שחור ולבן הם לא ממש צבעים. שחור הוא היעדר של אור לגמרי ומשום כך הלילה שחור. הלבן לעומתו הוא תערובת של כל הצבעים הקיימים גם יחד. משום כך כשקרן אור פוגעת בזכוכית או בטיפות גשם, היא נשברת לצבעים שונים, מה שנקרא מנסרה או קשת בענן.


הנה הסבר על האור שבתוכו מוסברים גם השחור והלבן:

http://youtu.be/eCVPhjHh57E


הניסוי של ניוטון ופירוק האור הלבן לצבעים:

http://youtu.be/uucYGK_Ymp0


אשליית הצבעים שבשחור-לבן:

http://youtu.be/pMaYlVv5E58


וריקוד מטעה בשחור לבן:

http://youtu.be/GvZAdW7IJCg

מנסרה, או פְּרִיזְמָה, היא מכשיר אופטי שקוף ששובר את קרני האור ומחזיר אותן מפורקות לצבעים. המנסרה שוברת את האור הלבן ל-7 צבעים בסיסיים: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו, סגול.

הסיבה לכך שהאור הפוגע במנסרה מתפרק לצבעים שונים היא הזווית של פגיעת קרן האור במנסרה ואורכי הגל השונים של הצבעים המרכיבים את קרן האור. פירוק האור הוא בעצם פיצולו לאורכי הגל השונים שלו והם שיוצרים את מגוון הצבעים שאנו רואים.

הקשת שבשמיים, שבאה אחרי הגשם, מתרחשת באופן דומה למנסרה. בקשת זו שבענן שוברת כל טיפת גשם את קרני האור למגוון אורכי הגל ומייצרת את מגוון צבעי הקשת. כל טיפות הגשם ביחד הן שיוצרות את הקשת שמעל לשמיים גשומים, מול אור השמש.


הנה הסבר לשבירת האור הלבן לצבעיו על ידי המנסרה:

http://youtu.be/Aggi0g67uXM


כך האור הלבן הנשבר במנסרה:

http://youtu.be/9eEyTw4wylk


הקשת בענן נוצרת על ידי מנסרות טבעיות בדמות טיפות הגשם:

http://youtu.be/3oYnUabaXnQ


והנה מצגת וידאו של מנסרות שונות הנוצרות בכל מיני הקשרים במציאות:

http://youtu.be/yrRkJMHEcYE

האדים המצויים בעננים מאפשרים לאור השמש לעבור דרכם. הם נראים לבנים ולא שקופים, כיוון שבאדי המים שבעננים גם טיפות קפואות, לעיתים ממש גבישי קרח וגם אוויר.

החומרים האלה ביחד שוברים את קרני האור וכאילו מערבבים אותם. ומה נוצר מאוסף הצבעים המעורבבים שבעננים? - הצירוף של כל הצבעים כולם, הצבע הלבן. לכן העננים הם לבנים.

אבל ככל שיש בתוך העננים יותר מים והם הופכים עבים יותר, פחות אור עובר דרכם והם נעשים כהים יותר ויותר.

זו הסיבה שענני גשם הם אפורים, בעוד שבימים יפים של קיץ העננים כמעט תמיד לבנים. זאת כי האור עובר בהם בקלות ומתערבב לו ללבן מלבב של ענן.


הנה הסבר לילדים על העננים וצבעיהם (עברית):

https://youtu.be/rBJAUe4sgQU


צבעי העננים וסיבותיהם:

http://youtu.be/jryDKDu2jSQ


על העננים ועל הצבעים שלהם:

http://youtu.be/4MH4zBDjhUk

ליקוי חמה מתרחש כשהירח עובר לפניה, כלומר הירח מסתיר את השמש לעיני הנמצאים על כדור הארץ. הירח כידוע הוא קרוב מאד לכדור הארץ ומסתובב סביבו ולכן כשהוא נמצא בזווית מסוימת, אחת לכמה שנים, הוא מסתיר את השמש מעינינו. אם זו הסתרה חלקית הרי שזה ליקוי חמה חלקי ואם הוא מסתיר את השמש לגמרי - מדובר בליקוי חמה מלא.

