Samuwar Haske da Tsarinsa a Kimiyyance (1 & 2)

Gabatarwa

Da dama cikin masu karatu sun sha nuna sha’awarsu wajen fahimtar tsarin haske, da yadda yake samuwa, da nau’ukansa, da kuma tsarin launi, da yadda yake samuwa, da kuma tsarinsa shi ma. Har wa yau, akwai wadanda suke son sanin tsarin Bakan Gizo, watau Rainbow a Turance, da cewa ko yana da wani tasiri a kimiyyance, wajen hana samuwa ko yiwuwar ruwan sama, kamar yadda muke riyawa a al’adance. Wannan yasa za mu ribaci wannan lokaci don gabatar da bayanai kan yadda haske ke samuwa a kimiyyance, da alakar da ke tsakanin haske da launi, da kuma launukan da ke bayyana cikin Bakan Gizo. Wadannan abubuwa guda uku – haske, da launi da kuma Bakan Gizo – suna da alaka mai karfi a tsakaninsu. Domin samuwar haske ne ke tabbatar da samuwar launi daga inda hasken ya samu ko kuma abin da hasken ya haska. Shi kuma Bakan Gizo ya ta’allaka ne da samuwar launuka guda bakwai sanannu, a waje daya, a lokaci daya, a kuma wani irin yanayi mai ban mamaki. A halin yanzu ga wadannan bayanai nan iya gwargwadon hali.

Tsarin Haske da Samuwarsa

Kafin yin bayani kan tsari da samuwar haske, zai dace mai karatu ya samu bayanai kan ma’ana ko hakikanin haske; mene ne haske, a ma’anance, cikin fannin kimiyya? Malaman Fiziya sun bayar da ma’anar haske a bisa fahimta da bincikensu. Inda suka ce abin da haske ke nufi shi ne: samuwar sinadaran maganadisun lantarki masu bazuwa daga zango zuwa zango. Wadannan sinadarai na maganadisun lantarki wadanda su ne hakikanin haske, ana iya ganinsu - wasu nau’ukan kuma ba a iya ganinsu. Akwai bangaren da a ke iya gani, da kuma wani nau’in hasken da ido ko idanu basu iya riskarsa. Akwai kuma nau’i na uku, wanda ya kamata a ce ana iya ganinsa, to amma saboda kaifi da tasirinsa, ido ba ya iya riskarsa. A takaice dai, ko ana gani ko ba a iya ganinsu, wadannan sinadaran maganadisun lantarki su ne hakikanin abin da ake kira “haske”, ko Light a turance.

Kasancewar haske jiki ne kamar sauran samammun abubuwa da ke wannan duniya tamu, akwai abubuwa guda hudu da ke tabbatar da samuwar haske ko yanayinsa a ko ina. Abu na farko shi ne “kima”. Haske yana da kima ko wani yanayi takamaimai na kauri ko rashinsa, wanda ke mallakar muhallin da yake. Abu na biyu kuma shi ne maimaituwa. Haske na maimaituwa ne daga wani muhalli zuwa wani, ko daga wani zango zuwa wani. Hakan na faruwa ne a kan tafarkin da yake tafiya a ciki. Sai abu na uku, watau watsuwa ko bazuwa. Shi haske da zarar ya samu a wani wuri, ya kan bazu. Sai sifa ta karshe, watau mataki. Ya kan tashi daga wannan mataki zuwa wancan. Wadannan su ne sifofi guda hudu da tsarin haske ya sifatu da su.

Daga Ina Haske Yake Samuwa?

Samuwar haske wani abu ne da ke ta’allake da wuraren da ke samar da shi. Akwai muhalli guda uku manya da ke samar da haske da dukkan nau’ukansa. Da bangaren da ake iya gani, da wanda ba a iya gani; duk ana samunsu daga wadannan wurare ko muhalli uku. Muhalli na farko da ke samar da haske dai shi ne kowane irin “jiki mai wani mizanin zafi tabbatacce ko takaitacce”. Misalin wannan shi ne gudar rana wacce ke hasko mana haske a dukkan yini. Hasken da ke samuwa daga halittar rana nau’uka ne guda uku. Akwai wanda idanu basu iya ganinsa. Wannan shi ne nau’in hasken makamashin Infra-red, mai dauke da zafi da ke samuwa daga jikin ranar. Wannan shi ne kashi sittin ciki dari (60%) na bangaren abin da rana ke samarwa. Sai kuma hasken da muke gani da idonmu daga rana. Wannan nau’in shi ne ke dauke da sauran kashi arba’in (40%) na hasken da ke samuwa daga jikin rana. Dukkan wadannan nau’ukan haske ana kiransu nau’in Thermal, a kimiyyance.

