چرا موهای خیس، تیره تر به نظر می رسند؟
به گزارش مجله آزات وب، آیا تا به حال به این فکر نموده اید که چرا وقتی از حمام بیرون می آیید یا زیر باران خیس می شوید، رنگ موهایتان به طرز محسوسی تغییر می نماید؟ این پدیده که برای همه ما عادی شده است، در واقع یک فرآیند پیچیده فیزیکی و اپتیکی (Optical) است که با نحوه تعامل نور و ماده ارتباط دارد. تیره به نظر رسیدن موهای خیس، هیچ ارتباطی با تغییر در رنگ دانه های واقعی مو ندارد؛ بلکه همه چیز به نحوه بازتاب نور از سطح ساقه مو برمی شود. در این مقاله قصد داریم از زوایای مختلف علمی، بصری و حتی تاریخی به این موضوع بپردازیم که چرا آب می تواند جادوی تغییر رنگ مو را انجام دهد.
01
مکانیسم بازتاب داخلی کلی
علت اصلی تیره به نظر رسیدن موهای خیس، نحوه تعامل فوتون های نور با لایه نازک آب روی ساقه مو است. وقتی مو خشک است، نور به سطح ناصاف کوتیکول (Cuticle) برخورد نموده و در جهات مختلف پخش می شود که به آن بازتاب پراکنده (Diffuse Reflection) می گویند. اما وقتی مو خیس می شود، لایه ای از آب دور هر تار مو را می پوشاند. نور پس از ورود به این لایه آبی، به جای بازتاب مستقیم به سمت چشم ما، دچار بازتاب داخلی کلی (Total Internal Reflection) شده و به سمت مرکز تیره ساقه مو راهنمایی می شود. در نتیجه، نور کمتری به چشم ناظر برمی شود و مغز این کاهش نور را به عنوان رنگ تیره تر تفسیر می نماید.
02
نقش ضریب شکست در فیزیک مو
ضریب شکست (Refractive Index) یک ویژگی فیزیکی است که نشان می دهد نور با چه سرعتی از یک محیط عبور می نماید. ضریب شکست هوا تقریباً 1 است، در حالی که آب ضریبی حدود 1.33 دارد. وقتی فضای بین تارهای مو که قبلاً با هوا پر شده بود، به وسیله آب اشغال می شود، تغییر ناگهانی در تفاوت ضریب شکست محیط و تار مو رخ می دهد. این موضوع باعث می شود که نور به جای اینکه از سطح بیرونی موها بپرد، به داخل ساختار مو نفوذ کند. در واقع، آب مانند یک پل نوری عمل نموده و نور را به عمق بیشتری از فیبرهای مو می برد تا در آنجا جذب شود.
03
جذب نور به وسیله رنگ دانه ها
هر تار مو حاوی رنگ دانه هایی به نام ملانین (Melanin) است. در حالت خشکی، بسیاری از پرتوهای نور قبل از اینکه فرصت برخورد با ملانین را پیدا نمایند، از سطح کوتیکول بازتاب می یابند. اما در حالت خیس، لایه آب اجازه می دهد نور به لایه های عمیق تر یعنی کورتکس (Cortex) نفوذ کند. در این لایه، نور با ملانین های بیشتری برخورد نموده و انرژی ساطع شده به وسیله این رنگ دانه ها جذب می شود. به عبارت ساده تر، در موی خیس، فرصت جذب نور به وسیله مو افزایش می یابد و هرچه جذب نور بیشتر باشد، شیء تیره تر دیده می شود.
