Umewahi kupenda kuwa na nguvu kubwa? Kitu ambacho unaweza kuomba wakati unahitaji, kukupa habari za ziada juu ya ulimwengu? Sawa, sio maono ya X-ray, lakini macho yako yana uwezo ambao unaweza usijue.

Sisi sote tunafahamu rangi na mwangaza, lakini kuna mali ya tatu ya nuru - "ubaguzi" ambao unatuambia mwelekeo ambao mawimbi ya taa yanatanda. Wanyama, kama nyuki na mchwa, hutumia mifumo ya ubaguzi angani kama msaada wa urambazaji. Lakini watu wachache, hata katika jamii ya wanasayansi, wanajua kuwa wanadamu wanaweza kugundua utenganishaji wa nuru kwa jicho la uchi.

In utafiti tumechapisha tu katika Kesi za Royal Society B, tulitumia jaribio ambalo hapo awali lilibuniwa kujaribu uwezo wa kuona wa pweza na cuttlefish ili kuchunguza uwezo wetu wa kibinadamu wa kuona mwanga huu uliochanganywa.

Tayari Tunatumia Nuru iliyosababishwa

Fikiria kamba ya kuruka ni wimbi nyepesi linalosafiri angani. Ikiwa unahamisha kamba kutoka upande hadi upande, wimbi unalotengeneza limepara kwa usawa. Lakini ikiwa utatikisa juu na chini unaunda wimbi lenye wima. Kwa ujumla, mwanga ni mchanganyiko wa kutenganisha, lakini wakati mwingine - kwa mfano katika sehemu za anga, kwenye skrini ya kompyuta yako na kwa tafakari kutoka kwa maji au glasi - asilimia kubwa ya mawimbi yanatembea kwa mwelekeo huo huo. Taa hii inaelezewa kuwa imeangaziwa sana.

Labda utakuwa umekumbana na teknolojia ambayo imejengwa karibu na nuru polarized hapo awali. Kwa mfano, miwani ya miwani ya "Polaroid" kazi na kuzuia taa iliyosambazwa ambayo inaonyeshwa kutoka kwenye nyuso zenye kung'aa kama vile boneti za gari au uso wa maji. Hii inawezekana kwa sababu nuru inayoonekana machoni mwetu kutoka kwenye nyuso zenye usawa imewekwa sawa na miwani ya miwani ina muundo kama uzio wa picket, kwa hivyo huwacha tu mianya ya wima iliyowekwa wima, ikizuia tafakari zenye kung'aa zenye usawa. Taa iliyosambazwa iko katikati ya sinema za kisasa za sinema za 3D na LCD, simu nzuri na vidonge.

Kwa hivyo ikiwa taa ya polarized ni kawaida nje nje, nyumbani kwako na ofisini kwako - imekuwaje usione kitu maalum kabla ya sasa?

Brashi za Haidinger

Wanadamu wanaona mwangaza uliotawanywa kwa kutumia "brashi ya Haidinger", athari ndogo ya macho inayoonekana kama tai ya manjano kwenye pembe za kulia hadi pembe ya ubaguzi. Unaweza pia kuona tai ya hudhurungi-bluu kwenye pembe za kulia hadi ile ya manjano. Athari hutoka ndani ya jicho lenyewe na sio picha ya kitu halisi cha nje, kwa hivyo brashi za Haidinger kawaida hupotea kwa sekunde kadhaa wakati ubongo wako unazichakata. Hii ni moja ya sababu ambazo watu wachache huziona kila siku, na kwa nini hapo awali walikuwa ngumu kusoma.

Kwa kutumia skrini za LCD zilizo na uwezo wa kuburudisha athari kila wakati, tuliweza kufanya vipimo vya kwanza vya mienendo ya brashi ya Haidinger, ikithibitisha utabiri kwamba watu wengine wangegundua mwelekeo wa tie-tie kwa "kupindua" kama ubaguzi pembe inazungushwa.

Matokeo yetu yanaonyesha kuwa koni yako inaweza kuathiri sana jinsi unavyotambua taa iliyosambaratika. Kwa kuwa mali ya macho ya kornea hutofautiana kati ya watu binafsi, hii inaweza pia kuelezea kwa nini watu mara nyingi huripoti uzoefu wao ya kuona Brashi ya Haidinger tofauti.

