Ryzyk-Fizyk, czyli sens niepoważnych eksperymentów naukowych ebook i audiobook

Tytuł: Ry­zyk-Fi­zyk, czyli sens nie­po­waż­nych eks­pe­ry­men­tów na­uko­wych

Frag­ment

Co­py­ri­ght © Mi­chał Kru­piń­ski, 2025

This edi­tion: © Gyl­den­dal Astra/Gyl­den­dal A/S, Co­pen­ha­gen 2025

Pro­jekt okładki: Mo­nika Drob­nik-Sło­ciń­ska

Re­dak­cja: Elż­bieta Me­is­sner

Re­dak­cja na­ukowa: dr hab. inż. Mi­ro­sław Me­is­sner, pro­fe­sor IPPT PAN

Ko­rekta: Grze­gorz Krzy­mia­now­ski

ISBN 978-91-8076-750-7

Kon­wer­sja i pro­duk­cja e-bo­oka: www.mo­ni­ka­imar­cin.com

Gyl­den­dal Astra /Gyl­den­dal A/SKla­re­bo­derne 3 | DK-1115 Co­pen­ha­gen K

www.gyl­den­dal.dk

www.gyl­den­da­la­stra.pl

Po­ważny wstęp do nie­po­waż­nej książki

Ni­niej­sza książka po­ka­zuje fi­zykę z bar­dzo nie­ty­po­wej strony. Nie znaj­dziesz w niej hi­sto­rii o fa­lach gra­wi­ta­cyj­nych, bo­zo­nie Hig­gsa, ciem­nej ma­te­rii i od­kry­ciach z pierw­szych stron ga­zet. Za­miast tych me­dial­nych i gło­śnych opo­wie­ści pro­po­nuję ci po­dróż po świe­cie, z któ­rym spo­ty­kasz się na co dzień, a w któ­rym wiele nie­zna­nych na­uko­wych lą­dów wciąż czeka na swo­ich od­kryw­ców. Żeby do­tknąć tych ta­jem­nic, nie trzeba dużo. Wy­star­czy na chwilę od­wie­sić po­wagę na wie­szaku i za­cząć za­da­wać po­zor­nie głu­pie py­ta­nia. Tak jak to ro­bią ty­siące fi­zy­ków na ca­łym świe­cie.

Kiedy by­łem na stu­diach, na pią­tym roku obo­wiąz­kowo mu­sia­łem za­li­czyć se­mi­na­rium, na któ­rym co ty­dzień dwóch stu­den­tów oma­wiało przy­dzie­lone im pro­blemy z fi­zyki współ­cze­snej. Dzięki tym se­mi­na­riom, oprócz za­po­zna­nia się z naj­now­szymi osią­gnię­ciami na­uki, można było także do­szli­fo­wać umie­jęt­no­ści przy­go­to­wy­wa­nia wy­stą­pień pu­blicz­nych oraz na­uczyć się dys­ku­sji na naj­śwież­sze te­maty z gór­nej na­uko­wej półki. Bar­dzo do­brze pa­mię­tam te za­ję­cia, bo z li­sty przy­go­to­wa­nych przez pro­fe­sora te­ma­tów zo­stał mi przy­dzie­lony naj­dziw­niej­szy: fi­zyka jazdy na ro­we­rze. Co za po­rażka! Inni ko­le­dzy mieli za za­da­nie za­po­znać się z naj­now­szymi ar­ty­ku­łami do­ty­czą­cymi nad­prze­wod­ni­ków i eks­pan­sji Wszech­świata, a ja mu­sia­łem omó­wić stare jak świat, błahe za­gad­nie­nie, o któ­rym wspo­mina się na lek­cjach już w li­ceum. Prze­cież w tym nie ma nic no­wego! Stara fi­zyka z cza­sów New­tona i nic wię­cej. A na do­da­tek to ta­kie nie­po­ważne… Oczy­wi­ście nie­za­wodni ko­le­dzy nie oszczę­dzili mi kilku szy­der­czych uśmie­chów oraz ostrych jak szpila uwag, ale je­dyne, co mi po­zo­stało, to za­gryźć zęby i wziąć się do przy­go­to­wa­nia nud­nej pre­zen­ta­cji o tym, dla­czego ro­wer trzyma pion.

Za­czą­łem od prze­glądu li­te­ra­tury i jakże wiel­kie było moje zdzi­wie­nie, kiedy się oka­zało, że fi­zycy na po­czątku XXI wieku wciąż in­ten­syw­nie zaj­mują się tym za­gad­nie­niem i w za­sa­dzie nikt do końca nie wie, jak to z tą rów­no­wagą ro­weru jest. Pro­ste py­ta­nie do­ty­czące pro­stego urzą­dze­nia, z któ­rego ko­rzy­stamy na co dzień, oka­zało się godne wiel­kich umy­słów i lat wy­tę­żo­nych ba­dań. Pa­mię­tam, że kiedy na­stała moja ko­lej, z nie­ukry­waną sa­tys­fak­cją pre­zen­to­wa­łem ko­le­gom wy­niki fi­ne­zyj­nych do­świad­czeń ba­da­ją­cych sta­bil­ność ro­weru ra­zem z mo­de­lami teo­re­tycz­nymi, któ­rych opis ma­te­ma­tyczny był tak ob­szerny, że nie dało się ich zmie­ścić na roz­sąd­nej licz­bie slaj­dów. Pa­mię­tam też, jak duże wra­że­nie zro­biła koń­cowa kon­klu­zja, że py­ta­nie o uni­wer­salny mo­del wy­ja­śnia­jący, dla­czego po­tra­fimy utrzy­mać na ro­we­rze pion, wciąż po­zo­staje otwarte.

Dziś o utrzy­my­wa­niu rów­no­wagi na ro­we­rze wiemy już dużo wię­cej, choć cały czas wielu na­ukow­ców zaj­muje się tym za­gad­nie­niem i wciąż jesz­cze kilka kwe­stii po­zo­stało do roz­wią­za­nia. Trudno stwier­dzić, czy ten te­mat przy­padł mi lo­sowo, czy też był to ukryty za­mysł pro­fe­sora, ale wiem na pewno, że to jedno se­mi­na­rium otwo­rzyło mi oczy na kilka kwe­stii, z któ­rych wcze­śniej nie zda­wa­łem so­bie sprawy lub któ­rych nie wi­dzia­łem na­zbyt wy­raź­nie.

Jedna z nich to na­sza aro­gan­cja na­ukowa wo­bec świata. Nam, lu­dziom ży­ją­cym w XXI wieku, wy­daje się, że wiemy już bar­dzo dużo, a w szcze­gól­no­ści że do­brze po­zna­li­śmy naj­bliż­sze nam oto­cze­nie, z któ­rym sty­kamy się w domu i które wi­dzimy za oknem. Ży­jemy w prze­ko­na­niu, że je­żeli gdzie­kol­wiek ist­nieje na­ukowa terra in­co­gnita, to na­leży jej szu­kać nie wo­kół sie­bie, ale da­leko w ko­smo­sie lub w nie­do­strze­gal­nym go­łym okiem mi­kro­świe­cie. Ta­kie my­śle­nie za­uwa­żam rów­nież wśród nie­któ­rych mo­ich ko­le­gów fi­zy­ków. To jed­nak ułuda i nie­po­ro­zu­mie­nie.

Cza­sem zda­rza mi się pro­wa­dzić za­ję­cia po­pu­lar­no­nau­kowe z fi­zyki dla naj­młod­szych. Bar­dzo lu­bię te spo­tka­nia, bo dzieci, za­da­jąc pro­ste py­ta­nia o ota­cza­jącą nas rze­czy­wi­stość, nie zdają so­bie sprawy, że do­ty­kają za­gad­nień, nad któ­rymi nikt wcze­śniej się nie po­chy­lił albo które wciąż cze­kają na po­rządne zba­da­nie. Dla­czego skórka od ba­nana jest śli­ska? Czy bańka my­dlana może mieć do­wolny ko­lor? Dla­czego śnieg róż­nie skrzypi pod­czas mro­zów? Ile mak­sy­mal­nie „ka­czek” można pu­ścić po wo­dzie? Mia­łem spory pro­blem, żeby od­po­wie­dzieć na nie­które z nich i ła­pa­łem się na tym, jak mało wiem o świe­cie, który mnie ota­cza. Nie­jed­no­krot­nie też, po po­wro­cie do domu i prze­szu­ka­niu in­ter­netu, stwier­dza­łem, że nie tylko ja sam mało wiem, ale ge­ne­ral­nie wie­dza ludzka pełna jest dziur, które czają się w naj­mniej spo­dzie­wa­nych miej­scach.

Nikt nie po­trafi tak traf­nie py­tać jak dzieci. Dla­czego do­ro­śli tego nie ro­bią? Czy utra­cili umie­jęt­ność za­da­wa­nia py­tań? A może krę­puje ich wła­sna po­zy­cja i obawa przed śmiesz­no­ścią? Prze­cież to ta­kie nie­po­ważne py­tać o ba­nana lub przy­znać się, że in­te­re­sują nas bańki my­dlane. Chcemy wszak być oso­bami sza­no­wa­nymi i od­po­wie­dzial­nymi, a ta­kie te­maty są do­bre dla bez­tro­skich dzieci. Do­ro­sły po­trze­buje za­gad­nień bar­dziej istot­nych. Mało kto do­strzega, jak wiele tra­cimy przez ta­kie po­dej­ście. Po pierw­sze, za­my­kamy przed sobą fa­scy­nu­jący świat zja­wisk, które są po pro­stu piękne i mogą nam do­star­czyć wielu za­chwy­tów. Po dru­gie, do­bro­wol­nie od­bie­ramy so­bie moż­li­wość au­ten­tycz­nej frajdy i ra­do­ści, którą daje ob­co­wa­nie ze świa­tem. Po trze­cie zaś, od­wra­ca­jąc od nich oczy, wcale nie sta­jemy się bar­dziej sza­no­wa­nymi i od­po­wie­dzial­nymi oso­bami, na czym tak bar­dzo nam za­leży, a ra­czej ho­du­jemy w so­bie zgorzk­nie­nie. W ra­mach swo­jej pracy za­wo­do­wej prze­glą­dam i czy­tam dużo ar­ty­ku­łów na­uko­wych. Jest to nie­zbędne, by być na bie­żąco i orien­to­wać się w tym, co się dzieje w naj­lep­szych la­bo­ra­to­riach. Taka co­ty­go­dniowa na­ukowa pra­sówka jest jed­nak czymś zu­peł­nie in­nym niż czy­ta­nie przy ka­wie ulu­bio­nego ty­go­dnika lub książki. Ar­ty­kuły w naj­lep­szych pe­rio­dy­kach na­uko­wych mają za­wsze ten sam sche­mat, za­warte w nich my­śli ubrane są w su­chy, zwię­zły ton, a ca­łość do szpiku ko­ści prze­sy­cona jest pre­cy­zją. Jed­nak na­wet wśród tego gąsz­czu for­ma­li­zmu cza­sami można spo­tkać prace nie­stan­dar­dowe, pi­sane z fan­ta­zją i hu­mo­rem, w któ­rych dzie­cięce, pro­ste py­ta­nia od­gry­wają główną rolę i są mo­to­rem na­pę­do­wym ba­dań. Są one naj­lep­szym do­wo­dem, że wciąż jest wiele osób, rów­nież wśród na­ukow­ców, które mają w so­bie na tyle od­wagi, by py­tać jak dzieci.

Ta­kie nie­stan­dar­dowe pu­bli­ka­cje oraz fi­ne­zyjne po­dej­ście do na­uki od 1991 roku na­gra­dzane są Na­gro­dami Ig No­bla, które nie­słusz­nie na­zy­wane są an­ty­no­blami. Jest to bar­dzo me­dialne wy­róż­nie­nie, o któ­rym co­rocz­nie do­nosi prasa, ra­dio i te­le­wi­zja. Za­zwy­czaj wszy­scy trak­tują je jako cie­ka­wostkę i mało kto się za­sta­na­wia, o co tak na­prawdę cho­dzi. Czy fak­tycz­nie o to, żeby na­pięt­no­wać i wy­śmiać na­ukow­ców, któ­rzy zaj­mują się bzdu­rami za pie­nią­dze po­dat­ni­ków? Otóż nie­ko­niecz­nie.

