הרעיון לנסות ולקבע את הדימוי שמוקרן על הדופן האחורי של הקמרה אובסקורה עלה כמעט במקביל אצל אנשים רבים במקומות שונים ומרוחקים, מאז העשורים האחרונים של המאה ה-18 ועד ההכרזה הרשמית על המצאת הצילום ב-19 באוגוסט 1839; "שעתה של ההמצאה [של הצילום] הגיעה ולא אחד בלבד חש בה", כותב ולטר בנימין, "אנשים שללא תלות זה בזה חתרו לאותה מטרה: לקבע את התמונות שנוצרו בתוך הקמרה אובסקורה, אשר היו ידועות לכל המאוחר מאז לאונרדו". התשוקה לצלם, או הרצון לתפוס את הדימוי שבקמרה, היו כה נפוצים עד כי פרנסואה ארגו ("Arago"), מי שהכריז על המצאת הצילום בפני האקדמיה הצרפתית למדעים, טען כי "כל מי שהתענג על דימויים אלו [שנוצרים בקמרה אובסקורה] הצטער שאי אפשר לקבע אותם".
הצילום הומצא כמה פעמים כמעט בו זמנית ובטכניקות שונות, אך כולן מתבססות על מכשיר הקמרה אובסקורה. עם זאת, היסטוריונים של הצילום הצליחו לאתר מעל עשרים עדויות של אנשים שהרעיון עלה בראשם בטרם פורסמו ברבים טכניקות הצילום של דאגר וויליאם הנרי פוקס טלבוט (Fox Talbot 1800-77). בין הראשונים לנסות לשעתק באופן ספונטני, באמצעות האור, את הדימוי שבגב הקמרה היה הממציא האנגלי תומאס וג'ווד (Wedgewood 1771-1805). וג'ווד ערך ניסויים עם ניטראט הכסף, חומר שהתגלה זה מכבר כרגיש לאור, והצליח ליצור בעזרתו "הדפסות-שמש"; הדפס מגע שבו הונח דימוי על גבי משטח עם החומר הרגיש לאור, ש"קלט" את הדימוי עם היחשפו לשמש. וג'ווד ניסה לקלוט בעזרת חומרים רגישים אלו את הדימוי שמוקרן בגב הקמרה, אך כפי שדיווח ידידו, סר המפרי דייבי (Davy) לאגודה המלכותית, "הדימויים שנוצרים בעזרת הקמרה אובסקורה נמצאו חלשים מכדי להפיק בזמן סביר, אפקט כלשהו על גבי ניטראט-הכסף".
המלומד האנגלי טלבוט, אחד מממציאי הצילום וממציא תהליך הפוזיטיב-נגטיב בשנת 1835, דיווח כי הרעיון צץ במוחו בעת שניסה ללא הצלחה לצייר בעזרת קמרה לוצידה וקמרה אובסקורה: "בראשית אוקטובר 1833 השתעשעתי בגדות אגם קוֹמוֹ (Como) היפה, ורשמתי רישומים, ליתר דיוק, ניסיתי לרשום, בעזרת קמרה לוצידה, אך עם מידת הצלחה מעטה מאוד...לאחר כמה ניסיונות כושלים הנחתי למכשיר, והסקתי כי הוא דורש ידע מוקדם בציור, שלצערי, לא היה לי". טלבוט עבר לנסות לצייר עם הקמרה אובסקורה, אך לאחר שנכשל "הדבר הוביל אותי לחשוב על היופי המיוחד של התמונות שהטבע מצייר, אותן מקרינה וממקדת עדשת הקמרה אובסקורה על הנייר - יצורי פֵיוֹת, יצירות של הרגע, הנידונות להיעלם כהרף עין. בזמן שחשבתי מחשבות אלו הגיח בקרבי הרעיון...כמה יפה היה זה אם אפשר היה לגרום לדימויים הטבעיים הללו לרשום את עצמם באופן יציב, ולקבע את עצמם על הנייר!".
