برچسب: نور

چرا گل‌های آفتاب‌گردان خورشید را دنبال می‌کنند؟

گیاهان زیادی هستند که خورشید را در آسمان دنبال می‌کنند. به این فرآیند آفتاب‌گرایی گفته می‌شود. گل‌های آفتاب‌گردان فقط در جوانی اینکار را انجام می‌دهند و زمانی که به بلوغ می‌رسند این قابلیت آن‌ها متوقف می‌شود.

گل‌های آفتاب‌گردان جوان در صبح به سمت شرق متمایل می‌شوند و در بعدازظهر به سمت غرب می‌چرخند تا نور بیشتری دریافت کنند و با تاریک شدن هوا دوباره به سمت شرق تمایل پیدا می‌کنند. دلیل این حرکت در بررسی‌های علمی محققان مشخص شده است.

راز چرخش آفتاب‌گردان‌ها به ساعت درونی آن‌ها مربوط می‌شود. این ساعت درونی در انسان‌ها نیز وجود دارد. این ساعت یک چرخه‌ی ۲۴ ساعته را دنبال می‌کند. ساعت درونی گیاهان آفتاب‌گرا باعث می‌شود دو طرف ساقه در ساعات مختلف روز، سرعت‌های رشد متفاوتی داشته باشند. این سرعت‌های متفاوت باعث می‌شود یک طرف ساقه بلندتر شده و آن‌ها به طرف دیگر خم شوند. در واقع می‌توان گفت در صبح ساقه‌ی سمت غرب گیاهان بیشتر رشد کرده و باعث خم شدن آن‌ها به سمت شرق می‌شود و این فرآیند در بعدازظهر معکوس می‌گردد. با بالغ شدن گل‌های آفتاب‌گردان رشد ساقه متوقف می‌شود و این گل‌های زیبا به طرف شرق ثابت می‌مانند و گرمای کافی را از خورشید دریافت می‌کنند. این گرما باعث می‌شود حشرات، بیشتر به آن‌ها جذب شوند و عمل گرده‌افشانی را بهتر انجام دهند. در ویدئویی که در ادامه مشاهده می‌کنید می‌توانید این فرآیند را به صورت شماتیک مشاهده کنید.

(بیشتر…)

بیشتر

موی خرس قطبی توخالی است

خز خرس قطبی از یک لایه‌ی متراکم و عایق زیرین تشکیل شده است که روی آن را موهای با طول‌های مختلف پوشانده‌اند. موی خرس قطبی در واقع سفید نیست فقط به این شکل به نظر می‌رسد. هر مو به صورت یک میله است که رنگدانه ندارد و شفاف است و یک مغز توخالی دارد که نور مرئی را پراکنده کرده و منعکس می‌کند درست به شکل اتفاقی که برای یخ و برف رخ می‌دهد. تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری این مو را در ادامه مشاهده می‌کنید.

موی خرس قطبی توخالی است

خرس قطبی وقتی تمیز است و نور خورشید در زاویه‌ی بالایی به آن می‌تابد سفیدتر است مخصوصاً پس از دوره‌ی ریختن موی خرس قطبی که در بهار شروع شده و تا اواخر تابستان طول می‌کشد. قبل از ریختن مو، روغن‌های تجمع یافته در خز خرس قطبی باعث می‌شود آن‌ها زرد به نظر برسند. خرس قطبی این روغن را از خوردن خوک‌های آبی تأمین می‌کند.

خرس‌های قطبی یک پوست سیاه در زیر یک لایه از چربی دارد که ضخامت این چربی می‌تواند به ۱۱٫۵سانتیمتر برسد.

در روی زمین خز ضخیم خرس قطبی جلوی اتلاف گرما را می‌گیرد. در واقع نرهای بالغ ممکن است در حین دویدن سریع داغ شوند. در آب لایه‌ی چربی پوست خرس‌های قطبی آن‌ها را گرم نگه می‌دارد. خز خیس عایق خوبی نیست. بهمین خاطر است که خرس‌های قطبی مادر دوست ندارند با توله‌های کوچک‌شان در فصل بهار به آب بزنند: توله‌ها چربی کافی ندارند.