Muhalli na biyu da ke samar da haske a wannan duniya ta mu shi ne hasken da ke samuwa daga kwayayen lantarki (fari ne ko ja, da dukkan launukansa), ko kwayeyen lantarki na mota ko mashin ko dukkan wani muhallin lantarki irin na dan Adam da ke samar da haske. Dukkan kwayayen da ke gidajenmu, da wadanda ke masallatanmu, da wadanda ke kasuwanninmu da kuma wadanda ke sauran wurare, kashi goma cikin dari (10%) na haskensu ne kadai suke fitarwa muke gani. Sauran nau’ukan haske kashi casa’in (90%) din kuma duk zafi ne, kamar yadda na tabbata duk masu karatu na iya fahimtar haka daga kwayayen lantarkin da ke gidajensu. Wannan zafi da ke samuwa daga wadannan kwayayen lantarki, duk nau’in haske ne na makamashin Infra-red.

Sai muhalli na uku da ke samar da haske, watau hasken da ke samuwa daga konewa ko konannun abubuwa – sanadiyyar wuta ko duk abin da ke haddasa konewa tare da bayar da haske. Wannan ya hada da konewar abubuwa sanadiyyar wuta na man fetur, ko gas, ko dizel, ko kananzir ko duk wani makamashi da ke haddasa wuta mai bayar da haske. Wadannan makamashi da ke haddasa wuta mai samar da haske, su ke tabbatar da launin hasken da ke samuwa a yayin da konewar ke faruwa. Wadannan, a takaice, su ne wurare ko abubuwan da ke samar da haske a irin yanayin da ya kamace shi.

Darajoji da Nau’ukan Haske

Dangane da daraja da nau’i, haske ya kasu zuwa kashi biyar. Wannan rabe-rabe ya ta’allaka ne da yanayin kima, da launi, da bayyana – ana iya gani ko a a - da kuma tsarin da suke samuwa. Wannan har wa yau ya ta’allaka ne da tsarin gudun haske da maimaituwarsa. Wannan tsarin gudun haske da maimaituwarsa da ke samuwa a sararin samaniya, shi ake kira “Electromagnetic Wavelength”, kuma yana da bangarori biyar ko shida, kuma kowanne daga cikinsu na da nashi aiki wajen taimaka wa dan Adam yin wani abu da zai amfane shi (idan ya binciko kenan ko gane hakan), ko kuma iya cutar da shi ko muhallinsa.

Banganren farko shi ne tsarin haske mai dumi na lantarki mai takaitaccen maimaituwa, amma mai cin dogon zango idan aka yi amfani da shi wajen aikawa da sako na sauti. Wannan shi ake kira Radio Waves, kuma da shi ne ake iya aikawa da shirye-shiryen gidajen rediyo da talabijin. Da kuma shi ne har wa yau, ake amfani wajen gina na’urar hangen nesa da ke dukkan filayen jirgin sama, watau Radars. Yana daukan dogon zango, amma yana da takaitaccen maimaituwa, watau Frequency Rate. Sai kuma mai biye masa, watau tsarin haske mai tattare da dumi, mai taimakawa wajen dafe-dafe. Da wannan tsari ake amfani wajen tsara na’urar dumama abinci da sauran kayayyakin makulashe, watau Microwaves. Sai kuma na uku, wanda haske ne da ke tattare da dumi da kuma launi, amma da shi da sauran tsarin hasken da suka gabata, dan Adam ba ya iya ganinsu da idonsa; kasa suke da ganin sa; sai dai kawai ya ji duminsu, iya kusancin da ke tsakaninsa da inda suke samuwa. Wannan shi ne tsarin hasken da ake kira Infra-red, kuma ana amfani da shi wajen yin abubuwa da dama, ciki har da aikawa da sakonni a tsakanin kayayyakin sadarwa na zamani. Sai tsarin haske na gaba, wanda ya kunshi shahararrun launuka bakwai masu bayyana a yanayin Bakan Gizo, watau Rainbow (Red, Orange, Blue, Yellow, Green, Indigo & Violet). Wannan nau’in haske shi ne hakikanin haske da muke samu daga rana amma wanda ke riskarmu a wannan duniya da muke ciki; tataccen haske kenan, watau Visible Light. Wannan har wa yau shi ne nau’in hasken da ya keto sararin samaniya, har muke amfana da shi.

