Skip to main content

דוויד ברוסטר

David Brewster -נולד: 11 בדצמבר, 1781; נפטר: 1868 (סקוטי)

לסימטרייה יש כוח משיכה ניכר בעיני בני האדם.

הסימטרייה נתפסת כמצב "טבעי" - דומה שהטבע יוצר דברים סימטריים, לבד מן המקרים שבהם יש סיבה טובה שלא יהיו סימטריים. רוב הפרחים הם בעלי סימטרייה מעגלית, או לפחות סימטרייה ימין-שמאל. אצל בעלי חיים ישנה סיבה טובה לכך שאינם בעלי סימטרייה מעגלית - הם צריכים למקד את חושיהם ואיבריהם בפעולה ובתנועה קדימה, אבל אצל כולם קיימת פחות או יותר סימטרייה ימין-שמאל.

כאשר דייוויד ברוסטר החל ב 1814 לשחק עם בבואות מרובות תוך שימוש בזוגות של מראות - למטרות שונות לחלוטין - הוא הבין בהדרגה שאם יצליח לקבל בבואות מרובות זהות, בבואות שהן תמונות ראי אלה של אלה, יוכל ליצור תמונות סימטריות שייחשבו לתמונות "יפות" כמעט ללא תלות בעצמים המופיעים בהן. כאשר השלים את בניית המכשיר, הוא אמר - לא בצניעות יתירה אבל הוא דייק בדבריו - כי "אי אפשר שלא להבין שמכשיר זה יוכיח את עצמו כמכשיר שימושי מאין כמוהו בכל אמנויות העיטור, ובו בזמן יהפוך למכשיר פופולרי למטרות שעשועים רציונליים".

הוא קרא לו "קליידוסקופ", שם שמקורו במילה היוונית שפירושה "צורה יפה לעין". לרוע מזלו, הוא היה כה נרגש מתגליתו עד שתיאר אותה מיד והציג אותה בפומבי. בעשותו זאת הפך את הידע שלו ל"ידע כללי", ולכן, כאשר ביקש להוציא פטנט על המכשיר, סירב משרד הפטנטים לרשום פטנט על שמו. אילולא כן היה מצליח להרוויח הון. 200,000 מכשירים כאלה נמכרו בלונדון ובפאריס בתוך שלושה חודשים מיום פרסום ההמצאה. הפופולריות של המכשיר היתה כה גדולה, עד שכעבור שנתיים כבר השתמש המשורר לורד ביירון בשמו בשירתו, כמטפורה ליופי רב פנים.

קליידוסקופ פשוט מורכב משפופרת ובתוכה שתי מראות ארוכות ולפעמים גם עדשה; קל לבנות אותו, אף כי דרוש דיוק מסוים בבנייה, אבל הרבה יותר קשה להבין כיצד הוא פועל...

בוסטר היה אדם בעל תחומי עניין רחבים. הוא כתב ביוגרפיה חשובה על ניוטון והתגליות המדעיות המפורסמות ביותר של בוסטר נוגעות לתכונה של האור הנקראת קיטוב.

אור מקוטב

מהו קיטוב? ניוטון כבר העלה את הרעיון: גלי אור דומים ל"צלופחים מתפתלים", או לגלים המתקדמים לאורך חבל. דמיינו חבלים העוברים דרך מחסומים מקבילים. החבל צריך לעבור בדיוק ברווח בין המחסומים. באופן דומה לגלים יש תנודות בכיוון מסוים. וכאשר כיוון התנודות מקביל לרווח בין "מחסומים" בחומר, הם עוברים דרכו. אם כיוון התנודות מאונך להם - הוא לא מצליח לעבור דרכם. למעשה, אור שתנודותיו הן בכל הכיוונים הוא "אור לא מקוטב". הדרך הפשוטה ביותר לקיטוב היא להעביר אותו דרך סדרה של "מחסומים".

מכל מקום, מכיוון שמרכיבי האור הם כה קטנים, "המחסומים" צריכים להיות מולקולות בודדות, והטכניקה לעשות כאלה חומרים הומצאה רק ב-1930. אדווין לנד המציא זאת עוד שהיה תלמיד מכללה. הוא קרא לחומר הזה "פולריד" ועשה מזה הון עתק (הוא גם המציא את המצלמה עם הפיתוח המיידי).

ב- 1690 גילה הויגנס שניתן לפרק את האור לרכיבים מקוטבים באמצעות גביש של סידן פחמתי, וב- 1801 גילה מאלוס שאור בלתי-מקוטב הופך להיות מקוטב כשהוא מוחזר. עובדה זו שימושית מאוד לנהגים ובמיוחד לדייגים. על ידי שימוש במסננים, העשויים בדרך כלל מחומר מלאכותי הקרוי פולרואיד, אפשר לחסום את רוב האור המוחזר מן הכביש או משטח הפנים של המים, וכך להפחית את הסינוור עבור נהגים ולאפשר לדייגים לראות את הדגים הנמצאים מתחת לפני המים.

ברוסטר גילה שדרגת הקיטוב של האור המוחזר תלויה בזווית ההחזרה. זווית הקיטוב המקסימלי, הקרויה עתה "זווית ברוסטר", תלויה בתכונות פיסיקליות של החומר המחזיר את האור. התכונה החשובה עובדה זו איפשרה למדוד בעקיפין את מקדם השבירה של חומרים אטומים כמעט לחלוטין, כגון מתכות.

כבר אמרנו שברוסטר היה אדם בעל תחומי התעניינות רחבים, אבל הוא ייזכר בעיקר בשל המצאתו המשעשעת והפופולרית-תמיד - הקליידוסקופ.

נוצר בתאריך: 23/06/08
עודכן בתאריך: 06/04/11