מה אם הייתם יכולים לראות צבע אחד?
דמיינו לדוגמה,
שהייתם יכולים לראות רק דברים אדומים
וכל דבר אחר
היה בלתי נראה לחלוטין לכם.
מסתבר,
שכך אתם חיים את חייכם כל הזמן
מפני שהעיניים שלכם יכולות לראות רק
חלק זעיר של המנעד המלא של האור.
סוגים שונים אל אור נמצאים סביבנו כל הזמן
אבל הם בלתי נראים לעין האנושית,
מגלי רדיו שנושאים את השירים האהובים עליכם,
לקרני X שרופאים משתמשים בהם כדי לראות לתוך גופכם,
לגלי מיקרו שמחממים לכם את האוכל.
כדי להבין
איך כל אלה יכולים להיות אור,
אנחנו נצטרך לדעת דבר או שניים
על מה זה אור.
אור הוא קרינה אלקטרומגנטית
שפועלת גם כגלים וגם כחלקיקים.
גלי אור הם כמו גלים באוקיינוס.
יש גלים גבוהים וגלים קטנים,
גלים שמתרסקים על החוף
אחד אחרי השני,
וגלים שרק מתגלגלים מדי פעם.
הגודל של הגל נקרא אורך הגל,
וכמה תכוף הוא
נקרא תדירות.
דמיינו שאתם על סירה באוקיינוס,
שמטלטלת למעלה ולמטה כשהגלים עוברים.
אם לגלים באותו יום יש אורך גל ארוך,
הם יגרמו לכם להטלטל רק מדי פעם,
או בתדירות נמוכה.
אם לגלים, במקום, יש אורך גל קצר,
הם יהיו קרובים אחד לשני,
ואתם תיטלטלו למעלה ולמטה באופן הרבה יותר תכוף,
בתדירות גבוהה.
סוגים שונים של אור הם כולם גלים,
פשוט יש להם אורכי גל ותדירויות שונות.
אם אתם יודעים את אורך הגל או התדירות
של גל אור,
אתם יכולים לחשב את האנרגיה שלו.
לגלים ארוכים יש אנרגיה נמוכה,
בעוד לגלים קצרים שי אנרגיה גבוהה.
זה קל לזכור
אם אתם חושבים על להיות בסירה ההיא.
אם הייתם מפליגים ביום
עם גלים קצרים ומקוטעים,
הייתם כנראה באנרגיה גבוהה בעצמכם,
רצים כדי לשמור על דברים שלא יפלו.
אבל ים עם גלים באורך גדול,
אתם תתגלגלו איתו, רגועים,
אנרגיה נמוכה.
האנרגיה של אור אומרת לנו
איך הוא יגיב עם חומר,
לדוגמה, התאים בעיניים שלנו.
כשאנחנו רואים, זה בגלל שאנרגיית האור
מעוררת את הקולטנים בעיניים שלנו
שנקראים רשתית.
הרשתית שלנו רגישות רק לאור
בתווך מאוד צר של אנרגיה,
וכך אנחנו קוראים לתחום הזה אור נראה.
בתוך הרשתית יש קולטנים מיוחדים
שנקראים מוטות וקונוסים.
המוטות מודדים את הבהירות,
כך שנדע כמה אור יש.
הקונוסים אחראים על איזה צבע של אור אנחנו רואים
מפני שקונוסים שונים רגישים
לאנרגיות אור שונות.
כמה קונוסים יותר רגישים לאור
עם גלים ארוכים ואנרגיה נמוכה,
וקונוסים אחרים רגישים יותר
לגלים קצרים, עם אנרגיה גבוהה.
כשאור פוגע בעיניים שלנו,
הכמות היחסית של אנרגיה שכל קונוס מודד
מודיעה למוח את הצבעים הנתפשים.
הקשת שאנחנו קולטים
היא למעשה אור נראה לפי סדר האנרגיה שלו.
בצד אחד של הקשת
אנחנו רואים את האור עם אנרגיה נמוכה כאדום,
ובצד השני את האור עם האנרגיה הגבוהה
אנחנו רואים כחול.
