Argia eta koloreak
Elhuyar Fundazioa
Bainerako kanila tantaka ari da. Segundo bakoitzeko tanta bat erortzen da, bainerako uretan uhin txiki bat sortuz. Sortu ondoren, uhina bainerako paretetarantz hedatuko da gero eta zirkulu handiagoa osatuz, eta paretak jo ondoren atzera buelta egingo du berriro erdirantz etorriz. Baina bueltakoan indar txikiagoa dauka; uhina ahulduta bait dator. Bidaia hori bizpahirutan egin ondoren, uhina guztiz desagertuko da. Hori gertatzen ari den bitartean tanta berriek uhin berriak sortuko dituzte, guztiek bide berdina eginez.
Uhinen maiztasuna, denbora-unitateko puntu batetik pasatzen diren uhinen kopuruak ematen digu. Pentsa dezagun gure baineran segundoko tanta bakar bat erortzen dela; ondorioz, maiztasuna 1 uhin/segundo izango da. Uhin-luzera ondoz ondoko bi uhinen tontorren arteko distantzia da. Bainerako adibidean 45 cm-koa dela suposatuko dugu. Gure adibidean beraz, segundoko uhin bakar bat sortzen da eta aurrekoarekiko duen distantzia 45 cm-koa da. Hemendik ondorio hau atera dezakegu: uhin horiek 45 cm-ko bidea egiten dute segundo batean eta horixe da beren abiadura. Uhin baten abiadura , bere uhin-luzeraren eta maiztasunaren arteko biderkadura da, beraz.
Itsasoko uhinak, bainerakoak bezala, bidimentsionalak dira, hau da, bi dimentsiotan hedatzen dira; uraren azalean alegia. Soinuaren uhinak aldiz, iturritik abiatu eta espazioan zehar hedatzen dira; beraz hirudimentsionalak dira. Soinuaren uhinetan airea konprimatu egiten da uhinaren tontorrean eta bi tontorren artean aldiz, airearen dentsitatea txikiagoa izaten da. Uhin hauek gure belarrietara heltzen direnean, soinua entzuten dugu eta soinu horren tonua altuagoa irudituko zaigu uhinen maiztasuna zenbat eta handiago izan. Tonu musikalak maiztasun diferenteko uhinen adibide dira. DO zentralaren oinarrizko tonuak adibidez, 265 uhin/segundo maiztasuna du. Zein da beraz, bere uhin-luzera?. Edo gauza bera beste modu batera galdetuz, zein distantzia egongo litzateke bi tontorren artean, uhin horiek ikuskorrak balira?
Galdera horri erantzuteko soinuaren abiadura zein den ezagutu beharko dugu aurrez: soinuaren abiadura airean 340 metro segundokoa da itsas mailan. Baineraren kasuan bezala, uhin-luzera aurkitzeko, abiaduraren eta maiztasunaren arteko zatiketa egingo dugu eta honela DO zentralaren oinarrizko tonuaren uhin-luzera 1,3 metro dela lortuko dugu.
Bestalde, giza entzumena ez da soinuaren uhinak jasotzeko aparatu perfektua. Badira guk jaso ezin ditugun maiztasun txikiegiak (20 uhin segundoko baino txikiagoak) eta altuegiak (20.000 uhin segundoko baino altuagoak). Beraz gure entzumenak, oso ederki adaptatua egon arren, baditu bere mugak.
Argiaren uhinak eta soinuarenak antzekoak dira. Biak dira hirudimentsionalak eta maiztasuna, luzera eta abiadura neur dakieke. Baina argiaren uhinek badute alderdi bitxi bat: ez dute inolako euskarririk behar hedatzeko. Eguzki eta izarretatik heltzen zaigun argia, espazioan zehar bidaia luzea egin ondoren heltzen da eta espazio horretan ez dago ezer. Espazio horretan, astronautek ezin diote elkarri entzun irratia erabiliz ez bada; baina elkar ikus dezakete inolako trabarik gabe.
Pertsonok ikus dezakegun argiaren frekuentzia, oso altua da: 600 bilioi uhin inguru heltzen dira gure begietara segundo bakar batean. Argi ikuskorraren uhin-luzera 0,00005 cm-koa da.
Maiztasun desberdinetako soinu-uhinak tonu diferente bezala entzuten ditugula aipatu dugu lehentxeago. Antzeko zerbait gertatzen da argiarekin ere: maiztasun desberdinetako argi-uhinek kolore diferenteak sortzen dituzte. Argi gorriaren maiztasuna 460 bilioi uhin segundoko da; argi morearena aldiz, 710 da. Maiztasun bakoitzak kolore desberdina emango du.
