https://bodybydarwin.com
Slider Image

Els arc de Sant Martí (literalment) estan a l’ull de l’espectador

2020

És possible que els arc de Sant Martí siguin les coses més properes a la màgia. Semblen aparicions fantàstiques al fantasma al mateix moment que la pluja esclaritza i el sol es posa i mira, que et fa sentir feliç, no?

Com totes les coses aparentment màgiques, els arc de Sant Martí es milloren encara més quan entens la ciència que hi ha al darrere. Comencem amb els fonaments bàsics:

La llum del sol sembla blanca (almenys als ulls humans). En realitat, està composta per molts colors diferents de la llum, incloent-hi tots els tons "arc de Sant Martí": vermell, taronja, groc, verd, blau, indigo i violeta. Aquest és l'espectre de llum visible per als humans.

Alguns materials, com l'aigua, refreuen aquesta llum i li permeten separar-se en diferents longituds d'ona. La longitud d’ona de la llum determina el seu color. Les onades curtes es mouen endavant i endavant molt ràpidament, mentre que les ones llargues minces. A l’espectre de la llum visible, els vermells són més llargs mentre que els violetes són més curts. Totes aquestes diferents longituds d'ona es combinen per aparèixer en blanc, però si es poden estendre es poden veure els colors.

El vapor d’aigua de l’aire reflecteix, refracta i dispersa la llum tot el temps, però sol fer-ho en tantes direccions diferents que no veieu un arc de Sant Martí distint. Això només es produeix quan teniu un feix de llum directe procedent d’una sola direcció, a diferència de la llum solar difusa que s’obté durant les hores del dia.

Després d'una tempesta de pluja, hi ha més gotetes d'aigua suspeses a l'aire, i la llum del sol que es produeix sovint provoca raigs des d'una direcció. Imagina una tarda amb alguns raigs de llum que es trenquen pels núvols. Aquest és el perfecte estat per a un arc de Sant Martí. Tanmateix, podeu emportar-vos-les a la boira des d'una cascada o per un ruixat de l'oceà.

L’arc es forma perquè els raigs de llum entrants reboten a l’interior de cada granet d’aigua en l’aire i es refreuen. Podeu veure-ho força clarament en aquest gràfic:

Com que la llum surt de la gota d'aigua en un angle de 42 graus, sempre veieu un arc de Sant Martí sempre que esteu situats a 42 graus per sota de la llum del sol. O, dit d'una altra manera, si traçaves una línia des del cap fins a l'arc de Sant Martí, després tornaràs al sol, aquest angle sempre serà de 42 graus. El sol sempre ha d'estar al vostre darrere, perquè la llum es refracta en la direcció general en què provenia. Mai veureu un arc de Sant Martí quan esteu davant del sol.

Des de qualsevol lloc on esteu, sembla que l'arc de Sant Martí existeix realment en alguna forma física. Potser es va instal·lar sobre un turó o s’estén per l’horitzó oceànic. De qualsevol forma, en realitat no és allà on creieu que és. Si veies una persona que es trobava davant de tu, que sembla estar dempeus sota un arc de Sant Martí, aquesta persona no està veient l'arc de Sant Martí a sobre d'ells. distància. Tothom ho està veient en aquest mateix angle de 42 graus.

El que anomenem pectre visible de la llum s’anomenaria amb més precisió l’espectre visible per als humans. Els nostres ulls poden recollir longituds d’ona entre 390 i 700 nanòmetres perquè tenim cèl·lules especialitzades anomenades cons l’esquena dels nostres globus oculars que poden interpretar aquestes longituds d’ona com a colors particulars (recordatori: el vermell és a l’extrem més llarg, mentre que el violeta és el més curt).

Però no només és la porció visible de la llum solar que es refracta. La llum ultraviolada (més curta que la violeta) i la infraroja (més llarga que el vermell) també són refractades fins a cert punt, simplement no les veiem perquè els nostres ulls no els capten. Alguns serps poden veure llum infraroja, de manera que l’arc de Sant Martí tindria una banda addicional per davant de la vora vermella. Les papallones i les aranyes, juntament amb altres insectes i molts ocells, poden veure llum ultraviolada, de manera que també obtindran una banda de bonus més enllà del tros violeta de l’arc de Sant Martí.

Els gossos i els gats, juntament amb la majoria d’altres mamífers a part dels primats, només veuen menys de l’arc de Sant Martí. No tenen una visió de color tricromàtica com ho fan els humans, de manera que només veuen trossos de l’espectre visible. Gairebé tots els primats tenen tres tipus de cèl·lules cones, cadascuna especialitzada en una determinada regió de la llum visible, i junts ens permeten veure tots els colors fins a cert punt. La majoria dels altres mamífers només tenen dos tipus de cons, de manera que es veuen menys colors. Molts humans que tenen daltònics tenen un problema similar: un o més dels seus tipus de con no funcionen correctament, de manera que no veuen bé algunes porcions de l’espectre. (Hi ha altres tipus de daltonisme, però els cons que falten són els més habituals.)

Alguns humans afortunats neixen amb una cèl·lula de con addicional que sembla que els permeti veure més colors dins de l’espectre visible. És difícil parlar d’aquests colors perquè literalment no tenim noms per a ells, però pensem que alguns altres animals com els gambes mantis també poden veure més colors dins de l’arc de Sant Martí.

També hi ha una idea una mica controvertida que en algunes cultures es pot distingir més matisos de colors. L’Himba del nord de Namíbia, per exemple, té moltes més paraules en verd que fan els angloparlants i l’Himba pot diferenciar els verds que semblen exactament del mateix color per als forasters. Una teoria planteja que és perquè l’Himba té paraules per a aquells matisos que poden aprendre a diferenciar. Els crítics diuen que l’Himba només pot veure naturalment la diferència i, per tant, té noms per a les ombres. 1

De la mateixa manera, els parlants de rus poden distingir millor els tons de blau que els anglòfons, i el rus té dues categories de blau: un clar, un fosc, i no un. L’anglès evidentment té moltes paraules per a tons blaus, però encara els classifiquem sota un únic paraigua. El rus els separa.

Tot això fa que, segons l’idioma que parli, podríeu veure un arc de Sant Martí de manera diferent a una persona que es troba al vostre costat. Els nostres ulls poden percebre físicament les mateixes longituds d'ona de la llum, però si el cervell no processa els rajos iguals, veureu "colors" diferents. El color és principalment al vostre cervell, no als vostres ulls.

IBM vol substituir els antibiòtics per aquestes molècules sintètiques grans

IBM vol substituir els antibiòtics per aquestes molècules sintètiques grans

La música només us ajuda a concentrar-vos si realitzeu la tasca adequada

La música només us ajuda a concentrar-vos si realitzeu la tasca adequada

El que vaig aprendre de cobrir-me en el mocador de balena

El que vaig aprendre de cobrir-me en el mocador de balena