אם אור מאיר עלינו
שיש לו אנרגיה שהרשתית שלנו לא יכולה למדוד,
אנחנו לא נהיה מסוגלים לראות אותו.
אור עם גלים קצרים מדי או אנרגיה גבוהה מדי
נקלט במשטח העין
לפני שהוא יכול אפילו להגיע לרשתית,
ולאור עם גלים ארוכים מדי
אין מספיק אנרגיה
כדי לעורר את הרשתית בכלל.
הדבר היחידי שעושה סוג אחד של אור
לשונה מאחר זה אורך הגל.
לגלי רדיו יש אורך גל ארוך,
בעוד לקרני X יש אורך גל קצר.
ואור נראה, סוג האור שאנחנו למעשה רואים,
הוא איפושהו במרכז.
למרות שהעיניים שלנו לא יכולות לקלוט אור
מחוץ לתחום הנראה,
אנחנו יכולים לבנות גלאים מיוחדים
שמגורים
על ידי אורכי הגל האלה של אור,
דומה קצת לעיניים דיגיטליות.
עם המכשירים האלה,
אנחנו יכולים למדוד את האור שנמצא,
למרות שאנחנו לא יכולים לראות אותו בעצמנו.
אז, קחו צעד אחורנית וחשבו על
כל זה לרגע.
למרות שהם נראים שונים,
החום והתחושה של אש מרחשת
הוא זהה לשמש שזורחת עליכם
ביום יפה,
וזהה לאור האולטרה סגול
שאתם מורחים קרם הגנה כדי להגן על עצמכם מפניו,
וזהה לטלויזיה שלכם,
לרדיו,
ולמיקרוגל שלכם.
עכשיו, הדוגמאות האלה הן כולם דברים על כדור הארץ,
דברים שאתם יכולים לחוות בחיי היום יום שלכם,
אבל יש משהו אפילו יותר מדהים.
היקום שלנו פולט את המנעד השלם של האור, גם הוא.
כשאתם חושבים על שמי הלילה,
אתם כנראה חושבים על להיות מסוגלים
לראות את הכוכבים זורחים בעיניים שלכם,
אבל זה רק האור הנראה,
שאתם יודעים שהוא רק חלק זעיר
מכל מנעד האור.
אם היינו מציירים את היקום
והיינו יכולים לראות רק אור נראה,
זה היה כאילו יש לנו רק עפרון אחד --
די עצוב.
כדי לראות את היקום בכל המנעד שלו,
אנחנו צריכים את העיניים המתאימות,
וזה אומר שימוש בטלסקופים מיוחדים
שיכולים לעזור לנו לראות מעבר לאור הנראה.
כנראה שמעתם על טלסקופ החלל האבל
וראיתם את התמונות היפות שלו
שנלקחו באור נראה ואולטרה סגול.
אבל אולי אתם לא יודעים
שיש כמעט 20 טלסקופי חלל במסלול,
משימות שיכולות כל אחת מהן לראות חלק
ממנעד האור המלא.
עם טלסקופים שמשמים כעיניים הוירטואליות שלנו,
גם בחלל וגם על כדור הארץ,
אנחנו יכולים לראות כמה דברים מדהימים.
והדבר הכי מגניב,
לא משנה אורך הגל או האנרגיה,
האור שאנחנו רואים ביקום המרוחק
הוא אותו הדבר כמו האור
שאנחנו יכולים לחוות וללמוד פה בכדור הארץ.
אז, מאחר ואנחנו יודעים את הפיסיקה
של איך קרני X,
אולטרה סגול,
או גלי מיקרו עובדים פה,
אנחנו יכולים ללמוד את האור של כוכבים רחוקים או גלקסיות
ואנחנו יודעים איזה סוג של דברים
קורים גם שם.
אז, כשאנחנו ממשיכים בחיינו היום יומיים,
חשבו מעבר למה שהעיניים שלכם יכולות לראות או לא.
לדעת רק חלק קטן על עולם הטבע
יכול לעזור לכם להבין את המנעד השלם
סביבכם כל הזמן.