(بیشتر…)

بیشتر

میگوی آخوندکی می‌تواند سرطان را قبل از بروز اولین عوارض ببیند

میگوی آخوندکی (mantis shrimp) دارای چشمانی قدرتمند و منحصر بفرد است. این موجود در واقع نه میگو است و نه آخوندک بلکه از خانواده خرچنگ‌ها و لابسترها می‌باشد.

میگوی آخوندکی می‌تواند سرطان را قبل از بروز اولین عوارض ببیند

در سال ۲۰۱۴ گروهی از دانشمندان استرالیایی دریافتند که چشمان ترکیبی این موجود  قادر است نور پولاریزه شده را تشخیص دهد.

امواج نور غالبا بسیار آشفته هستند و در تمام جهات حرکت می‌کنند اما در صورت عبور از فیلترهای مخصوص، نور پولاریزه و یا قطبی می‌شود و امواج نور فقط در یک صفحه حرکت می‌کنند.

محققان دریافتند که سلول‌های سرطانی در مراحل اولیه‌ی تشکیل، نور پولاریزه شده را بگونه‌ای متفاوت از بافت‌های سالم منعکس می‌کنند. این تفاوت آنقدر ناچیز است که چشم ما قادر به تشخیص آن نیست اما چشمان میگوی آخوندکی براحتی آنرا تشخیص می‌دهد.

روش رایج فعلی برای تشخیص سرطان روده این است که دوربین های سیاه و سفید کولونوسکوپی را از مقعد بیمار به داخل روده می‌فرستند و بدنبال غده سلول‌های سرطانی می‌گردند اما در برخی از سرطان‌های روده، غده تشکیل نمی‌شود.

اکنون چند تیم مختلف در نقاط مختلف جهان بر روی ساخت دوربین‌هایی کار می‌کنند که تفاوت الگوهای نور پولاریزه منعکس شده از بافت‌ها را آشکار سازد.

نکته‌ی جالب توجه این است که سلول‌های هر نوع از سرطان، نور پولاریزه را به شکلی خاص و متفاوت بازتاب می‌دهند که ما را قادر می‌سازد نوع سرطان را نیز فقط با مشاهده تصاویر تشخیص دهیم.

نتایج کار این محققان در “جامعه بین‌المللی برای پیشرفت‌های اوپتیک و فوتونیک” به چاپ رسیده است.

(بیشتر…)

بیشتر

لامپ عروس دریایی

یک شرکت آمریکایی با نام عروس دریایی شگفت‌انگیز از بدن عروس‌های دریایی که به طور طبیعی مرده‌اند استفاده کرده و با آن‌ها لامپ‌هایی ساخته است که در تاریکی می‌درخشند. این شرکت توانسته است خاصیت شب‌تابی طبیعی بدن این موجودات زیبا را حفظ کرده و لامپ عروس دریایی تولید کند.

لامپ عروس دریایی

عروس‌های دریایی پروتئین‌های فسفری که در بدن‌شان دارند که بخشی از مکانیزم دفاع طبیعی آن‌ها برای مبارزه با شکارچیان است. این پروتئین‌ها به صورت طبیعی نور را جذب کرده و در شرایط تاریکی آن را می‌تابانند.

پس از اینکه یک عروس دریایی می‌میرد انجماد آن توسط نیتروژن مایع توسط این شرکت انجام می‌شود و سپس در یک رزین کریستالی قرار داده می‌شود. این رزین خاص می‌تواند در دماهای بسیار پایین کار کند. این لامپ نور دیگری نیاز ندارد و نور عروس دریایی اتاق تاریک را روشن می‌کند. این نور در واقع طی ساعات روشن روز جذب شده است.

این لامپ‌ها با نژادهای مختلف عروس‌های دریایی ساخته شده‌اند که رنگ‌های مختلف آبی، زرد و … دارند و قیمت لامپ‌های آن بین ۲۵ تا ۲۹ دلار متغیر است. رزین استفاده شده در این لامپ‌ها محکم بوده و به راحتی نمی‌شکند.

