در اولین نگاه، شاید تنبیه پرومتئوس زیاده روی به نظر برسد. به خاطر کار کوچکی مثل دادن آتش به بشر برای ساختن تمدن، محکوم شده بود که تا ابد جگرش را یک پرنده وحشی بدرد.

به نظر می رسد، هدف یونانیان باستان از پرداختن به چنین تنبیه داستانی، ایجاد اختلال در روند طبیعی روز و شب بود.

امروزه که تعیین زمان خاموشی در اختیار خودمان است و کلانشهرها روزبه روز روشن تر می شوند، تازه به این نتیجه رسیده ایم که وقتی یک جامعه فعالیت شبانه روزی دارد، با عواقب آن روبه رو خواهد شد زیرا این مساله بر الگوی خوابیدن تاثیر می گذارد و مشکلات جسمی و روحی ایجاد می کند که معمولا به تغییرات نامطلوب در میزان کارایی و خلق و خوی افراد می انجامد.

میزان نور مصنوعی در زندگی ما هیچ کاهشی نیافته و حتی نیازی به این کار حس نمی شود. آخرین پژوهش ها نشان می دهد اگر فقط بتوانیم منبع نوری را که مورد استفاده قرار می گیرد تغییر دهیم، خواهیم توانست چرخه های طبیعی خواب را به حالت اولیه بازگردانیم و از اثرات منفی ناشی از نور مصنوعی بکاهیم. در این صورت حتی خواهیم توانست توانایی طبیعی خود را بیشتر کنیم.

لامپ رشته ای توماس ادیسون ، آغازگر انقلاب روشنایی در عصر جدید بود و پس از آن انواع مختلفی از لامپ ها طراحی و تولید شد.

لامپ هایی که از آن دوران تاکنون به بازار عرضه شده، از نظر ماهیت نوری که تولید می کنند، تغییر چندانی نیافته اند. تنها تغییر ایجاد شده در این لامپ ها، بهینه سازی مصرف انرژی در آنها بوده است.

لامپ های کم مصرف امروزی از جمله این مدل های بهینه سازی شده اند. نور این لامپ های کم مصرف، محیط اطراف ما را چندان که باید روشن نمی کند.

در عوض نوری تند و شبه آبی رنگ به آن می دهد. البته جیوه موجود در این لامپ ها چالش دیگری است که باید درباره چگونگی دفع صحیح و بی خطر آن تدابیری اندیشید.

در چند سال اخیر، شاهد رشد چشمگیری در زمینه طراحی و تولید ال.ای.دی ها بوده ایم. از آنجا که نور تابشی این نوع لامپ ها در طیف الکترومغناطیسی بسیار محدودی است، انرژی بسیار کمتری نسبت به لامپ های رشته ای از دست می دهند اما این لامپ ها موجب نگرانی برخی پژوهشگران خواب شده است، زیرا طیف نوری تابش شده از

ال.ای.دی ها دارای نور آبی شدیدی است و نور آبی در شب مضر است.

نور غیر از آن که امکان دیدار دنیای اطراف را به ما می دهد، کارکردهای دیگری نیز دارد. تنظیم سطح هورمونی و نیز ریتم شبانه روزی از کارکردهای نور محیط است. قوه بینایی انسان به خاطر نیاز به تشخیص زمان، تکامل یافته است.

پذیرنده های ملانوپسین موجود در چشم، برای تشخیص روز و شب، چرخه خواب و بیداری ما را با ۲۴ ساعت شبانه روز هماهنگ می کنند.

این پذیرنده ها به تمامی انواع نور مرئی واکنش نشان می دهند، ولی بیشترین حساسیت را نسبت به نور آبی دارند. نور آبی موجود در طیف نور خورشید، موقع ظهر به اوج خود می رسد.

وقتی این پذیرنده ها نور آبی روشن دریافت می کنند، بدن با کاهش تولید ملاتونین (هورمون ایجاد کننده حالت خواب آلودگی) به آن واکنش نشان می دهد و این سبب هوشیاری ما می شود.

انسان به نور آبی بسیار حساس است و با این که این پذیرنده ها در چشم قرار دارند، حتی در مواردی که واقعا رنگ آبی را مشاهده نمی کنیم، چنین واکنشی می دهند.

