Quella straordinaria capacità umana di "vedere" la luce polarizzata

Lo sapevate di avere un "super potere" nascosto? Non sarà qualcosa che vi è capitato di notare ma gli esseri umani sono le creature in grado di vedere meglio al luce polarizzata ad occhio nudo. Il fenomeno noto come Haidinger's brush (spazzola di Haidinger), indica l'incredibile capacità dei nostri occhi di percepire la polarizzazione della luce. Un vero sesto senso visivo di cui la scienza si era già occupata ma che ora è stato confermato scientificamente con uno della Bristol's School of Biological Sciences, che sull' Haidinger's brush ha presentato una ricerca dettagliata come mai prima. Ecco cos'hanno scoperto.

La capacità degli occhi umani di percepire la luce polarizzata ha sempre affascinato gli scienziati.

Ogni specie di vertebrati in misura variabile ha questa capacità, lo sconcerto è che gli esseri umano hanno sviluppato questa capacità in misura molto maggiore, spesso senza esserne consapevoli, come confermato sul Proceedings of the Royal Society B. Lo studio di queste caratteristiche oltre che da un lato sperimentale potrebbe avere risvolti pratici nella cura di molte malattie retiniche e oculari.

Cos'è la luce polarizzata?

Cominciamo con il dire che a differenza dell'onda acustica che è di tipo longitudinale, ossia la vibrazione avviene nello stesso senso di propagazione dell'onda, l'onda luminosa è invece trasversale e ciò significa che il piano di vibrazione è sempre perpendicolare alla direzione di propagazione. Ecco la polarizzazione è dunque un fenomeno tipico delle onde trasversali (è infatti sconosciuta in acustica) e per comprenderla è sufficiente tenere a mente il comportamento di un'onda luminosa che,è prodotta da un campo elettromagnetico oscillante. Un campo si può rappresentare, punto per punto, con un vettore che viene usualmente schematizzato da una freccia: la punta della freccia indica il verso, mentre la sua lunghezza ne rappresenta il modulo o valore assoluto. I vettori dei campi elettrico e magnetico sono tra loro perpendicolari, ma poiché l'effetto luminoso vero e proprio è prodotto dal solo vettore elettrico, per spiegare il fenomeno considereremo solo questo. 

Immaginiamo quindi un raggio di luce che incida perpendicolarmente su un foglio di carta. Trattandosi di un'oscillazione trasversale, il vettore elettrico si metterà a vibrare nel piano del foglio. Ma questa vibrazione può avvenire in tutte le direzioni: se, cioè, in un istante la vibrazione avviene secondo la direzione A-A', in un altro avverrà secondo la direzione B-B', in un altro ancora secondo C-C' e così via. Questa è la luce con cui abbiamo a che fare tutti i giorni: è quella emessa dal Sole, dalle stelle o dall'illuminazione artificiale. È però possibile, mediante opportuni dispositivi, far sì che il vettore elettrico vibri in una direzione preferenziale, per esempio A-A'; in questo caso si dice che la luce è polarizzata linearmente.

 

Se vi siete persi ci pensa Shelby Temple uno dei ricercatori della Bristol's School of Biological Sciences che hanno partecipato allo studio a semplificare il concetto“Immaginate una corda che rappresenti un raggio di luce che viaggia nello spazio. Se muovete la corda da destra verso sinistra, l'onda luminosa che otterrete sarà polarizzata orizzontalmente, mentre se la scuotete dal basso verso l'altro, otterrete un'onda polarizzata verticalmente".

Spiega Simone Valesini su Repubblica in un suo articolo che "Normalmente, la luce che colpisce i nostri occhi è un misto di polarità differenti, ma in particolari condizioni può capitare che un'alta percentuale dei raggi luminosi che osservate stia viaggiando con lo stesso orientamento, e la luce in quel caso viene definita “fortemente polarizzata”. Può succedere ad esempio osservando immagini riflesse sul vetro o su uno specchio d'acqua, o guardando il cielo limpido con un angolo di circa 90 gradi rispetto alla posizione del sole, ma si tratta di fenomeni estremamente rari in natura. In questi casi comunque quello che percepisce l'osservatore è l'Haidinger'sbrush, che appare come una doppia macchia giallastra perpendicolare all'orientamento della polarizzazione (la luce sarà polarizzata verticalmente in caso di macchia orizzontale, e vice versa).