04
تأثیر چسبندگی تارهای مو
یکی دیگر از دلایل بصری که باعث می شود موی خیس تیره تر به نظر برسد، پدیده انسجام (Cohesion) و کشش سطحی (Surface Tension) است. تارهای موی خشک به صورت جداگانه و پراکنده قرار دارند که باعث می شود نور در تمام زوایا پخش شود. اما وقتی مو خیس است، آب باعث می شود تارهای مو به هم بچسبند و دسته های ضخیم تری ایجاد نمایند. این دسته ها فضای خالی کمتری برای عبور و بازتاب نور دارند. در واقع، سطح مقطع بازتاب دهنده نور در کل سر کاهش می یابد و سایه های بیشتری در میان دسته های مو ایجاد می شود که به تیره دیده شدن کلی آن یاری می نماید.
05
سوءبرداشت های علمی گذشته
در قرون گذشته، برخی از فلاسفه طبیعی فکر می کردند که آب به علت نفوذ در داخل حفره های مو، رنگ دانه ها را متورم و پررنگ تر می نماید. آن ها تصور می کردند که واکنش شیمیایی بین آب و کراتین (Keratin) باعث فراوری رنگ سیاه می شود. امروزه می دانیم که این یک خطای دید فیزیکی است و هیچ تغییر شیمیایی در ساختار رنگ دانه ها رخ نمی دهد. در واقع، اگر موی خیس را در یک محیط کاملاً تاریک با نور مادون قرمز (Infrared) مشاهده کنید، متوجه خواهید شد که ویژگی های اصلی آن تغییر ننموده است.
06
تفاوت تیره شدن در موهای بلوند و مشکی
جالب است بدانید که پدیده تیره شدن در موهای روشن (Blonde) بسیار مشهودتر از موهای تیره (Dark hair) است. موهای بلوند به علت داشتن ملانین کمتر، نور زیادی را بازتاب می دهند. وقتی این موها خیس می شوند، تغییر در نحوه بازتاب نور به شدت چشم گیر است و ممکن است موها چندین درجه تیره تر به نظر برسند. در مقابل، موهای مشکی که در حالت خشک هم بخش زیادی از نور را جذب می نمایند، در حالت خیس تغییر رنگ کمتری نشان می دهند چون پتانسیل جذب نور آن ها تقریباً به حد اشباع (Saturation) رسیده است.
07
ارتباط با پدیده های مشابه در طبیعت
این پدیده فقط مختص به مو نیست. شما می توانید تیره شدن بر اثر رطوبت را در شن های ساحل، سنگ فرش خیابان یا پارچه های لباس هم ببینید. همه این موارد از قانون یکسانی پیروی می نمایند: جایگزینی هوا با یک مایع در خلل و فرج سطح. شن خیس همیشه تیره تر از شن خشک است چون آب فضای بین ذرات شن را پر نموده و نور را به عمق توده شن راهنمایی می نماید. در علم مواد (Materials Science)، این پدیده را با عنوان اشباع نوری آنالیز می نمایند که به درک بهتر بافت های مختلف یاری می نماید.
08
بازتاب در سینما و هنر
کارگردانان سینما و مدیران فیلم برداری به خوبی از این پدیده برای انتقال حس دراماتیک استفاده می نمایند. موهای خیس و تیره در سینما اغلب نمادی از آسیب پذیری، تولد دوباره یا شدت احساسات است. در تکنیک های گریم (Makeup)، از روغن ها برای ثابت نگه داشتن حالت خیسی مو استفاده می شود تا بازیگر در طول فیلم برداری چهره ای متفاوت و جدی تر داشته باشد. این تغییر رنگ بصری به شخصیت ها عمق بیشتری می بخشد و کنتراست (Contrast) تصویر را در صحنه های بارانی افزایش می دهد.
09
چرا موهای چرب هم تیره به نظر می رسند؟
جالب است که روغن سِبوم (Sebum) طبیعی پوست سر نیز تأثیری مشابه آب دارد. روغن ها به علت داشتن غلظت و ضریب شکست متفاوت از هوا، لایه ای روی مو ایجاد می نمایند که باعث بازتاب داخلی نور می شود. به همین علت است که موهای چرب کدر و تیره تر به نظر می رسند. تفاوت در این است که روغن به راحتی آب تبخیر نمی شود و حالت تیرگی را برای مدت طولانی تری حفظ می نماید. این موضوع در جامعه شناسی زیبایی شناسی اغلب به عنوان نشانه ای از عدم رعایت بهداشت تلقی می شود، در حالی که ریشه آن صرفاً یک تعامل فیزیکی ساده است.
