محافظت انسان در برابر تابش مضر آفتاب از منظر قرآن و علم

این پژوهش، در پژوهشکده اعجاز قرآن دانشگاه شهید بهشتی انجام شده است.

وَٱللَّهُ جَعَلَ لَكُم مِّمَّا خَلَقَ ظِلَٰلًا وَجَعَلَ لَكُم مِّنَ ٱلْجِبَالِ أَكْنَٰنًا وَجَعَلَ لَكُمْ سَرَٰبِيلَ تَقِيكُمُ ٱلْحَرَّ وَسَرَٰبِيلَ تَقِيكُم بَأْسَكُمْ كَذَٰلِكَ يُتِمُّ نِعْمَتَهُۥ عَلَيْكُمْ لَعَلَّكُمْ تُسْلِمُونَ

و (نیز) خداوند از آنچه آفریده است سایه‌هایی برای شما قرار داده؛ و از کوه‌ها پناهگاه‌هایی؛ و برای شما پیراهنهایی آفریده، که شما را از گرما (و سرما) حفظ می‌کند؛ و پیراهنهایی که به هنگام جنگ، حافظ شماست؛ این گونه نعمتهایش را بر شما کامل می‌کند، شاید تسلیم فرمان او شوید!

آیه 81 سوره نحل

چکیده

در آیه 81 سوره نحل خداوند متعال به نعمت‌هایی اشاره می‌نماید که کمتر مورد توجه انسان هستند. نعمت پوشش و سایه و دو مصداق پیدا و پنهان آن، یعنی پناهگاه‌های کوهستانی و لباس‌هایی که از گرمای خورشید حفظ می‌کنند، از جمله این نعمت‌ها است. توجه و اهمیت دادن به این نعمت‌ها در واقع بیانگر وجود مضراتی در تابش خورشید است که خداوند بدین‌وسیله این مضرات را خنثی می‌نماید. برخی از محققان با توجه به اینکه مضرات اشعه ماورای بنفش که در تابش خورشید وجود دارد، در قرن اخیر کشف شده است، این آیه را از مصادیق اعجاز علمی قرآن دانسته‌اند. این درحالی است که اعراب معاصر نزول قرآن هرچند به طور تفصیلی از مضرات تابش خورشید مطلع نبودند، ولی به طور اجمالی و در اثر تجربه می‌دانستند که تابش مستقیم و مداوم خورشید برای بشر خطرناک بوده و ممکن است موجب گرمازدگی یا سوختگی گردد. به همین جهت خود را در برابر آن محافظت می‌کردند. با توجه به این موضوع به نظر نمی‌رسد که بتوان اعجاز علمی این آیه را به اثبات رساند. اما باید گفت که اساساً نعمت دانستن سایه در ردیف دیگر نعمت‌های حیاتبخش برای بشر خود به نوعی اشاره علمی محسوب شده و حاکی از توجه قرآن به نقش این نعمت پنهان و مغفول در زندگی بشر است. بنابراین باید دید که چه حقایقی در پس این نعمت به ظاهر ساده نهفته است.

مقدمه

خداوند در سوره نحل از بسیاری از نعمت‌هایی که به انسان‌ها عطا کرده سخن می‌گوید. اما در آیه 81 این سوره به بیان نعمتی به نام سایه می‌پردازد که شاید کمتر مورد توجه بوده و اهمیت آن چندان به چشم نمی‌آید:

وَ اللَّهُ جَعَلَ لَكُمْ مِمَّا خَلَقَ ظِلالاً وَ جَعَلَ لَكُمْ مِنَ الْجِبالِ أَكْناناً وَ جَعَلَ لَكُمْ سَرابيلَ تَقيكُمُ الْحَرَّ وَ سَرابيلَ تَقيكُمْ بَأْسَكُمْ كَذلِكَ يُتِمُّ نِعْمَتَهُ عَلَيْكُمْ لَعَلَّكُمْ تُسْلِمُونَ نحل/81

و خدا از آنچه آفريده، به سود شما سايه‏‌هايى فراهم آورده و از كوه‌‏ها براى شما پناهگاه‏‌هايى قرار داده و براى شما تن‏پوش‌هايى مقرر كرده كه شما را از گرما حفظ مى‏‌كند، و تن‏پوش‌ها [زره‏‌ها] يى كه شما را در جنگتان حمايت مى‏‌نمايد. اين‌گونه وى نعمتش را بر شما تمام مى‌‏گرداند، اميد كه شما [به فرمانش‏] گردن نهيد.