از هنگام ظهر تا غروب آفتاب، میزان نور آبی طبیعی کاهش می یابد و در مقابل، میزان نور قرمز روشن افزایش می یابد که جلوی کاهش تولید ملاتونین را می گیرد و سبب کاهش هوشیاری و آماده سازی ما برای خواب می شود.

این چرخه ای است که تکامل ما را به آنجا رسانده، اما در روزگاری که شهرها در طول شبانه روز آکنده از نور مصنوعی هستند، کارکرد این گونه سیستم های طبیعی بدن کمرنگ تر می شود. قرار گرفتن متوالی در معرض نورـ از جمله نور آبی در شب ـ سبب می شود، سیستم ملاتونین نتواند تاریکی را درک کند تا به فرآیند خواب کمک کند.

این امر سبب بروز اختلال در خواب می شود و عوارض جانبی زیادی در پی دارد که در میان افرادی که در شیفت شب کار می کنند بوضوح مشاهده می شود.

استیون لاکلی، متخصص خواب از دانشگاه پزشکی هاروارد بوستون می گوید: بررسی ها نشان می دهد میزان ابتلا به سرطان سینه در زنانی که در شیفت شب کار می کنند، ۵۰ درصد بیشتر از سایرین است.

در واقع وجود نور مصنوعی در شب، نوعی عامل خطرساز محسوب می شود، زیرا سبب کاهش تولید ملاتونین می شود و ملاتونین سبب جلوگیری از شکل گیری تومور می شود.

با این که بیشترین خطر متوجه کسانی است که در شیفت شب کار می کنند، اما همه ما تا ساعت ها پس از غروب خورشید، در معرض نور مصنوعی قرار داریم.

در نتیجه، در زندگی امروزی، همه به نوعی دچار محرومیت از خواب هستیم.

شواهدی در دست است که نشان می دهد اختلال در تولید ملاتونین، سبب بروز مشکلات متعددی می شود.

این اختلال سبب افزایش احتمال بروز بیماری های قلبی، چاقی، سرطان و بیماری های گوارشی می شود.

ال.ای.دی های سفید و نیز مهتابی ها مضر هستند.

استفاده از آنها هنگام شب سبب آلودگی نوری محیط می شود البته فقط انسان ها از اختلالات ناشی از نور مصنوعی آسیب نمی بینند.

در برخی حیوانات هم اثرات نامطلوب ناشی از نور مصنوعی مشاهده شده است.

وقتی عده ای مشکلات را می بینند، عده ای دیگر به دنبال فرصت ها می گردند. تاکنون نورهای مصنوعی به گونه ای طراحی می شدند که فقط نور سفید تابش می کردند.

به کارگیری ال.ای.دی ها برای تولید نوری که لامپ های قبلی تولید می کردند، کار خارق العاده ای نیست. در مقابل باید ال.ای.دی هایی برای تولید نوع متفاوتی از نور طراحی و تولید شود. در این صورت، ال.ای.دی ها خواهند توانست فرصتی برای از میان برداشتن اثرات نامطلوب نور مصنوعی فراهم کنند.

ال.ای.دی ها به داد ما می رسند

به جای مقابله با واکنش بدن به نورهای رنگی مختلف، می توانیم از ال.ای.دی ها برای بهره برداری بهینه از این موهبت طبیعی بدن استفاده کنیم. حالت ایده آل این است که بتوانیم نور سفید متغیری که از ترکیب ال.ای.دی ها به رنگ های قرمز، سبز و آبی حاصل می شود، تولید کنیم.

می توان در ساعات مختلف شبانه روز، رنگ های طبیعی را کم و زیاد کرد تا حالتی شبیه نور طبیعی طی روز حاصل شود و ساعت طبیعی بدن با محیط بیرونی هماهنگ گردد. این نوع انعطاف رنگی سبب می شود، تاثیراتی را که با انواع قبلی لامپ ها ممکن نبود، ایجاد کنیم.

