גבינה צהובה, מראה חד כיוונית, מצפן דיגיטלי

מתברר, שהגבינה הצהובה שאנחנו אוכלים, צהובה בגלל ש…מוסיפים לה צבע מאכל! כן, כן. אבל למה עושים את זה? פרה פרה! לפני שנוכל להסביר את זה, אנחנו צריכים להיכנס קצת להרכב של הגבינה, והחלב שממנו היא עשויה. מתברר, שככל שיש בגבינה פחות נוזלים ויותר שומן, כך היא הופכת יותר כהה ויותר צהובה, פשוט משום שצבעו של השומן צהוב. באירופה נוהגים לאכול גבינות עשירות ביותר, עם אחוזי שומן גבוהים. לכן הגבינות האירופיות צהובות מאד.

כשהמחלבות בישראל רצו לייצר גבינות קשות, הן נתקלו בשתי דרישות סותרות: הראשונה ביקשה גבינות בריאות יותר, כלומר עם פחות אחוזי שומן. הדרישה השנייה הייתה שהגבינות יראו מפתות כמו אחיותיהן מאירופה, כלומר צהובות יותר. כדי ליישב את הסתירה, בארץ עושים תרגיל: קודם כל מפחיתים את אחוזי השומן בגבינות, וכפיצוי (ולפיתוי), מוסיפים להן צבע מאכל צהוב. הצבע נקרא אנאטוֹ (annatto), והוא צבע מאכל טבעי שמופק מזרעי עץ האנאטו, עץ ירוק-עד, שגדל באמריקה.

רק שתדעו, שעכשיו גם באירופה הפנימו את נזקי השומן לבריאות, והחלו להפחית את אחוזי השומן בגבינות שלהם. לכן, כיום, גם באירופה מוסיפים צבע מאכל לגבינה הצהובה. מובילי דעת קהל אנחנו.

למי שממש מתעניין, נוסיף שהגון האופייני לכל גבינה נקבע על-ידי מספר גורמים נוספים, שמשפיעים כולם על הרכב החלב: סוג הפרה, אחוזי השומן בגופה, וסוג התזונה שלה - תערובת או מרעה חופשי. מה שמחזיר אותנו לחידה הוותיקה: אם פרה לבנה מייצרת גבינה לבנה, איזו פרה מפיקה גבינה צהובה? רק שעכשיו נדע לענות נכון.

ותודה לאֲמִיתַי גוֹנְט מרמת-אילן, בן 3 וחצי, על השאלה.

איך עובדת זכוכית חד כיוונית?

כמו שכולנו מכירים מסדרות משטרה, בחדרי חקירות יש תמיד חלון מזכוכית חד כיוונית. אנשים יכולים להסתכל פנימה, למשל בשביל לעשות מסדר זיהוי, בעוד שהחשודים שנמצאים בתוך החדר, לא יכולים לראות מי מסתכל עליהם, או מה קורה בחוץ. אז איך זה עובד?

למעשה, ניתן לייצר לבד זכוכית חד כיוונית, באמצעות זגוגית רגילה ו-X-פילם. אבל בואו נתחיל בלעשות קצת סדר: זכוכית רגילה של חלון מעבירה את רוב הקרניים לצד השני. לעומתה, מראה רגילה מחזירה כלעומת שבאו 90%-95 מקרני האור, בזכות ציפוי הכסף או האלומיניום שעל צידה האחורי. במקרה של זכוכית חד-כיוונית (או מראה חלקית, שזה אותו דבר), שמים על זכוכית רגילה ציפוי מיוחד, שמחזיר את האור באופן לא מלא, אלא חלקי. זהו ציפוי דומה לזה ששמים כדי ליצור מראה, רק שהחומר שמחזיר את הקרניים הרבה יותר דליל בו. עם הציפוי המיוחד הזה, הזכוכית מחזירה בין 50% ל-80% מקרני האור. העובדה הזו הופכת אותה למראה חלקית, ותיכף נסביר למה.

חשוב לציין שהתכונות האופטיות סימטריות לשני הכיוונים, כלומר הציפוי מהווה מראה חלקית גם בחזית שלו, וגם בצידו האחורי.