برخی از محققان در موضوع اعجاز علمی قرآن بر آنند که اشاره‌ قرآن به فواید سایه و غار و لباس در حفاظت انسان در برابر گرما، بیانگر برخی مضرات تابش آفتاب و پرتوهای ماوراء بنفش آن است که می‌تواند موجب آسیب پوست و ایجاد سرطان‌های مهلک شود. با توجه به اینکه اين اطلاعات در قرن اخير به دست آمده و معلوم شده كه پيشگيری از اين آسیب‌ها با قرار نگرفتن در معرض اشعه آفتاب و نیز با پوشيدن لباس‌هايی كه بدن را می‌پوشاند، ممكن است، لذا تعبير قرآني «وَ جَعَلَ لَكُمْ سَرابيلَ تَقيكُمُ الْحَرَّ» تعبير اعجاز گونه‌ای است که به این مطالب پیش از آنکه علم بشر بدان دست یابد، اشاره کرده است.

اما اینکه معاصران نزول آیه از زيانبار بودن تابش شديد آفتاب مطلع نبوده‌اند، به نظر صحیح نمی‌رسد؛ زیرا اعراب این امر را حس می‌کردند و همواره برای محفوظ ماندن از نور و حرارت خورشيد لباس‌های بلند می‌پوشیدند و حتی بر روی سرشان پارچه‌ای با عقال (بندی که آن را بر سر نگه می‌دارد) می‌انداختند که با آن، علاوه بر پوشاندن سر و گردن می‌توانستند صورتشان را نیز از باد و نور و حرارت بپوشانند و هم اکنون نیز از آن استفاده می‌شود. اما با این حال، از علت علمی آن، یعنی اينكه اشعه ماوراء بنفش خورشيد می‌تواند موجب آسیب‌های جدی همانند سرطان پوست گردد، بی اطلاع بوده‌اند.

بدین ترتیب هرچند نمی‌توان با اتکاء به عدم آگاهی مردم از مضرات نور خورشید در عصر نزول، معجزه بودن این آیه را اثبات کرد، اما می‌توان از توجه ویژه‌ای که در این آیه به پدیده ظلال و لباس و نعمت دانستن آنها شده است، به اهمیت این نعمت‌ها پی برد، خصوصا اینکه خداوند تعبیر اتمام نعمت را درباره این نعمت‌ها به کار برده است که نشان دهنده عنایت ویژه و فوق العاده‌ای است که نسبت به این نعمت‌ها مبذول شده است. این درحالی است که نعمت‌هایی که در این آیه مطرح شده‌اند به ظاهر بسیار پیش‌پا‌ افتاده بوده و کمتر توجه انسان را به خود جلب می‌نمایند. بنابراین باید دید که چه حقایقی در پس این نعمت‌های به ظاهر کم اهمیت نهفته است.

نعمت ظلال

واژه ظلال جمع ظلّ به معنای سایه و ضد روشنایی است . به هر جایی که نور خورشید نرسد، ظلّ می‌گویند. برخی معتقدند که گاهی به هرچیزی که ساتر و پوشاننده باشد، ظلّ گفته می‌شود . از واژه ظِلّ به عزّت و مناعت طبع و فراخى زندگى نيز تعبير مى‌‏شود . ابن فارس می‌گوید اصل این ماده بر ستر و پوشش چیزی بر چیز دیگر دلالت می‌کند. به سیاهی شب هم ظلّ گفته می‌شود، زیرا چشم‌ها را پوشانده و از کارآیی می‌اندازد همچنین ترکیب‌های «ظلّ اللیل» و «ظلّ الجنة» در کلام عرب کاربرد دارند .

چنانکه ملاحظه شد، می‌توان برای واژه «ظلّ» و جمع آن «ظلال» معنای پوشش به طور عام و معنای سایه به طور خاص را در نظر گرفت. البته به نظر می‌رسد که مفسران در اینکه «ظلال» در این آیه به معنای سایه به کار رفته است، وحدت نظر دارند و بحث‌شان بیشتر بر سر مصادیق آن است که کدام یک از سایه‌های درخت، ابنیه یا حتی ابر یا همگی این موارد مورد نظر بوده است .

