عند وضع ملعقة في كوب من الشاي تبدو وكأنها مكسورة بسبب ماذا؟
تعد ظاهرة «الملعقة المكسورة» واحدة من الخدع البصرية اليومية الأكثر شيوعا التي يلاحظها الكبار والصغار.
عند وضع ملعقة مستقيمة في كوب شفاف مملوء بالشاي أو الماء، تبدو الملعقة وكأنها انحنت أو انكسرت فجأة عند النقطة التي تلتقي فيها بالسطح.
ويطرح هذا المشهد المألوف سؤالا بسيطا: لماذا يتغير مظهر الأجسام المستقيمة عند غمرها جزئيا في سائل؟
التفسير العلمي لانحناء الأجسام في السوائل
يعود السبب في هذا الوهم البصري، إلى ظاهرة فيزيائية أساسية تُعرف بانكسار الضوء، ولا تعد الملعقة مكسورة أو منحنية في الواقع، بل إن ما نراه هو نتيجة مباشرة لتغير مسار الضوء أثناء انتقاله من وسط إلى آخر.
وينتقل الضوء بسرعات مختلفة اعتمادا على «الوسط» الشفاف الذي يمر عبره.
وتحدد كثافة هذا الوسط المعروفة بمعامل الانكسار سرعة الضوء؛ فسرعته في الفراغ هي الأعلى، لكنها تتباطأ عندما تمر عبر أوساط أكثر كثافة مثل الهواء، أو الماء، أو الزجاج.
ويحدث الانكسار تحديدا عندما ينتقل شعاع الضوء بزاوية وليس بشكل عمودي من وسط شفاف إلى وسط شفاف آخر يختلف عنه في الكثافة.
وفي مثالنا هذا، تنتقل أشعة الضوء المنعكسة عن الجزء المغمور من الملعقة من وسط أكثر كثافة وهو الشاي أو الماء إلى وسط أقل كثافة وهو الهواء، قبل أن تصل إلى أعيننا.
وعندما تعبر هذه الأشعة «السطح الفاصل» بين الماء والهواء، فإنها تغير اتجاهها وتنحني أو «تنكسر» مبتعدة عن الخط العمودي المقام على السطح الفاصل.
وبما أن الدماغ البشري مبرمج على افتراض أن الضوء يسافر دائما في خطوط مستقيمة، فإنه يفسر هذه الأشعة المنكسرة التي تصل إلى العين عن طريق تتبعها إلى الخلف في خط مستقيم.
ويؤدي هذا التتبع الخاطئ من الدماغ إلى تكوين «صورة افتراضية» للجزء المغمور من الملعقة في موضع يبدو أقرب إلى السطح وأكثر ارتفاعا من موقعه الحقيقي.
لذلك، نرى الجزء العلوي من الملعقة في الهواء في مكانه الصحيح، بينما نرى الجزء السفلي في الماء في مكان مزاح.
ويبدو هذا الانفصال بين الصورتين الحقيقية في الهواء والافتراضية في الماء على هيئة انكسار أو انحناء حاد عند سطح السائل.
ويمكن تشبيه هذه الظاهرة بما يحدث لسيارة تنتقل من طريق معبد إلى أرض رملية بزاوية؛ ستتباطأ العجلة التي تلامس الرمل أولا، مما يتسبب في انحراف اتجاه السيارة، وبالمثل، ينحرف الضوء عندما يتغير وسطه وسرعته، مقدماً لنا هذا الوهم البصري اليومي والمثير للاهتمام.
