تغطية شاملة

الضوء الأخضر – ما العلاقة بين الصور الخضراء التي يراها الجنود ليلاً وضوء النجوم؟

عندما يذهب الجنود إلى العمليات ليلاً، فإنهم يستخدمون أجهزة الرؤية الليلية، التي تسمح لهم بالرؤية حتى عندما تكون البيئة مظلمة للغاية. هناك عدة تقنيات للرؤية الليلية، أحدها يسمى "تضخيم ضوء النجوم" وهو يسمح لك بالرؤية حتى عندما يكون الضوء ضعيفًا للغاية. وفي هذه التقنية تظهر الصورة باللون الأخضر.

يستخدم جنود من وحدة أسد البحر التابعة للبحرية الأمريكية معدات الرؤية الليلية. الصورة تبدو خضراء. الصورة: من ويكيبيديا
يستخدم جنود من وحدة أسد البحر التابعة للبحرية الأمريكية معدات الرؤية الليلية. الصورة تبدو خضراء. الصورة: من ويكيبيديا

بقلم: د. نتساح باربياش، جاليليو الشاب
عندما يذهب الجنود إلى العمليات ليلاً، فإنهم يستخدمون أجهزة الرؤية الليلية، التي تسمح لهم بالرؤية حتى عندما تكون البيئة مظلمة للغاية. هناك عدة تقنيات للرؤية الليلية، أحدها يسمى "تضخيم ضوء النجوم" وهو يسمح لك بالرؤية حتى عندما يكون الضوء ضعيفًا للغاية. وفي هذه التقنية تظهر الصورة باللون الأخضر.

لماذا الليل مظلم؟
بداية، من المهم أن نفهم سبب ظلام الليل. قد يبدو هذا سؤالا بسيطا، لكنه ليس واضحا. في الواقع، إذا فكرت في الأمر، مع الأخذ في الاعتبار كل مليارات النجوم في الكون التي تنشر الضوء بطريقة ثابتة - فمن المحتمل أن يكون الليل أيضًا مضاءً بالكامل. تُعرف الفجوة بين توقع أن النجوم ستضيء السماء والظلام الذي نعرفه من سماء الليل باسم "مفارقة أوليفر". يعتمد التفسير المقبول للمفارقة على حقيقة أن الكون يتوسع منذ الانفجار الأعظم، وأن عمر الكون محدود (أي أنه موجود لفترة طويلة، ولكن ليس لفترة لا نهائية). . فهل هذا يعني أن الليل مظلم تماما؟
خلال النهار نرى ضوء الشمس بشكل أساسي، وهي النجم الأقرب إلينا، ولكن ليس منها فقط. كما يأتي بعض الضوء من النجوم البعيدة (نعم، حتى في النهار! النجوم لا تشرق في الليل فقط) وأحياناً أيضاً من القمر الذي يعيد إلينا جزءاً بسيطاً من ضوء الشمس الذي يسقط عليه. عندما تغرب الشمس فإنها تضيء الجانب الآخر من الأرض، ومن ثم نبدأ بملاحظة النجوم، وهي أقمار بعيدة تنتج ضوءها الخاص (على عكس الكواكب والأقمار التي تعكس ضوء الشمس الساقط عليها). عندما يكون القمر بدرا، تكون السماء ليلاً مشرقة نسبيًا، ومن ثم يصعب أيضًا رؤية النجوم.

 

شكرا لأينشتاين
عيننا حساسة للضوء المرئي، وهو نطاق الأطوال الموجية بين 400 و700 نانومتر في طيف الإشعاع الكهرومغناطيسي. خلال النهار، أو من خلال الإضاءة الاصطناعية، من الممكن رؤية أشياء مختلفة لأن الضوء الذي يصل إليها ينعكس بقوة عالية بما فيه الكفاية. في الليل، عندما تكون كمية الضوء منخفضة جدًا، غالبًا ما لا يكون الضوء المنعكس من الأشياء كافيًا لتمكين الرؤية دون مساعدة.

