Gościem lutowego spotkania w Śląskiej Kawiarni Naukowej był dr inż. Mirosław Danch, absolwent Wydziału Chemicznego Politechniki Śląskiej w Gliwicach

Motyl w ultrafiolecie

Motywem przewodnim spotkania, które odbyło się 6 lutego, były „duchy” w nauce. Nie objawił się wszakże upiór wyburzonego nieopodal katowickiego Pałacu Ślubów, nie wyszedł z Rawy utopiec ani nie nawiedziła uczestników żadna inna siła nieczysta. Zarejestrowano natomiast pewne zwidy i widziadła, mowa była bowiem o spektroskopii.

Dr inż. Mirosław Danch oraz dr Tomasz Rożek podczas lutowego spotkania w Śląskiej Kawiarni Naukowej
Dr inż. Mirosław Danch oraz dr Tomasz Rożek podczas lutowego spotkania w Śląskiej Kawiarni Naukowej

– Problem duchów nasuwa skojarzenia z łacińskim spiritus, z którym moja dziedzina, chemia, istotnie ma wiele wspólnego – rozpoczął dr inż. Mirosław Danch. – W rzeczywistości jednak źródłosłowu należy poszukać w słowach spectrum („widmo”) i scopia („deliberować”), co oznaczałoby, że spektroskopia jest swoistym „rozważaniem widm”.

W istocie, tyle że widmo będzie oznaczać tu rzeczy, których nie można dostrzec ludzkim okiem. Przywykliśmy ufać przede wszystkim własnym zmysłom, a w przypadku wzroku nie ma to odpowiedniego uzasadnienia. Nie widzimy wielu rzeczy mimo tego, że są, a co więcej, około 97 proc. Wszechświata nie tylko nie jesteśmy w stanie dostrzec, ale nawet nie mamy pojęcia o jego istocie. Dla przedstawicieli nauk ścisłych dziwnie brzmi więc twierdzenie „wierzę tylko w to, co widzę”.

Czymś, co służy nam na co dzień, nie absorbując uwagi, są różnego rodzaju fale. Wykorzystujemy je przy okazji rozmów przez telefony komórkowe, podgrzewania potraw w mikrofalówce czy prześwietleń wykonywanych w szpitalach. Podobnie do mechanizmu odbierania różnych częstotliwości w radiu, te same przedmioty oglądane w różnych długościach fali będą się objawiały Mickiewiczowskiemu „szkiełku” odbiorcy w różnych postaciach. Może zostać ujawnione to, co normalnie jest ukryte, czyli np. najsłynniejsza kontuzja Polski ostatniego czasu, jaką była złamana stopa. Nie sposób sobie wyobrazić współczesnego laboratorium, w którym nie byłyby stosowane metody spektroskopowe.

Z kolei noktowizory wykorzystują fakt, iż człowiek jest „chodzącą żarówką”, tyle że nie w świetle widzialnym, lecz podczerwonym. Obecnie większość lotnisk ma wbudowany system obserwacji pasażerów w podczerwieni – tak były rozpoznawane m.in. osoby chore w czasie zagrożenia wirusem ptasiej grypy.

Wśród pytań od publiczności nie mogło zabraknąć problemu: czy kobiety widzą więcej (barw) niż mężczyźni? Dr inż. Danch zręcznie uniknął pułapki rozstrzygnięcia, czy „złamana śliwka” jest kolorem, czy jednak tylko drzewem, i wyjaśnił zebranym, iż o postrzeganiu barw decydują opsyny – światłoczułe receptory błonowe, które znajdują się w siatkówce oka. Większość ludzi ma trzy opsyny – czerwony, zielony i niebieski. Na ekranie komputera czy telewizora widzimy tak naprawdę tylko te trzy kolory, nasz mózg jest jednak zdolny stworzyć na tej podstawie całą panoramę barw. Jest jednak grupa kobiet (nie wszystkie), które mają dodatkowy receptor, pośredni między czerwonym a zielonym, co umożliwia im bogatsze wzrokowe odbieranie rzeczywistości. Ponadto różnice między płciami w tej materii uwarunkowane są strukturą naszych mózgów, a konkretnie rodzajem połączeń między półkulami.

Ciekawym kontekstem omawianej problematyki jest również to, jak widzą zwierzęta. Ich sposób postrzegania świata znacząco bowiem różni się od naszego. Przykładowo jeże widzą tylko brązowy kolor, ponieważ brązowe jest ich pożywienie. Owady z kolei operują wzrokiem w ultrafiolecie, stąd motyl na białym płatku kwiatu widzi wzory, których dla nas tam nie ma. Żuk gnojarz podczas nocnych wędrówek posługuje się zaś światłem Księżyca (będącym w istocie spolaryzowanym światłem słonecznym) do wyznaczania dalszej trasy. Gdy traci kontakt wzrokowy z Księżycem, wchodzi na coś, by zorientować się, jak ten jest spolaryzowany, po czym wraca po swoją kulę, by toczyć ją dalej w sztafecie żuczych pokoleń.

Podczas spotkania omawiany był również problem percepcji fal dźwiękowych. Interesującym przykładem jest tutaj nasz odbiór dźwięków emitowanych przez jadący na sygnale samochód. W sytuacjach gdy takie auto się zbliża, jest równo z nami, a następnie się oddala, nasz mózg inaczej przyjmuje rzeczone fale.

Jeśli zaś chodzi o szkodliwość fal dla zdrowia, prelegent zwrócił uwagę, iż racjonalne postępowanie powinno nas skutecznie chronić przed uszczerbkiem. Podał przykład używania mikrofalówki, której działanie samo w sobie nie będzie szkodliwe, jeśli nie spróbujemy przystawiać do niej głowy. Z kolei w kontekście rozmów przez telefon komórkowy (również przez zestaw głośnomówiący) w samochodzie dr inż. Danch podkreślił, iż w ten sposób sami umieszczamy się w swoistej klatce Faradaya, a fala, zanim się wydostanie, zdąży narobić szkód.

Oprócz interesującej prezentacji, w której można było obejrzeć m.in. zdjęcia rentgenowskie dziecięcego misia, słuchacze mieli możliwość poznania zasady działania magnetycznego rezonansu jądrowego poprzez minidoświadczenie z kręcącym się bączkiem. Osoby pamiętające Incepcję Christophera Nolana musiały jednak patrzeć na zabawkę z pewną dozą niepokoju…

Autorzy: Tomasz Okraska
Fotografie: Tomasz Okraska