ב-1826 או 1827 הצליח הממציא הצרפתי ניספור נייפס לקבע לראשונה את הדמות שנוצרה בעזרת קמרה אובסקורה, ולייצר את תצלומו המפורסם – נוף מחלון בלה-גרא – המוכר כיום כתצלום הראשון בהיסטוריה. לטכניקת הצילום שלו קרא נייפס הליוגרפיה ("Heliogrphie" = רישום שמש). רבים ניסו, כאמור, לקבע את הדימוי שנוצר בגב הקמרה אובסקורה, אך הדימויים שייצרו היו נגטיביים על-פי-רוב (האזורים הבהירים במקור הפכו לשחורים בדימוי), וחמור מכך - הם נעלמו מיד כשהוצאו מהקופסה החשוכה ונחשפו לאור. הממציא הצרפתי עסק אף הוא בניסויים בחומרים רגישים לאור מאז 1816, והמציא תמיסות שונות שמגיבות לקרני השמש. לשם הכנת התצלום "נוף מחלון בלה-גרא" הכין נייפס לוח פְּיוּטֶר (סוג של מתכת) ממורק שנמשח בתמיסת ביטומן (bitumen of Judea - סוג של זפת). את הלוח הניח בגב קמרה אובסקורה בעלת עדשה דו-קעורה, וחשף אותו לאור במשך למעלה משמונה שעות; הביטומן התקשה באזורים שנחשפו לאור. לאחר החשיפה נשטף הלוח בעזרת שמן לבנדר ונפט, שהמיסו את הביטומן באזורים שלא נחשפו לאור ולכן לא התקשו. כך הצליח נייפס לא רק לגרום לחומר להפסיק להגיב לאור לאחר שהושגה התמונה, אלא גם ליצור ישירות דימוי פוזיטיבי.
החשיפה הארוכה והמסורבלת, ואולי גם צניעותו של הממציא, גרמו לכך שההליוגרפיה לא זכתה לפרסום רב ולמקורות מימון, ובתסכולו חבר נייפס לצייר, המעצב וממציא ה"דיורמה" הפריזאי לואי ז'אק מנדה דאגר, בשותפות שנועדה לשכלל את ההמצאה. דאגר, אמביציוזי אך חסר השכלה מדעית פורמלית, ניסה מזה זמן, אך ללא הצלחה, לקבע את דימוי הקמרה אובסקורה, כחלק ממאמציו להשיג אפקטים מרשימים למופע הדיורמה שהמציא. השמועות על הצלחתו של נייפס הביאו אותו לפנות אל הממציא בבקשה להיכנס לשותפות. בשנת 1833 מת נייפס משבץ לב, ודאגר המשיך לפתח את טכניקת הצילום, אך הסב את שמה לדאגרוטיפ, על-שמו. דאגר הצליח לייצר בעזרת הקמרה אובסקורה דימויים חדים ומפורטים על גבי לוחות מתכת שעברו אידוי בחומרים רגישים לאור, ואף עלה בידו לקצר מאוד את זמן החשיפה (למספר דקות). התמונות שהשיג היו תצלומים פוזיטיביים ויחידאיים (כלומר, בלתי ניתנים לשכפול). בשנת 1839 קנתה ממשלת צרפת את זכויות הפטנט על ההמצאת הדאגרוטיפ וההליוגרפיה מדאגר ומיורשיו של נייפס, ובמחווה אצילית שחררה את הידע לשימוש חופשי בציבור. יום פרסום הנוסחה לייצרית דאגרוטיפים בעזרת הקמרה אובסקורה נחשב עד היום ליום שבו הומצא הצילום.
הערות שוליים.
[[קטגוריה:מכשירים אופטיים]]
[[קטגוריה:צילום]]
[[קטגוריה:היסטוריה של הצילום|קמרה אובסקורה]]
כוח גאות
כוחות גאות הם תופעה שיורית של כוח המשיכה, והם המקור לתופעת הגאות והשפל, כמו גם למספר תופעות נוספות, הנסקרות בהמשך. מקורם של כוחות הגאות הוא באי אחידותו של שדה הכבידה לאורך קוטרו (המקביל לציר הכוח) של הגוף עליו הוא פועל. עוצמתו של שדה הכבידה של גוף מסוים, עלולה להיות חזקה בצורה משמעותית בצד הקרוב של גוף אחר עליו הוא פועל, ובצד הרחוק שלו. לכן, נוצרת מתיחות בקצוות של הגוף השני, דבר שעלול להוביל, במקרים יותר קיצוניים, להתפרקותו של הגוף השני. כוחות גאות ושפל לא היו מתקיימים בשדה כבידה אחיד, מאחר שבשדה כבידה אחיד כל פיסת חומר נמשכת אל מקור השדה בכוח שווה.
ניתוח מתמטי.
ניתן להיעזר בחשבון אינפיניטסימלי על מנת לחשב את כוחות הגאות והשפל, קרי את ההפרש בין כוחות המשיכה בצד הקרוב והרחוק מהגוף המפעיל את השדה.
כוח הכבידה שמפעיל גוף מסוים במרחק R ממנו נתון בנוסחה: formula_1. הפרשי השדות (בהנחה ש-h הוא אורכו של הגוף ביחס לציר השדה, וכמו כן h«R) אם כך בנוסחה: formula_2
כאשר G הוא קבוע הכבידה העולמי, M היא מסת הגוף המפעיל את הכוח, m היא מסת הגוף עליו פועל הכוח, ו-R הוא המרחק בין מרכז הגוף הראשון לצידו הקרוב של הגוף השני.