جهاز رؤية ليلية يعتمد على تقنية تضخيم ضوء النجوم، مبني من نظام بصري يشبه المنظار. نظام أنبوب تضخيم إلكتروني يقوم بترجمة الضوء الضعيف الموجود على أحد جانبي الجهاز إلى تيار كهربائي يتم تضخيمه في الأنبوب وتحويله مرة أخرى إلى ضوء على الجانب الآخر. لفهم العملية الفيزيائية التي يقوم عليها، دعونا نعود إلى عام 1905، عندما نشر ألبرت أينشتاين تفسير التأثير الكهروضوئي. كان لفهم التأثير الكهروضوئي أهمية كبيرة في تطور الفيزياء الحديثة، وخاصة مصطلح "الفوتون" الذي يساعد في فهم جوهر جزيئات الضوء. حصل أينشتاين على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1921 لتفسيره هذه الظاهرة.

التأثير الكهروضوئي هو ظاهرة فيزيائية يتم فيها إخراج الإلكترونات من سطح المعدن، عندما يتعرض للإشعاع الكهرومغناطيسي المناسب ويمتصه. بمعنى آخر، يصطدم جسيم ضوئي (فوتون) بالمعدن، وإذا توافرت الشروط المناسبة، يمتص الفوتون بواسطة إحدى ذرات المعدن ويخرج منه إلكترون. عندما تحدث هذه الظاهرة داخل أنبوب به أنود (قطب سالب) وكاثود (قطب موجب) - فإن الإلكترونات المنبعثة تولد تيارًا كهربائيًا. ومن خلال توفير جهد كهربائي خارجي، يمكن تسريع الإلكترونات، وبالتالي إضافة الطاقة إليها وزيادة التيار.

 

 

  • الكاتب هو نائب الرئيس العلمي في Caruso Science Park

 

تم نشر المقال في عدد سبتمبر 2014 من مجلة يونغ غاليليو

هل تريد قراءة المزيد؟ للحصول على مجلة جاليليو شابة كهدية

قم بزيارة صفحتنا على الفيسبوك

 

تعليقات 29

  1. تحميل
    ليس هناك فائدة من مواصلة الحديث بيننا.
    أطروحتي تدور حول التطور. لا أعتقد أنني ذكي أيضًا، لكن على الأقل لست وقحًا من لا يفهم ما أتحدث عنه.

  2. نسيم، أنت شخص عنيد وربما لست بهذا الذكاء!
    إذا كنت لا تفهم أساس الوراثة الجينية، فما الفائدة حقًا؟
    لسه مش مصدق إنك مش قادر تفهم العلاقة بين وراثة رؤية الألوان و وراثة جين الزنجبيل؟!
    وإذا كانت النظرية المعروضة في ويكيبيديا لا تقنعك فكيف أقنعك؟!

  3. تحميل
    حمر الشعر "منقرضون" بالفعل. لكن هذا لا علاقة له بما قلته. كنت أتحدث عن رؤية الظلال.
    وعلى كل حال، لا تستبعد التفسيرات الأخرى، وبدون ذلك لا فائدة من هذا الحديث. لديك تفسير محتمل (في رأيك) - ولكن هذا كل شيء.

  4. الأقعى

    تحميل
    لماذا لا تجيبني؟ بالإضافة إلى ما فعله أيوب حتى ضايقته، ألم تقاوم الإغراء؟ على جبهتك سينقش حرف قابيل. شاملة كما أنت.

    لا أدري عما تتحدثين، هل له علاقة بحكاياتك الشعبية وكل عاداتك الغريبة؟!
    لأنه إذا كان الأمر كذلك، فأنا مازلت أفكر وأحاول أن أفهم ما الذي تفعله بحق الجحيم!

  5. 1) مرة أخرى، هناك حيوانات تطورت في ظل ظروف مشابهة للإنسان حتى أنها ترى الأبيض والأسود. ووجود أمثلة تقوي ادعائك لا يمنع مثالاً مضاداً واحداً من إبطاله...
    2) هناك مامبو أخضر وهناك مامبو أسود. بشكل عام - الشمبانزي أسود اللون.... لماذا لم يطوروا آلية دفاع بسيطة مثل اللون الأخضر؟
    ربما كان هناك البعض ولم يكونوا كذلك، وفي مرحلة ما نجت الأنواع التي لديها القدرة على رؤية الظلال لأن هذه القدرة أعطت ميزة أكبر (مثل تحديد الأبقار الجديرة بالطعام) وليس فقط للتمويه نفسها!