Ili kuona brashi za Haidinger mwenyewe, angalia sehemu nyeupe nyeupe ya skrini ya LCD kwenye kompyuta, kompyuta kibao au simu. Pindisha kichwa chako kutoka upande na kukata mahusiano ya manjano na hudhurungi ya manjano, kubwa kidogo kuliko kidole gumba chako, inapaswa kuonekana. Kwa mazoezi, unaweza kuwaona katika sehemu za bluu za angani kwa digrii 90 kutoka jua, haswa wakati wa kuchomoza jua na machweo.

Mifumo ya ubaguzi wa angani, inayosababishwa na kutawanyika kwa nuru angani, ni kwamba mhimili mrefu wa tai ya manjano itaelekeza karibu na jua.

Kinachoendelea Kwenye Ubongo

In masomo ya awali Skrini za LCD zimetumika kupima unyeti wa ubaguzi katika viumbe vya majini. Utafiti wetu ulijaribu mipaka ya unyeti wa ubaguzi wa kibinadamu, ikitengeneza vichungi maalum kutofautisha asilimia ya mwangaza uliofikia kufikia jicho kutoka 0% hadi 100%.

Hii ilikuwa kuanzisha kiwango cha chini cha ubaguzi ambao brashi za Haidinger zinaweza kugunduliwa. Kati ya watu 24, kizingiti wastani cha unyeti wa ubaguzi kilikuwa 56%. Watu wengine bado wangeweza kuona brashi za Haidinger wakati taa ilikuwa chini ya 25% iliyosambazwa - sio nzuri kama samaki wa samaki lakini bado ni bora kuliko wanyama wengine wenye uti wa mgongo waliopimwa hadi leo.

Uwezo wa kuona brashi za Haidinger husababishwa na shirika lenye mviringo lenye rangi ya carotenoid kwenye macula (eneo linalofunika na kulinda sehemu kuu ya retina). Nuru ya hudhurungi ambayo hutengana sambamba na molekuli hizi za rangi huingizwa sana. Nuru nyeupe, ambayo imekamilika kwa bluu, inaonekana ya manjano, ambayo inaelezea athari ya manjano ya upinde wa manjano. Sehemu za hudhurungi za brashi zinafikiriwa kuzalishwa na ubongo kwa kujibu uwepo wa manjano usiyotarajiwa.

Je! Inawezekana kutumia nguvu zetu za ubaguzi kwa uzuri? Hatari ya kupata umri-kuhusiana na kuzorota kwa seli ina hapo awali ilihusishwa na wiani wa rangi ya chini ya carotenoid kwenye macula.

Kama AMD kwa sasa ndio sababu inayoongoza ya upofu katika ulimwengu ulioendelea na kupata kiashiria cha uchunguzi wa hatua ya mapema kabla ya upotezaji wowote wa macho ni kipaumbele cha utafiti. Ni matumaini yetu kwamba unyeti wa ubaguzi unaweza kutumiwa kuchunguza na mwishowe kufuatilia mabadiliko yoyote katika shirika la rangi zinazotokea katika hatua za mwanzo za hali hii ya macho ya kuzorota. Kazi zaidi inahitajika kutathmini uwezo wa matibabu wa aina hizi za vipimo.

Brushes ya Haidinger pia hutoa onyesho la fizikia ya mwangaza na anatomy ya jicho la mwanadamu. Kwa kuchukua safu ya polaroid kwenye skrini ya zamani ya LCD unaweza kufanya toleo lako rahisi la mtihani wetu; herufi nyeusi na nyeupe hubadilika kuwa pembe tofauti za ubaguzi mara filamu ya polarizing itakapoondolewa.

Katika tamasha la sayansi la hivi karibuni Nilijaribu kuwafanya watu kuchukua "mtihani wa macho ya pweza" kwa kusoma herufi zilizofichwa kwa kutumia unyeti wao wa ubaguzi peke yao. Ilishuka dhoruba, isipokuwa na mvulana mmoja mdogo, ambaye aliogopa kichwa cha kichwa cha pweza kilichoandamana. Wakati wa kufanya kazi kwenye mavazi ya chini ya kutisha.

Kuhusu Mwandishi

Juliette McGregor ni Mshirika wa Utafiti katika Chuo Kikuu cha Leicester. Masilahi yake ya utafiti ni tofauti lakini hujikita katika upigaji picha wa kibaolojia, kwa suala la ukuzaji wa mbinu mpya za upigaji picha za matumizi ya kibaolojia na njia za upigaji picha zinazopatikana katika maumbile (maono!). Kazi hii iko sana kwenye kiunga kati ya fizikia na biolojia.

Makala hii ilichapishwa awali Mazungumzo. Soma awali ya makala.