Na­grody Ig No­bla przy­zna­wane są za ba­da­nia, które „naj­pierw śmie­szą, a po­tem skła­niają do my­śle­nia”. To zwięźle ujęte kry­te­rium stało się de­wizą przy­świe­ca­jącą do­rocz­nej gali na Uni­wer­sy­te­cie Ha­rvarda, pod­czas któ­rej na­grody wrę­czane są zwy­cięz­com przez praw­dzi­wych lau­re­atów Na­grody No­bla. Im­preza ta, jak żadna inna, po­ka­zuje, jak duży dy­stans mają na­ukowcy do sie­bie sa­mych i do ba­dań, któ­rymi się zaj­mują. Czę­sto w spo­łe­czeń­stwie po­ku­tuje ste­reo­typ po­waż­nego pro­fe­sora, zaj­mu­ją­cego się skom­pli­ko­wa­nymi spra­wami, który na co dzień pró­buje zba­wiać świat, urzę­du­jąc w wiel­kim, nie­do­stęp­nym gma­chu z ko­ści sło­nio­wej zwa­nym NA­UKĄ. Ig No­ble po­ka­zują, że to to­talne nie­po­ro­zu­mie­nie, a na­ukowcy to osoby z krwi i ko­ści, z po­czu­ciem hu­moru, po­tra­fiące cza­sem wrzu­cić na luz. Ale luźna at­mos­fera i żarty to nie wszystko. Osią­gnięć lau­re­atów Na­grody Ig No­bla nie spo­sób wy­rzu­cić do ko­sza, są zna­czące na­ukowo, a uka­zują się w do­brych, re­cen­zo­wa­nych cza­so­pi­smach. Z jed­nej strony hu­mor i dy­stans, z dru­giej po­rządna dawka na­uki i my­śle­nia. Wła­śnie ta­kie po­dej­ście do fi­zyki chcę za­pro­po­no­wać w tej książce.

Za­zwy­czaj nie mamy spo­sob­no­ści śle­dze­nia, jak po­wstaje na­uka, jak ro­dzi się wie­dza. Me­dia in­for­mują nas je­dy­nie o koń­co­wym eta­pie w po­staci od­kry­cia, wnio­sku czy stwier­dze­nia, które trak­to­wane są jak prawda ob­ja­wiona. Mo­głoby się wy­da­wać, że od czasu do czasu, w spo­sób zu­peł­nie nie­prze­wi­dziany, zda­rza się wiel­kie od­kry­cie, które na­ukowcy ogła­szają światu. Jak gdyby spa­dało ono na nich z nieba, było wy­grane na lo­te­rii lub po pro­stu samo wy­szło z eks­pe­ry­mentu. Me­dia lu­bią in­for­mo­wać o tym, CO zo­stało od­kryte, tylko z rzadka sku­pia­jąc się na tym, JAK na­ukowcy do­cho­dzą do od­kryć. Dużo na tym tra­cimy, bo to JAK jest czę­sto o wiele bar­dziej in­te­re­su­jące niż CO.

Two­rze­nie na­uki to róż­no­rodny, barwny pro­ces, po­le­ga­jący na szu­ka­niu roz­wią­zań, for­mu­ło­wa­niu i we­ry­fi­ko­wa­niu hi­po­tez, ana­li­zo­wa­niu da­nych. To cią­głe udo­sko­na­la­nie na­szego poj­mo­wa­nia świata. To wielka dys­puta, w któ­rej na­ukowcy in­spi­rują się na­wza­jem i roz­wi­jają swoje po­my­sły. W któ­rej jedno pro­ste py­ta­nie ro­dzi wiele hi­po­tez i dy­le­ma­tów. W któ­rej, idąc ja­sną, pro­stą ścieżką, cza­sem do­cho­dzimy do śle­pej uliczki i mu­simy z niej za­wró­cić. W któ­rej po­my­sły sprzed 100 lat, po­rzu­cone na śmiet­niku idei, od­ży­wają na nowo. Na­uka to rów­nież nie­zli­czone eks­pe­ry­menty. Ile trzeba ich prze­pro­wa­dzić, żeby dojść do tego jed­nego, który po­su­nie nas do przodu? Igno­blow­skie hi­sto­rie oraz opo­wie­ści z ob­szaru mniej po­waż­nej fi­zyki po­zwa­lają prze­śle­dzić, jak ten pro­ces prze­biega. I to wszystko bez ucie­ka­nia się do skom­pli­ko­wa­nych za­gad­nień z gór­nej na­uko­wej półki.

Taka „nie­po­ważna fi­zyka” to bli­skie nam hi­sto­rie, pełne pro­stych, cza­sem śmiesz­nych py­tań, po­ka­zu­ją­cych, jak funk­cjo­nuje or­ga­nizm zło­żony z se­tek i ty­sięcy na­uko­wych mó­zgów, które kar­mią się na­wza­jem ide­ami. Przyj­rze­nie się tym za­leż­no­ściom prze­ko­nuje, że ni­gdy nie wia­domo, gdzie po­jawi się iskierka, ten punkt za­palny, bę­dący w sta­nie po­cią­gnąć za sobą na­stępne osoby i do­pro­wa­dzić do roz­wią­zań, które w inny spo­sób ni­gdy nie przy­szłyby do głowy – albo przy­szłyby znacz­nie póź­niej. Być może bę­dzie nim jedno z pro­stych dzie­cię­cych py­tań? Hi­sto­ria fi­zyki i ży­cio­rysy wiel­kich na­ukow­ców zdają się to po­twier­dzać. Ri­chard Feyn­man, An­dre Geim, John W.S. Ray­le­igh i wielu in­nych za­da­wało śmieszne py­ta­nia i zaj­mo­wało się po­zor­nie bła­hymi spra­wami, które do­pro­wa­dzały ich do po­waż­nych od­kryć. Je­żeli oni po­dą­żali tą drogą, dla­czego my mie­li­by­śmy się jej wsty­dzić?

Pod ko­niec stu­diów za­in­te­re­so­wa­łem się gra­niem na gi­ta­rze. Oprócz na­uki chwy­tów (któ­rych ni­gdy po­rząd­nie się nie na­uczy­łem) pró­bo­wa­łem rów­nież ro­bić z moim in­stru­men­tem pro­ste eks­pe­ry­menty fi­zyczne. Za­czą­łem od stan­dar­do­wych, ta­kich jak ob­ser­wa­cja drgań po­wsta­ją­cych na stru­nach, ale z bie­giem czasu za­czą­łem wy­my­ślać co­raz mniej kla­syczne, na przy­kład po­le­ga­jące na wy­sy­py­wa­niu ka­szy manny na pu­dło re­zo­nan­sowe i ob­ser­wo­wa­niu, jak jej zia­renka pod­ska­kują przy po­trą­ca­niu strun. W końcu za­da­łem so­bie py­ta­nie, czy za po­mocą tego typu zwy­kłych do­mo­wych do­świad­czeń i po­mia­rów je­ste­śmy w sta­nie w mie­rzalny spo­sób okre­ślić ja­kość in­stru­mentu i obiek­tyw­nie go wy­ce­nić. Wy­niki mo­ich pro­stych, w więk­szo­ści śmiesz­nych i nie­po­waż­nych eks­pe­ry­men­tów ze­bra­łem ra­zem i za­pre­zen­to­wa­łem pod­czas spo­tka­nia koła na­uko­wego stu­den­tów fi­zyki na mo­jej ma­cie­rzy­stej uczelni. O dziwo, moje po­my­sły spodo­bały się za­równo ko­le­gom, jak i ka­drze na­uko­wej, a po paru pe­ry­pe­tiach los spra­wił, że mia­łem oka­zję przed­sta­wiać je na róż­nych uczel­niach, rów­nież poza gra­ni­cami Pol­ski. Przed ta­kimi pre­zen­ta­cjami, do­ty­czą­cymi jakże bzdur­nego te­matu, za­wsze czu­łem się nie­swojo i in­ten­syw­nie ob­my­śla­łem, jak wyjść z twa­rzą po ode­gra­niu roli bła­zna. Oka­zało się jed­nak, że nie tylko nikt ni­gdy mnie nie wy­śmiał, co po­cząt­kowo przyj­mo­wa­łem z ulgą i nie­skry­wa­nym za­sko­cze­niem, ale prze­ciw­nie, cał­kiem spore grono słu­cha­czy po­dej­mo­wało po re­fe­ra­cie rze­telną, po­ważną dys­ku­sję, pod­rzu­ca­jąc mi cie­kawe uwagi i na­stępne po­my­sły, wy­kra­cza­jące da­leko poza pro­ste do­mowe eks­pe­ry­menty.

Po­zwo­liło mi to prze­ko­nać się, że nie­po­ważne po­my­sły nie mu­szą pro­wa­dzić do nie­po­waż­nych wnio­sków, a sza­lone py­ta­nia nie ozna­czają sza­leń­stwa. Upew­ni­łem się też, że aby za­cząć zaj­mo­wać się fi­zyką, nie za­wsze po­trzebne jest do­brze wy­po­sa­żone la­bo­ra­to­rium. Na­uka to nie tylko drogi sprzęt oraz skom­pli­ko­wane urzą­dze­nia, do któ­rych do­stęp mają nie­liczni. Każdy z nas może do­ko­ny­wać od­kryć i stać się czę­ścią na­uko­wego świata. Przy odro­bi­nie fan­ta­zji można prze­pro­wa­dzać w domu eks­pe­ry­menty, któ­rych nikt wcze­śniej nie wy­ko­nał, za­da­wać py­ta­nia, które ni­gdy wcze­śniej nie pa­dły, oraz pró­bo­wać szu­kać na nie od­po­wie­dzi. Ta­kie moż­li­wo­ści daje wła­śnie „fi­zyka nie­po­ważna”, która być może jest po­waż­niej­sza, niż nam wszyst­kim się wy­daje. Przy­padki ba­dań na­gro­dzo­nych Na­grodą Ig No­bla i hi­sto­rie wy­bit­nych na­ukow­ców po­ka­zują jesz­cze jedno. Upra­wia­nie fi­zyki, prze­pro­wa­dza­nie eks­pe­ry­men­tów, sta­wia­nie wła­snych hi­po­tez i próba ich do­mo­wej we­ry­fi­ka­cji daje au­ten­tyczną frajdę i jest nie­ty­pową, nie­ba­na­lną roz­rywką. Nie­jed­no­krot­nie znacz­nie lep­szą niż wie­czór spę­dzony przy kom­pu­te­rze z ja­kimś fil­mem lub se­ria­lem. Se­rio! W od­róż­nie­niu od nich nie jest bo­wiem tylko czy­stym re­lak­sem i od­skocz­nią od co­dzien­no­ści, nie jest pro­stą próbą za­bi­cia czasu, a roz­wija nas, daje sa­tys­fak­cję i jest świet­nym wstę­pem do po­waż­niej­szych za­gad­nień na­uko­wych. Od do­świad­czeń z lo­dem ła­two przejść do fi­zyki po­wierzchni i cien­kich warstw, a ob­ser­wa­cja owa­dów może nam po­móc zro­zu­mieć, czym jest świa­tło i fale elek­tro­ma­gne­tyczne – prze­ko­nasz się o tym, czy­ta­jąc na­stępne roz­działy. Świe­cącą ża­rówkę, sty­gnię­cie po­ran­nej kawy i świe­ce­nie od­le­głych gwiazd, które mo­żemy po­dzi­wiać na po­god­nym noc­nym nie­bie, opi­sują te same prawa. Do­strze­że­nie tych za­leż­no­ści po­zwala zro­zu­mieć, jak działa świat, w któ­rym ży­jemy, da­jąc rów­nież moż­li­wość peł­nego uczest­nic­twa w ży­ciu współ­cze­snego spo­łe­czeń­stwa, któ­rego funk­cjo­no­wa­nie oparte jest na wie­dzy. I, last but not le­ast, „fi­zyka nie­po­ważna” po­zwala prze­ko­nać się, że na­uka to nie jest wielki gmach za­mknięty dla ma­lucz­kich, do któ­rego trzeba pod­cho­dzić na­boż­nie i z pie­ty­zmem, ale przy­goda, w któ­rej może wziąć udział każdy z nas.

Roz­dział 1GDZIE MU­CHA SIADA, A GDZIE NIE?

Wi­dzimy świat ina­czej niż zwie­rzęta. To ba­nał. Już od dziecka wiemy prze­cież, że kot wi­dzi le­piej w ciem­no­ści niż my. Każdy też zna po­wie­dze­nie o so­ko­lim wzroku, które rów­nież nie wzięło się zni­kąd. Ostrość wi­dze­nia pta­ków dra­pież­nych i umie­jęt­ność do­strze­ga­nia przez nie szcze­gó­łów z du­żych od­le­gło­ści nie mają so­bie rów­nych. I ni­kogo to zbyt­nio nie dziwi. Bio­lo­dzy już dawno skru­pu­lat­nie po­kro­ili na ka­wa­łeczki oko każ­dego ga­tunku zwie­rzę­cia, zba­dali je pod mi­kro­sko­pem, do­kład­nie opi­sali i do­star­czyli roz­sąd­nych wy­ja­śnień, dla­czego różne ga­tunki pa­trzą na świat tro­chę ina­czej. Dzięki nim wiemy, że zwie­rzęta mają różne pole wi­dze­nia, ostrość, czu­łość wzroku, jak rów­nież inną zdol­ność od­bie­ra­nia ko­lo­rów. Wiemy też, że za­wdzię­czamy to ewo­lu­cji, która każdy ga­tu­nek wy­po­sa­żyła w to, co mu naj­bar­dziej po­trzebne. W in­ter­ne­cie zna­leźć można wiele zdjęć po­ka­zu­ją­cych, jak wi­dzi świat nasz uko­chany pies Azor, szczur Ste­fan czy ka­ra­luch Wa­cław (mój są­siad z aka­de­mika ho­do­wał w sło­iku ka­ra­lu­cha, któ­rego piesz­czo­tli­wie na­zy­wał Wa­cio, ale to już chyba hi­sto­ria na zu­peł­nie inną oka­zję) i wy­daje się, że sprawa jest w za­sa­dzie do­brze zba­dana, a te­mat na­ukowo wy­czer­pany.