Bayan wannan sai kuma nau’in haske mai tsanani da ke samuwa daga rana; gundarin hasken kenan, wanda ke fitowa kai tsaye daga ranar. Ba halittar da ke iya jure masa. Wannan shi ake kira Ultraviolet Light, kuma yana da saurin maimaituwa wajen isa ga abin da ya hasko, mai cin gajeren zango. Idan ya fito daga rana, akwai dabaka-dabaka da Allah Yai masa a sararin samaniya da ke tace shi, ya takaita mana haske da zafinsa zuwa nau’in hasken da muke iya rayuwa cikinsa. Sai kuma hasken na’urar bincike ko hango cututtuka da ke jikin dan Adam ko halittu, watau X-Ray Light. Wannan nau’in haske ne da ke cin gajeren zango, mai saurin maimaituwa don ya darkake duk abin da aka haska shi gareshi. Da shi ake hasko illolin da ke damunmu galibi a asibitocinmu; da shi ake hango jarirai da lura da halin da suke ciki a mahaifa. Wadannan, a takaice, su ne tsarin gudun haske da maimaituwansa da muke mu’amala da su a sararin wannan duniya da muke ciki.

Samuwar Launuka a Cikin Haske

Kamar yadda bayanai suka gabata a baya cewa akwai darajoji da nau’ukan haske wajen biyar.  Idan mai karatu bai mance ba daga cikin biyar din nan akwai nau’in Visible Light, wanda muka ce shi ne nau’in hasken da dan Adam ke iya ganinsa da idonsa. Wannan nau’i ne ke dauke da launuka. Shi launi, ko Colour (watau “Color” – a turancin Amurka) yana tare ne da nau’in hasken da ake iya gani a ko ina ne kuwa. Don haka Malaman Kimiyya sun yi ta bincike kan asalinsa, da yadda yake samuwa, da kuma tsarinsa a kimiyyance. Wannan fannin bincike mai kokarin tabbatar da asalin launi da yadda yake samuwa da kuma tsarinsa, shi ake kira Chromatics a tsarin binciken kimiyya.

Shi launi wani abu ne da ke samuwa sanadiyyar alakar da ke tsakanin tsarin gani na ido, da kuma launin abubuwan da ake gani, ko asalin hasken da ke samuwa daga garesu, ko suke samar da launin. Da farko dai akwai tsarin gani na ido, wanda ke samuwa ta yadda Allah ya tsara halittar idanunmu. Shi wannan tsarin gani yana ta’allake ne da bangaren kwakwalwa da ke can karshen keya, daga sama zuwa kasa. Wannan bangare ne ke tabbatar wa dan Adam kala ko launin abin da ya gani, daga ido har kwakwalwarsa. Ido zai ga launin. Kwakwalwa kuma za ta tabbatar masa da abin da ya gani, ya iya sheda shi a duk inda ya ganshi nan gaba. Bangare na biyu kuma shi ne launin da ke tattare da abin da ido ya gani. Wannan shi ne ke samar da launin da ido zai gani, kuma kwakwalwa ta sheda, don tabbatarwa. A wasu lokuta kuma, launin kan zo ne daga inda hasken ke samuwa. Ma’ana, idan gida ya kama da wuta sanadiyyar hadarin man dizel, launin wutan zai zama shudi ne. Amma idan daga man fetur ne gidan ke konewa, launin wutar da ke samar da hasken konewar zai zama ja. Idan kuma karfe ne ya sha wuta, tun daga ja, launinsa na iya komawa fari. Idan aka ci gaba da kona shi, launin na iya canzawa zuwa baki. A takaice dai, launi na iya samuwa daga asalin da haske ya samu. Har wa yau, kamar yadda ake da nau’ukan da ake iya gani amma kuma idanu basu iya riskarsa sanadiyyar kaifi da tasirinsa, to haka ma ake da nau’ukan launi da idanu basu iya ganinsu. Misali, launin da idanun dan Adam ke iya gani ya fara ne daga launin ja, watau Red. To amma akwai nau’in da ke kasa da launin ja, wanda ake kira Infra-red (watau “kasa da launi ja”) a kimiyyance. Wannan launin idanu basu iya ganinsa, don yayi kasa da kaifin launin da idanu ke iya ganinsa. Amma akwai na’urori da ake amfani da su wajen hango wadannan nau’ukan launi masu kasa da ja. To meye alakar da ke tsakanin haske da kuma yanayin Bakan Gizo?