ועכשיו איך זה עובד: מקפידים שבחדר החקירות יהיה אור חזק, ושמחוץ לחדר החקירות תהיה תאורה עמומה, כדי שעוצמת האור הנכנס תהיה קטנה בהרבה מעוצמת האור המוחזר. עכשיו, נניח שהחשוד שיושב עם השוטר הטוב והשוטר הרע, מסתכל על החלון, שמאחוריו עומדת אימו הבוכיה.

בגלל ההחזרה של הציפוי כלפי חוץ, מגיע אל החשוד רק חלק קטן מקרני האור שאמורות להעביר אליו את תמונת אימא שלו. לכן, לתמונת העולם שבחוץ אין מספיק קונטרסט, וקשה לו להבחין בפרטים. בנוסף, ההחזרה כלפי פנים, מביאה אליו את התאורה החזקה של החדר בו הוא נמצא. בגלל התאורה החזקה הזו, האישון בעין שלו מצטמצם, ועוד יותר קשה לחשוד לפענח את מעט המידע שמגיע מן החוץ. אבל, יש לנו בשורה טובה לחשוד שלנו: אם הוא יצליח לכבות את האור בחדר החקירות, ולכוון פנס החוצה, הוא יראה מצוין את אימא שלו, בעוד שהיא פתאום לא תראה אותו..

דוגמא מצוינת לתופעה הזו יש לנו במגדלי משרדים בעלי חלונות מראה. במהלך היום, כשהשמש חזקה, החלונות אכן משמשים כמראה כלפי חוץ, בעוד שהעובדים יכולים ליהנות מהנוף. אבל בלילה, כשהחושך יורד מסביב והתאורה החשמלית נדלקת בפנים, פתאום העובדים לא יכולים לראות דרך החלונות, בעוד שהעוברים והשבים שבחוץ רואים אותם מצוין. אם הם בקומת הקרקע, כמובן.

דרך אגב, בתי כנסת מסוימים אימצו את הרעיון של חלונות חד כיווניים כדי להפריד את עזרת הנשים מעזרת הגברים. שם, הנשים יכולות לראות את הגברים, ולא להיפך. האם זה הופך את הגברים לחשודים מיידיים?

ותודה לגיל קליין מתל-אביב על השאלה.

איך עובד מצפן דיגיטלי?

באחד הניסויים הראינו איך לייצר מצפן: יצרנו השראה מגנטית על מחט, באמצעות מגנט. המחט הסתובבה, והראתה את הצפון המגנטי של כדור הארץ. ככה פועל מצפן מכני.

המצפנים הדיגיטליים הפשוטים מבוססים על מצפן רגיל, רק שאת הנתונים שלהם הם מתרגמים לספרוֹת, וכך מתקבל מצפן "דיגיטלי". לעיתים המצפן אינו מכני, אלא מבוסס על מעגל אלקטרוני, שאף הוא יודע לזהות היכן הצפון המגנטי של כדור הארץ ואת השינויים במיקום המצפן לעומתו.

כדי לאפס את המצפנים הדיגיטליים האלה, ולסמן עבורם את הצפון בפעם הראשונה, יש לעשות שני סיבובים, נניח סביב כיכר. כך גם במקצרת הדשא החדשנית שפותחה בארץ (של Friendly Robotics), שהיא בעלת מצפן פנימי, ויכולת ניווט אוטומטית בחלקת הדשא.

בשעונים ובמגלי רדארים מסוימים למכונית יש מצפנים דיגיטליים, אבל הם נותנים רק 16 נקודות מתוך שלוש מאות ושישים מעלות. כמו בשושנת הרוחות, הם מציינים רק את ארבעת הכיוונים הראשיים (צפון, דרום, מזרח, מערב), ארבעת כיווני הביניים (צפון-מערב, צפון–מזרח וכו'), ואת שמונת כיווני המשנה (דרום-דרום-מזרח, דרום-דרום-מערב וכו').

יש מצפנים שכלל אינם תלויים בצפון המגנטי, אלא מקבלים את נתוניהם מה-GPS, global positioning system. בין יתרונותיו של ה-GPS, שהוא מעניק נקודות ציון בפורמט דיגיטלי, מכויל על הצפון הפיזי, לא המגנטי, וקיים בכל מקום.

ותודה לאסף מנור על השאלה.