Po­ja­wiło się jed­nak py­ta­nie: a może zwie­rzęta wi­dzą nie­wi­dzialne? I nie cho­dzi tu o du­chy, pola wi­talne czy ja­kieś bzdurne ema­na­cje, ale o do­strze­ga­nie ta­kich wła­sno­ści świa­tła, któ­rych my, lu­dzie, zu­peł­nie nie re­je­stru­jemy. Na przy­kład nie je­ste­śmy w sta­nie od­róż­nić świa­tła szybko mi­ga­ją­cego od świa­tła świe­cą­cego w spo­sób cią­gły. Je­żeli jego na­tę­że­nie zmie­nia się czę­ściej niż 20 razy na se­kundę, zmiany te zle­wają nam się w oczach i „mru­ga­nie” prze­staje być wi­do­czne. Tę wła­sność wzroku wy­ko­rzy­stu­jemy zresztą skrzęt­nie w ki­nie, bo dzięki temu zja­wi­sku ruch ak­to­rów na du­żym ekra­nie wy­daje nam się płynny, choć w rze­czy­wi­sto­ści składa się z wielu szybko na­stę­pu­ją­cych po so­bie kla­tek zdję­cio­wych. Ale może nie­które zwie­rzęta wi­dzą filmy ina­czej niż my?

Ta­kich wła­sno­ści ludz­kiego wzroku i wła­sno­ści świa­tła jest wię­cej. Do­strze­gać pro­mie­nio­wa­nia ul­tra­fio­le­to­wego lub pod­czer­wo­nego też nie po­tra­fimy. Ale może zwie­rzęta po­tra­fią? Ta­kie py­ta­nia można mno­żyć. Nie za­wsze jed­nak po­kro­je­nie oka i zba­da­nie go pod mi­kro­sko­pem daje na nie od­po­wiedź. Cza­sem trzeba użyć bar­dziej wy­ra­fi­no­wa­nych me­tod. I tu za­czy­nają się schody. Nie po­sa­dzimy bo­wiem na­szego psa w ki­nie i nie za­damy mu py­ta­nia: Ej, Azor, wi­dzisz mru­ga­nie? To zna­czy, oczy­wi­ście, można tak zro­bić, ale re­zul­tat bę­dzie ra­czej mi­ze­rny. A z psem jesz­cze nie jest tak naj­go­rzej, bo ja­kąś ko­mu­ni­ka­cję można z nim prze­cież na­wią­zać. Ale jak do­wie­dzieć się na przy­kład, co i jak wi­dzi mu­cha? Oto wy­zwa­nie!

Z opo­wie­ścią o fi­zyce mu­szego wi­dze­nia warto za­po­znać się przede wszyst­kim z dwóch wzglę­dów. Po pierw­sze, po­ka­zuje ona, że pro­sty, nie­ba­ga­telny po­mysł na eks­pe­ry­ment jest czę­sto naj­waż­niej­szy. Po dru­gie, pod­po­wiada, jak na­uko­wiec po­wi­nien ra­dzić so­bie w trud­nych wa­run­kach po­lo­wych. Za­nim za­czniemy, po­zo­staje wy­ja­śnić jesz­cze jedną kwe­stię: po co nam w ogóle wie­dzieć, jak wi­dzi mu­cha? Naj­prost­sza od­po­wiedź brzmi: z czy­stej cie­ka­wo­ści. I to w za­sa­dzie po­winno wy­star­czyć, bo to cie­ka­wość po­py­cha na­ukow­ców do dzia­ła­nia. Je­żeli jed­nak ta od­po­wiedź jest nie­prze­ko­nu­jąca, do­rzucę ar­gu­ment, że być może wie­dza o wi­dze­niu much po­zwoli nam na skon­stru­owa­nie sku­tecz­nego optycz­nego od­stra­sza­cza much. A je­śli ktoś na­dal wątpi w ce­lo­wość ta­kich ba­dań, to może osta­tecz­nie prze­kona go fakt, że można za nie do­stać Na­grodę No­bla. Ig No­bla zresztą też.

Ki­skun­ha­las to nie­wiel­kie, senne mia­sto w po­łu­dnio­wych Wę­grzech. Za­ciszne, wręcz sie­lan­kowe, z dala od wiel­kich me­tro­po­lii. Taki nasz Wałcz, Klucz­bork albo Gor­lice. Sta­cja ko­le­jowa, kilka za­byt­ko­wych ka­mie­ni­czek, sklep węd­kar­ski, piz­ze­ria Do­lce Vita, no i oczy­wi­ście, jak na każde po­rządne wę­gier­skie mia­sto przy­stało, Szu­per­mar­ket, Szu­per Bur­ger i Cipo Disz­kont. Można po­wie­dzieć: szpo­kojne, szwojsz­kie miasz­teczko, ty­powe dla tej czę­ści Eu­ropy. I za­pewne świat ni­gdy nie usły­szałby o Ki­skun­ha­las, gdyby nie wie­ko­po­mny eks­pe­ry­ment prze­pro­wa­dzony na tam­tej­szym cmen­ta­rzu.

Cmen­ta­rzyk ów ni­czym się nie wy­róż­nia oprócz tego, że upodo­bały go so­bie chmary wa­żek. Taka ważka niby nie prze­szka­dza, ale trzeba przy­znać, że jest to spore la­ta­jące by­dlę i mocno rzuca się w oczy. Obec­ność wa­żek od za­wsze wią­zana była z po­bli­skimi sta­wami, bę­dą­cymi nie­złą wy­lę­gar­nią dla ca­łego owa­dziego po­spól­stwa. Naj­dziw­niej­sze było jed­nak to, że owady ob­sia­dały je­dy­nie czarne gro­bowce i co gor­sza, z lu­bo­ścią na nich ko­pu­lo­wały. Fakt ten szybko stał się miej­scową atrak­cją i lo­kalną cie­ka­wostką. A że cie­kawe wie­ści szybko się roz­cho­dzą, to w końcu do­tarły do Bu­da­pesztu, skąd na ki­skun­ha­la­sań­ski cmen­tarz ru­szyła dzielna grupa bio­lo­gów i fi­zy­ków pod wo­dzą Gábora Ho­rvátha, któ­rzy po­sta­no­wili zja­wi­sko zba­dać i owa­dzią cmen­tarną lu­bież­ność zro­zu­mieć. Na­ukowcy zja­wili się na miej­scu w bez­chmurny letni dzień, przy­cup­nęli za na­grobną ta­blicą i po ci­chu, aby nie spło­szyć wa­żek, za­częli pierw­sze ob­ser­wa­cje. Bar­dzo szybko po­twier­dzili, że rze­czy­wi­ście ważki pre­fe­rują czarne i ciem­no­szare gro­bowce, a na ja­snych i be­to­no­wych sia­dają je­dy­nie na krótko i nie­chęt­nie. Do­dat­kowo oka­zało się, że więk­szym po­wo­dze­niem cie­szą się gro­bowce znaj­du­jące się w peł­nym słońcu. Mo­głoby się za­tem wy­da­wać, że owady przy­ciąga wy­soka tem­pe­ra­tura roz­grza­nego wę­gier­skim słoń­cem czar­nego ka­mie­nia. Był to jed­nak mylny trop. Dal­sze ob­ser­wa­cje wska­zały bo­wiem, że ważki wolą wy­po­le­ro­wane na glanc gro­bowce, skwa­pli­wie omi­ja­jąc chro­po­wate, po­mimo że miały taki sam ko­lor i taką samą tem­pe­ra­turę. Ma­te­riał płyt też nie od­gry­wał żad­nej roli, li­czyły się je­dy­nie mocne na­sło­necz­nie­nie, ciemny od­cień oraz wy­soki po­łysk. In­nymi słowy, im gro­bo­wiec bar­dziej błysz­czał, tym był dla wa­żek atrak­cyj­niej­szym miej­scem do ero­tycz­nych po­czy­nań. Co więc, u li­cha, ścią­gało te ważki? Względy es­te­tyczne?

Na trop roz­wią­za­nia za­gadki na­pro­wa­dził fi­zy­ków wy­soki po­łysk la­strika. Je­żeli coś jest wy­po­le­ro­wane, to zna­czy, że do­brze od­bija świa­tło. Po­dob­nie jak lu­stro, ka­wa­łek me­talu czy ta­fla wody. No wła­śnie – woda! Je­ziora to prze­cież śro­do­wi­sko na­tu­ralne wa­żek! Może za­tem ciemne gro­bowce od­bi­jają świa­tło sło­neczne tak jak ta­fla wody i po pro­stu wpro­wa­dzają owady w błąd?

Na pierw­szy rzut oka to do­syć głu­pia hi­po­teza. Wi­dzimy bo­wiem wy­raź­nie za po­mocą na­szych oczu, że gro­bo­wiec wy­gląda jed­nak ciut ina­czej niż woda. Woda jest na przy­kład prze­zro­czy­sta, a gro­bo­wiec nie. Gro­bo­wiec jest czarny i za­zwy­czaj się nie po­ru­sza, a woda fa­luje i z re­guły nie jest czarna. Mają też tro­chę inne kształty. Trzeba być na­prawdę nie­spełna ro­zumu, żeby po­my­lić grób z wodą. Albo… być ważką, dla któ­rej róż­nica po­mię­dzy gro­bem a wodą nie jest tak oczy­wi­sta. Ma­jąc ina­czej zbu­do­wane oczy, być może wi­dzi ona świat cał­kiem od­mien­nie niż my i wodę od­róż­nia nie po fa­lo­wa­niu czy prze­zro­czy­sto­ści, ale pa­trząc na to, co jej po­wierzch­nia robi ze świa­tłem.

I znów może się wy­da­wać, że brniemy w ślepy za­ułek. Cóż bo­wiem ta­kiego ta woda ze świa­tłem robi? Od­bija i tyle. Kąt pa­da­nia równa się ką­towi od­bi­cia i kropka. No wła­śnie nie… Na po­wierzchni wody dzieją się znacz­nie cie­kaw­sze rze­czy niż tylko pro­ste od­bi­cie. Żeby zro­zu­mieć ja­kie, trzeba so­bie zdać sprawę, że świa­tło to fala. Ale nie byle jaka. Fi­zycy mó­wią, że są to roz­cho­dzące się za­bu­rze­nia pola elek­trycz­nego i ma­gne­tycz­nego. Tak, wiem, trudno to so­bie wy­obra­zić. Fi­zycy naj­czę­ściej wy­my­ślają rze­czy, które trudno so­bie wy­obra­zić. Na szczę­ście w in­ter­ne­cie można zna­leźć sporo ani­ma­cji po­ka­zu­ją­cych, czym jest ta fala świetlna (po­le­cam po­go­oglo­wać), ale na po­trzeby hi­sto­rii o waż­kach wy­star­czy, że wy­obra­zimy so­bie swo­bod­nie zwi­sa­jący sznu­rek trzy­many w pal­cach. Gdy po­ru­szymy ręką, sznu­rek za­cznie fa­lo­wać. Mo­żemy się po­sta­rać i po­ru­szać koń­cem na­szego sznurka w taki spo­sób, aby wszyst­kie po­wsta­jące na nim esy-flo­resy le­żały w jed­nej płasz­czyź­nie. Bez­ład­nie po­ru­sza­jąc ręką, też wy­two­rzymy na sznurku za­fa­lo­wa­nia, ale będą one znacz­nie mniej upo­rząd­ko­wane i zde­cy­do­wa­nie nie będą grzecz­nie ukła­dać się w rządku jedno po dru­gim.

