لماذا لا نستطيع تمييز الألوان جيدا في الظلام؟
تاريخ النشر: 13th, June 2024 GMT
يمكن أن يكون تحديد الألوان أمرا صعبا في الظلام، وحتى في الإضاءة المنخفضة يمكن أن تبدو الألوان المختلفة متشابهة بشكل ملحوظ.
ولكن، لماذا يصعب تمييز الألوان في الظلام عنها في الضوء الساطع؟
تختلف قدرة البشر على إدراك الألوان بسبب الطريقة التي نراها بها في ظل ظروف الإضاءة المختلفة. تحتوي عيون الإنسان على نوعين من المستقبلات الضوئية، أو الخلايا العصبية التي تكتشف الضوء: العصي والمخاريط.
ويحتوي كل مستقبل ضوئي على جزيئات ماصة للضوء، تسمى الأصباغ الضوئية، والتي تخضع لتغير كيميائي عندما تتعرض للضوء، ما يدفع المستقبل الضوئي لإرسال إشارات إلى الدماغ.
والعصي هي المسؤولة عن تعزيز الرؤية في الظلام، وقالت سارة باترسون، عالمة الأعصاب في جامعة روتشستر في نيويورك، إنها مصنوعة من طبقات عديدة من الأصباغ الضوئية.
وأوضحت أن العصي جيدة بشكل خاص في التقاط الضوء حتى في الظلام، لأن "كل واحدة من تلك الطبقات تمثل فرصة لامتصاص الفوتونات".
وتعرف الفوتونات بأنها جسيمات من الإشعاع الكهرومغناطيسي (في هذه الحالة، الضوء المرئي)، ويمكن تنشيط العصي عن طريق التعرض لعدد قليل نسبيا من الفوتونات.
أما المخاريط فهي المسؤولة عن الرؤية في الضوء الساطع، أو الرؤية الضوئية. ويوجد 3 أنواع من الخلايا المخروطية لدى معظم الناس، كل منها حساس لمجموعة مختلفة من الأطوال الموجية للضوء المرئي، والتي تتوافق مع ألوان مختلفة.
وتؤدي التغيرات الصغيرة في الجزيئات الممتصة للضوء في المخاريط المختلفة، إلى ما يسمى التخصص في اكتشاف الضوء الأحمر أو الأخضر أو الأزرق.
إقرأ المزيد
وقال إيه بي سامباث، عالم الأعصاب في جامعة كاليفورنيا، إنه لا يمكن للخلايا المخروطية الفردية التمييز بين الألوان. وعندما يمتص جزيء داخل الخلية المخروطية فوتونا، فإنه ينشّط المخروط فقط؛ وفي تلك المرحلة، لا تتم معالجة أي معلومات حول لون الضوء أو كثافته.
وتنشأ رؤية الألوان عندما يجمع الدماغ الاستجابات من الأنواع الثلاثة للمخاريط الموجودة في العين، حيث تحول الدوائر البيولوجية الصغيرة تلك الاستجابات إلى الألوان التي نراها.
وتسيطر المخاريط على الرؤية في الضوء الساطع، لأن العصي تصبح مشبعة بسرعة، أو مغمورة بالفوتونات، حيث يقوم الدماغ بضبط نشاط العصي، لذا يمكن رؤية الألوان بسهولة في الضوء الساطع.
ولكن مع حلول الظلام، تبدأ العصي في السيطرة على الرؤية، بينما يتم تنشيط المخاريط بشكل ضعيف فقط.
وعلى عكس المخاريط، تأتي العصي في نوع واحد فقط، ما يصعّب التمييز بين الألوان بشكل جيد.
ومع ذلك، قد تظل العصي تؤثر على إدراك اللون في ظل ظروف معينة. ففي الضوء الخافت، تعمل العين في نطاق متوسط حيث تساهم كل من العصي والمخاريط في الرؤية دون سيطرة نوع على الآخر.
المصدر: لايف ساينس
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: اكتشافات بحوث عيون معلومات علمية فی الظلام
إقرأ أيضاً:
الصين تحطم رقم قياسي في مجال تخزين الضوء
يمانيون/ منوعات
قام علماء صينيون بتحويل الإشارات الضوئية إلى صوت، مما يفتح الطريق أمام تخزين معلومات الضوء التي ستستخدم في أجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية لفترات أطول.
تمكن العلماء الصينيون من تسجيل رقم قياسي عالمي جديد في مجال تخزين الضوء، حيث وصلت مدة التخزين إلى 4035 ثانية (أي أكثر من ساعة واحدة). ونُشر البحث الذي أجراه العلماء من أكاديمية بكين لعلوم المعلومات الكمية في المجلة الدولية Nature Communications وفقا لما أوردته وكالة الأنباء الصينية “شينخوا”.
وقال ليو يولونغ، الباحث المساعد في أكاديمية علوم الكم والمؤلف الأول للدراسة: ” إن تخزين الضوء كان دائما مهمة في غاية التعقيد، إذ أن الفوتونات، وهي جزيئات الضوء، تطير بسرعات عالية جدا، مما يجعل من الصعب التقاطها وتخزينها مباشرةً”.
ولحل هذه المشكلة، لجأ العلماء إلى الإشارات الصوتية، التي تكون أبطأ بكثير وأسهل في التخزين. وكان العثور عن وسيط قادر على تحويل الإشارات الضوئية إلى صوتية مفتاحا لحل تلك المشكلة، مما أدى إلى التقاط الضوء بشكل فعال.
وأضاف لي تييفو الباحث في الأكاديمية:” دعونا نصور الفوتونات ككرات صغيرة تطير بسرعة عالية. وعندما تصطدم بغشاء رقيق، يتم تحويل السعة والتردد والمعلومات الأخرى الخاصة بالضوء إلى إشارات صوتية. ومن خلال تخزين هذه الإشارات الصوتية في الغشاء نحقق تخزين الضوء”.
وفي المحاولات السابقة لتخزين الضوء، تم استخدام مواد مثل الألومنيوم المعدني ونيتريد السيليكون. ومع ذلك، بسبب خسائر داخلية في هذه المواد، كانت الأغشية قادرة على الحفاظ على الاهتزازات لفترة قصيرة جدا، مما حد من تخزين المعلومات إلى أقل من ثانية واحدة. وهذه المشكلة دفعت بالعلماء للبحث عن مواد جديدة بخصائص أفضل.
بعد دراسة خواص مواد مختلفة، اختار الباحثون أغشية مصنوعة من كربيد السيليكون البلوري. وتتميز تلك المواد ببنية داخلية عالية الانتظام، مما يوفر استقرارا استثنائيا للتردد وخسائر داخلية ضئيلة. ومكنت هذه الخصائص من تحقيق مدة تخزين قياسية بلغت 4035 ثانية، متجاوزة بذلك إلى حد بعيد الأرقام القياسية السابقة.
من المزايا المهمة لأغشية كربيد السيليكون البلوري قدرتها على الاحتفاظ بأداء ممتاز حتى في درجات الحرارة المنخفضة جدا، الأمر الذي يجعلها واعدة للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر الكمومية.
لجنة حماية المعطيات: هجومات سيبرانية تستهدف مواقع حكومية مغربية