آخرین پژوهش ها نشان می دهد اگر بتوانیم منبع نوری را که مورد استفاده قرار می گیرد تغییر دهیم، خواهیم توانست چرخه های طبیعی خواب را به حالت اولیه بازگردانیم و از اثرات منفی ناشی از نور مصنوعی بکاهیم

ریتم شبانه روزی بدن اهمیت زیادی برای ناسا دارد و به همین دلیل، کار روی این موضوع را آغاز کرده است. فضانوردان از نظر زمانی در بدترین وضعیت کاری قرار دارند.

از آنجا که ایستگاه فضایی به دور زمین می چرخد، فضانوردان هر ۹۰ دقیقه یک بار شاهد طلوع و غروب خورشید خواهند بود.

چون کار در فضا نیازمند دقت فراوانی است، فضانوردان در هر لحظه از بیداری باید در حداکثر میزان هوشیاری خود باشند.

ترکیب این نور طبیعی در فواصل زمانی کم با نور مصنوعی ـ که ایستگاه فضایی برای فضانوردان تولید می کند ـ سبب می شود این فضانوردان اغلب برای داشتن شش ساعت خواب در شبانه روز دچار مشکل شوند.

از آنجا که بروز اشتباه از سوی فضانوردان خواب آلود و کم هوشیار، موجب بروز خسارت های جبران ناپذیر می شود، ناسا قصد دارد خواب آنها را به روند طبیعی بازگرداند.

به همین دلیل جورج برینارد ـ که متخصص خواب در کالج پزشکی جفرسون فیلادلفیاست ـ در حال آزمودن نور ال.ای.دی با قابلیت تغییر رنگ روی اتاقک های شبیه سازی شده از ایستگاه فضایی در آزمایشگاه است. وی ترکیب های مختلفی از نورهای رنگی را می آزماید تا به ترکیب رنگی و زمان بندی ایده آل برای ایجاد الگوی خواب مناسب فضانوردان دست یابد.

به عنوان مثال، ترکیب نوری با رنگ قرمز فراوان، به فضانوردان کمک می کند تا هنگام انجام کارهای شخصی یا استراحت، بهتر برای خواب آماده شوند. نور زرد روشن نیز سبب می شود بهتر از خواب بیدار شوند.

همچنین نور آبی روشن موجب افزایش هوشیاری آنها طی روز و هنگام کار می شود. ناسا قصد دارد، این فناوری جدید را تا سال ۲۰۱۵ جایگزین لامپ های مهتابی کند که فعلا مورد استفاده افراد قرار می گیرد.

برینارد می گوید: استفاده از یک منبع نوری با حالت های مختلف و رنگ های قابل تغییر، نوآورانه است. هنوز ابتدای راه هستیم و با گذر زمان این فناوری پیشرفت های زیادی خواهد کرد. وی امید زیادی به آینده دارد و پیش بینی می کند، ۱۰ تا ۲۰ سال آینده، ال.ای.دی ها تحولی اساسی در نور ساختمان ها ایجاد کنند.

اگر ما به نوعی فناوری دسترسی داریم که می تواند تغییرات جزئی موجود در نور خورشید را شبیه سازی کند، شاید بتوانیم پا را از آن نیز فراتر نهاده، نوری مصنوعی ایجاد کنیم که موجب بهبود عملکرد افراد و نیز خلق و خوی آنان شود.

به عنوان مثال، نور آبی در شب زیان آور است، اما در سایر اوقات می تواند سبب شادی ما شود. نور آبی در روز سبب کاهش ملاتونین می شود و اگر در طول روز میزان ملاتونین کاهش نیابد، ممکن است دچار افسردگی شویم.

جالب است بدانیم افرادی که دچار افسردگی عاطفی فصلی می شوند با استفاده از نور آبی که تداعی گر آفتاب نیمروز است، بهبود چشمگیری می یابند.

رنگ آبی از اهمیت زیادی برخوردار است. پژوهشگران هلندی بتازگی دریافته اند تقویت رنگ آبی در نور سفید معمولی موجب تسریع بهبود خلق و خوی افراد می شود.

البته همه ما می توانیم از این نکته بهره ببریم. در پژوهشی جدید که در ارتش آمریکا انجام شد، به چهار گروه از سربازان دستور داده شد کاری خاص را زیر چهار نوع مختلف نور انجام دهند.