Samuwar “Bakan Gizo” da Tsarinsa a Kimiyyance

Yanayin bakan gizo na cikin abubuwan da dan Adam ke iya ganinsu a muhallinsa shekaru masu  tsawo da suka gabata, amma kuma saboda rashin kudura irin ta binciken kimiyya, ya kasa gano hakikaninsa. Don haka ma ra’ayoyi suka sassaba tsakanin al’ummomin da ke duniya kan asali da kuma tasirin wannan yanayi na bakan gizo. Daga ina yake samuwa, me ke haddasa samuwarsa, kuma shin, yana da wata tasiri ta musamman ne akan rayuwar mutane? Wadannan tambayoyi suna da muhimmanci sosai muddin ana son fahimtar wannan yanayi na bakan gizo da tasirinsa.

Sai dai kuma inda matsalar take ita ce, duk wanda ka tambaya cikin al’ummomin duniya, zai baka amsa wacce ta sha bamban da irin wacce wasu al’ummomin ko al’ummar da ka tashi ciki za su baka ne. Misali, mu a kasar Hausa idan aka ga wannan yanayi na bakan gizo ko gajimare, abin da ake riyawa shi ne, ba za a samu ruwan sama ba, domin shi ne wanda ke janye ruwan. Hausawa sun yi imani da hakan ne musamman ganin cewa sai lokacin da hadari ya hadu sannan wannan yanayi na bakan gizo ke bayyana. Idan kuma ya bayyana, to a galibin lokuta, da kyar ake yin ruwan. Idan muka koma kan wasu al’ummomin kuma za mu ji wani camfin da ya sha bamban da namu. Misali, a al’ummar Girka (Greek), bakan gizo wata hanya ce da wani manzo mai suna Iris ke bi wajen isar da sako tsakanin sama da kasa. Su kuma mutanen kasar Sin (China) ra’ayinsu ya sha bamban da na al’ummar Girka. Suka ce allarsu mai suna Nuwa ce ke amfani da wannan yanayi na gajimare, don toshe wata kafa da ke samuwa a sama, ta hanyar amfani da wasu duwatsu guda biyar masu launuka daban-daban. Idan muka shiga kasar Indiya, su kuma ra’ayinsu ya sha bamban. A nasu camfi, suna kiran gajimare ne da suna Indradhanush, ma’ana “Bakar Indra”. Shi Indra wani allan mutanen Hindu ne, wanda suka yi imanin yana da tasiri kan ruwan sama, da cida, da kuma walkiya. Wata ruwayar kuma ta ce yanayin gajimare ita ce bakar allan Hindu mai suna Kama. Shi yasa suke kiran gajimare da suna Kamanabillu.

Idan muka koma Jaziratul Arab kuma, ta su fahimtar ba daya take da ta mutanen Hindu ba. A wajen Larabawa (lokacin Jahiliyya), sun yi imani cewa gajimare shi ne bakan wani gunkinsu mai suna Quzah ko kuma ‘Uzzah. Don haka suke kiran gajimare da suna Qausu Quzah, watau “Bakar Quzah”. Abin bai tsaya kan camfin kabilu maguzawa kadai ba, hatta a cikin littafin mabiya addinin Kiristanci suna ganin akwai wani tasiri mai karfi da wannan yanayi na bakan gizo ke haddasawa. A wajen Kiristoci, kamar yadda yake cikin littafin Farawa (Genesis), sura ta 9, aya ta 13 – 17, suka ce bayyanar gajimare alama ce da ke nuna alkawarin Allah a wannan duniya, cewa ba zai kara aiko da irin bala’in da ya samu mutane a lokacin Ambaliyar Dufana ba. A takaice dai, addinin Musulunci ne kadai (a iya sani na da bincike na) bai bayyana cewa wannan yanayi yana da wani tasiri na musamman ba ga rayuwar dan Adam. Illa dai ma iya daukansa a matsayin wata alama ce har wa yau, da ke nuna tsarin da wannan duniya ke gudanuwa a ciki, da kuma cewa lallai akwai wanda ke tafiyar da duniyar – watau Allah Madaukakin Sarki kenan. To amma a kimiyyance, me Malaman Kimiyya suka ce dangane da wannan yanayi na bakan gizo ko gajimare?