    3) كتبت "لقد سألتني لماذا لم يطور الثعبان الرؤية مثلنا وكان الجواب أنه طور القدرة على التمويه وربما كان ذلك كافياً له". وفقًا لما تقوله - فإن التخمين بأنه سيشخص المزيد من الظلال لن يكون ميزة. هذا ببساطة غير صحيح.
    (وفقًا لما تقوله - فإن التخمين بأنه سيشخص المزيد من الظلال لن يكون ميزة)
    أنت فقط تضع الأشياء على لوحة المفاتيح الخاصة بي من خلال استنتاجات شخصية!
    لأنني كتبت في المقطع:
    الآن تخيل أنه يتم خلق طفرة (القدرة على رؤية ظلال اللون الأخضر إذا لم تكن واضحة لك أو لأي قدرة أخرى) تعطي الثعبان الأخضر ميزة البقاء بالإضافة إلى قدرته على الاستيعاب بين ظلال اللون الأخضر، ويتم تمرير نفس الطفرة إلى النسل وبالتالي يتم إنشاء قدرة جديدة بالإضافة إلى ظلها الأخضر (التطور)

    4) تفترض أن ذرية الزوجين، أحدهما يرى الألوان جيدًا والآخر أقل جودة - فإن رؤية الألوان لديهم ستكون "متوسطة". لا أعرف بأي طريقة يمكن أن يكون ذلك صحيحًا.

    (سوف تتفاجأ بأن أصحاب الشعر الأحمر قد انقرضوا)

  6. تحميل
    1) مرة أخرى، هناك حيوانات تطورت في ظل ظروف مشابهة للإنسان حتى أنها ترى الأبيض والأسود. ووجود أمثلة تقوي ادعائك لا يمنع مثالاً مضاداً واحداً من إبطاله...
    2) هناك مامبو أخضر وهناك مامبو أسود. بشكل عام - الشمبانزي لونه أسود.. لماذا لم يطوروا آلية دفاع بسيطة مثل اللون الأخضر؟

    3) كتبت "لقد سألتني لماذا لم يطور الثعبان الرؤية مثلنا وكان الجواب أنه طور القدرة على التمويه وربما كان ذلك كافياً له". وفقًا لما تقوله - فإن التخمين بأنه سيشخص المزيد من الظلال لن يكون ميزة. هذا ببساطة غير صحيح.

    4) كتبت: "هذه القدرة أعطت ميزة البقاء، وهو أمر لا يتم التعبير عنه هذه الأيام، وبالتالي ستختفي هذه القدرة عندما يندمج الإنسان مع البشر الذين لديهم قدرة محدودة على امتصاص الظلال الخضراء، وهناك بعضها".
    أنت تفترض أن ذرية الزوجين، أحدهما يرى الألوان بشكل جيد والآخر أقل جودة - فإن رؤيتهم للألوان ستكون "متوسطة". لا أعرف بأي طريقة يمكن أن يكون ذلك صحيحًا.

    لكن استمع - طالما أنك لم تستبعد التفسيرات المحتملة الأخرى، فإن ما تقوله ليس له أي معنى.

  7. كنا نتوقع من المخلوقات التي تواجه وضعًا مشابهًا أن تطور نفس الميزة، لكن هذا ليس هو الحال
    1) الإدعاء غير صحيح، فهناك حيوانات تتمتع ببصر أفضل بكثير من الإنسان ودرجات الألوان التي يمكنها إدراكها
    يفوق ما لدينا
    2) التطور موضوع معقد ويختار في بعض الأحيان تطوير قدرات مختلفة بين أنواع الحيوانات التي تعيش في نفس المنطقة
    سألتني لماذا لم يطور الثعبان الرؤية مثلنا وكان الجواب لأنه طور القدرة على التمويه وربما كان ذلك كافيا له
    تخيل الآن أنه تم خلق طفرة تمنح الثعبان الأخضر ميزة البقاء بالإضافة إلى قدرته على الاستيعاب بين درجات اللون الأخضر.
    3) أما لماذا لا يزال الشخص يرى اللون الأخضر:
    أعطت هذه القدرة ميزة البقاء، وهو أمر لا يتم التعبير عنه هذه الأيام، وبالتالي ستختفي هذه القدرة عندما يندمج الإنسان مع البشر الذين لديهم قدرة محدودة على امتصاص الظلال الخضراء، وهناك البعض منها.

  8. تحميل
    لديك تفسير محتمل (على سبيل المثال) لميزة معينة. لاختبار التفسير، عليك أولاً استبعاد أي تفسير آخر محتمل. أنت لم تفعل ذلك بعد. ومن الضروري أيضًا فحص ما يتنبأ به التفسير. على سبيل المثال، نتوقع من المخلوقات التي تمر بموقف مماثل أن تطور نفس الميزة، لكن هذا ليس هو الحال.