Te za­fa­lo­wa­nia sznurka przy­po­mi­nają falę świetlną, która może wy­stę­po­wać w prze­róż­nych od­mia­nach. Gdy wszyst­kie jej „górki” i „dołki” uło­żone są w jed­nej płasz­czyź­nie, mó­wimy, że jest falą li­niowo spo­la­ry­zo­waną. Można po­wie­dzieć, że świa­tło spo­la­ry­zo­wane to bar­dzo grzeczna i uło­żona fala. Jest to ob­raz do­syć pro­sty, ale daje pewne wy­obra­że­nie, czym jest po­la­ry­za­cja. Świa­tło nie lubi jed­nak być grzeczną, uło­żoną falą i naj­czę­ściej nie jest spo­la­ry­zo­wane. Do­brymi przy­kła­dami są tu­taj świa­tło do­cie­ra­jące do nas bez­po­śred­nio ze słońca oraz świa­tło ża­rówki. Ale taką krnąbrną, nie­grzeczną falę mo­żemy zmu­sić do po­la­ry­za­cji po­przez od­bi­cie jej od gład­kiej po­wierzchni ja­kie­goś izo­la­tora, np. wody. Gdy świa­tło sło­neczne pad­nie na ta­flę je­ziora pod pew­nym spe­cy­ficz­nym ką­tem, zwa­nym ką­tem Brew­stera (wy­nosi on około 53°), to od­bity „za­ją­czek” bę­dzie cał­ko­wi­cie spo­la­ry­zo­wany. I co wię­cej, nie byle jak spo­la­ry­zo­wany, bo wszyst­kie górki i dołki fali będą le­żały w płasz­czyź­nie pro­sto­pa­dłej do płasz­czy­zny od­bi­cia. A co, jak świa­tło pad­nie na wodę pod in­nym ką­tem? Nic nie szko­dzi. Zja­wi­sko zaj­dzie po­dob­nie, z tą tylko róż­nicą, że fala od­bita bę­dzie tylko czę­ściowo spo­la­ry­zo­wana. Ozna­cza to, że w od­bi­tym pro­mie­niu znaj­dzie się też mała do­mieszka in­nych, nie­grzecz­nych za­fa­lo­wań, któ­rych górki i dołki umiesz­czone będą w in­nych płasz­czy­znach.

Do­szli­śmy więc do waż­nej rze­czy: woda nie tylko od­bija świa­tło, ale rów­nież je po­la­ry­zuje. Zja­wi­sko to skwa­pli­wie wy­ko­rzy­stują fo­to­gra­fo­wie, chcący po­zbyć się nie­chcia­nych od­bić od wody, szkła i in­nych po­wierzchni. Za­kła­dają wtedy na obiek­tyw spe­cjalny filtr po­la­ry­za­cyjny, który jest w sta­nie wy­ciąć świa­tło o jed­nej kon­kret­nej po­la­ry­za­cji. Można go na przy­kład ob­ró­cić tak, aby za­trzy­mał świa­tło spo­la­ry­zo­wane po­cho­dzące tylko od od­bi­cia w wo­dzie. Wszyst­kie inne fale świetlne, np. nie­spo­la­ry­zo­wane świa­tło sło­neczne, przejdą przez filtr. Dzięki temu mo­żemy na przy­kład zro­bić świetne zdję­cie pod­czas spływu ka­ja­ko­wego, nie mar­twiąc się, że nie­ocze­ki­wane od­bi­cie od wody prze­świe­tli nam cały kadr.

No do­brze, ale jak bez spe­cja­li­stycz­nego fil­tru roz­róż­nić, czy świa­tło jest spo­la­ry­zo­wane, czy też nie jest? Oka­zuje się, że na­szym ludz­kim okiem jest to nie­moż­liwe. No, tro­chę kła­mię, bo cza­sem jest to moż­liwe, ale o tym póź­niej. Ge­ne­ral­nie jed­nak ewo­lu­cja nie wy­po­sa­żyła nas w do­bre na­rzę­dzie do roz­po­zna­wa­nia po­la­ry­za­cji świa­tła. Ale co in­nego z waż­kami. One są w tym re­we­la­cyjne.

Gdy ważka pa­trzy w niebo, to wi­dzi, że coś du­żego i ja­snego nad nią wy­syła świa­tło nie­spo­la­ry­zo­wane. Wi­dzi ten brak po­la­ry­za­cji i my­śli so­bie wtedy: „Oho, nie­chyb­nie słońce”. Ale gdy znaj­dzie się nad pła­ską po­wierzch­nią, która do­brze od­bija świa­tło cał­ko­wi­cie albo pra­wie cał­ko­wi­cie spo­la­ry­zo­wane, to re­je­struje ten fakt i za­pewne duma: „Cóż in­nego mo­głoby mieć kąt Brew­stera równy 53° i tak uro­czo po­la­ry­zo­wać falę świetlną?! Z pew­no­ścią to woda, mój na­tu­ralny ha­bi­tat, gdzie znajdę part­nera mo­jego ży­cia”. A tu lipa, to zna­czy grób. Cmen­tarne la­striko od­bija bo­wiem świa­tło tak samo do­brze jak ta­fla wody i jest izo­la­to­rem, czyli po­trafi też cał­kiem nie­źle je po­la­ry­zo­wać, i to na do­da­tek pod po­dob­nym ką­tem Brew­stera. Co wię­cej, więk­szość płyt na­grob­nych jest po­zioma, co do­dat­kowo wpro­wa­dza w błąd biedne ważki, spra­wia­jąc wra­że­nie ta­fli wody.

Mamy więc nie­złą ro­bo­czą hi­po­tezę, z którą można da­lej pra­co­wać – ważki mylą gro­bowce z wodą, zwie­dzione po­la­ry­za­cją świa­tła. Ale hi­po­teza to jesz­cze za mało. Wę­gier­scy na­ukowcy po­sta­no­wili więc prze­pro­wa­dzić eks­pe­ry­ment, który mógłby do­star­czyć nie­zbi­tego do­wodu, że rze­czy­wi­ście ważki orien­tują się za po­mocą po­la­ry­za­cji świa­tła. W tym celu przy­tar­gali na cmen­tarz naj­czar­niej­szy z czar­nych wor­ków na śmieci, czarne ni­czym noc płótno ca­łunu, blade jak śmierć prze­ście­ra­dło, fo­lię alu­mi­niową, sze­roką, so­lidną de­skę i garść dłu­gich na 30 cm kij­ków. Udali się na­stęp­nie w na­sło­necz­nioną część cmen­ta­rza i roz­po­częli swój eks­pe­ry­ment, który miał przejść do hi­sto­rii bio­fi­zyki i fi­zyki nie­po­waż­nej.

Na po­czątku roz­ło­żyli każdy z ma­te­ria­łów na ziemi, wbili obok po jed­nym kijku, który miał słu­żyć za przy­jemną żerdkę dla stru­dzo­nych wa­żek, przy­sie­dli nie­opo­dal i cze­kali, bacz­nie ob­ser­wu­jąc. Każde po­ja­wie­nie się ważki na ja­kim­kol­wiek z kij­ków skrzęt­nie od­no­to­wy­wano. Każdy akt roz­wią­zło­ści sek­su­al­nej owa­dów rów­nież. Mie­rzono także su­ma­ryczny czas oku­po­wa­nia każ­dej z żer­dek, wy­ra­ża­jąc go w waż­ko­mi­nu­tach albo, jak kto woli, w mi­nu­to­waż­kach. Na­ukowcy ro­zu­mo­wali na­stę­pu­jąco: je­żeli ważki rze­czy­wi­ście wy­kry­wają ta­flę wody po po­la­ry­za­cji świa­tła, to naj­bar­dziej nę­cącą po­wierzch­nią po­wi­nien być dla nich czarny pla­sti­kowy wo­rek na śmieci, który zna­ko­mi­cie od­bija świa­tło i do­dat­kowo pra­wie cał­ko­wi­cie je po­la­ry­zuje, po­dob­nie jak woda. Naj­mniej atrak­cyj­nymi po­winny na­to­miast oka­zać się po­wierzch­nie prze­ście­ra­dła, ca­łunu i de­ski, które są chro­po­wate, a od­bite od nich świa­tło nie ma na­wet śla­dów po­la­ry­za­cji.

Ba­da­cze spę­dzili na cmen­ta­rzu dwa go­rące ty­go­dnie na prze­ło­mie czerwca i lipca, pro­wa­dząc swoje ba­da­nia pod­czas naj­bar­dziej upal­nych go­dzin. Pot się lał, ważki krą­żyły, działa się na­uka. Tylko nie­wzru­szone gro­bowce w ci­szy przy­glą­dały się do­świad­cze­niom. Po dwóch ty­go­dniach wszystko stało się ja­sne. Zgod­nie z prze­wi­dy­wa­niami naj­wię­cej waż­ko­mi­nut za­li­czył ki­jek wbity obok czar­nego worka na śmieci. Naj­mniej przy­cią­ga­ją­cymi ważki oka­zały się ca­łun i prze­ście­ra­dło. Te same eks­pe­ry­menty, po­wtó­rzone rów­nież w za­cie­nio­nej czę­ści cmen­ta­rza, do­star­czyły po­dob­nych wy­ni­ków. Je­dyna róż­nica po­le­gała na tym, że ze względu na mniej­szą ilość świa­tła efekt wpływu po­la­ry­za­cji był mniej wi­do­czny, co prze­ło­żyło się na ogólny spa­dek waż­ko­mi­nut. Osta­tecz­nie po­twier­dziło to tezę o lgnię­ciu wa­żek do po­zio­mych po­wierzchni mocno po­la­ry­zu­ją­cych świa­tło.

Po­zo­staje je­dy­nie wy­ja­śnić, dla­czego aku­rat czarne gład­kie ma­te­riały od­bi­jają świa­tło o wy­so­kim stop­niu po­la­ry­za­cji, pod­czas gdy rów­nie gład­kie, ale białe nie ro­bią tego tak do­brze. Sprawa jest do­syć pro­sta. Na po­wierzchni każ­dego przed­miotu część świa­tła się od niego od­bija, a część wnika do środka. W przy­padku czar­nych, gład­kich ma­te­ria­łów pro­mień wni­ka­jący do środka jest pra­wie w ca­ło­ści po­chła­niany i do na­szych oczu do­cho­dzi nie­mal wy­łącz­nie świa­tło od­bite od po­wierzchni, które, jak już do­brze wiemy, jest cał­kiem nie­źle spo­la­ry­zo­wane. Ina­czej jest w przy­padku przed­mio­tów bia­łych. Świa­tło wni­ka­jące do środka ta­kich przed­mio­tów nie jest już tak mocno po­chła­niane, ulega roz­pra­sza­niu i po przej­ściu przez ma­te­riał może po­now­nie z niego wyjść. To roz­pro­szone świa­tło nie jest w ogóle spo­la­ry­zo­wane, ale „do­daje” się do świa­tła od­bi­tego, ob­ni­ża­jąc sto­pień po­la­ry­za­cji pro­mie­nia do­cie­ra­ją­cego do na­szych oczu. I to tłu­ma­czy, dla­czego ważki szu­ka­jące świa­tła spo­la­ry­zo­wa­nego bar­dziej lu­bią gro­bowce czarne, a omi­jają białe.

Eks­pe­ry­ment, że mu­cha nie siada

Można w tym mo­men­cie za­dać inne waż­kie (sic!) py­ta­nie. Je­żeli je­den z ga­tun­ków owa­dów ma tak do­brze roz­wi­niętą zdol­ność roz­róż­nia­nia stop­nia po­la­ry­za­cji świa­tła, to może tę umie­jęt­ność mają rów­nież inne zwie­rzęta? Aby to zba­dać, grupa tych sa­mych nie­stru­dzo­nych na­ukow­ców udała się tym ra­zem na pół­noc Wę­gier, aż pod gra­nicę sło­wacką, gdzie sku­siły ich sie­lan­kowe ob­razy roz­le­głych pa­stwisk, dość szczel­nie za­peł­nio­nych końmi i kro­wami. Jed­nak to nie wę­gier­skie by­dło ste­powe sku­siło na­ukow­ców, ale mu­chy. Wia­domo, gdzie krowy i ko­nie, tam i stada much. W nor­mal­nych wa­run­kach to szu­kaj mu­chy w polu, ale wy­star­czy się zbli­żyć do ja­kie­goś pa­są­cego się ko­nika, a już bę­dziemy mieć wo­kół sie­bie ta­buny bzy­czą­cych obiek­tów ba­daw­czych, w szcze­gól­no­ści tych du­żych, z ro­dziny bą­ko­wa­tych, które zwą się u nas rów­nież koń­skimi mu­chami, śle­pa­kami albo po pro­stu bą­kami. Są to stwo­rze­nia do­syć nie­wdzięczne, które już od maja za­czy­nają nę­kać by­dło do­mowe, na­ci­na­jąc jego skórę i wy­sy­sa­jąc krew. Ta­kie małe wam­piry pa­stwisk. Wi­ki­pe­dia po­daje, że pre­fe­rują one zwie­rzęta ciemno ubar­wione. Oho, i tu po­winna za­pa­lić nam się w gło­wie lampka. Ważki pre­fe­rują czarne gro­bowce, bąki pre­fe­rują czarne zwie­rzęta. Przy­pa­dek? Nie są­dzę.

