Polariserat ljus och Super Sense du visste inte att du hade

Polariserat ljus och Super Sense du visste inte att du hade

Har du någonsin haft en supermakt? Något du kan ringa när du behöver det, för att ge dig extra information om världen? Okej, det är inte röntgensyn, men dina ögon har förmågor som du kanske inte är medvetna om.

Vi är alla bekanta med färg och ljusstyrka, men det finns en tredje egenskap av ljus - "polariseringen" som berättar orienteringen i vilken ljusvågor svänger. Djur, som bin och myror, använder polarisationsmönstren i himlen som navigationshjälpmedel. Men få människor, även i det vetenskapliga samfundet, är medvetna om att människor kan uppfatta ljusets polarisering med blotta ögat.

In forskning vi har just publicerat i Proceedings of the Royal Society B, vi använde ett experiment som ursprungligen utformades för att testa visuella förmågor hos bläckfisk och bläckfisk för att undersöka vår mänskliga förmåga att uppfatta detta polariserade ljus.

Vi använder redan polariserat ljus

Tänk dig att ett hopptåg är en ljusvåg som reser genom rymden. Om du flyttar repet från sida till sida, är vågan du gör horisontellt polariserad. Men om du skakar det upp och ner skapar du en vertikalt polariserad våg. I allmänhet är ljus en blandning av polarisationer, men ibland - till exempel i delar av himlen, på din dator och i reflektioner från vatten eller glas - svänger en stor andel av vågorna i samma orientering. Detta ljus beskrivs som starkt polariserat.

Du kommer troligen att ha stött på teknik som är byggd runt polariserat ljus tidigare. Till exempel "Polaroid" solglasögon arbeta med blockerar ut polariserat ljus som återspeglas från glänsande ytor som bilbonnor eller vattenytan. Detta är möjligt eftersom ljus som reflekteras i våra ögon från horisontella ytor är horisontellt polariserat och solglasögonen har en struktur som ett staket, så att de bara släpper in vertikalt polariserade svängningar och blockerar de horisontellt polariserade ljusreflektionerna. Polariserat ljus är kärnan i moderna 3D-filmer och LCD-skärmar, smarta telefoner och tabletter.

Så om polariserat ljus faktiskt är ganska vanligt utomhus, i ditt hem och på ditt kontor - hur kom du inte märke till något speciellt innan nu?

Haidinger borstar

Människor upplever polariserat ljus med hjälp av "Haidinger's brushes", en subtil visuell effekt som framträder som en gul båge i vinkel mot polarisationsvinkeln. Du kan också se en blåaktig båge i rät vinkel mot den gula. Effekten härstammar från ögat och är inte en bild av ett riktigt externt föremål, så Haidinger borstar vanligtvis blinkar om några sekunder när din hjärna behandlar dem. Detta är en av anledningarna till att få personer märker dem dagligen och varför de tidigare varit ganska svåra att studera.


 Få det senaste via e-post

Weekly Magazine Daglig Inspiration

Genom att använda LCD-skärmar som ständigt kan uppfriska effekten kunde vi göra de första mätningarna av dynamiken hos Haidinger-borstarna, vilket bekräftar förutsägelsen att vissa individer skulle uppleva böjningens orientering till "flip-flop" som polarisationen vinkeln roteras.

Våra resultat visar att ditt hornhinna kan dramatiskt påverka hur du uppfattar polariserat ljus. Eftersom hornhinnans optiska egenskaper varierar mellan individer, kan detta också förklara varför människor ofta rapporterar sin erfarenhet att se Haidinger borstar annorlunda.

För att se Haidinger borstar själv, titta på en blank vit del av en LCD-skärm på en dator, surfplatta eller telefon. Luta huvudet från sida till sida och svaga gula och blåa bågar, något större än tummen, ska bli synliga. Med träning kan du se dem i de blå delarna av himlen vid 90 grader från solen, särskilt vid soluppgång och solnedgång.