(بیشتر…)

بیشتر

چرا رنگین‌کمان نیم‌دایره است؟

از نظر تئوری همه‌ی رنگین‌کمان‌ها دایره‌ی کامل هستند ولی در روی زمین ما معمولاً فقط نیمه‌ی بالایی آن‌ها را می‌بینیم. از آنجاییکه مرکز رنگین‌کمان به صورت قطری در طرف مقابل موقعیت خورشید در آسمان است بیشترین مقداری که ما می‌توانیم از رنگین‌کمان ببینیم حدود ۵۰% آن است که آن‌هم در هنگام صبح زود یا غروب که خورشید پایین است قابل مشاهده است. برای اینکه بتوانیم دایره‌ی کامل را ببینیم لازم است که قطرات آب در زیر افق دید بیننده باشند.

وقتی نور خورشید به داخل قطرات باران می‌تابد آن‌ها به صورت منشورهای کوچکی عمل می‌کنند که نور را متفرق کرده و به رنگ‌های مجزا تجزیه می‌کند. بهترین و شفاف‌ترین رنگین کمان زمانی تشکیل می‌شود که باران خیلی شدید باشد و قطرات بزرگی در آسمان باشند. در واقع پرتوهای نور در هنگام عبور از قطرات آب دو بار خم می‌شوند. بار اول زمانی است که وارد قطرات آب می‌شوند و بار دوم هنگامی که از قطرات خارج می‌شوند.

دلیل دایره بودن رنگین‌کمان این است که قطرات آب با زاویه‌ی بین ۴۰ تا ۴۲ درجه از زاویه‌ی ورودشان خارج می‌شوند و تجمع این پرتوها در هنگام تابیدن نور به قطرات باران باعث می‌شود که یک دایره تشکیل شود ولی اگر خورشید خیلی پایین باشد مثلاً هنگام صبح یا غروب ما فقط یک نیمه از این کره را می‌بینیم و هر چه خورشید بالاتر باشد ما مقدار کمتری از دایره‌ی رنگین‌کمان را می‌بینیم. تنها راهی که بتوان دایره‌ی کامل رنگین‌کمان را دید این است که به بالای قطرات باران رفته و خورشید را در پشت سر خود داشته باشیم؛ مثلاً در داخل هواپیما و یا بالای یک آبشار می‌توان یک رنگین‌کمان دایره‌ای کامل را دید.

رنگین‌کمان از بالا دایره است

(بیشتر…)

بیشتر

عشق پروانه و شمع

پروانه و شمع در ادبیات ایران نماد عاشق و معشوق بوده‌اند و در بسیاری از اشعار و روایات زیبای ادبی داستان‌ها و تمثیل‌هایی در مورد عشق پروانه به شمع آورده شده است. اصطلاح «مانند یک شب پره به شعله» نیز در ادبیات انگلیسی توصیف کننده‌ی علاقه‌ی ویران کننده و خلل ناپذیر می‌باشد. این رفتار مختص پروانه‌ها و شب‌پره‌ها نمی‌باشد و بسیاری از حشرات حرکات انتحاری ناگهانی به سمت شعله و نورهای مصنوعی انجام می‌دهند.

عشق پروانه به شمع

برخی حشره‌شناسان اعتقاد دارند حرکت شب‌پره‌ها به سمت نور مصنوعی ناشی از سیستم جهت‌یابی داخلی آن‌ها می‌باشد. فرگشت شب‌پره‌ها در جاهای پر نور نبوده است و زمانی فرگشت یافته‌اند که زمین تنها از خورشید، ماه و ستاره‌ها نور می‌گرفته است. در رفتاری که به آن جهت‌یابی عرضی گفته می‌شود برخی حشرات در یک زاویه‌ی ثابت نسبت به یک منبع نور دوردست مانند ماه پرواز می‌کنند. وقتی در اطراف نورهای مصنوعی که توسط بشر ساخته شده است مانند نورهای شهری و شعله، زاویه‌ی منبع نوری که یک شب‌پره با آن پرواز می‌کند تغییر می‌کند باعث می‌شود شب‌پره به اشتباه بیفتد. این فرآیند باعث می‌شود به نظر برسد شب‌پره یا پروانه مسحور نور شده و به آن جذب می‌شوند. این نظریه با مشکلاتی مواجه است. با وجود اینکه نور الکتریکی جدید است ولی آتش حدود ۴۰۰ هزار سال است که در اجتماعات انسانی مورد استفاده قرار می‌گیرد و انتخاب طبیعی می‌بایستی تا کنون شب‌پره‌هایی را که عملیات انتحاری به آتش می‌کرده‌اند را از بین می‌برده است. همچنین جهت‌یابی عرضی استفاده شده توسط شب‌پره‌ها نیز مورد سوال است از این نظر که حدود ۵۰ یا ۷۰ درصد شب‌پره‌ها پرواز مهاجرت نمی‌کنند و لزومی ندارد از این سیستم استفاده کنند.