Na­ukowcy za­częli od eks­pe­ry­men­tów po­dob­nych do tych cmen­tar­nych. Roz­ło­żyli na pa­stwi­sku kilka ma­te­ria­łów w różny spo­sób od­bi­ja­ją­cych świa­tło i li­czyli, ile razy sią­dzie na nich mu­cha. Lecz tu po­ja­wił się pierw­szy pro­blem. O ile bez kło­potu można było śle­dzić za­cho­wa­nie ta­kich do­stoj­nie po­ru­sza­ją­cych się owa­dów jak ważki, o tyle mu­chy to stwo­rze­nia ra­czej chyże i szybko się oka­zało, że trudno stwier­dzić z całą pew­no­ścią, czy mu­cha sia­dła, czy nie. Aby roz­wiać te wąt­pli­wo­ści, ba­da­cze po­sta­no­wili lekko zmo­dy­fi­ko­wać eks­pe­ry­ment i po­kryli każdą z po­wierzchni cienką war­stwą kleju na my­szy. Nie py­taj­cie mnie, co to jest ten klej na my­szy, bo nie wiem. Mogę je­dy­nie po­dać za wę­gier­skim pro­du­cen­tem, że jest bez­za­pa­chowy, nie­palny i bez­barwny, można go do­stać w tub­kach po 135 gra­mów, ła­pie my­szy na­wet w wil­got­nych wa­run­kach i w ogóle jest to naj­lep­szy klej na my­szy w Eu­ro­pie. Dla­czego zo­stał użyty do eks­pe­ry­mentu wła­śnie ten pro­dukt? Któż to wie? Moja hi­po­teza jest taka, że po pro­stu zna­le­ziono go gdzieś w po­bli­skiej obo­rze i z braku lep­szego po­my­słu po­sta­no­wiono z niego sko­rzy­stać.

Klej ów rze­czy­wi­ście oka­zał się wy­bor­nym roz­wią­za­niem. Gdy tylko mu­cha do­tknęła ma­te­riału, zmu­szona była za­koń­czyć lot, co po­zwo­liło znacz­nie zmniej­szyć nie­pew­ność po­miaru i bez żad­nych już wąt­pli­wo­ści stwier­dzić, że rze­czy­wi­ście sia­dła. Na wiecz­ność. Po każ­dym ak­cie mu­szego przy­lgnię­cia ba­da­cze po­sta­no­wili od­kle­jać owady, żeby nie od­stra­szały na­stęp­nych chęt­nych. Ale tu po­ja­wił się ko­lejny pro­blem. My­sie le­pisz­cze dzia­łało za do­brze. Uwię­zio­nej mu­chy nie dało się już od­kleić i trzeba było ją z ma­te­riału wy­dra­py­wać. W za­sa­dzie można było się tego spo­dzie­wać, bo prze­cież klej pro­jek­to­wany był pod my­szy, które są nieco więk­sze i sil­niej­sze od much. W ar­ty­kule pod­su­mo­wu­ją­cym po­miary zo­stało to skwi­to­wane pięk­nym stwier­dze­niem: „Usu­wa­nie much wią­zało się z uszko­dze­niem ciał owa­dów, co spo­wo­do­wało, że ich tak­so­no­miczna (ga­tun­kowa) iden­ty­fi­ka­cja oka­zała się nie­moż­liwa”. Nieco da­lej póź­niej ba­da­cze za­rze­kali się jed­nak, że z całą pew­no­ścią mu­siały to być bąki, no bo prze­cież wi­dzieli, co wy­dra­pują. Po­mimo tych drob­nych pro­ble­mów ba­da­nia za­koń­czyły się suk­ce­sem. Do­wie­dziono, że mu­chy chęt­niej od­wie­dzają po­wierzch­nie, które od­bi­jają świa­tło spo­la­ry­zo­wane. Wy­nik ten wy­da­wał się zgodny z cmen­tar­nymi ob­ser­wa­cjami wa­żek.

Po tych wstęp­nych ba­da­niach przy­szedł czas na praw­dziwy test. Na­le­żało spraw­dzić, jak ko­nie po­la­ry­zują świa­tło i czy rze­czy­wi­ście mu­cha siada na ko­niach o naj­więk­szej po­la­ry­za­cyj­nej spraw­no­ści. Czu­jemy jed­nak, że per­spek­tywa bie­ga­nia za ko­niem po pa­stwi­sku i li­cze­nia much, które siądą mu na za­dzie, nie wy­daje się zbyt ku­sząca. Po pierw­sze, koń jest tro­chę szyb­szy niż czło­wiek i może uciec (a wtedy nie­pew­ność po­miaru ro­śnie), po dru­gie, koń ma­cha ogo­nem, wstręt­nie za­bu­rza­jąc po­miar (i nie­pew­ność jesz­cze bar­dziej ro­śnie), a po trze­cie, taki koń może ba­da­cza kop­nąć, co za­bu­rzy po­miar w spo­sób dość zde­cy­do­wany i za­sad­ni­czy (i wpro­wa­dzi błąd gruby). Na ta­kie ry­zyko wy­borni wę­gier­scy fi­zycy nie mo­gli so­bie po­zwo­lić. Na­byli więc w skle­pie z ogrod­ni­czą tan­detą trzy pla­sti­kowe rzeźby koń­skie o wy­mia­rach 160 cm na 110 cm na 60 cm, po­ma­lo­wane na biało, czarno i brą­zowo, czyli jak pi­sał kla­syk „od su­fitu, od dębu, od mar­chwi”, i po­sta­wili na pa­stwi­sku mu­chom na przy­nętę. Oczy­wi­ście ła­two zgad­nąć, czym owe mo­dele zo­stały po­kryte. Zga­dza się, kle­jem na my­szy. A za­tem jak mu­cha sia­dła, to na amen.

Eks­pe­ry­ment pro­wa­dzony był przez mie­siąc, pod­czas któ­rego do ko­nia czar­nego przy­kle­iły się 562 mu­chy, do ko­nia brą­zo­wego 334 mu­chy, a do ko­nia bia­łego tylko 22 mu­chy. Rów­no­cze­śnie pro­wa­dzone po­miary optyczne po­ka­zały, że naj­więk­szy sto­pień po­la­ry­za­cji miało świa­tło od­bite od ko­nia czar­nego, a naj­mniej­szy od ko­nia bia­łego. Po­wód tej róż­nicy był taki sam jak w przy­padku gro­bow­ców. Do­dat­kowo po­miary optyczne wy­ko­nano rów­nież na ży­wych zwie­rzę­tach, z po­dob­nym wy­ni­kiem. Sierść ka­rych koni moc­niej po­la­ry­zo­wała świa­tło niż sierść koni gnia­dych i si­wych. Wy­gląda więc na to, że bąki (śle­paki, koń­skie mu­chy czy jak je tam zwał) re­agują na po­la­ry­za­cję świa­tła po­dob­nie jak ważki.

Oczy­wi­ście py­ta­nie o to, które jesz­cze owady mają po­do­bne zdol­no­ści, samo ci­śnie się na usta. I rze­czy­wi­ście, po­wyż­sze, z po­zoru nie­po­ważne eks­pe­ry­menty, stały się ważną in­spi­ra­cją do na­stęp­nych, po­dob­nych po­mia­rów, prze­pro­wa­dza­nych na ko­lej­nych ga­tun­kach owa­dów oraz wśród in­nych ty­pów i gro­mad zwie­rząt. Były rów­nież istot­nym kro­kiem na­przód w okre­śle­niu roli po­la­ry­za­cji świa­tła w za­cho­wa­niu zwie­rząt. Nikt ni­gdy wcze­śniej w ten spo­sób ba­dań nie wy­ko­ny­wał, co po­skut­ko­wało tym, że ar­ty­kuły z opi­sem po­wyż­szych eks­pe­ry­men­tów prze­szły do kla­syki dzie­dziny i obec­nie mają dzie­siątki cy­to­wań. Po­świę­ce­nie zaś wę­gier­skich ba­da­czy, ich in­no­wa­cyjne po­my­sły oraz ory­gi­na­lny do­bór miejsc eks­pe­ry­men­tów zy­skały uzna­nie śro­do­wi­ska na­uko­wego, wy­ra­żone przy­zna­niem Na­grody Ig No­bla z fi­zyki za rok 2016.

Śmierć w tru­skaw­kach

Za­uważmy, że z pa­stwi­sko­wych ba­dań można wy­snuć dal­sze cie­kawe wnio­ski. Weźmy na przy­kład taką po­pu­larną w Pol­sce krowę mleczną rasy holsz­tyno-fry­zyj­skiej. Dla miesz­czu­chów: to te uro­cze białe krówki w czarne łaty. Je­żeli mu­chy kie­rują się po­la­ry­za­cją świa­tła, to po­winny ką­sać krowy znacz­nie czę­ściej w czarne łaty ani­żeli w białą sierść. Ob­ser­wa­cja miej­sca sia­da­nia mu­chy na czarno-bia­łej kro­wie mo­głaby być za­tem cie­ka­wym pa­stwi­sko­wym pro­jek­tem ba­daw­czym, który być może pod­parłby ba­da­nia wę­gier­skich na­ukow­ców. Co z ta­kich eks­pe­ry­men­tów może wyjść? Jak to zwy­kle bywa, nie wia­domo. Może okaże się, że ża­den efekt nie wy­stę­puje. A może czarno-biała sierść od­stra­sza mu­chy od ca­łej krowy? Trudno stwier­dzić. Z prze­glądu li­te­ra­tury wy­nika, że do­tych­czas żadne sys­te­ma­tyczne ba­da­nia sia­da­nia much na pa­są­cych się kro­wach nie zo­stały prze­pro­wa­dzone. Masz za­tem, drogi czy­tel­niku, nie­po­wta­rzalną oka­zję za­pi­sać się w an­na­łach na­uki. Pro­po­nuję jed­nak nie sma­ro­wać krowy kle­jem na my­szy. Krowy chyba tego nie lu­bią.

Do­syć do­kład­nie prze­ba­dane zo­stały na­to­miast inne czarno-białe zwie­rzęta, a mia­no­wi­cie ze­bry. Po ob­ser­wa­cjach much, za­równo w oto­cze­niu ży­wych zwie­rząt, jak i ma­te­ria­łów w czarno-białe pa­ski, dało się wy­raź­nie za­uwa­żyć, że mu­chy nie lu­bią na nich sia­dać. Naj­bar­dziej nie lu­bią pa­sków o sze­ro­ko­ści od 1 do 5 cm, co zna­ko­mi­cie od­po­wiada wzo­rom na ciele ze­bry. Tym sa­mym ze­bry mają ła­twiej­sze ży­cie i są rza­dziej gry­zione. Po­ja­wiła się na­wet hi­po­teza, że wła­śnie z tego po­wodu ewo­lu­cja ob­da­rzyła ze­bry pa­skami, a ar­ty­kuł opi­su­jący ten me­cha­nizm uka­zał się nie byle gdzie, bo w pre­sti­żo­wym cza­so­pi­śmie „Na­ture”. Jego au­to­rzy stwier­dzają, że naj­praw­do­po­dob­niej czarno-biały wzór zmniej­sza kon­trast po­mię­dzy oto­cze­niem a ze­brą, co roz­pra­sza mu­chy. Lą­du­jące owady są do­dat­kowo dez­orien­to­wane re­gu­lar­nie po­wta­rza­ją­cymi się od­cie­niami. Czy ma z tym coś wspól­nego po­la­ry­za­cja? Bar­dzo moż­liwe. Zo­stało bo­wiem stwier­dzone, że już samo na­prze­mienne ze­sta­wie­nie ze sobą ma­te­ria­łów mocno i słabo po­la­ry­zu­ją­cych świa­tło działa od­stra­sza­jąco na la­ta­jące owady. Stąd pły­nie pro­sty wnio­sek: Nie lu­bisz much? Ubie­raj się w pa­ski. Albo zmo­dy­fi­kuj swoje ko­szulki tak, żeby na­prze­mien­nie po­la­ry­zo­wały i nie po­la­ry­zo­wały świa­tła.