אבל איך יכול הירח הקטן להסתיר את השמש עצומת הממדים? - התשובה קשורה במרחק שלו מאיתנו - על אף גודלו הזעיר של הירח ביחס לשמש הענקית, בשל קרבתו אלינו הוא מסוגל להסתירה לחלוטין.
קוטר השמש הוא כ-1,392,000 ק"מ, וקוטר הירח כ-3,474 ק"מ, כך שקוטר הירח קטן בערך פי 400 מקוטר השמש, אך באופן דיי מדהים, מרחק השמש מכדור הארץ (כ-150 מליון ק"מ) הוא פי 400 ממרחק הירח מכדור ארץ (כ-384 אלף ק"מ). מכיוון שצורת השמש גדולה פי 400 מצורת הירח, אך גם רחוקה ממנה פי 400 ביחס לכדור הארץ, כשצופה מכדור הארץ מסתכל עליהם בזמן ליקוי חמה הם נראים לו שווים בגודלם.


הנה סרטון קצר על ליקוי החמה (עברית):

http://youtu.be/Qrzy4blh9PQ


מגוון סוגים של ליקויי חמה (מתורגם):

http://youtu.be/RAcneRcJF8U


הסבר מקיף של תופעות ליקוי החמה והירח (עברית):

http://youtu.be/0ybHpsxpw48


ובאנגלית - על ליקוי ירח וליקוי חמה:

https://youtu.be/kgbK2FZFFdw


בואו לצפות כאן בליקוי חמה:

http://youtu.be/scL_bXF7k_Q?qr=yes

השמש, או ה"חמה", היא כוכב המרכזי המערכת השמש, שעליה נמנה גם כדור הארץ. כדור הארץ חג סביב השמש במסלול קבוע, עקב כוח המשיכה שלה, ביחד עם גופים נוספים, ביניהם כוכבי לכת, כוכבי לכת ננסיים, כוכבי לכת מינוריים, אסטרואידים, שביטים ואבק כוכבי.

הטמפרטורה על פני השמש היא 5,785 מעלות. די חם, אם נזכור שאצלנו כשיש 40 מעלות כולנו מזיעים ורצים למזגן הקרוב..

השמש גדולה פי יותר ממיליון מהנפח של כדור הארץ!

כשאנו מביטים בשמש אנו רואים אותה כפי שהייתה לפני 8 דקות בערך. זה הזמן שלקח לאור לעבור את המרחק שבינינו לבין החמה - כ-150 מליון קילומטר.

כשהירח מסתיר את השמש מעינינו, זהו "ליקוי חמה". בעבר זה מאד הפחיד בני אדם - היום כולם מבינים שזה דבר טבעי, שנובע מהעובדה שהירח הקטן קרוב אלינו ולעיתים הוא מסתיר את השמש הרחוקה כל כך.

בשניה אחת פולטת השמש אנרגיה ששווה ל- 6,126,984,126,984 (יותר מ-6 טריאליארדים) של פצצות בעוצמה של הפצצה האטומית שזכתה לכינוי "ילד קטן" והוטלה על הירושימה.


הנה סיפורה של השמש וכיצד נוצרה (עברית):

https://youtu.be/RrjyUutRL2M


בקצרה על השמש (מתורגם):

http://youtu.be/zNErWK3cPXI


סיפורה של השמש באנגלית:

https://youtu.be/2HoTK_Gqi2Q


וכך נראית השמש מכוכבים שונים במערכת השמש:

https://youtu.be/tYIs9E7GDPE

מהירות האור היא כמעט 300 אלף קילומטרים בשנייה! - אם תרצו לדעת כמה זה בדיוק, אז 299,792,458 מטרים לשנייה עובר האור.