    لقد كتبت أنه ينبغي للمرء أن يتساءل لماذا لا نزال نرى العديد من ظلال اللون الأخضر. هناك إجابتان محتملتان لهذا. الأول هو أنه لا توجد ميزة البقاء في تقليل عدد الظلال التي نتعرف عليها. والثاني هو أن الآلية مبنية بطريقة لا يمكن أن تتغير - فقد لا تكون هناك إمكانية وراثية لتقليل عدد الظلال، دون إحداث أضرار جسيمة.

    لكن - ابدأ برفض التفسيرات التي قدمتها وتفسير شموليك.

  9. بالمناسبة نسيم ذكرته (ربما للتمييز بين النباتات السامة والصالحة للأكل) وهو صحيح بنفس القدر في تشخيص الحيوانات المفترسة!
    والجواب الكامل في نظري هو:
    1) تشخيص الحيوانات المفترسة
    2) تشخيص النباتات السامة

  10. المعجزات

    تحميل
    صحيح أن هناك مامبا، وهو ثعبان أخضر يعيش في أفريقيا. لكن... المامبا لا ترى الألوان. إذا كان تفسيرك صحيحًا، فإنه سينطبق أيضًا على مامبا.

    اسأل نفسك لماذا لا يزال الإنسان يرى الألوان الخضراء رغم أنه لا يعيش بين الأشجار اليوم.
    طور كل حيوان قدراته/حواسه وفقًا لأصوله، هناك "أدوات" يمكن للكائن الحي أن يطورها وفقًا لمنطقة معيشته، ولكن تغيير أساسها يتطلب وقتًا تطوريًا أطول، فمن الممكن أن يكون هذا النوع من الثعابين قد طور قدراته قدراته في فترة ليست بعيدة عن عصرنا اليوم في مجال مختلف تماماً ولتغيير قاعدة قدراته يحتاج إلى وقت تطوري أطول! وأعتقد أيضًا أن قدرة الإنسان على رؤية ظلال اللون الأخضر ستتغير بمرور الوقت لأن الإنسان لم يعد بحاجة إلى هذه الميزة.

  11. تحميل
    صحيح أن هناك مامبا، وهو ثعبان أخضر يعيش في أفريقيا. لكن... المامبا لا ترى الألوان. إذا كان تفسيرك صحيحًا، فإنه سينطبق أيضًا على مامبا.

  12. أعتقد أنه عليك أن تأخذ في الاعتبار أن هذه فترات شبه تاريخية وأن نوع الأنواع التي عاشت خلال هذه الفترة يختلف تمامًا عما هو موجود اليوم!
    وفيما يتعلق بالأنواع الخضراء آكلة اللحوم، هناك عدة أنواع من الثعابين شديدة السمية تعيش على الأشجار وتكون ذات لون أخضر.
    ولا شك أن موت القرد عند ضربه!

  13. المعجزات

    تحميل
    هل قصدت إضافة "أعتقد ذلك" قبل تعليقك، أليس كذلك؟ وحقيقة أن شيئًا ما منطقيًا ويمكن أن يكون تفسيرًا لظاهرة ما لا تثبت صحة التفسير.

    معجزات يعني لما يقول الله أعلم! 🙂

    الآن، وبملاحظة جدية، أنت على حق، لقد أخذت ملاحظة.

  14. اطرح المزيد والمزيد من الأسئلة. وهنا يأتي ما كتبه "الله". تفسيره خاطئ بالطبع، لأنه لكي يتم التعرف على حيوان مفترس بين الأشجار الخضراء يكون من الأفضل لو لم يكن هناك تمييز في درجات اللون الأخضر!! فكر - في ذلك الوقت، كان أي شيء غير أخضر أكثر وضوحًا.

    يعلم الجميع أن الحيوانات المفترسة طورت آليات تمويه لتجنب البروز، الآن دعونا نخمن ما هو الظل الذي يجب أن يظهره الحيوان المفترس على جلده/فرائه ليكون أقل وضوحًا بين الأشجار الخضراء؟! عليك أن تأخذ في الاعتبار أن هذه فترات شبه تاريخية وأن نوع الأنواع التي عاشت خلال هذه الفترة يختلف تمامًا عما هو موجود اليوم!

