Soms, als ik met mooi weer door een bomenlaan fiets, zie ik mijn schaduw tussen de schaduwen van de bladeren van de bomen. Gek genoeg lijkt die schaduw dan met kleine, snelle schokjes te verspringen, terwijl mijn eigen fietssnelheid toch heel gelijkmatig is. Als ik weer in de volle zon fiets, fietst mijn schaduw weer gladjes mee. Hoe kan dat?Niek de Groot, Den Haag
Deze vraag is in het oktobernummer van New Scientist van 2013 beantwoord:
Het is een raadselachtig effect, dat schaduwschokken. Diverse lezers twijfelen aan het bestaan ervan. ‘Wellicht dat het effect wordt veroorzaakt in het oog van de waarnemer’, suggereert Eur van Andel. Misschien ontstaat de illusie als het oog zich aanpast aan heldere en donkere omstandigheden? Volgens R. Smit wordt het schokkerige effect gewoon veroorzaakt doordat je schaduw verschijnt in de lichtvlekken en weer verdwijnt in de schaduw.
Toch lijkt dit misschien niet het complete verhaal. Van Andel noemt ook een spectaculaire foto van schaduwen van een bladerdek tijdens een gedeeltelijke zonsverduistering: de gaatjes tussen de bladeren werken als natuurlijke diafragma’s, en de grond is bezaaid met lichtende sikkeltjes, overduidelijk projecties van de zon. Je kunt de foto hier bekijken.
Zoektochten op internet en in wetenschappelijke literatuur leverden weinig op, maar als DIDV-redacteur ging ik zelf eens opletten tijdens zonbeschenen fietsritten in lommerrijke lanen. En inderdaad: soms leek het of de schaduw van mijn hoofd bliksemsnel vervormde of versprong tussen de vlekkerige schaduwen van het bladerdek. Het verschijnsel op video vastleggen bleek nog wel lastig. De beste poging, vertraagd en uitvergroot, is hieronder te vinden.
De foto van Van Andel lijkt het juiste spoor. Die laat zien dat de zonneschijfjes elkaar normaal gesproken grotendeels overlappen (als het geen sikkeltjes zouden zijn). Dat suggereert dat een lichte vlek in de schaduw wordt gevormd door het overlappen van projecties van meerdere gaten in het bladerdek. Die overlap blijkt ook een mogelijke verklaring op te leveren: zodra een schaduw een overlap-gebied verlaat, kan hij versprin- gen, blijkt als je het netjes uittekent, zie figuur hierboven.
Het schema laat zien hoe de projectie van de zon door twee gaten in het bladerdek kan overlappen. De hoek van de zonneschijf, in het echt 0,54 graden, is hier flink overdreven. Er zijn twee, overlappende gebieden die door de zon beschenen worden. Binnen de overlap werpt het hoofd van de fietser (1) zijn schaduw op de grond (schaduw 1). Maar zodra de overlap verlaten is (2), is er alleen nog licht beschikbaar dat door het rechter gat valt. In dat geval blijkt – paradoxaal genoeg – de schaduw een eindje terug te springen (schaduw 2).
Dat is een consequentie van het feit dat de zon geen puntbron is maar een schijfje, en lijkt heel goed de schokkerige vervorming van de schaduwen te kunnen verklaren.
LEES OOK
‘De mooiste dingen ontdek je door er niet specifiek naar te zoeken’
Medisch bioloog Yvette van Kooyk wil het immuunsysteem leren kankercellen aan te vallen door hun suikerjas-vermomming weg te knippen.