מהירות האור היא המהירות המרבית שניתן להגיע אליה. הפיזיקאים גורסים שאיש לא יוכל לעבור את מהירות האור. הראשון שהוכיח זאת באופן מדעי היה אלברט איינשטיין, שהראה בתורת היחסות הפרטית שלו, אחת התיאוריות החשובות והמשפיעות בתולדות המדע בכלל והפיזיקה בפרט, שמהירות האור בריק היא הגבול העליון למהירות שבה יוכל חלקיק, גוף או מידע לנוע דרך המרחב, יחסית לצופה במנוחה.

מהירות האור משמשת בחלל כאמצעי למדידת מרחקים. כך ניתן לדבר על "שנת אור", כמרחק שאותו עושה האור בתקופה של שנה. אם נרצה, ניתן להציג את מרחק הירח לכדור הארץ כך ואז נקבל שהמרחק בין הירח אלינו הוא 1.28 שניות אור. וכך גם המרחק שלנו מהשמש, שהוא 8 דקות אור ו־18.6 שניות אור.


הנה סרטון על מהירות האור (עברית):

https://youtu.be/KHBnk81tIiU


על ההיסטוריה של מדידת מהירות האור, מגלילאו שחשב על כ-3.5 קילומטרים לשנייה ועד לידע המודרני והמדויק:

http://youtu.be/YYNyneNqm0c


הדגמה של המרחקים ביקום שעושה האור בפרקי זמן שונים:

http://youtu.be/17jymDn0W6U


וכך ניתן לעבור את מהירות האור (לא בדיוק, אבל בהתחכמות):

http://youtu.be/tElwjYnGbgU

חורים שחורים הם מעין כוכבים אפלים שמושכים אליהם הכל. חור שחור הוא סוג של כוכב אפל, שנובע מכוכב שקרס. לחור שחור כוח כבידה עצום.

ג'ון מיטשל גילה במאה ה-18 שיש כוכבים שסובבים סביב שום דבר. השום דבר הזה הוא כוכב אפל הנקרא "חור שחור". החור השחור הוא כה גדול וחזק ובעל מסה אדירה, שיש לו כוח כבידה עצום. כוח כבידה כזה, של מיליוני ג'י (כוח הכבידה של כדור הארץ הוא בן ג'י אחד בלבד) הוא כה עצום שהוא בולע גם קרני אור. לכן הוא אפל ושחור.

מכיוון שאין גוף חומרי שמהירותו תעלה על מהירות האור, בולע חור שחור לא רק אור, אלא כל דבר שיתקרב אליו וילכד בכוח הכבידה שלו.


הנה החור השחור בולע הכל, כולל אור וכוכבים אחרים:

https://youtu.be/YG3N0T0JKB4


העניין הזה יצר גם פרדוקס מרתק (מתורגם):

https://youtu.be/r5Pcqkhmp_0


תסריט אימה של חור שחור שייכנס למערכת השמש שלנו. אל תתרגשו, זה לא יקרה בדורות הקרובים:

https://youtu.be/9Q9lnNcAX6c


סרט תיעודי על הדרך שבה נוצרים חורים שחורים:

https://youtu.be/7h_mB0WW0jM?long=yes

קרן הלייזר, שכמו המצאות מדהימות שונות במאה ה-20 התבססה גם היא על תגלית של אלברט איינשטיין, היא קרינה ממוקדת של אור או מולקולות, מעין אלומת אור בלתי נראית לעין אנושית.

קרני לייזר משמשות כיום כלי עזר חשוב בעולם הרפואה. ידועים למשל ניתוחי עיניים בלייזר. בזכות היותה של קרן הלייזר מרוכזת ובעלת אנרגיה גבוהה מאוד, כשהיא מכוונת אל רקמה חיה ולא רצויה, האנרגיה של קרן הלייזר מחממת את המים שבתאי הרקמה והתאים נמסים, מבלי שייגרם נזק לתאים השכנים.

בצורה דומה נעשה שימוש גם לחיתוך בקרן לייזר בתעשיה. בתחום הבידור משתמשים בלייזר כדי ליצור הולוגרמות ולעשות מופעי אורות מרהיבים. שוטרי תנועה נעזרים בקרן לייזר כדי לעצור נהגים שעוברים את המהירות המותרת.

