Ever kinagiliwan pagkakaroon ng isang superpower? Isang bagay na maaari kang tumawag sa kapag kailangan mo ito, upang ibigay sa iyo ng karagdagang impormasyon tungkol sa mundo? OK, ito ay hindi X-ray vision, ngunit ang iyong mga mata na kailangang kakayahan na maaari kang maging hindi magkaroon ng kamalayan ng.

Namin ang lahat ng pamilyar sa kulay at liwanag, ngunit may isang ikatlong pag-aari ng liwanag - ang "polariseysyon" na nagsasabi sa atin ng oryentasyon kung saan ang mga liwanag na alon ay nakasisilaw. Ang mga hayop, tulad ng mga bees at ants, ay gumagamit ng mga pattern ng polarisasyon sa kalangitan bilang isang tulong sa pag-navigate. Ngunit ilang tao, kahit na sa pang-agham na komunidad, ay may kamalayan na maaaring makita ng mga tao ang polariseysyon ng liwanag sa mata.

In pananaliksik na inilathala lamang namin sa Mga Pamamaraan ng Royal Society B, ginamit namin ang isang eksperimento na orihinal na dinisenyo upang subukan ang mga visual na kakayahan ng mga octopus at cuttlefish upang siyasatin ang aming kakayahan sa tao upang makita ang polarized na ilaw na ito.

Gumagamit na kami ng Polarized Light

Gunigunihin ang isang lubid na lansungan ay isang liwanag na alon na naglalakbay sa espasyo. Kung ilipat mo ang lubid mula sa gilid sa gilid, ang alon na iyong ginawa ay pahalang polarized. Ngunit kung paikutin mo pataas at pababa lumikha ka ng isang patayo na polarized wave. Sa pangkalahatan, ang ilaw ay isang halo ng mga polarisasyon, ngunit kung minsan - halimbawa sa mga bahagi ng kalangitan, sa screen ng iyong computer at sa mga reflection mula sa tubig o salamin - ang isang malaking porsyento ng mga wave ay nakabase sa parehong oryentasyon. Inilalarawan ang liwanag na ito bilang malakas na polarized.

Marahil ay nakakaranas ka ng teknolohiya na itinayo sa paligid ng polarized light bago. Halimbawa, ang salaming pang-araw na "Polaroid" trabaho sa pamamagitan ng pagharang ng polarized light na nakikita mula sa makintab na mga ibabaw tulad ng mga bonnet ng kotse o sa ibabaw ng tubig. Posible ito dahil ang liwanag na nakalarawan sa aming mga mata mula sa pahalang na ibabaw ay pahalang na polarized at ang mga salaming pang-araw ay may istraktura tulad ng isang bakod na piket, kaya pinahihintulutan lamang nila ang mga vertikal na mga oscillation na polarized, na humahadlang sa pahalang na pinalalabas na maliwanag na mga reflection. Ang polarized light ay nasa gitna ng modernong 3D cinema at mga screen ng LCD computer, smart phone at tablet.

Kaya kung ang polarized light ay talagang medyo karaniwan sa labas, sa iyong tahanan at sa iyong tanggapan - kung bakit hindi mo napansin ang anumang espesyal na bago ngayon?

Mga Brushes ng Haidinger

Mga kawani na tao malasahan polarized ilaw gamit "ni Haidinger brushes", isang banayad na visual effect na lumilitaw tulad ng isang dilaw bow-kurbatang sa tamang mga anggulo sa polariseysyon anggulo. Maaari mo ring makita ang isang mala-bughaw na bow-kurbatang sa kanan angles sa ang dilaw na isa. Ang epekto ay nagmumula sa loob ng mata mismo at hindi ng isang imahe ng isang tunay na panlabas na bagay, kaya ni Haidinger brushes karaniwang fade sa loob ng ilang segundo bilang iyong utak proseso ang mga ito out. Ito ay isa sa mga dahilan na ang ilang mga tao mapansin ang mga ito araw-araw, at kung bakit sila ay dati nang naging medyo mahirap na pag-aaral.

Sa pamamagitan ng paggamit LCD screen na may kakayahang patuloy na i-refresh ang epekto, kami ay able sa gawin ang unang sukat ng dynamics ng Haidinger brushes, na pinagtitibay ang hula na ang ilang mga indibidwal ay malasahan ang orientation ng mga bow-kurbatang sa "pitik-sumalampak" bilang ang polariseysyon anggulo ay Pinaikot.

Ang aming mga resulta ay nagpapakita na ang iyong kornea ay maaaring makakaapekto sa kapansin-pansin kung paano mo malalaman ang polarized na ilaw. Tulad ng iba't ibang katangian ng salamin sa mata ng kornea sa pagitan ng mga indibidwal, maaari rin itong ipaliwanag kung bakit madalas na iulat ng mga tao ang kanilang karanasan ng makita Naiiba ang brushes ng Haidinger.

