Ο Ρούντολφ θα μπορούσε να έχει κόκκινη μύτη - Η επιστήμη πίσω από το «λαμπερό θαύμα» των Χριστουγέννων

Η δυνατότητα ενός ζώου να φέγγει εντάσσεται εντός των φυσικών ενδεχομένων, έστω κι αν παραμένει σπάνια σε θηλαστικά όπως οι τάρανδοι.

Το «λαμπερό θαύμα» της μύτης του Ρούντολφ, όπως διηγείται η δημοφιλής χριστουγεννιάτικη ιστορία, μοιάζει στα μάτια των περισσότερων παιδιών απόδειξη μαγείας: ένα φωτεινό, σχεδόν ηλεκτρικό κόκκινο που διαπερνά ομίχλες και χιονοθύελλες, οδηγώντας το έλκηθρο του Άη Βασίλη μέσα στη νύχτα.

Ωστόσο, η επιστήμη επιμένει πως δεν είναι ανάγκη να επιστρατευτεί μαγεία. Η δυνατότητα ενός ζώου να φέγγει –και μάλιστα σε κόκκινο χρώμα– εντάσσεται εντός των φυσικών ενδεχομένων, έστω κι αν παραμένει σπάνια και εξελικτικά απίθανη σε θηλαστικά όπως οι τάρανδοι.

Η βιοφωταύγεια απαιτεί δύο συστατικά

Η βιοφωταύγεια, ο μηχανισμός που επιτρέπει σε πλήθος οργανισμών να παράγουν φως, δεν απαιτεί παρά δύο συστατικά: μια χημική ένωση, τη λουσιφερίνη, και ένα ένζυμο, τη λουσιφεράση. Σε παρουσία οξυγόνου, οι δύο ουσίες αντιδρούν και εκπέμπουν φως.

Από τα κρεμαστά «φαναράκια» του ψαριού anglerfish μέχρι τον γεωμετρικά εναλλασσόμενο φώσφορο των πυγολαμπίδων, οι ίδιες περίπου χημικές αρχές μπορούν να παράγουν διαφορετικές αποχρώσεις: μπλε, πράσινο, μοβ και σε ορισμένες, σπάνιες περιπτώσεις, κόκκινο.

Το τελευταίο είναι κατεξοχήν χρώμα πλοήγησης σε σκοτεινά περιβάλλοντα· όχι μόνο επειδή έχει τη μεγαλύτερη ορατή στο ανθρώπινο μάτι κυματομορφή, αλλά και επειδή διασκορπίζεται λιγότερο, επιτρέποντας στο φως να προχωρά μακρύτερα μέσα στην ομίχλη.

Αν, λοιπόν, ένας τάρανδος επρόκειτο να διαθέτει λειτουργικό «προβολέα» στην άκρη του ρύγχους, το κόκκινο θα ήταν η ιδανική επιλογή. Στην πυκνή υγρασία του χειμερινού αέρα και στα κρυσταλλωμένα σύννεφα χιονιού, τα μικρότερα μήκη κύματος –μπλε, πράσινα, κίτρινα– θρυμματίζονται σε σωματίδια και σβήνουν.

Το κόκκινο, αντίθετα, διαπερνά τον θόρυβο του καιρού, όπως ένας φάρος που προτιμά τη σταθερότητα από την εκτυφλωτική εκρήγνυση. Η εξελικτική πιθανότητα παραμένει αμελητέα· η βιοφωταύγεια εμφανίζεται κυρίως στη θάλασσα και σπάνια σε επίγεια είδη, πόσο μάλλον σε θηλαστικά.

Κι όμως, η ίδια ιδιότητα έχει εμφανιστεί ανεξάρτητα πάνω από εκατό φορές στο δέντρο της ζωής· δεν είναι αδύνατο να φανταστούμε μια εξαίρεση, αν και η ίδια η ιστορία του Ρούντολφ προτιμά την ποιητική υπερβολή από την εξελικτική υπομονή.

Το πραγματικό παράδοξο ίσως δεν βρίσκεται στο πώς φωτίζει η μύτη του, αλλά στο πώς τη βλέπουμε. Αν θεωρήσουμε ως δεδομένο ότι το έλκηθρο του Άη Βασίλη κινείται με την απίστευτη ταχύτητα που απαιτείται για να μοιράσει δώρα σε κάθε σπίτι μέσα σε μία νύχτα, τότε το φως της μύτης του Ρούντολφ θα υπόκειται σε μετατοπίσεις ανάλογα με την κίνηση, όπως συμβαίνει στους αστέρες και στους γαλαξίες: όταν μια φωτεινή πηγή πλησιάζει, το μήκος κύματος «συμπιέζεται» προς το μπλε· όταν απομακρύνεται, «τεντώνεται» προς το κόκκινο.

Σε ταχύτητες που αγγίζουν το 1% έως 10% της ταχύτητας του φωτός, η μύτη του Ρούντολφ δεν θα εμφανιζόταν πάντα κόκκινη, αλλά πορτοκαλί όταν προσεγγίζει εμάς και βαθύ, σχεδόν μαύρο όταν απομακρύνεται από εμάς.

Την ίδια στιγμή, τα καφέ του τρίχωμα θα πρασινίζει και θα χάνεται σε υπέρυθρη αορατότητα όσο το έλκηθρο φεύγει από το πεδίο όρασης.

Για ένα μόνο παγωμένο δευτερόλεπτο, καθώς τα δώρα τοποθετούνται αθόρυβα κάτω από το δέντρο, όλα θα φαίνονταν κανονικά· έπειτα η φυσική ξαναναλαμβάνει τα ηνία, μεταμορφώνοντας τον φημισμένο τάρανδο σε μια φευγαλέα λάμψη.

Το φως έχει κόστος

Το φως, φυσικά, έχει κόστος. Η παραγωγή βιοφωταύγειας, η κίνηση σε εξωφρενικές ταχύτητες και το χειμερινό κλίμα απαιτούν ενέργεια που κανένα είδος δεν προσφέρει χωρίς ένα αντίστοιχο καύσιμο.

Αν ο Ρούντολφ ήταν πράγματι ένας... βιοφωτεινός τάρανδος, οι λιχουδιές που αφήνουμε στο περβάζι δεν θα αφορούσαν μόνο τον Άη Βασίλη: τα μπισκότα, τα γλυκά και κάθε ζαχαρούχο ίχνος θα λειτουργούσαν σαν καύσιμο για τον φωτεινό ήρωα που αναλαμβάνει να δώσει στα παιδιά την πίστη ότι ο κόσμος, έστω για μία νύχτα, μπορεί να φωτίζεται εκ των έσω.

Όσο κι αν η επιστήμη προσπαθεί να απομυθοποιήσει τη λάμψη του Ρούντολφ, στο τέλος παραδέχεται πως το φως του δεν είναι απλώς μια δυνατότητα βιολογίας ή φυσικής, αλλά ένα σύμβολο που διαπερνά εποχές: σταθερό, καθοδηγητικό, έστω και αν καμιά φορά, με βάση την κοσμική μηχανική, απλώς χάνει το χρώμα του για μια στιγμή μέσα στη νύχτα.

Διαβάστε περισσότερα στο iefimerida.gr

iefimerida