גם בשדה הקרב פותחו מערכות לייזר חדשניות שיאפשרו בעתיד הגנה והתקפה. בתוך שנים אחדות יוכלו קרני לייזר להפיל טילים כדי להגן על השמיים מהתקפות האוייב או לתקוף כוחות אוייב באופן מדוייק והרסני פחות.


גם כאן איינשטיין עזר - נשק הלייזר שיגיע בקרוב למטוסי הקרב ויחסוך חיי אדם (עברית):

https://youtu.be/bFBl4TWduJ8


מופע קרני לייזר עם מוסיקה:

http://youtu.be/i5Va8yyJFGA


פרופסור שמדגים את פעולת קרן הלייזר:

http://youtu.be/FAc5bXX4qog?t=6s


וההסבר המדעי של הלייזר:

http://youtu.be/1LmcUaWuYao

צבעי עונות השנה משתנים בעיקר בשל השינוי בקרני השמש והאור שהן מביאות. בעוד שבעונת הקיץ הגוונים בהירים, כי השמש חזקה וקופחת מלמעלה, בעונת הסתיו הגוונים כהים, בשל העננות הרבה.

גם החורף האפלולי הוא בגלל שהשמש רחוקה ולא נראית כמעט מבין העננים. באביב היא חוזרת בחזרה ושולחת את קרני האור שלה על הפריחה שלאחר החורף. התוצאה היא שלל צבעים משכרים.


להמחשת הצבעים של העונות, הנה סרטון שמציג עץ אחד לאורך שנה שלימה:

https://youtu.be/NK8WWcXB4j0


וכל העונות בזו אחר זו:

https://youtu.be/10Jzw1hjOv4

לא רבים יודעים שהמדען היווני ארכימדס סייע גם בהמצאת מתקנים צבאיים. בהגנה על עירו שהותקפה על ידי הצבא הרומי, פיתח ארכימדס את "קרן המוות של ארכימדס".

קרן המוות יצאה ממכשיר שבו הותקנו מגינים מבריקים, שהותקנו על החומה של העיר סירקוזה. המגינים הללו יצרו מראה ענקית שריכזה את אור השמש לקרן אור מרוכזת וקטלנית, שכוונה אל מפרשי הספינות הרומיות ואל גוף הספינות ושרפה אותם.

בניסוי ביוון הצליחו 60 איש עם מראות בידיהם, לשרוף סירת עץ, בתוך פחות מדקה. אך בניסוי אחר, שבוצע במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, לא הצליחו בשנת 2005 לשרוף דגם של ספינה רומית.

במאה ה-20 הכריז ניקולה טסלה על "קרני המוות" שלו, המצאה שהבטיחה ליישם את הרעיון של ארכימדס, אבל עם טכנולוגיה עדכנית ויעילה הרבה יותר. אבל בחייו, גם הקרני המוות של טסלה לא הוכיחו את עצמן.

רק בימינו הצליחו המהנדסים להגיע לקרני לייזר שמרכזות אנרגיה מטורפת בקרן יעילה וקטלנית. מכאן נראה שבקרוב יוכנס נשק הלייזר למטוסי קרב ובהמשך אף בנשק פעיל שדה הקרב שעל האדמה.


הנה סרטון ללא מילים שמתאר ציורים ושחזורים של קרני המוות הללו:

http://youtu.be/axZg5lt4-d4


קרני מוות מודרניות, שמדגימות את העיקרון של ארכימדס:

http://youtu.be/TtzRAjW6KO0


ואותן קרני מוות עתיקות הן הבסיס המיתולוגי לנשק הלייזר שבקרוב מקווה להגיע למטוסי הקרב המודרניים (עברית):

https://youtu.be/bFBl4TWduJ8

הליכטדום (Lichtdom), קתדרלת האור (Cathedral of Light) הנאצית, הייתה מעין קתדרלה מדומה שהנאצים יצרו מזרקורים נגד מטוסים.

התעמולה הנאצית, חייבים להודות, הייתה תעמולה יעילה להחריד. מנהיגי הנאצים לא חסכו בכסף, ברעיונות יצירתיים וביישומים טכנולוגיים, על מנת לשכנע את הציבור בגדולתם של הרייך השלישי והרעיונות הנאציים.