البته این نکته نیز شایان ذکر است که می‌توان با توجه به قرینه‌هایی که در آیه ذکر شده است، هر دو معنای عام پوشش و خاص سایه را برای واژه «ظلال» در نظر گرفت. اگر توجه داشته باشیم در قسمت‌هایی از آیه خداوند به لباس‌هایی اشاره می‌کند که از گرما و از سختی انسان را محافظت می‌کنند. به نظر می‌رسد که اشاره به دو دسته از لباس‌ها که یکی به طور خاص از گرما انسان را حفظ می‌کند و دسته دیگر به طور عام‌تری از هرگونه شرایط سخت انسان را محافظت می‌کند، می‌تواند اشاره به دو معنای نهفته در واژه «ظلال» باشد. به عبارت دیگر می‌توان از واژه «ظلال» به قرینه عبارت «تَقيكُمُ الْحَرَّ» معنای سایه و به قرینه عبارت «تَقيكُمْ بَأْسَكُمْ» معنای پوشش به طور عام را استنباط کرد. جالب اینجاست که مثال دیگری که در این آیه بیان شده است، یعنی پناهگاه‌های کوهستانی نیز مصداقی از هر دو معنای ظلال هستند. یعنی هم به عنوان سایه و هم به عنوان پوشش و پناهی از هرگونه سختی برای انسان کارایی دارند.

در خصوص مفهوم آیه با توجه به معنای پوشش می‌توان گفت که خداوند از آنچه خلق کرده پوشش‌هایی برای بشر قرار داده تا بدین وسیله بتواند از انواع آسیب‌های محیطی در امان باشد و این عین لطف و حکمت الهی است که شرایط زندگی بشر را با قرار دادن امکانات بالقوه در طبیعت تسهیل کرده است.

اما توجه به معنای سایه برای واژه «ظلال» این نکته را به ذهن می‌رساند که نعمت دانستن سایه که امری عدمی است، در واقع اشاره غیر مستقیم به این موضوع است که تابش حیاتبخش خورشید که زندگی بشر را در کره زمین میسر کرده است، مضراتی نیز در پی دارد که باید از آن احتراز کرد. البته شاید بتوان گفت بشر در آن زمان از خطرات ظاهری تابش خورشید که موجب آفتاب سوختگی و یا گرمازدگی می‌شود، اطلاع داشته، اما از تاثیر مهم و فراگیر سایه یعنی عدم وجود نور بر زندگی انسان‌ها و دیگر موجودات اطلاع خاصی نداشته است. اینکه وجود نور به طور دائمی می‌تواند زندگی انسان را مختل کند و اثرات مخربی بر بدن داشته باشد و اینکه تابش نور شدید و طولانی مدت می‌تواند موجب عوارض پوستی مهلکی مانند سرطان پوست شود، مطالبی است که مردم در عصر نزول از آنها مطلع نبوده‌اند.

حال باید دید که از منظر علمی، تابش خورشید از چه امواجی تشکیل شده و کدام یک از این اشعه‌ها می‌تواند اثرات زیان‌باری بر زندگی انسان و سایر موجودات داشته باشد، همچنین چه پوشش‌هایی را خداوند در طبیعت برای ما قرار داده که ما را از مضرات تابش خورشید و نیز سایر خطرات محافظت می‌کنند.

اشعه‌های خورشید

انرژي خورشيد باعث ادامه حيات بر روی زمين است. فاصله ميان زمين و خورشيد حدود 149.800.000كيلومتر است، كه در اين فاصله، زمين حدود 10⁹×1/95 وات انرژى از خورشيد دريافت مى‌كند كه ما تنها كسرى از آن (0/0000002) را استفاده مى كنيم. نور خورشيد 8/27 دقيقه طول مى‌كشد كه به زمين برسد. از صد در صد نورى كه به زمين مى‌تابد، تنها 30% آن بر اثر ذرات و مولكول‌هاى موجود در لايه‌هاى بالايى جو منعكس مى‌شود و بقيّه آن از تمامی لايه‌ها عبور کرده و به زمين مى‌‌رسد. پرتوهاى فرا بنفش داراى طول موج كوتاه و انرژى زياد مى‌باشند. پرتوهاى فرا بنفش با انرژى زيادى كه دارند براى تمام موجودات زنده خطرناك هستند. خوشبختانه زمين در برابر اين پرتوى خطرناك، محافظى بنام لايه اوزون دارد كه از ورود پرتوهاى خطرناك به سطح زمين جلوگيرى مى‌كند.