Upang makita ang mga brush ng Haidinger para sa iyong sarili, tingnan ang blangko na puting bahagi ng isang LCD screen sa isang computer, tablet o telepono. Ikiling ang iyong ulo mula sa gilid sa gilid at malabo dilaw at asul na kurbatang, bahagyang mas malaki kaysa sa iyong hinlalaki, dapat maging nakikita. Sa pamamagitan ng pagsasanay, makikita mo ang mga ito sa mga asul na bahagi ng kalangitan sa 90 degrees mula sa araw, lalo na sa pagsikat ng araw at paglubog ng araw.

Ang mga pattern ng skylight polarization, na dulot ng liwanag na scattering sa atmospera, ay tulad na ang mahabang axis ng dilaw na bow-tie ay tumutukoy sa halos araw.

Ano ang Pupunta Sa Sa Ang Utak

In nakaraang pag-aaral Ginamit ang mga screen ng LCD upang subukan ang sensitivity ng polariseysyon sa mga nabubuhay na organismo. Sinusuri ng aming pag-aaral ang mga limitasyon ng sensitivity ng tao polariseysyon, pagbubuo ng mga espesyal na filter upang mag-iba ang porsyento ng polarized light na umaabot sa mata mula sa 0% hanggang 100%.

Ito ay upang maitatag ang minimum na polariseysyon sa porsyento kung saan ang mga brush ng Haidinger ay maaaring napansin. Sa mga taong 24, ang average na polariseysyon na sensitivity threshold ay 56%. Ang ilang mga tao ay maaaring pa rin makita Haidinger's brushes kapag ang ilaw ay mas mababa kaysa sa 25% polarized - hindi lubos na bilang mabuting bilang ng cuttlefish ngunit pa rin mas mahusay kaysa sa anumang iba pang mga vertebrates sinubukan sa petsa.

Ang kakayahang makita ang mga brush ng Haidinger ay sanhi ng circularly symmetric organization ng mga carotenoid pigment sa macula (isang lugar na sumasaklaw at nagpoprotekta sa gitnang bahagi ng retina). Ang Blue light na kung saan ay ang pag-oscillating kahilera sa mga molecules ng pigment ay Matindi hinihigop. Ang puting liwanag, na kung saan ay naubos sa asul, ay lumilitaw na dilaw, na nagpapaliwanag ng dilaw na epekto ng bow-tie. Ang asul na mga bahagi ng mga brush ay naisip na nabuo sa pamamagitan ng utak bilang tugon sa hindi inaasahang presensya ng dilaw.

Maaaring ito ay posible na gamitin ang aming polariseysyon kapangyarihan sa kabutihan? Ang panganib ng pagkuha edad-related macular pagkabulok ay naunang nauugnay na may mababang karotenoid na pigment density sa macula.

Bilang AMD ay kasalukuyang ang nangungunang sanhi ng pagkabulag sa binuo mundo at paghahanap ng isang maagang yugto diagnostic tagapagpahiwatig ng ito bago ang anumang aktwal na pagkawala ng paningin ay na natamo ay isang priority ng pananaliksik. Ito ay ang aming pag-asa na polariseysyon sensitivity ay maaaring gamitin para mag-imbestiga at sa huli subaybayan ang anumang mga pagbabago sa mga organisasyon ng mga pigments nangyayari sa maagang yugto ng ito degenerative kondisyon mata. Higit pang mga trabaho ay kailangan upang masuri ang mga medikal na mga potensyal na ng mga ganitong uri ng mga pagsubok.

Ang mga brush ng Haidinger ay nagbibigay din ng isang pagpapakita ng physics ng liwanag at ang anatomya ng mata ng tao. Sa pamamagitan ng pagkuha ng polaroid layer off ang isang lumang LCD screen maaari kang gumawa ng iyong sariling pinasimple na bersyon ng aming pagsubok; ang mga itim at puting mga titik ay nagiging magkakaibang polariseysyon sa sandaling maalis ang polarizing film.

Sa kamakailan-lamang na festival agham Sinubukan ko ang mga tao na kumuha ng isang "test ng mata ng octopus" sa pamamagitan ng pagbabasa ng mga nakatagong mga titik gamit ang kanilang sensitivity ng polariseysyon na nag-iisa. Ito ay bumaba ng isang bagyo, maliban sa isang maliit na batang lalaki, na natakot sa kasamang supling ng octopus. Oras upang gumana sa isang mas nakakasindak sobrang kasuutan.

Tungkol sa Ang May-akda

Si Juliette McGregor ay Associate sa Pananaliksik sa University of Leicester. Ang kanyang mga pananaliksik interes ay magkakaibang ngunit center sa biological imaging, pareho sa mga tuntunin ng pag-unlad ng mga bagong pamamaraan ng imaging para sa biological na paggamit at mga diskarte sa imaging na natagpuan sa kalikasan (pangitain!). Ang gawaing ito ay namamalagi sa interface sa pagitan ng physics at biology.

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa Ang pag-uusap. Basahin ang ang orihinal na artikulo.