Gajimare, a Mahangar Kimiyya

Gajimare, ko Rainbow a harshen Turanci, wani irin yanayi ne da ake iya gani a sama mai kama da baka, wanda ya kunshi ayarin launuka guda bakwai da ke samuwa a duk lokacin da rana ta cillo haskenta a kan danshin ruwa ko yayyafi ko rabar da ke sarkafe a girgijen da ke sararin samaniyar wannan duniya tamu. Wannan yanayi na dauke ne da wadannan launuka a sifar baka, watau rabin da’ira ko kuri kenan (Semicircle ko Arc a Turance) daga sama zuwa kasa. Launin da ke sama daga waje, shi ne ja. Sai kuma launin Violet da kasa, daga ciki. Kamar yadda bayanai suka gabata a sama, wadannan launuka na samuwa ne sanadiyyar hasken rana da ke bugowa a saman giragizai masu dauke da danshin ruwa ko yayyafi. Akwai launuka daban-daban da suke bayyana a lokuta daban-daban. Amma wadanda suka fi shahara su ne wadanda bayanai suka gabata a baya a kansu (watau Red, Orange, Yellow, Green, Blue, Indigo and Violet – ROYGBIV ake kiransu a ramzance). Daga cikin wadannan launuka, launukan asali su ne Red (Ja), da Blue (Shudi), da Green (Kore), da kuma Yellow. Amma sauran launukan duk hadaka ne daga wadannan hudun.

Har wa yau, wani abin da galibin mutane basu sani shi ne, wannan yanayi na gajimare na iya samuwa a saman teku, muddin aka samu irin yanayin da ke haddasa samuwarsa a sama. Wadannan abubuwa kuwa su ne samuwar danshi a cikin giragizai, ko watsuwar ruwa a sama, ko samuwar raba a cikin giragizai, a daidai lokacin da hasken rana ke ratsawa ta cikinsu daga baya, gab da lokacin faduwarta. Lokacin da wannan yanayi na gajimare ke bayyana har launukan su bayyana radau-radau shi ne lokacin da duhu ya bayyana a rabin sama sanadiyyar hadari, ga giragizai na zubar da ruwa ko yayyafi, kai kuma kana tsaye a daidai wurin da haske ya bayyana, kana fuskantar hasken rana. Za ka ga gajimare rau-rau, yana fuskantar wannan bangare na duniya ko sama, daidai inda duhun nan ya bayyana sanadiyyar hadari. Har wa yau, gajimare na iya bayyana cikin dare, lokacin da wata ke kyalli, muddin aka samu irin yanayin da ke iya haddasa shi. Sai dai kuma, sabanin lokacin yini, ba za a ga wadannan launuka rau-rau ba, domin a ka’ida, idanun dan Adam ba su iya riskar launi a lokaci ko yanayin da duhu ya kwaranye muhallin da suke ciki. A irin wannan yanayi, sai dai a ga farin haske ya bayyana daidai inda gajimaren yake.

Binciken Malaman Kimiyya kan Gajimare

Binciken Malaman Kimiyya kan samuwar gajimare da tasirinsa, tun daga babban Malamin Musulunci Ibnul Haitham, har zuwa kan Gustav Mie (1908), babu wanda ke tabbatar da daya cikin dukkan camfe-camfen da al’ummomin da suka gabata suka yi dangane da gajimare. Har wa yau, babu wanda ya nuna cewa akwai alaka tsakanin wannan yanayi da kame ruwan sama, ko zuke shi, ko hana shi zuba, sabanin yadda al’ummar Hausawa suke riyawa. Da a ce akwai alaka, to da an gano hakan a kimiyyance tun tsawon wannan lokaci.