ניתוח של צורת הגאות והשפל הנגרמת מכבידת הירח.
בחלק זה ננתח את גובה פני הים formula_3 כפונקציה של הזווית formula_4 בין הרדיוס לנקודה לקו הישר שמחבר בין מרכז הארץ והירח. בעיה זו שקולה למעשה לחישוב כוחות הגאות שמפעיל הירח על מימי כדור הארץ, שכן מצורת פני הים ניתן להקיש את כוחות הגאות. ראשית, מינוח:
כדי לתאר את צורת פני האוקיינוס נרשום את הביטוי לאנרגיה הפוטנציאלית הכוללת (של נקודה על פני הים) עקב משיכת הירח, משיכת כדור הארץ והתאוצה הצנטריפוגלית. אם פני הים לובשים צורה מסוימת, צורה זו היא בהכרח משטח שווה פוטנציאל של האנרגיה הזאת. לכן:
ניעזר במשפט הקוסינוסים כדי להביע את פונקציות המרחק formula_10 ונקבל:
ניעזר כעת בקירוב מסדר שני הבא עבור ערכים נמוכים של היחס formula_13:
ונקבל כי הביטוי לאנרגיה הפוטנציאלית הכוללת הוא:
כאשר במעבר האחרון נסמכנו על העובדה ש-formula_16 היות שהתאוצה הצנטריפטלית של כדור הארץ אל מרכז המסה היא למעשה תאוצת הנפילה החופשית שלו אל הירח. עובדה זו גרמה להתקזזות של שני איברים, שמשום כך אינם מופיעים בביטוי לאנרגיה הפוטנציאלית (שכן formula_17).
מן הנוסחה לאנרגיה הפוטנציאלית ניתן להסיק מיידית את הרכיב המשיקי והרכיב הרדיאלי של כוחות הגאות:
ניעזר כעת בקירובים הבאים:
ונקבל:
האיבר השמאלי מקיים formula_23 ולכן הוא קטן בהרבה מהאיבר השני (קטן בערך פי
formula_24, כלומר בכמה סדרי גודל) וניתן להזנחה. אם נכייל, בלי הגבלת הכלליות, את הפוטנציאל הכולל להיות 0 על פני הים, אז נקבל את הנוסחה לגובה פני הים כפונקציה של הזווית:
מן הנוסחה עולה שבעת גאות (כאשר formula_26) התרוממות פני הים חזקה יותר (פי 2) מאשר ירידת פני המים בעת שפל (כאשר formula_27).
הערה: הפיתוח שתואר כאן מניח formula_28, הנחה שאינה תקפה כאשר מנסים לקבל למשל, את גבול רוש (גבול רוש מתייחס למקרה הקיצוני של כוחות גאות שגוברים על הכבידה העצמית של הכוכב, ולכן מפרקים אותו לחלקים).
כוחות גאות בסביבת גוף על-מסיבי.
מהתבוננות בנוסחה ניתן לראות, כי כוחות הגאות והשפל עומדים ביחס ישר למסת הגוף המפעיל את הכוח. מכאן ניתן להסיק, כי כוחות אלה גדולים במיוחד בסביבת גופים על-מסיבים, ככוכבי ניטרונים וחורים שחורים. בגופים אלה כוחות הגאות והשפל כה חזקים, עד כי בשלב מסוים הם קורעים את הגוף עליו הם פועלים לגזרים, בתהליך המוכר כספגטיפיקציה.
מספר החמצון
יוסף בר-יוסף
יוסף בר-יוסף (11 בינואר 1933 – 15 באוקטובר 2021) היה מחזאי, סופר ועורך ישראלי. חתן פרס ישראל לתיאטרון לשנת 2003 (ה'תשס"ג).
ביוגרפיה.
יוסף בר-יוסף נולד בירושלים, דור שישי מצד משפחת אביו, הסופר יהושע בר-יוסף, שחייתה בצפת ובירושלים העתיקה, ודור שמיני ואולי יותר מזה מצד משפחת אמו, ציפורה, שחייתה בחברון ובירושלים העתיקה. למד שנה אחת ב"חדר" וב"בית ספר עממי דתי לבנים". אחר כך בתל אביב המשיך את לימודיו בבית חינוך תיכון. חניך "השומר הצעיר". באוניברסיטה העברית בירושלים למד לתואר ראשון בפילוסופיה וקבלה וספרות אנגלית (1961).