Skylight polarisationsmönster, som orsakas av ljusspridning i atmosfären, är sådana att den gula böjens långaxel kommer att peka ungefär mot solen.

Vad som händer i hjärnan

In tidigare studier LCD-skärmar har använts för att testa polarisationskänsligheten i vattenlevande organismer. Vår studie undersökte gränserna för mänsklig polariseringskänslighet och utvecklade specialfilter för att variera procentandelen polariserat ljus som når ögat från 0% till 100%.

Detta var att fastställa den minsta procentuella polarisationen vid vilken Haidinger borstar kunde detekteras. Bland 24-personer var medelvärdet för polarisationskänslighet 56%. Vissa människor kunde fortfarande se Haidinger borstar när ljuset var mindre än 25% polariserat - inte riktigt lika bra som bläckfisk, men fortfarande bättre än alla andra ryggradsdjur som testats hittills.

Förmågan att se Haidinger borstar orsakas av cirkulärsymmetrisk organisering av karotenoidpigment i makulaen (ett område som täcker och skyddar den centrala delen av näthinnan). Blått ljus som svänger parallellt med dessa pigmentmolekyler absorberas starkt. Vitt ljus, som är utarmat i blått, verkar gult, vilket förklarar den gula böjningseffekten. De blåa delarna av penslarna antas genereras av hjärnan som svar på den oväntade närvaron av gul.

Kan det vara möjligt att använda våra polarisationsbefogenheter för gott? Risken för förvärv åldersrelaterad makuladegeneration har tidigare varit associerad med låg karotenoid pigmentdensitet i makula.

Eftersom AMD för närvarande är den ledande orsaken till blindhet i den utvecklade världen och att hitta en tidig diagnosindikator för detta innan en faktisk synförlust uppstår är en forskningsprioritet. Det är vårt hopp att polariseringskänsligheten skulle kunna användas för att undersöka och i slutändan övervaka eventuella förändringar i organisationen av pigmenten som sker i de tidiga stadierna av detta degenerativa ögonläget. Mer arbete behövs för att bedöma den medicinska potentialen hos dessa typer av test.

Haidinger borstar ger också en demonstration av ljusets fysik och anatomin hos det mänskliga ögat. Genom att ta bort polaroidskiktet från en gammal LCD-skärm kan du göra din egen förenklade version av vårt test; Svarta och vita bokstäver blir till kontrasterande polarisationsvinklar när polarisationsfilmen är borttagen.

vid en senaste vetenskapsfestivalen Jag försökte få folk att ta ett "bläckfisk ögontest" genom att läsa de dolda bokstäverna med hjälp av sin polarisations känslighet ensam. Det gick ner en storm, förutom med en liten pojke, som var rädd för den medföljande bläckfiskhuvudet. Tiden att jobba på en mindre skrämmande superdräkt.

Om författaren

mcgregor julietteJuliette McGregor är forskarassistent vid University of Leicester. Hennes forskningsintressen är olika, men är centrala för biologisk bildbehandling, både när det gäller utveckling av nya bildtekniker för biologisk användning och metoder för bildbehandling i naturen (vision!). Detta arbete ligger mycket i gränssnittet mellan fysik och biologi.

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

Du kanske också gillar

TILLGÄNGLIGA SPRÅK

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Weekly Magazine Daglig Inspiration