Wanda ya fara bincike kan wannan yanayi na gajimare dai shi ne Al-Imam Ibnul Haitham, daya cikin manyan Malaman Musulunci da ke bincike kan kimiyya da kere-kere a kasar Fasha (Persia). Wannan malami yayi fice sosai kan fannin kimiyya musamman bangaren Fiziya da Sararin Samaniya. A cikin littafinsa mai suna “Maqaalah fil Haala wa Qaus Quzah”, wanda littafi ne da ya rubuta musamman kan wannan yanayi na gajimare, ya mike kafa sosai wajen bayani kan wannan yanayi. A cikin littafin yayi kokarin gano yadda wannan yanayi ne ke samuwa, kuma kamar yadda bayanai suka gabata, shi ne wanda ya fara bincike a wannan fanni. Wannan malami yayi rayuwa ne shekaru dari tara da suka wuce. Daga nan sai Ibn Sina, daya cikin manyan malaman Falsafa da Likitanci, ya kama tafarkinsa. Duk da cewa sun yi zamani daya ne da Ibnul Haitham, Ibn Sina ya riga shi rasuwa. Bayan Ibn Sina kuma sai wani babban malami dan kasar Sin mai suna Shen Kuo da ya zo a bayansu. Shi ma ya taba nasa binciken ya tafi. Bayan Shen Kuo, sai ga wani malamin Musulunci dan kasar Farisa mai suna Qutubud Deen Al-Shiraazi wanda ya rasu shekaru dari shida da suka gabata. Da ya tafi, sai wani almajirinsa mai suna Kamalud Deen al-Farisi yayi nazarin littafin Ibnul Haitham mai suna Kitabul Manaazir, ya kuma gabatar da nasa binciken shi ma kan wannan yanayi na gajimare.

Da tafiya tayi nisa, sai aka sake samun wani cikin malaman kasar Turai mai suna Robert Bacon, shi ma yayi bincike mai fadi kan wannan yanayi. A daidai wannan lokaci ne aka fassara wani littafin Ibnul Haitham mai suna Kitaabul Manaazir, wanda Robert Bacon yayi nazari mai zurfi a kansa. Daga nan kuma sai ga Rene Descartes da littafinsa mai suna Discourse on Method, duk a kan wannan yanayi na gajimare. Da shekaru suka kara nisa sai ga Isaac Newton, wanda ya haddade iya launukan da ke jikin gajimare da cewa guda bakwai ne, kuma ya sanar da sunayen wadanda suka fi shahara ko bayyanuwa daga cikinsu, kamar yadda muka sanar a sama. Bayan Isaac Newton sai Thomas Young, shi ma yayi bincike kan wannan yanayi na gajimare. Da ya wuce kuma sai ga George Biddell Airy, wanda ya gano cewa, kaifin launukan da ke jikin gajimare ya danganta ne da girman digon ruwa ko hazo ko danshin da ke jikin giragizai. Mutum na karshe da ake tinkaho da sakamakon bincikensa a halin yanzu shi ne Gustav Mie, wanda ya fitar da wata ka’ida ta binciken ilmi mai suna “Mie Scattering”, kuma ita ce ka’idar da masu bincike a wannan fanni ke amfani da ita har zuwa yau. Wannan malami yayi wannan bincike ne a shekarar 1908.

Daga bayanan da suka gabata, a bayyane yake cewa lallai Malaman kimiyya sun bayar da lokacinsu sosai wajen bincike da kokarin gano wannan yanayi mai cike da tsari da mamaki. Kuma a iya bincikensu, babu wanda ya gano cewa wannan yanayi na gajimare na da wata tasiri ta musamman kan al’umma ko duniya, sabanin bayyanannun dalilan kimiyya da suka fito fili. Har wa yau, tun da addinin Musulunci bai sanar da haka ba, to mu ma tuni muka takaita kan abin da muka ji kuma muke gani. Imaninmu kuwa ya takaita ne kan cewa: “wannan yanayi na gajimare, kamar sauran yanayin kimiyya masu faruwa – irinsu kisfewar hasken rana ko wata da sauran makamantansu – yanayi ne da ke tabbatar da tsarin da duniyar ke gudanuwa a kai, da kuma cewa lallai ba su suka samar da kansu ba, akwai wanda ya samar dasu – watau Allah Madaukakin Sarki”.