10
تأثیر تخلخل مو بر شدت تیرگی
تخلخل (Porosity) مو مشخص می نماید که چه میزان آب جذب ساقه مو می شود. افرادی که موهای با تخلخل بالا دارند (معمولاً به علت آسیب های شیمیایی یا حرارتی)، آب بیشتری جذب می نمایند و موهایشان به شدت تیره تر می شود. در مقابل، موهای با تخلخل پایین که لایه کوتیکول آن ها کاملاً بسته است، آب را پس می زنند و تغییر رنگ کمتری را تجربه می نمایند. این فکت می تواند به شما یاری کند تا سلامت موهای خود را بسنجید؛ اگر موهایتان بلافاصله پس از خیس شدن سیاه می شوند، احتمالاً احتیاج به مراقبت های تقویتی دارند.
11
روانشناسی ادراک رنگ
مغز انسان بر اساس تجربیات تکاملی، رنگ های تیره تر را با سنگینی و رطوبت پیوند می دهد. از نظر روانشناسی، وقتی ما کسی را با موهای خیس و تیره می بینیم، ناخودآگاه حس تازگی یا برعکس، درماندگی را دریافت می کنیم. این ادراک به قدری قدرتمند است که حتی در نقاشی های دیجیتال و انیمیشن ها، طراحان برای نشان دادن خیس بودن کاراکتر، صرفاً رنگ پایه مو را چند درجه به سمت مشکی و قهوه ای سوخته می برند و مخاطب بدون هیچ توضیحی متوجه خیس بودن موها می شود.
12
چرا موهای خیس زیر نور خورشید براق می شوند؟
شاید متناقض به نظر برسد، اما گاهی موهای خیس زیر نور شدید خورشید بسیار براق (Glossy) دیده می شوند. این به علت بازتاب آینه ای (Specular Reflection) از سطح صاف آب است. اگر زاویه تابش نور خورشید دقیق باشد، لایه آب روی مو مانند یک آینه عمل نموده و تمام نور را در یک جهت خاص بازتاب می دهد. در این حالت، شما همزمان شاهد تیرگی بخش های سایه و درخشش شدید بخش های رو به آفتاب خواهید بود که تضاد بصری زیبایی ایجاد می نماید.
تیره شدن موهای خیس یک یادآور عالی از این است که چقدر قوانین فیزیک در زندگی روزمره ما جاری هستند. از ضریب شکست نور گرفته تا ساختار میکروسکوپی کوتیکول ها، همگی دست به دست هم می دهند تا ادراک بصری ما را تغییر دهند. دفعه بعد که در باران قدم می زنید یا پس از شنا در آینه نگاه می کنید، به یاد بیاورید که موهای شما واقعاً تیره نشده اند، بلکه فقط در حال بازی با فوتون های نور هستند تا چهره ای متفاوت از شما بسازند.
دکتر علیرضا مجیدی
پزشک، نویسنده و بنیان گذار وبلاگ خبرنگاران
دکتر علیرضا مجیدی، نویسنده و بنیان گذار وبلاگ خبرنگاران .
بیش از دو دهه در زمینه سلامت، پزشکی، روان شناسی و جنبه های فرهنگی و اجتماعی آن ها می نویسد و کوشش می نماید دانش را ساده اما دقیق منتقل کند.
پزشکی دانشی پویا و همیشه در حال تغییر است؛ بنابراین، محتوای این نوشته جایگزین ویزیت یا تشخیص پزشک نیست.
دربارهٔ علیرضا مجیدی در خبرنگاران