Z po­wyż­szych hi­sto­rii wy­ła­nia się do­syć istotne prze­sła­nie, które już nie­śmiało po­ja­wiło się po­mię­dzy aka­pi­tami, a które po­winno wy­brzmieć zde­cy­do­wa­nie do­bit­niej. Po­la­ry­za­cja świa­tła może być cał­kiem nie­złym na­rzę­dziem do dez­orien­to­wa­nia owa­dów oraz do ce­lo­wego wpły­wa­nia na ich za­cho­wa­nie, a na­wet może słu­żyć jako nowy ro­dzaj pu­ła­pek na nie­które ich ga­tunki. Na ta­kie me­tody po­winny być po­datne w szcze­gól­no­ści owady wodne, które uży­wają po­la­ry­za­cji do znaj­do­wa­nia swo­jego na­tu­ral­nego śro­do­wi­ska. Co wię­cej, ta­kich pu­ła­pek jest już cał­kiem sporo w na­szych mia­stach, choć po­wstały one w spo­sób ra­czej nie­za­mie­rzony. Lśniące ściany bu­dyn­ków, prze­szklone ele­wa­cje, pa­nele fo­to­wol­ta­iczne, plamy oleju, błysz­czące czarne fo­lie sto­so­wane w ogrod­nic­twie i w par­kach, ka­ro­se­rie sa­mo­cho­dów, a na­wet as­falt sku­tecz­nie dez­orien­tują nie­które ga­tunki owa­dów. Po­dob­nie jak w przy­padku gro­bów, im bar­dziej błysz­cząca po­wierzch­nia i im ciem­niej­szy jej ko­lor, tym więk­szy sto­pień po­la­ry­za­cji od­bi­tego od niej świa­tła i tym więk­sze ich hip­no­tyczne dzia­ła­nie. W szcze­gól­no­ści jest ono wi­do­czne w po­bliżu zbior­ni­ków wod­nych i rzek. Za­zwy­czaj nie zwra­camy uwagi na nie­ty­powe za­cho­wa­nia owa­dów w mia­stach, ale warto za­ob­ser­wo­wać, gdzie sia­dają one czę­ściej, na bia­łych czy na czar­nych sa­mo­cho­dach, i czy przy­pad­kiem lśniąca ele­wa­cja no­wo­cze­snego bu­dynku nie sta­nowi dla nich trud­nej do omi­nię­cia szkla­nej pu­łapki.

Na­ukowcy za­częli na­wet mó­wić o za­nie­czysz­cze­niu śro­do­wi­ska świa­tłem spo­la­ry­zo­wa­nym, które może pro­wa­dzić do wyż­szej śmier­tel­no­ści nie­któ­rych ga­tun­ków zwie­rząt. Obec­nie cał­kiem sporo mówi się o róż­nego ro­dzaju za­nie­czysz­cze­niach po­wie­trza, wody i gleby. Te­mat za­nie­czysz­cze­nia po­la­ry­za­cją jest na­to­miast zu­peł­nie nie­znany. Ra­czej to nie dziwi, nie do­ty­czy nas bo­wiem bez­po­śred­nio. Dla zwie­rząt może na­to­miast ozna­czać istny ar­ma­ge­don albo co naj­mniej nie lada pro­blem.

O roz­mia­rach tego zja­wi­ska po­sta­no­wili się prze­ko­nać ci sami wę­gier­scy na­ukowcy, któ­rych już znamy z ba­dań nad cmen­tar­nym syn­dro­mem wa­żek. Tym ra­zem po­nio­sło ich do wsi Kun­fe­hértó, która znaj­duje się za­raz obok sław­nego cmen­ta­rza w Ki­skun­ha­las, w za­sa­dzie tuż za jego pło­tem. Jest to nie­wielka wio­ska, oto­czona mo­za­iką pól, tu i ów­dzie po­prze­dzie­la­nych ma­łymi rzecz­kami i płyt­kimi ka­na­łami. Upra­wia się tu pra­wie wszystko, bo w ży­znej, wil­got­nej ziemi wę­gier­skiego po­łu­dnia wszystko ro­śnie jak na droż­dżach. Aż dziwi, że wła­śnie w tym sie­lan­ko­wym oto­cze­niu na­ukowcy po­sta­no­wili zba­dać sprawę za­nie­czysz­cze­nia śro­do­wi­ska świa­tłem spo­la­ry­zo­wa­nym. Ale na­wet tam może być to po­ważny pro­blem.

Uwagę ich przy­cią­gnęło pole tru­ska­wek, roz­ło­żone na po­łaci 10 hek­ta­rów. Od­po­wiada to po­wierzchni około 14 bo­isk pił­kar­skich i trzeba stwier­dzić, że była to cał­kiem za­cna tru­skaw­czana plan­ta­cyjka. Jej równe za­gony, zgod­nie z naj­now­szymi tren­dami, zo­stały od sie­bie od­dzie­lone czarną błysz­czącą fo­lią, która jest do­syć czę­sto sto­so­wana w róż­nych upra­wach, rów­nież u nas, w Pol­sce. Głów­nym za­da­niem owej fo­lii jest blo­ko­wa­nie roz­woju chwa­stów i przy­spie­sze­nie wzro­stu tru­ska­wek, co po­wo­duje, że rol­nicy ocho­czo ją sto­sują. Dla owa­dów może jed­nak oka­zać się za­bój­cza. Ba­da­cze za­ob­ser­wo­wali, że w oko­li­cach za­chodu słońca wiele ga­tun­ków owa­dów my­liło fo­lię z wodą i lą­do­wało na niej, szu­ka­jąc wil­goci. Tej jed­nak na fo­lii próżno szu­kać, co skut­ko­wało tym, że tak zdez­o­rien­to­wany owad po kilku go­dzi­nach umie­rał z od­wod­nie­nia. Ra­chunki po­ka­zały, że plan­ta­cja tru­ska­wek co­dzien­nie za­bi­jała w ten spo­sób tonę owa­dów. To nie po­myłka. TONĘ owa­dów. Bio­rąc pod uwagę, że masa prze­cięt­nej mu­chy wy­nosi około 0,2 grama, na fo­lii gi­nęło mniej wię­cej 5 mi­lio­nów owa­dów dzien­nie, czyli śred­nio 60 stwo­rzeń na se­kundę. Wiem, że nad mu­chą nikt łezki nie uroni, jed­nak taka liczba tru­pów robi wra­że­nie. Po­do­bne pu­łapki po­la­ry­za­cyjne można zna­leźć rów­nież w mia­stach i nie tylko zwięk­szają one śmier­tel­ność owa­dów, mogą rów­nież wpły­wać na za­cho­wa­nie in­nych zwie­rząt, np. pta­ków, które ścią­gają w ślad za nimi. Wy­daje się więc, że nie­wi­do­czna dla nas po­la­ry­za­cja jest istot­nym czyn­ni­kiem eko­lo­gicz­nym i po­winna być brana pod uwagę przy oce­nie wpływu czło­wieka na śro­do­wi­sko na­tu­ralne.

Pod nie­bem peł­nym cu­dów

Od­bi­cie świa­tła od gład­kich po­wierzchni, ta­kich jak ta­fla wody, fo­lia, koń czy grób, to nie je­dyne źró­dło świa­tła spo­la­ry­zo­wa­nego. Po­la­ry­za­cję ob­ser­wuje się rów­nież wów­czas, gdy wiązka świa­tła prze­cho­dzi przez ośro­dek za­wie­ra­jący małe czą­steczki, na któ­rych może się roz­pra­szać. Brzmi tro­chę abs­trak­cyj­nie, ale ze zja­wi­skiem tym spo­ty­kamy się na co dzień, bo wy­stę­puje w na­szej at­mos­fe­rze, gdzie świa­tło roz­pra­szane jest przez czą­steczki azotu, tlenu i w mniej­szym stop­niu przez czą­steczki in­nych ga­zów. Po­wo­dują one, że świa­tło prze­staje biec po li­nii pro­stej i „roz­biega” się we wszyst­kich kie­run­kach. Pro­ces ten mocno za­leży od dłu­go­ści fali świa­tła, czyli od jego ko­loru. Naj­sil­niej­szy jest dla fal krót­kich, czyli tych, które od­po­wia­dają ko­lo­rowi nie­bie­skiemu, co tłu­ma­czy, dla­czego bez­chmurne niebo ma błę­kitny ko­lor.

Ale nie ko­lor nieba jest dla nas naj­waż­niej­szy. O wiele istot­niej­szy jest fakt, że to roz­pro­szone świa­tło jest spo­la­ry­zo­wane. Pro­ces ten za­cho­dzi naj­moc­niej, gdy roz­pro­sze­nie od­bywa się pod ką­tem pro­stym, o wiele sła­biej zaś, gdy kąt roz­pro­sze­nia jest znacz­nie więk­szy lub znacz­nie mniej­szy niż 90 stopni. Gdy więc pa­trzymy na frag­ment nieba znaj­du­jący się w po­bliżu słońca, do na­szych oczu do­ciera świa­tło roz­pro­szone pod du­żym ką­tem, czyli ta­kie, które pra­wie nie nie­sie ze sobą śla­dów po­la­ry­za­cji. Gdy jed­nak zer­k­niemy na frag­ment nieba znaj­du­jący się pod ką­tem pro­stym w sto­sunku do słońca, sy­tu­acja bę­dzie inna – po­winno do­biec do nas stam­tąd świa­tło cał­ko­wi­cie spo­la­ry­zo­wane. W rze­czy­wi­sto­ści nie jest tak ko­lo­rowo, bo wszel­kie za­nie­czysz­cze­nia, ae­ro­zole, kro­pelki wody i chmury zmniej­szają sto­pień po­la­ry­za­cji, co po­wo­duje, że z bez­chmur­nego nieba do­ciera do nas świa­tło tylko czę­ściowo spo­la­ry­zo­wane. Mimo wszystko jed­nak róż­nica w po­la­ry­za­cji świa­tła do­cie­ra­ją­cego z róż­nych frag­men­tów nieba jest bar­dzo wy­raźna. Oczy­wi­ście trudno ją zo­ba­czyć za po­mocą na­szego wzroku, ale jest już bar­dzo ła­two do­strze­galna z uży­ciem fo­to­gra­ficz­nego fil­tra po­la­ry­za­cyj­nego. Aby się o tym prze­ko­nać, wy­star­czy po­ży­czyć od ja­kie­goś za­pa­lo­nego fo­to­grafa filtr po­la­ry­za­cyjny. No, chyba że sami je­ste­śmy fo­to­gra­fami, wtedy mamy ła­twiej, bo nie mu­simy ni­czego po­ży­czać. W roli ta­kiego fil­tra do­brze spraw­dza się rów­nież fo­lia po­la­ry­za­cyjna, która cza­sem leży za­ku­rzona gdzieś w szkol­nych pra­cow­niach fi­zycz­nych. Warto więc rów­nież za­py­tać na­uczy­cieli. Albo, je­śli ktoś nie lubi ni­czego po­ży­czać i ni­kogo py­tać, można so­bie ku­pić mały ka­wa­łek ta­kiej fo­lii po­la­ry­za­cyj­nej w in­ter­ne­cie. Kosz­tuje ona nie­wiele i cena nie­wiel­kiego skrawka za­pewne bę­dzie po­rów­ny­walna z kosz­tami jego wy­syłki. Na­stęp­nie trzeba po­cze­kać na ładną, sło­neczną, naj­le­piej bez­chmurną po­godę i wyjść na ze­wnątrz w ja­kieś miej­sce, gdzie wi­dać spory ka­wa­łek nieba, na ja­kieś pole lub bo­isko. Filtr po­la­ry­za­cyjny lub fo­lia będą nam słu­żyć jako pro­sty de­tek­tor po­la­ry­za­cji. Trzeba wy­brać do­wolny frag­ment nieba i pa­trzeć przez filtr, rów­no­cze­śnie krę­cąc nim na­prze­mien­nie w prawo i w lewo. Je­żeli skie­ru­jemy go na miej­sce, z któ­rego do­cho­dzi do nas świa­tło spo­la­ry­zo­wane, przy ob­ra­ca­niu fil­tra do­strze­żemy wy­raźne zmiany ja­sno­ści ob­ser­wo­wa­nego skrawka nieba. Je­żeli na­to­miast wy­brany frag­ment nieba nie bę­dzie w ogóle wy­sy­łał świa­tła spo­la­ry­zo­wa­nego, ob­ra­ca­nie fil­trem nie da żad­nego efektu. Pa­trząc na różne miej­sca, do­strze­żemy, że cza­sem te zmiany ja­sno­ści będą bar­dzo mocne, in­nym ra­zem słabe, a kiedy in­dziej nie wy­stą­pią w ogóle. Ozna­cza to, że z róż­nych miejsc na nie­bie do­ciera do nas świa­tło o róż­nym stop­niu po­la­ry­za­cji. Je­żeli spró­bu­jemy wy­zna­czyć, gdzie ta po­la­ry­za­cja jest naj­moc­niej­sza, okaże się, że dzieje się tak w od­le­gło­ści ką­to­wej rów­nej 90° od słońca.