  15. شموليك / الله
    يُظهر الرسم البياني الموجود في الرابط الثاني (شموليك) أيضًا قمة باللون الأزرق، على الرغم من أنها تظهر باللون الأخضر. لكن لنفترض أن القمة باللون الأخضر:
    1) هل هذه القمة عند مستوى الأرض؟
    2) ما هو تأثير الجو أثناء تطور رؤيتنا؟
    3) من يهتم بلون ضوء الشمس على أي حال؟ أليس لون الأشياء في المناظر الطبيعية أكثر إثارة للاهتمام؟
    4) هل هناك بالضرورة علاقة بين كمية الطاقة والقدرة على تمييز الظلال؟
    5) مرة أخرى، هل تميز الحيوانات الأخرى أيضًا بين المزيد من درجات اللون الأخضر؟

    هناك المزيد والمزيد من الأسئلة. وهنا يأتي ما كتبه "الله". تفسيره خاطئ بالطبع، لأنه لكي يتم التعرف على حيوان مفترس بين الأشجار الخضراء يكون من الأفضل لو لم يكن هناك تمييز في درجات اللون الأخضر!! فكر - في ذلك الوقت، كان أي شيء غير أخضر أكثر وضوحًا.
    بالصدفة - اتضح أن الأشخاص الذين يعانون من عمى الألوان يرون الأشياء المموهة أفضل من غيرهم 🙂 اقرأ هنا - http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/248/1323/291

    هناك أشياء كثيرة "هكذا تمامًا" ولا تعطي أي ميزة للكائن الحي. معظم الناس لديهم 3 أنواع من مستقبلات الألوان (بعضهم لديه 2، والبعض لديه 4). من المفترض أن يكون لأحدهم مجال أوسع، أليس كذلك؟

  16. السبب الذي يجعل العين البشرية ترى ظلال اللون الأخضر بشكل أفضل هو أن الإنسان كما نعلم
    تطورت من القرد، في العصور القديمة كانت مساحة الأدغال ضخمة مقارنة باليوم وكلنا نعرف ما هو اللون الشائع
    في الأدغال، لكي يتمكن القرد من التعرف على الحيوانات المفترسة من بين درجات اللون الأخضر العديدة في الأدغال، تطورت عين القرد
    لامتصاص الظلال الخضراء بطريقة أفضل مقارنة بالظلال الأخرى. ولهذا السبب يرى الإنسان ظلال اللون الأخضر بشكل أفضل!

  17. معجزات,
    من عدة روابط قمت بفحصها مؤخرًا (باستثناء الويكي) الادعاء هو أن انبعاث الذروة أخضر أو ​​أخضر-أصفر
    http://solar-center.stanford.edu/FAQ/Qsuncolor.html
    http://solar-center.stanford.edu/SID/activities/GreenSun.html

    وفيما يتعلق بالمقال، إليكم مقطع جميل من اليوتيوب: لماذا الظلام في الليل؟
    https://www.youtube.com/watch?v=gxJ4M7tyLRE

  18. شموليك
    أعلم أننا نرى ظلالًا أكثر تنوعًا من اللون الأخضر من لون آخر، وهذا بالفعل هو سبب ظهور NVGs باللون الأخضر. لكن - ذروة انبعاث الشمس تكون باللون الأزرق على وجه التحديد - (الذروة عند 456 نانومتر، بينما يكون اللون الأخضر حوالي 555 نانومتر).
    لذلك، أعتقد أن سبب تشخيصنا مختلف. أحد الأسباب المحتملة هو الحاجة إلى التمييز بين أوراق الشجر المختلفة، وربما للتمييز بين النباتات السامة والصالحة للأكل.
    سبب آخر محتمل هو أنه قطعة أثرية من قانون الأدلة، أي سبب كيميائي بشكل عام.
    الخيار الثالث هو فلسفي بشكل عام - لدينا 3 مستقبلات للألوان لذا فمن المنطقي أن يكون أحدهم هو الأكثر حساسية...

  19. معجزات، ليس لدي أي فكرة، لكن الادعاء هو أنه يمكنك استثمار طاقة أقل في اللون الأخضر مقارنة باللون الأحمر وسوف تمتص العين اللون الأخضر بشكل أفضل، حتى عتبة معينة (لا أتذكر ما هي العتبة) ). وأجريت مثل هذه التجارب