سربازانی که زیر نور کم سوی مهتابی قرار داشتند، اندکی افسرده شدند و عملکردشان کاهش یافت، حال آن که خلق و خوی سربازانی که زیر نور ال.ای.دی با رنگ آبی مشابه آفتاب نیمروز بودند، بهتر شده بود و بازدهی بهتری داشتند.

البته الزامی وجود ندارد که محدود به ویژگی های طبیعت باشیم. بتازگی پژوهش های جالبی انجام شده و یکی از آنها اشاره بر این دارد که نور قرمز روشن می تواند خلق و خو را بهبود بخشد.

برخی صنایع نیز می توانند از تاثیر بر خلق و خوی مشتری هایشان بهره ببرند. یکی از این صنایع، هواپیمایی است. شرکت بوئینگ در هواپیمای جدید ۷۸۷ خود که برای سفرهای با مسافت زیاد طراحی شده، از یک نوع نور ال.ای.دی بهره می برد.

در این هواپیما، به جای استفاده از ال.ای.دی معمول سفید ـ که در واقع یک ال.ای.دی آبی پوشیده شده با لایه ای فسفر است و قسمتی از رنگ آبی را به زرد تبدیل می کند ـ قرار است از ترکیب رنگ های قرمز، سبز و آبی استفاده کند و در زمان های مختلف، ترکیبی خاص از این رنگ ها را تابش کند.

با این حال، این فناوری هنوز گران قیمت است و امکان استفاده خانگی از آن وجود ندارد. دلیل آن هم این است که مصرف انرژی ال.ای.دی های سبز، بسیار بیشتر از ال.ای.دی های قرمز و آبی است.

هر یک از این رنگ ها از ترکیب فلزات یا نیمه رساناهای مختلف حاصل می شود، اما در این میان نکته عجیبی درباره ال.ای.دی های سبز وجود دارد و آن این که با ترکیب فعلی، هر چه این ال.ای.دی انرژی بیشتری دریافت کند، نور سبز کمتری می دهد.

دلیل این پدیده تا مدت ها ناشناخته مانده بود، اما به ظاهر گروهی از دانشمندان دریافته اند که الکترون ها هنگامی که باید انرژی خود را به نور تبدیل کنند، از لایه نازک نیمه رسانا نشت می یابند که این مساله سبب اتلاف مقدار زیادی انرژی می شود و باید در اصل صرف تولید فوتون شود.

اگر تولید کنندگان بتوانند ال.ای.دی های خود را به گونه ای طراحی کنند که جلوی این نشتی گرفته شود، ال.ای.دی به رنگ های قرمز و سبز و آبی در آینده ای نه چندان دور در دسترس همگان قرار خواهد گرفت و نه فقط در خانه ها، بلکه حتی در خیابان ها و اداره ها هم قابل مصرف خواهد بود.

برینارد، آینده ای را که در ذهنش تصور می کند، این گونه توصیف می کند: ما در نهایت به فکر ایجاد یک سیستم روشنایی هوشمند هستیم. مثلاً وارد خانه می شویم و سیستم های حسگر، ما را شناسایی می کنند و نیازهای ما را تشخیص می دهند و نور را با توجه به نیاز ما تنظیم می کنند.

ساعت زنگدار ما، نور اتاق خواب را وقتی که باید بیدار شویم، به زرد تبدیل می کند. کسانی هم که در شیفت شب کار می کنند، وقتی به خانه می آیند با نور قرمزی که محرک تولید ملاتونین است، روبه رو می شوند.

همه ما به اندازه کافی خواهیم خوابید و اگر نیاز داشته باشیم تا پاسی از شب بیدار بمانیم و کار کنیم، می توانیم نور را به گونه ای دیگر تنظیم کنیم.

در آینده این گونه سیستم های روشنایی، بسیار فراتر از آنچه ادیسون می اندیشید، سبب تغییر در زندگی ما می شود. جالب اینجاست که شاید راه خلاصی از مشکلات ناشی از نور مصنوعی، بیش از پیش مصنوعی کردن نور محیط مان باشد.