Marie T. Russells dagliga inspiration

INNERSELF VOICES

Accept och förändring: Naturen förändras ofta
Accept och förändring: Bekämpa strömmen? Naturen förändras ofta
by Lawrence Doochin
När vi motstår förändring kommer vi att vara rädda. När vi bedömer oss själva kommer vi också att vara rädda. Således…
Horoskop för astrologisk vecka: 10 - 16 maj 2021
Horoskop nuvarande vecka: 10 - 16 maj 2021
by Pam Younghans
Den här astrologiska veckotidningen baseras på planetariska influenser och erbjuder perspektiv och ...
Joannas berättelse: Från bröstcancer till läkning och anpassning
Joannas berättelse: Från bröstcancer till läkning och anpassning
by Tjitze de Jong
Joanna var ett klassiskt exempel på hur lätt och snabb läkning kan uppstå när den fysiska kroppen, ...
The Great Mystery: How to Heal from Lyme and Other Diseases
The Great Mystery: How to Heal from Lyme and Other Diseases
by Vir McCoy och Kara Zahl
Om vi ​​håller fokus på den tillväxtpotential som erbjuds genom "initiering" av sjukdom kan det ...
Är det nu säkert att krama?
Är det nu säkert att krama?
by Joyce Vissell
Kliniska prövningar har visat att kramar är positiva för din fysiska och mentala hälsa, och de till och med ...
Hur självvård ser ut: Det är inte en att göra-lista
Hur självvård ser ut: Det är inte en att göra-lista
by Kristi Hugstad
Det är inte den senaste trenden. Det är inte en hashtag på sociala medier. Och det är verkligen inte självisk ...
Vad Michelangelo lärde mig om att hitta frihet från rädsla och ångest
Vad Michelangelo lärde mig: Frihet från rädsla och ångest
by av Wendy Tamis Robbins
Två veckor efter att jag separerade från min första man bokade jag en busstur genom Italien, min första resa ...
Rensa resterna av en kränkande, kärlekslös förälder
Rensa resterna av en kränkande, kärlekslös förälder
by Maureen J. St. Germain
Du håller på att lära dig en mycket specifik teknik för att rensa ditt undermedvetna från alla gamla ...

MEST LÄS

Plantera skyltar för blommor i din trädgård för att hjälpa fel i problem
Plantera skyltar för blommor i din trädgård för att hjälpa fel i problem
by Samantha Murray, University of Florida
Insekter lockas av landskap där blommande växter av samma art grupperas ihop ...
Vad Michelangelo lärde mig om att hitta frihet från rädsla och ångest
Vad Michelangelo lärde mig: Frihet från rädsla och ångest
by av Wendy Tamis Robbins
Två veckor efter att jag separerade från min första man bokade jag en busstur genom Italien, min första resa ...
Det inre barnet talar: "Lyssna på mig! Jag kan hjälpa dig!"
Det inre barnet talar: "Lyssna på mig! Jag kan hjälpa dig!"
by Marie T. Russell, InnerSelf
Det inre barnet väntar tålmodigt på att den vuxna ska märka det, att prata med det. Det frågar sig själv: "Hur kan ...
Högteknologiska kontaktlinser är raka ur science fiction - och kan ersätta smarta telefoner
Högteknologiska kontaktlinser är raka ur science fiction - och kan ersätta smarta telefoner
by Bishakh Rout, McGill University
Under åren har nya vetenskapliga upptäckter lett till mjukare och bekvämare kontaktlinser ...
DNA-baserad cancervaccin utlöser immunattack mot tumörer
DNA-baserat cancervaccin utlöser immunattack mot tumörer
by Jim Goodwin, Washington University i St. Louis
Vi tror att detta är den första rapporten om användningen av ett neoantigen-DNA-vaccin hos en människa, och vår ...
Varför familjen måltider är bra för vuxna och barn
Varför familjen måltider är bra för vuxna och barn
by Anne Fishel, Harvard University
De flesta föräldrar vet redan att familjens måltider är bra för kropparna, hjärnorna och de mentala ...
Rensa resterna av en kränkande, kärlekslös förälder
Rensa resterna av en kränkande, kärlekslös förälder
by Maureen J. St. Germain
Du håller på att lära dig en mycket specifik teknik för att rensa ditt undermedvetna från alla gamla ...
Varför QAnon inte har gått bort
Varför QAnon inte har gått bort
by Sophie Bjork-James, Vanderbilt University
Vid denna tidpunkt har nästan alla hört talas om QAnon, konspirationen som skapats av en anonym online ...

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.