یک نظریه‌ی کاملاً متفاوت در دهه‌ی ۷۰ توسط فیلیپ کالاهان مطرح شد. کالاهان کشف کرد که طیف نور مادون قرمز ساطع شده توسط شعله دارای فرکانسی است که توسط هورمون‌های جنسی شب‌پره هم ساطع می‌شوند. کالاهان قبلاً کشف کرده بود که فرومون‌ها (هورمون‌های جنسی) شب‌پره شب‌تاب هستند. در واقع شب‌پره‌ها بدین خاطر به شمع جذب می‌شوند چون فکر می‌کنند که شمع یک شب‌پره‌ی ماده است که در حال ارسال سیگنال‌های جنسی است. این نظریه هم دارای مشکلات خود است. واقعیت این است که حشرات به نور ماورای بنفش بیشتر جذب می‌شوند تا نور مادون قرمز و نور ماورای بنفش هیچ ارتباطی با هورمون‌های جنسی آن‌ها ندارد.

با جمع‌بندی دو نظریه‌ی مطرح شده می‌توان گفت که با وجود مشکلاتی که این دو نظریه با آن دست و پنجه نرم می‌کنند هنوز دلیل قطعی عشق پروانه به شعله مشخص نیست و این رفتار تا حدی رازآلود باقی می‌ماند. (بیشتر…)

بیشتر

چرا مریخ سرخ است ولی غروب مریخ آبی است؟

قبلا توضیح داده شد که در کره‌ی زمین چرا آسمان آبی ولی غروب قرمز است؟. مسئله‌ی جالب این است که در مریخ عکس این قضیه برقرار است. در مورد مریخ که به سیاره سرخ مشهور است زیاد شنیده‌ایم ولی این سوال پیش می‌آید که چرا مریخ سرخ است؟

شبانه‌روز در مریخ حدود ۲۴ ساعت و ۳۹ دقیقه طول می‌کشد که بسیار نزدیک به طول شبانه‌روز در زمین می‌باشد ولی غروب و طلوع خورشید متفاوت از زمین هستند. فاصله‌ی زیاد مریخ از خورشید که حدود ۱٫۵ برابر فاصله‌ی زمین از خورشید می‌باشد باعث می‌شود شدت نور خورشید کم شود و خورشید کوچک و دورتر به نظر برسد.

چرا مریخ سرخ است؟

نور خورشید سفید دیده می‌شود ولی در واقع ترکیبی از تمامی رنگ‌های رنگین کمان است. نور همیشه در مسیر مستقیم حرکت می‌کند مگر اینکه چیزی سر راهش قرار گیرد که در آن صورت یکی از سه حالت زیر پیش می‌آید:

  • منعکس می‌شود (مثل حالت برخورد با آینه)
  • خم می‌شود (مانند حالت وارد شدن به منشور یا آب)
  • پخش می‌شود (مثل هنگام برخورد با مولکول‌های گاز در اتمسفر)

اندازه‌ی ذرات ریز گرد و غبار موجود در اتمسفر مریخ به گونه‌ای است که باعث پراکنده شدن رنگ‌های گرم‌تر (قرمز، زرد و نارنجی) می‌شود که باعث می‌شود آسمان، رنگ سرخ‌فام مشهور خود در مریخ را داشته باشد.