Baina giza ikusmena ere mugatua da. Maiztasun handiegi edo txikiegiko soinuak entzuten ez ditugun bezalaxe, badira ikusi ezin ditugun argi-maiztasunak; ikusi ezin ditugun koloreak alegia. Batzuek, guk ikus ditzakegun uhinek baino maiztasun handiagoa dute (gamma izpiek adibidez 100 trilioi uhin segundoko) eta beste batzuek txikiagoa (irrati-uhinek adibidez). Argiaren espektrua maiztasun altuenetatik hasi eta txikienetara igaroz, gamma izpiak, X izpiak, argi ultramorea, argi ikuskorra, argi infragorria eta irrati-uhinak topatuko ditugu. Uhin guzti hauek hutsean hedatzen dira eta bakoitza argi-mota desberdin bat da, argi ikuskor arrunta bezalaxe.
Argi ikuskorra deitzen dena da pertsonok ikus dezakegun argi bakarra. Gure gorputzek irrati-uhinak edo X izpiak transmititu eta jasotzeko gaitasuna balute, distantzia luzetara komunikatzeko eta gauza guztiz txikiak miatzeko aukera izango genuke. Zergatik ez dute gure begiek norabide horretarantz eboluzionatu? Hori azaltzen saiatuko gara ondoren.
Edozein materialek, maiztasun jakin batzuetako argia zurga dezake, baina ez bestetakoa. Substantzia bakoitzak bere zaletasun propioak ditu. Maiztasun batzuk, gamma izpiak adibidez, era guztietako materialek zurgatzen dituzte. Horren ondorioz, gamma argiak ezin ditu bidaia luzeak egin: objektu guztiek zurgatzen dute; baita aireak ere, eta beraz, metro batzuk ibili ondoren desagertu egiten da. Eguzkiak igortzen dituen gamma izpiek, ez dute Lurrera iristeko aukerarik; bidean topatzen duten atmosferan zurgatuak geratzen bait dira. Lurra beraz, guztiz iluna da gamma izpientzat.
Antzeko zerbait gertatzen zaie X izpiei eta argi ultramore eta infragorriko maiztasun gehienei ere. Argi ikuskorra aldiz, askoz ere neurri txikiagoan zurgatzen dute material gehienek. Airea adibidez, gardena da gehienetan argi ikuskorrarentzat. "Smog" edo mota horretako kutsaduraren kasuan, airean dauden partikula txiki horiek argi ikuskorraren parte bat zurgatu eta beste bat isladatu egiten dute eta horregatik ikusten dugu koloredun airea horrelako kasuetan. Horixe da Bilbori kolore nabar ezaguna ematen dion fenomenoa.
Guretzat baliagarri izango den argiak, nahitanahiezkoa du atmosferan zehar, absorbitua izan gabe, hedatu ahal izatea. Gamma izpiek erabilkortasun txikia dute, berehala zurgatuak izaten direlako. Eguzkiak igortzen duen energiaren proportzio handia, argi ikuskor motakoa da. Beraz, hau litzateke gure begiak argi honetara eta ez beste maiztasunetako argietara egokitzeko beste arrazoi bat.
Ikus dezagun orain koloreak zer diren. Argia edozein landare berdetara iristen denean, maiztasun gorri eta urdinak absorbituak geratzen dira, eta berdea aldiz isladatu egiten da. Horregatik iruditzen zaigu guri landare hori berdea dela.
Grafikoak egin daitezke kolore bakoitzak isladatzen duen argi-proportzioa aztertuz. Argi gorria zurgatu eta urdina isladatzen duen edozein objektu, urdin izango da guretzat. Zerbait txuri ikusten dugu, kolore guztiak gutxi gorabehera neurri berean isladatzen dituenean. Baina esandako horrek kolore gris eta beltzerako ere balio du. Txuri eta beltzaren arteko diferentzia ez datza isladatzen den argi-maiztasunean; isladatzen den argi-proportzioan baizik.
Ezagutzen dugun objekturik distiratsuena, elur eroriberria da dudarik gabe. Argiaren %75 besterik ez du isladatzen ordea. Beste muturrean balus edo tertziopelo beltza, adibidez, egongo litzateke; honek, erasotzen dion argiaren oso proportzio txikia besterik ez du isladatzen.
Beraz, bi gauza txuria eta beltza bezain diferente direla esateak, ikuspuntu honetatik behintzat ez du zentzu handirik; txuria eta beltza gauza bera bait dira. Diferentzia, zurgatzen ez duten edo isladatzen duten argiaren proportzioan dago, eta ez kolorean.
Bizidunek gauza askotarako erabiltzen dituzte koloreak: eguzki-argia zurgatu eta fotosintesiaren bidez energia sortzeko, oiloek beren gurasoei ahoa non duten gogorarazteko, intsektuen atentzioa erakartzeko, ezkutatzeko etab. luzea. Guzti hau argiaren izaerari, izarren fisikari, airearen kimikari eta eboluzioaren prozesuari esker gauzatzen da.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