אחת מההמצאות הללו הייתה "קתדרלת האור". הנאצים, שלא אהדו את הכנסייה, חיפשו תחליף לרושם שיצרה הקתדרלה אצל המאמין הנוצרי. רוב מפעלי הבנייה שלהם נועדו להיות גדולי וכה מרשימים שהגרמני הפשוט ישתכנע שיש לו כאן עניין עם תנועה גדולה מהחיים...

על אף שהאדריכלות שלה הייתה מדומה, "קתדרלת האור" הייתה רעיון של אלברט שפר, האדריכל הנאצי. בכינוס הנאצי של 1937 הוא הציג מעין קתדרלה מדומה שנוצרה מ-134 זרקורים נגד מטוסים, שהאירו מהקרקע אל עבר השמיים. באמצעות האור הם יצרו אשלייה של עמודי-תמך עצומי ממדים, שהמראה שלהם היה מלא הוד ומזכיר את המקדשים הקלאסיים, אבל בגדלים עצומים של כ-7 קילומטרים.

האשלייה שסיפקה קתדרלת האור הייתה בדיוק מה שהנאצים רצו שיחשבו על המשטר שלהם - הנה שלטון שמצליח באמצעות הטכנולוגיה הגרמנית, להתעלות על כל מה שהיה לפניו, הנה התחליף לדת ובתפקיד אלוהים יש את הפיהרר. הכוונה הייתה לשדר ששלטון כזה ישרוד זמן רב ואף ישלוט בעולם ועל כל מי שרוצה להנות בחייו להצטרף ולא להתנגד לו...


הנה "קתדרלת האור" מתוך סרט תעמולה נאצי:

https://youtu.be/gfVMobxjec8?t=46s


לני ריפנשאל, בימאית הבית של היטלר, תיעדה בסרט "אולימפיה" את האולימפיאדה של 1936, כשקתדרלת האור מופיעה כשיאה:

https://youtu.be/y7p_OqKjI4k


וצילום של הליכטדום, קתדרלה שיוצר האור בתכנון של אלברט שפר:

https://youtu.be/4Nho-CcS2lA?t=4m26s&end=4m32s

רבים לא יודעים שבסוף חייו ניסה הממציא הגאון ניקולה טסלה, לפתח "קרני מוות" (Death Rays). זוהי המצאה שהייתה אמורה להיות מסוגלת לפוצץ מטוס באוויר, טנקים בשדה הקרב ואפילו צוללות מתחת לפני הים.

כשהרעיון נבט בראשו של טסלה הזקן והוא פרסם אותו בעיתונות, הוא זכה לביקורת קטלנית על קרני המוות הללו, בעיקר כיוון שלא יכול היה להציג דבר מלבד רעיון ראשוני וכנראה גם ללא בסיס הנדסי או מדעי של ממש.

ואכן, קרני המוות מעולם לא פותחו על ידי ניקולה טסלה ומלבד פרסומם כרעיון הוא לא הספיק ליישם בחייו דבר בתחום זה.

אבל באופן אירוני, הצליח טסלה לחזות את העתיד או לפחות את הצד המשונה שלו. המדע המודרני הכמעט בידיוני גילה מאז את קרני המוות, בעת שפיתחה ארצות הברית את תכנית ההשמדה של טילים רוסיים בחלל.

התכנית, שזכתה לשם "מלחמת הכוכבים", התבססה על השמדה באמצעות קרניים דומות ולבסוף התגלתה כלא מעשית. ואולי היא דווקא כן אפשרית, שכן כיום טוענים ההיסטוריונים ש"מלחמת הכוכבים" היה אחת הסיבות להתמוטטות הגוש הקומוניסטי ומירוץ החימוש הגרעיני. כך שבעצם קרני המוות הללו השמידו מעצמת-על עוד בטרם הופעלו בכלל...