چرا غروب مریخ آبی است؟

ولی در نزدیکی خورشید و در مسیر مستقیم نور آن به خاطر فاصله‌ی زیادتر، رنگ‌های زرد، نارنجی و قرمز پس از پخش شدن توسط ذرات جذب می‌شوند و چون آبی جزو رنگ‌های باقیمانده است باعث می‌شود رنگ آبی به چشم بیننده برسد و غروب به رنگ آبی دیده شود.

چرا مریخ سرخ است ولی غروب مریخ آبی است؟

این تصویر شگفت‌انگیز اولین بار توسط مریخ‌نورد کنجکاور (Curiosity) گرفته شد. این مریخ نورد هم اکنون در گودال گیل در نزدیکی خط استوای مریخ در حال کاوش است.

(بیشتر…)

بیشتر

آیا کویر لوت گرم ترین جای زمین است؟

شاید شما هم شنیده باشید که کویر لوت گرم ترین جای زمین است. واقعیت این است که این مطلب به دور از واقعین نیست. وقتی صحبت از گرما می‌شود اولین چیزی که به ذهن می‌آید احساس ناراحتی است که بدن انسان در هنگام گرما با آن مواجه می‌شود اما از نظر علمی اندازه‌گیری دما آنقدرها هم که به نظر می‌رسد ساده نیست. دمای هوا نباید در معرض تابش مستقیم نور خورشید اندازه‌گیری شود چون مواد اطراف دماسنج می‌توانند گرما را جذب کرده و دمای اندازه‌گیری شده را تحت تأثیر قرار دهند. اگر شما هم در معرض نور مستقیم آفتاب قرار گیرید این احساس را درک می‌کنید چون پوست شما هم در اثر گرمای هوا و هم در اثر انرژی تابشی خورشید گرم می‌شود. برای خواندن دمای هوا بر اساس استاندارد سازمان جهانی هواشناسی دماسنج باید در فاصله‌ی ۱٫۲ تا ۲ متری زمین قرار گیرد و از نور خورشید محافظت شود همچنین دماسنج نباید در سایه‌ی ساختمان، کوه یا یک درخت قرار گیرد. بالاترین دمایی که تاکنون بدین روش ثبت شده است مربوط به دره‌ی مرگ در آمریکا می‌باشد که در کتاب گینس نیز ثبت شده است و در اینجا بدان پرداخته شد.

اما ناسا روش دیگری نیز برای اندازه‌گیری دمای نواحی مختلف زمین دارد. در این روش از دستگاهی که بر روی ماهواره‌های ناسا نصب شده است استفاده می‌شود. این دستگاه دمایی متفاوت از روش قبلی را اندازه می‌گیرد که در واقع دمای گرمایش سطح زمین است که در آن انرژی خورشیدی جذب شده و دوباره تابیده می‌شود و اغلب گرم‌تر از دمای هواست. اگر در تابستان داغ بر روی شن داغ راه رفته باشید متوجه می‌شوید که دمای آن‌ها از دمای هوا بیشتر است. در بررسی که در سال‌های ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۹ بر روی دمای نواحی مختلف کره‌ی زمین انجام شد مشخص شد که کویر لوت بیشترین دمای ثبت شده را دارد که به ۷۰٫۷ درجه‌ی سانتیگراد می‌رسد. همچنین در ۵ سال از این ۷ سال کویر لوت بیشترین دما را داشت. با این تفاسیر می‌توان گفت که از نظر دمای گرمایش سطح زمین کویر لوت گرم ترین جای زمین است.

کویر لوت گرم ترین جای زمین

(بیشتر…)

بیشتر

عروس دریایی

۹۵% عروس دریایی از آب تشکیل شده است و اگر در معرض آفتاب قرار گیرد بخار می‌شود. این موجود مغز، خون یا حتی قلب هم ندارد و موجود بسیار ساده‌ای است. یک سیستم عصبی یا شبکه‌ی عصبی اولیه عروس دریایی را قادر می‌سازد که بو کشیده، نور را تشخیص دهد و به محرک‌های دیگر هم واکنش دهد. این موجود ۶۵۰ میلیون سال است که بر روی زمین زندگی می‌کند و قدیمی‌ترین حیوان چندعضوی می‌باشد.

عروس دریایی بیرون از آب

(بیشتر…)

بیشتر