Ten roz­kład po­la­ry­za­cji świa­tła do­cho­dzą­cego z nieba jest bar­dzo cha­rak­te­ry­styczny i można go za­ob­ser­wo­wać nie tylko w trak­cie bez­chmur­nej po­gody, ale rów­nież w przy­padku czę­ścio­wego i cał­ko­wi­tego za­chmu­rze­nia, pod­czas mgły, smogu, a na­wet gdy niebo za­snute jest dy­mem. Im gor­sze wa­runki po­go­dowe, tym trud­niej go do­strzec, nie­mniej je­żeli tylko nie pada, można go zna­leźć na nie­bie za­wsze. Oczy­wi­ście uży­wa­jąc do tego od­po­wied­nich przy­rzą­dów wy­kry­wa­ją­cych po­la­ry­za­cję świa­tła. Nie­które zwie­rzęta ta­kie przy­rządy mają w oczach i na­uczyły się wy­ko­rzy­sty­wać ten nie­bie­ski wzór po­la­ry­za­cyjny do orien­to­wa­nia się w prze­strzeni na­wet w nie­sprzy­ja­ją­cych wa­run­kach po­go­do­wych. Wy­star­czy, że zer­kną na niebo i od razu wie­dzą, gdzie jest słońce, po­łu­dnie i inne kie­runki geo­gra­ficzne. Taką zdol­ność za­uwa­żono u zwie­rząt już po­nad sto lat temu.

Na jej trop po raz pierw­szy w 1914 roku wpadł szwaj­car­ski en­to­mo­log Fe­lix Sant­schi, który ba­dał zdol­ność mró­wek do orien­ta­cji w te­re­nie. Za­uwa­żył, że były one w sta­nie do­trzeć do celu tylko wtedy, gdy mo­gły ob­ser­wo­wać frag­ment nieba. Je­śli niebo nad mrów­kami było cał­ko­wi­cie za­sło­nięte pa­pie­ro­wym kar­to­nem, tra­ciły orien­ta­cję. Wy­star­czyło jed­nak zro­bić w kar­to­nie nie­wielki otwór, a owady od­zy­ski­wały ro­ze­zna­nie w te­re­nie i per­fek­cyj­nie wie­działy, do­kąd iść. Po­cząt­kowo Sant­schi są­dził, że ci mali spry­cia­rze orien­tują się po po­zy­cji słońca, ale do­dat­kowe eks­pe­ry­menty po­ka­zały, że nie jest to prawda. Po­czci­wej mrówce wy­star­cza tylko ka­wa­łek błę­kit­nego nieba. Po­do­bne do­świad­cze­nia na kilku in­nych ga­tun­kach po­ka­zały to samo. Co więc, u li­cha, jest ta­kiego na tym nie­bie? Prze­cież nie wy­świe­tlają się na nim dro­go­wskazy! Sprawa wy­glą­dała na bar­dzo za­gad­kową i do­piero wiele lat po śmierci Sant­schiego wy­nik jego eks­pe­ry­mentu wy­ja­śnił Karl von Frisch. Dzięki niemu wiemy już, że mrówki do­sko­nale wi­dzą po­la­ry­za­cję świa­tła do­cie­ra­ją­cego z nieba i to wła­śnie ona po­maga im zo­rien­to­wać się w kie­run­kach świata i dojść do celu.

Pra­wie 80 lat póź­niej wy­żej opi­sany eks­pe­ry­ment stał się in­spi­ra­cją dla pol­skiego ze­społu Gol­den Life, który w jed­nej ze swo­ich pio­se­nek przed­sta­wia świat z per­spek­tywy sa­mot­nej mrówki z do­świad­cze­nia Sant­schiego. Pio­senka roz­po­czyna się od smęt­nych na­rze­kań za­gu­bio­nego owada: „Kiedy je­stem sam, przy­ja­ciele są da­leko, da­leko ode mnie (…)”. Ale nic to, bo po chwili po­ja­wia się po­la­ry­za­cja nieba i na­dzieja na zna­le­zie­nie drogi, ra­do­śnie wy­śpie­wy­wana we frag­men­cie: „Oprócz błę­kit­nego nieba nic mi dzi­siaj nie po­trzeba”. Tak, z pew­no­ścią mrówki mo­głyby tak śpie­wać. A może to nie o to w tej pio­sence cho­dzi? Nie­ważne. Może le­piej wróćmy do Karla von Fri­scha, który zro­bił jesz­cze jedno bar­dzo cie­kawe do­świad­cze­nie.

W 1947 roku pro­wa­dził on po­do­bne eks­pe­ry­menty na psz­czo­łach. Za­uwa­żył, tak samo jak Sant­schi, że za­cho­wa­nie tych owa­dów różni się w za­leż­no­ści od tego, czy mają moż­li­wość spoj­rze­nia w niebo, czy też jest ono szczel­nie za­sło­nięte. W tym dru­gim przy­padku orien­ta­cja psz­czół w prze­strzeni była znacz­nie gor­sza. Karl von Frisch za­cho­dził w głowę, co jest tego przy­czyną, i wy­ko­ny­wał do­dat­kowe eks­pe­ry­menty, które jed­nak nie­wiele da­wały. W końcu zde­cy­do­wał się na jedno pro­ste do­świad­cze­nie za­su­ge­ro­wane mu przez ko­legę fi­zyka. Spraw­dził, jak za­cho­wują się psz­czoły, gdy skie­ruje się na nie świa­tło spo­la­ry­zo­wane. Ten pro­sty po­mysł oka­zał się strza­łem w dzie­siątkę. Za­cho­wa­nie psz­czół i kie­ru­nek ich lotu zda­wały się od­po­wia­dać po­la­ry­za­cji świa­tła. Był to pierw­szy eks­pe­ry­ment nie­zbi­cie po­ka­zu­jący, że nie­które owady do­sko­nale wi­dzą po­la­ry­za­cję i wy­ko­rzy­stują ją do na­wi­ga­cji oraz orien­to­wa­nia się w prze­strzeni. Za ten i za inne po­do­bne eks­pe­ry­menty von Fri­schowi zo­stała przy­znana Na­groda No­bla w dzie­dzi­nie fi­zjo­lo­gii i me­dy­cyny w roku 1973.

Na deku stary wą­chał wiatr

Po­do­bne przy­kłady można mno­żyć. Żuk gno­jarz orien­tuje się czę­ściowo za po­mocą po­la­ry­za­cyj­nego wzoru na nie­bie i używa tej me­tody, aby jak naj­szyb­ciej wy­to­czyć swoją kulkę na­wozu z nie­bez­piecz­nego re­jonu, gdzie mo­głaby mu zo­stać od­bita przez kon­ku­ren­tów. Taka kulka na­wozu to prze­cież nie lada skarb. Po­do­bne umie­jęt­no­ści po­sia­dają także osy, mo­tyle, sza­rań­cza, świersz­cze, ka­ła­mar­nice oraz nie­które pa­jąki i sko­ru­piaki. Ogól­nie zdol­ność roz­po­zna­wa­nia po­la­ry­za­cji świa­tła nie jest ni­czym nie­ty­po­wym wśród bez­krę­gow­ców. Zwie­rzęta wyż­sze rów­nież ją mają, choć nie jest ona wśród nich aż tak po­wszechna. Wia­domo jed­nak, że nie­które ptaki wspo­ma­gają się po­la­ry­za­cją przy na­wi­ga­cji i da­le­kich wę­drów­kach. Pewne ga­tunki ryb i pła­zów ro­bią po­dob­nie.

My jed­nak tyle szczę­ścia nie mamy i ewo­lu­cja nie była dla nas tak ła­skawa. Niby po­tra­fimy do­strze­gać ja­kieś tam mio­tełki Ha­idin­gera (o tym wię­cej póź­niej w sek­cji „Do­mowe do­świad­cze­nie”: Bądź jak mu­cha! Zo­bacz po­la­ry­za­cję), jed­nak to jak li­za­nie lo­dów przez szybę. W na­szym na­tu­ral­nym ży­ciu po­la­ry­za­cja świa­tła nie od­grywa zna­czą­cej roli, je­żeli w ogóle ja­ką­kol­wiek. Co in­nego jed­nak w tech­nice. Bez tego zja­wi­ska nie mo­głyby dzia­łać ekrany LCD, kino 3D IMAX nie po­sia­da­łoby trze­ciego wy­miaru, a fo­to­gra­fo­wie mie­liby nieco bar­dziej pod górkę. Na­uczy­li­śmy się więc zu­peł­nie do­brze ją wy­ko­rzy­sty­wać. Cał­kiem moż­liwe, że po­la­ry­za­cja była jed­nym z pierw­szych zja­wisk optycz­nych wy­ko­rzy­sty­wa­nych przez czło­wieka w uży­teczny spo­sób. Ist­nieje bo­wiem do­mnie­ma­nie, że już 1000 lat temu wi­kin­go­wie mo­gli ko­rzy­stać z niej do na­wi­ga­cji. Jak wia­domo, byli oni wy­traw­nymi że­gla­rzami i choć nie znali kom­pasu, do­tarli na­wet do Ame­ryki. Jak jed­nak można tak od­waż­nie że­glo­wać bez tego pod­sta­wo­wego przy­rządu na­wi­ga­cyj­nego? Hm… w za­sa­dzie można by uży­wać do na­wi­ga­cji po­zy­cji słońca, ale na wy­so­kich sze­ro­ko­ściach geo­gra­ficz­nych niebo czę­sto za­snute jest chmu­rami i trudno jed­no­znacz­nie wy­zna­czyć kie­runki świata. W po­ło­wie XX wieku po­ja­wiła się więc hi­po­teza, że po­dob­nie jak psz­czoły i mrówki wi­kin­go­wie wy­ko­rzy­sty­wali po­la­ry­za­cję świa­tła do­cie­ra­ją­cego z nieba. Uwaga: na osiem wie­ków przed na­uko­wym od­kry­ciem tego zja­wi­ska! Oczy­wi­ście mu­sieli do tego wy­ko­rzy­sty­wać ja­kieś przy­rządy optyczne, bo, jak wiemy, czło­wiek po­la­ry­za­cji świa­tła ra­czej nie wi­dzi. Stare skan­dy­naw­skie sagi wspo­mi­nają o ta­jem­ni­czym sło­necz­nym ka­mie­niu, który miał po­ka­zy­wać że­gla­rzom kie­ru­nek słońca i po­ma­gać w na­wi­ga­cji. Taką wzmiankę mo­żemy zna­leźć na przy­kład we frag­men­cie sagi Rau­ðulfs þat­tur, bę­dą­cej za­byt­kiem pi­śmien­nic­twa is­landz­kiego i opo­wia­da­ją­cej o przy­go­dach Olafa II Ha­rald­sona, króla Nor­we­gii z po­czątku XI wieku:

Tak jak prze­wi­dział Si­gurð, po­goda była po­chmurna i pa­dał śnieg. Wielu lu­dzi pa­trzyło w niebo, lecz ża­den z nich nie mógł do­strzec ani jed­nego ja­śniej­szego skrawka bez chmur. Król we­zwał więc Si­gu­rða do sie­bie i po­pro­sił go, by okre­ślił, gdzie znaj­duje się słońce, a ten dał kró­lowi pre­cy­zyjną od­po­wiedź. Król wziął wtedy sło­neczny ka­mień i trzy­ma­jąc go wy­soko w gó­rze, ob­ser­wo­wał, gdzie rzuca świa­tło. I oka­zało się, że słońce jest do­kład­nie tam, gdzie wska­zał Si­gurð1.

Opis znaj­du­jący się w sa­dze jest bar­dzo skąpy i nie do­star­cza zbyt wielu wska­zó­wek, czym mógł być ów ta­jem­ni­czy sło­neczny ka­mień i jak do­kład­nie na­le­żało go uży­wać. Moż­li­wo­ści jest co naj­mniej kilka. Jedną z nich jest kor­die­ryt – mi­ne­rał, który wy­ka­zuje zja­wi­sko ple­ochro­izmu, czyli zmie­nia barwę w za­leż­no­ści od po­la­ry­za­cji prze­cho­dzą­cego przez niego świa­tła. Gdyby za­tem przez taki krysz­tał pa­trzeć na niebo, to przy ob­ra­ca­niu nim jego ko­lor po­wi­nien się zmie­niać. Jego dzia­ła­nie by­łoby po­do­bne do fo­lii po­la­ry­za­cyj­nej; parę aka­pi­tów wy­żej za­chę­ca­łem cię, abyś po­pa­trzył przez nią w bez­chmurne niebo. W za­leż­no­ści od miej­sca, w które wy­ce­lo­wa­li­by­śmy ka­mień, zmiana jego ko­loru by­łaby moc­niej­sza lub słab­sza. Od­na­le­zie­nie po­zy­cji słońca po­le­ga­łoby za­tem na zna­le­zie­niu ta­kiego miej­sca, gdzie po­la­ry­za­cja świa­tła by­łaby naj­słab­sza, czyli tam, gdzie ob­ra­ca­nie ka­mie­niem nie po­wo­do­wa­łoby zmiany jego ko­loru. Po­do­bne wła­sno­ści wy­ka­zuje także inny mi­ne­rał, tur­ma­lin, i choć zmiana jego ko­loru jest nieco mniej wi­do­czna, on także nada­wałby się na sło­neczny ka­mień opi­sany w sa­dze. Oba mi­ne­rały można zna­leźć w ca­łej Skan­dy­na­wii, co wy­daje się do­brze po­twier­dzać tezę o ich rze­ko­mym wy­ko­rzy­sty­wa­niu przez wi­kin­gów.