Nel regno animale sono molte le specie, come api, polpi e seppie ad esempio, in grado di percepire la polarizzazione della luce, e di sfruttare questa capacità per orientarsi o viaggiare in mancanza di riferimenti visivi. Se questi esempi si conoscono ormai piuttosto bene, studiare la percezione della luce polarizzata nell'essere umano fino ad oggi era risultato invece estremamente complicato, perché l'Haidinger's brush in caso di fenomeni naturali dura solitamente pochi secondi: troppo poco per analizzarne l'accuratezza. Per superare il problema i ricercatori inglesi hanno sfruttato una nuova opportunità offerta oggi dalla tecnologia: gli schermi Lcd, che funzionano proprio grazie alla luce polarizzata, e permettono dunque di mantenere visibile l'Haidinger's brush per un tempo indefinito.

Utilizzando speciali filtri ideati per modulare la quantità di luce polarizzata che viene osservata (facendola variare tra 0 e 100 percento), i ricercatori hanno studiato su 24 volontari quale percentuale della luce osservata deve risultare polarizzata perché ci appaiono le macchie dell'Haidinger's brush. In media, i partecipanti hanno percepito le macchie fino a quando la luce polarizzata costituiva almeno il 56 percento del totale, ma per alcuni è risultata sufficiente anche una polarizzazione inferiore al 25 percento del totale. Risultati inferiori a quelli di animali come le seppie o le api, ma comunque comunque i migliori mai registrati tra tutte le specie di vertebrati analizzate fino ad oggi.

Oltre a fornire nuove informazioni su una capacità poco conosciuta della nostra specie, i ricercatori ritengono che lo studio potrebbe avere in futuro anche importanti applicazioni pratiche. La possibilità di vedere le Haidinger's brush nasce infatti dall'organizzazione e la densità di particolari sostanze, chiamate pigmenti carotenoidi, contenute all'interno della macula, un'area che protegge la zona centrale della retina. Una scarsa quantità di questi pigmenti nella macula è associata al rischio di sviluppare la degenerazione maculare senile, una grave patologia che rappresenta la principale causa di cecità nei paesi sviluppati. Per questo, gli autori dello studio stanno valutando la possibilità di utilizzare il loro metodo per sviluppare uno strumento con cui individuare gli individui con pochi pigmenti carotenoidi, riconoscibili dalla scarsa capacità di percepire la luce polarizzata, potenzialmente ad alto rischio di sviluppare degenerazione maculare.

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Commenti: 4
  • #1

    MIrko (martedì, 25 agosto 2015 19:21)

    Sarà, ma io non ho mai visto nulla, piuttosto vedo mosche luminose fluorescenti e brillanti quando chiudo gli occhi.

  • #2

    Daniele (mercoledì, 26 agosto 2015 08:51)

    @Mirko
    Il fenomeno che percepisci quando chiudi gli occhi ossia vedere lampi,forme,o scie luminose, e normale e non ha nulla a che vedere con la luce polarizzata.
    Si chiamano fosfeni, e poi trovare una ampia letteratura su internet, tranquillo e un fenomeno normale e non deriva da patologie.
    P.S
    Da non confondersi con le mche bianche che sono derivanto da serie patologie.

  • #3

    Lau (mercoledì, 26 agosto 2015 18:06)

    Interessante ma in pratica come faccio io a testare questa cosa per vedere se è vera ? ^_^
    Io sono appassionata di poteri della mente e del corpo e sviluppo della capacità sensoriali, se potete dirmelo ve ne sarei grata ^^

  • #4

    Flavio Ansaldo (giovedì, 27 agosto 2015 00:37)

    "se potete dirmelo ve ne sarei grata "

    Non ci vuole molto accendi un accendino con la lucetta azzurra led. Fatto? hai trovato una luce polarizzata. Prendi un laser, puntalo al muro accenditi una sigaretta e soffia un po' di fumo. Luce polarizzata numero 2.
    Più semplice ancora, guarda uno stagno, quello che vedi è luce polarizzata che passa attraverso l'acqua. Anche i riflessi del sole prodotti sono polarizzati. Guarda il riflesso di te stessa nella pozzanghera, altra polarizzazione. Sono esempi idioti, ho dato per scontato che tu non sia pratica. In generale ogni giorni tu vedi tanta di quella luce polarizzata che non ne hai un'idea.