מכל מקום, הטכנולוגיה הצבאית בימינו יודעת לעשות דברים רבים שהם מתקדמים מאד, כמו הנשק הסקלרי שמתבסס על אנרגיה אלקטרומגנטית חזקה פי כמה מאבק שריפה לירי של פגזים.

קרני מוות, שפעלו כנשק לייזר ימי, פותחו למשל על ידי ארה"ב ובריטניה. בשנות ה-80 הבריטים כמעט והשתמשו בהן במלחמת פוקלנד, כדי לסנוור טייסים של ארגנטינה, יריבתה של אנגליה בעימות.

ארצות הברית ממשיכה לפתח נשק כזה ובשנים האחרונות דווח על כך שהוא מתחיל להיות מעשי.


הנה קטע ממשחק שבו יורים קרני מוות מ"מגדל טסלה" שהמציא ניקולה טסלה:

https://youtu.be/gm41frzxtFM


חששות של אנשים שפיצוץ שאירע בארה"ב היה תוצר של תקלה בקרני מוות שמפתח הצבא:

http://youtu.be/h_0WYF6dT6M


דיווח מהשנים האחרונות על כך שלארה"ב כבר יש נשק מסוג זה שפוגע במטוסים:

http://youtu.be/bTCQvhlz4L8


הפוטנציאל של הלייזר להיות כלי הלוחמה הבא של חיל האוויר ולעשות טוב להרתעה ובלית ברירה גם לעת קרב (עברית):

https://youtu.be/bFBl4TWduJ8


מטוס בואינג מצויד במערכת ירי לייזר להשמדת טילים:

http://youtu.be/6w-ql8msl0U


וסרט רוסי עם תרגום על ההמצאה המפחידה של טסלה:

https://youtu.be/Bewore4Tl9M?long=yes

הקשת בענן מופיעה בדרך כלל בגשם. הקשת בענן היא תופעת טבע אופטית, כלומר משהו שרואים. היא נראית בצורה של קשת, שצבועה בצבעים רבים ונוצרת כתוצאה משבירה של קרני האור, ונפיצה והחזרה שלהן על ידי טיפות הגשם.

את הקשת נראה רק אם נביט אל הגשם בזמן שהשמש, מקור האור, תהיה מאחורינו. האור נתקל בטיפות מים רבות ששוברות את קרני האור לצבעים בדידים (המכונים "צבעי הקשת"), כמו מנסרה. למעשה, כל טיפת מים היא מנסרה בפני עצמה, ששוברת את קרני האור.

בין הצבעים שרואים בקשת בענן: צבע אדום שבצד החיצוני של הקשת, אחריו כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו, ובצד הפנימי צבע סגול.


הנה הסבר הקשת בענן וכיצד היא נוצרת (עברית):

https://youtu.be/ZIEjdy78-h4


מצגת וידאו על הקשת בענן ומה שגורם לה (עברית):

http://youtu.be/zmGP8nL-MH0


הסבר של תופעת הקשת בענן (עברית):

http://youtu.be/3oYnUabaXnQ


כך נוצרת הקשת כשהשמש מאחרינו וצבעי הקשת:

https://youtu.be/GqbgJ3c3yhc


כמה דברים על הקשת בענן:

https://youtu.be/DmvUZ4FY0ik


וסרט תיעודי על הפלא של הקשת בענן:

https://youtu.be/bGZAeHbg3XI?long=yes

הסיבה לחילופי העונות מורכבת מכמה דברים:

כדור הארץ מסתובב סביב צירו, מה שגורם ליום והלילה.

כדור הארץ מסתובב סביב השמש. זה יוצר את מחזוריות השנים, כיוון שסיבוב סביב השמש אורך 365 ימים.

כדור הארץ נוטה על צידו. משום כך בכל שלב במהלך השנה מקבל חלק אחר בכדור הארץ את הקרינה החזקה של השמש ושורר בו קיץ.


הנה עונות השנה והסיבה לקיומן (עברית):

http://youtu.be/O9mabDj508Y


הסבר לארבע העונות:

https://youtu.be/D6yQ8-M8rmU


ושיר ללימוד עונות השנה באנגלית:

https://youtu.be/ksGiLaIx39c