Zgod­no­ści wśród ba­da­czy jed­nak nie ma. Nie­któ­rzy twier­dzą bo­wiem, że tere fere, sło­necz­nym ka­mie­niem nie był ża­den tam kor­die­ryt ani tur­ma­lin, bo są to rzad­kie mi­ne­rały i trudno je spo­tkać. We­dług nich uwagę na­leży skie­ro­wać na po­czciwy kal­cyt, który w po­staci czy­stych, du­żych krysz­ta­łów wy­stę­puje na Is­lan­dii i któ­rego inna na­zwa to szpat is­landzki. Nie wy­ka­zuje on ple­ochro­izmu, ale ce­chuje się silną dwój­łom­no­ścią, czyli in­nym zja­wi­skiem zwią­za­nym z po­la­ry­za­cją świa­tła. W skró­cie cho­dzi o to, że taki krysz­tał po­trafi roz­dzie­lić wiązkę świa­tła nie­spo­la­ry­zo­wa­nego na dwie od­dzielne wiązki spo­la­ry­zo­wane. Gdy bę­dziemy przez niego pa­trzeć na przy­kład na ża­rówkę, to zo­ba­czymy dwie ża­rówki. Z ża­rówy wy­la­tuje świa­tło nie­spo­la­ry­zo­wane, a kal­cyt roz­dziela je na dwoje. I żadne krę­ce­nie krysz­ta­łem nie po­może. Za­wsze otrzy­mamy dwa ob­razy. Co in­nego, jak na kal­cyt skie­ru­jemy świa­tło spo­la­ry­zo­wane. W ta­kim przy­padku przy krę­ce­niu nim raz do­sta­niemy dwa ob­razy, a raz je­den. I w ten wła­śnie spo­sób taki kal­cyt może być pro­stym de­tek­to­rem czu­łym na po­la­ry­za­cję świa­tła.

No to z grub­sza wiemy, czym mógł być sło­neczny ka­mień wi­kin­gów. Trzy kan­dy­da­tury to już cał­kiem wą­skie grono. Do roz­wią­za­nia po­zo­stał jed­nak drugi pro­blem: jak go uży­wać? Opis z sagi jest za­le­d­wie jed­noz­da­niowy, uprosz­czony i można go o kant… wia­domo czego po­tłuc. Kom­bi­no­wać trzeba za­tem sa­memu. Jedna z moż­li­wo­ści uży­cia ka­mie­nia zo­stała już za­su­ge­ro­wana. Można go ob­ra­cać i szu­kać miej­sca na nie­bie, skąd do­cho­dzi naj­mniej spo­la­ry­zo­wane świa­tło. Przy czę­ściowo za­chmu­rzo­nym nie­bie me­toda jest jed­nak do­syć nie­do­kładna. Ale można ją nieco udo­sko­na­lić. Mia­no­wi­cie naj­pierw, przed wy­ru­sze­niem w drogę, krysz­tał trzeba ska­li­bro­wać i prze­te­sto­wać na bez­chmur­nym nie­bie przy do­brze wi­docz­nym słońcu. Taka ka­li­bra­cja mo­gła po­le­gać na pa­trze­niu przez krysz­tał na nie­zach­mu­rzony ka­wa­łek nieba, przy rów­no­cze­snym ob­ra­ca­niu go. Ja­sność krysz­tału po­winna ule­gać zmia­nom. Raz po­wi­nien być on ciem­niej­szy, raz ja­śniej­szy, i tak w kółko. Na­le­ża­łoby zna­leźć po­zy­cję, w któ­rej jest naj­ja­śniej­szy, i dla tej po­zy­cji na­ry­so­wać na nim rysę wska­zu­jącą, w któ­rym kie­runku znaj­duje słońce. Je­żeli taką pro­ce­durę po­wtó­rzymy na mo­rzu przy za­chmu­rzo­nym nie­bie, rysa po­winna wska­zy­wać po­zy­cję słońca. Po kil­ka­krot­nym po­wtó­rze­niu ta­kiej pro­ce­dury na­le­ża­łoby mniej wię­cej wie­dzieć, gdzie jest na­sza gwiazda. Pro­ste? Ja­sne, że pro­ste! Każdy wi­king po­wi­nien to ogar­nąć. Przy ta­kiej me­to­dzie do­kład­ność okre­śle­nia po­zy­cji słońca wy­nosi około pię­ciu stopni, co jak na wa­runki śre­dnio­wieczne jest chyba wy­ni­kiem cał­kiem nie­złym. Wy­my­ślone zo­stały rów­nież inne, bar­dziej wy­ra­fi­no­wane, wie­lo­stop­niowe me­tody po­słu­gi­wa­nia się kal­cy­tem, po­zwa­la­jące na okre­śle­nie po­zy­cji słońca z do­kład­no­ścią na­wet do jed­nego stop­nia, ale jest mało praw­do­po­do­bne, aby były one sto­so­wane przez wi­kin­gów. O tych śre­dnio­wiecz­nych wo­jow­ni­kach mam jak naj­lep­sze mnie­ma­nie, wy­daje mi się jed­nak, że po­słu­gi­wali się oni ra­czej pro­stymi me­to­dami, pa­su­ją­cymi do ich ra­bun­kowo-osad­ni­czego trybu ży­cia.

Mimo że cała hi­sto­ria z wy­ko­rzy­sty­wa­niem po­la­ry­za­cji przez wi­kin­gów wy­daje się wia­ry­godna i do przy­ję­cia, to jed­nak do­wody na nią są do­syć słabe. Wciąż po­zo­stało wię­cej py­tań niż od­po­wie­dzi. Eks­pe­ry­menty prze­pro­wa­dzone w ostat­nich la­tach po­ka­zują, że jest mało praw­do­po­do­bne, aby sło­neczny ka­mień był uży­wany do na­wi­ga­cji pod­czas mgli­stej lub po­chmur­nej po­gody. Po pro­stu mało wy­ra­fi­no­wane przy­rządy optyczne (to zna­czy je­den ka­myk) plus czu­łość ludz­kiego oka nie po­zwa­lały na pre­cy­zyjne okre­śle­nie po­zy­cji słońca w tak nie­sprzy­ja­ją­cych wa­run­kach. Opis za­warty w sa­dze na­leży więc chyba wło­żyć mię­dzy bajki. O wiele więk­sze jest praw­do­po­do­bień­stwo uży­wa­nia sło­necz­nego ka­mie­nia w sy­tu­acji, kiedy po­goda była ładna, ale słońce scho­wane było tuż pod ho­ry­zon­tem. Na przy­kład go­dzinę po za­cho­dzie słońca albo w trak­cie bia­łych nocy, które na Da­le­kiej Pół­nocy zda­rzają się do­syć czę­sto. Wy­gląda więc na to, że do­brze wy­po­sa­żony wi­king nie mógł ry­wa­li­zo­wać z psz­czołą lub mu­chą, które re­agują na­wet na bar­dzo małe zmiany po­la­ry­za­cji. I w ten spo­sób wró­ci­li­śmy do tych uro­czych bzy­czą­cych stwo­rzeń. Swoją drogą po­szu­ki­wa­nia sło­necz­nego ka­mie­nia pro­wa­dzili ci sami wę­gier­scy ba­da­cze, któ­rzy zaj­mo­wali się waż­kami na gro­bach i bą­kami na koń­skich za­dach. Oka­zuje się więc, że wi­king i mu­cha to do­syć po­krewne te­maty ba­daw­cze.

DO­MOWE DO­ŚWIAD­CZE­NIEBądź jak mu­cha! Zo­bacz po­la­ry­za­cję

Ewo­lu­cja nie przy­sto­so­wała nas do wy­kry­wa­nia po­la­ry­za­cji świa­tła tak do­sko­nale jak mu­chy. Na­sze oczy mają jed­nak szcząt­kową umie­jęt­ność re­ago­wa­nia na po­la­ry­za­cję i wy­ko­nu­jąc pro­ste do­świad­cze­nie, mo­żemy się o tym prze­ko­nać.

Na po­czątku mu­simy zna­leźć źró­dło świa­tła spo­la­ry­zo­wa­nego. Z tym nie po­winno być pro­ble­mów, bo ta­kie wła­śnie emi­tuje każdy mo­ni­tor LCD, bę­dący czę­ścią lap­topa. Na­stęp­nie na­leży wziąć su­chą ście­reczkę i wy­czy­ścić mo­ni­tor. Nie musi lśnić, ale do­brze, gdyby był czy­sty. Za­uważmy, że już w tym mo­men­cie zy­sku­jemy – na­wet je­śli do­świad­cze­nie nie wyj­dzie, bę­dziemy mieć czy­sty mo­ni­tor! Na­stęp­nie na­leży wy­świe­tlić jed­no­li­cie białą stronę w ja­kimś pro­gra­mie gra­ficz­nym albo w edy­to­rze do pi­sa­nia tek­stu. A te­raz naj­waż­niej­sze: trzeba wpa­try­wać się w biały ob­szar do mo­mentu, aż zo­ba­czy się przed oczami de­li­kat­nie żół­tawe i nie­bie­skawe plamki, coś à la:

Jest to efekt sub­telny, ale po krót­kim tre­ningu po­wi­nien być bez pro­blemu do­strze­galny. Żeby plamki stały się wy­raź­niej­sze, mo­żesz spró­bo­wać na­prze­mien­nie prze­chy­lać głowę na boki. Żółte i nie­bie­skie plamki można rów­nież do­strzec, gdy za­ło­żymy oku­lary z fil­trem po­la­ry­za­cyj­nym i bę­dziemy się wpa­try­wać w białą po­wierzch­nię, np. ściany. Nie­któ­rzy po­tra­fią do­strzec je rów­nież na bez­chmur­nym nie­bie­skim nie­bie, skąd do­ciera do nas świa­tło czę­ściowo spo­la­ry­zo­wane. Ale to już wyż­sza szkoła jazdy. Naj­le­piej za­cząć od mo­ni­tora.

Zja­wi­sko to ma do­syć długi staż na­ukowy i po raz pierw­szy zo­stało opi­sane już w 1844 roku przez au­striac­kiego fi­zyka Wil­helma Ha­idin­gera, a w li­te­ra­tu­rze można je spo­tkać pod na­zwą „mio­te­łek Ha­idin­gera” lub „fi­gur Ha­idin­gera”. Jego wy­stę­po­wa­nie wiąże się z plamką żółtą, znaj­du­jącą się na siat­kówce na­szego oka. Za­wiera ona sporo żół­tego barw­nika – ksan­to­filu – który ma cie­kawą wła­sność zwaną di­chro­izmem. Po­lega on na tym, że po­chła­nia­nie świa­tła za­leży od płasz­czy­zny po­la­ry­za­cji oraz od kąta, pod ja­kim pada na barw­nik. Skut­kuje to tym, że świa­tło spo­la­ry­zo­wane nie jest tak samo po­chła­niane w ca­łej plamce żół­tej i w dwóch jej miej­scach to po­chła­nia­nie jest moc­niej­sze. Efekt ten ob­ja­wia się nam pod po­sta­cią fi­gur Ha­idin­gera. W przy­padku bia­łego nie­spo­la­ry­zo­wa­nego świa­tła di­chro­izm się nie ujaw­nia i pla­mek nie wi­dzimy.

Jak to zwy­kle bywa, na­wet jedno do­świad­cze­nie w fi­zyce ro­dzi sze­reg py­tań. Dla­czego na­tura wy­po­sa­żyła nas w tę umie­jęt­ność i czemu ma ona słu­żyć? A może do­sta­li­śmy ją od na­tury gra­tis bez kon­kret­nej przy­czyny? I czy może nam się ona do cze­go­kol­wiek przy­dać? Cie­kawe jest też, czy można wy­ćwi­czyć oczy w roz­róż­nia­niu po­la­ry­za­cji. I czy każdy czło­wiek tak samo wi­dzi plamki żółte i nie­bie­skie? Na to ostat­nie można aku­rat od­po­wie­dzieć, prze­pro­wa­dza­jąc pro­ste do­mowe te­sty wśród ro­dziny, ale to już zo­sta­wiam to­bie, czy­tel­niku, jako cie­kawy pro­jekt ba­daw­czy na dłu­gie wie­czory przed kom­pu­te­rem.

1. Tłu­ma­cze­nie z:The story of Raud and his sons – an­giel­skiej wer­sji is­landz­kiego Rau­ðulfs þat­tur, w prze­kła­dzie J.E. Tu­rville’a-Pe­tre’a, Ti­tus Wil­son & Son Li­mi­ted 1947, s. 24.