تنها راهی كه خورشيد می‌تواند انرژی خود را به زمين منتقل كند از طريق تابش است، زيرا سيال واسطه و توده مولكولي وجود ندارد، تا بتواند انرژي را منتقل كند. انرژي بسيار زياد سطح خورشيد به امواج مختلفي تبديل و اين امواج به اطراف منتشر مي‌شوند كه هر كدام از اين امواج داراي طول موج (شکل1)، خواص و تاثیر متفاوتی در زندگی انسان‌ها هستند.

شکل1: پرتوهای خورشید

فروسرخ

در واقع به قسمتی از پرتوهای الكترومغنايسی گفته می‌شود كه دامنه طول موج آنها مابين نور سرخ مرئی تا امواج غيرمرئی مايكروويو را در بر می‌گيرد. دامنه طول موج این امواج تقريبا از 1 ميلی‌متر الی 750 نانو متر متغير است و فركانسی معادل 400 تريليون بار در ثانيه دارند. در حقيقت هر جسمی كه دمايش بالاتر از صفر مطلق باشد، گرمای سطح خود را از طريق اين امواج غيرمرئی به محيط اطراف منتشر می‌كند. در حدود 200 سال پيش هرشل دانشمند آلمانی- انگليسی به كمك يك منشور شيشه‌ای توانست اشعه‌های خورشيد را آناليز كند و متوجه شد طيف قرمز رنگ گرمای خيلي بيشتری دارد و آن‌را فروسرخ نام نهاد. امواج فروسرخ پنجاه و سه درصد از انرژی خورشيدی را شامل می‌شود و باعث تابش گرمای سطح خورشيد به محيط پيرامون است و همانطور که در شکل 1 مشاهده می‌شود، اشعه فروسرخ بر اساس طول موج به انواع مختلفی تقسیم می‌شود که هریک دارای اثرات و کاربردهای متفاوتی می‌باشد.

نور مرئی

طول موج اين اشعه از 380 نانومتر الی 750 نانومتر در تغيير است (شکل 2). نور مرئی چهل‌و‌چهار درصد از انرژیی خورشيدی را شامل می‌شود و وظيفه اصلی آن روشن نگه داشتن کره زمین است. ما در طول روز به خوبی از اين نعمت بزرگ استفاده می‌كنيم و شب‌ها در غياب اين اشعه جهت روشن كردن محيط اطرافمان هزينه‌های گزافی را پرداخت می‌كنيم. تابش بيش از حد نور مرئی باعث مشكلاتی در ديد می‌شود كه به آن نور خيره كننده می‌گويند. خيرگی و خستگی چشم، وارد شدن صدمه به شبكيه چشم، اشكال در تطابق و ديد اشيا و رنگ‌ها خصوصا هنگام رانندگی و در نهايت افزايش حوادث رانندگي از اشكالات اساسی تابش بيش از حد نور مرئی می‌باشد .

شکل 2: محدوده نور مرئی

اشعه فرابنفش

اشعه فرابنفش موجی الکترومغناطیسی است که طول موج کوتاه و انرژی زیادی دارد و برای چشم انسان نامرئی است و در طیف الکترومغناطیسی، بین اشعه ایکس و نور مرئی قرار دارد. این اشعه طول موجی بین 0.0144 و 0.39 میکرومتر دارد و سه درصد از انرژی خورشید را شامل می‌شود. اشعه فرابنفش را می‌توان به 3 گروه اصلی تقسیم بندی کرد:

الف: فرا بنفش با طول موج بلند یا UV-A: این اشعه بین طول موج‌های 320 تا400 نانومتر قرار دارد. مقدار این اشعه در نور آفتاب، قوس الکتریکی زغال و چراغ‌های الکتریکی معمولی زیاد است.

ب: فرابنفش با طول موج متوسط یا UV-B: این اشعه بین طول موج‌های 290 تا 320 نانومتر است. این اشعه در نور چراغ بخار جیوه و قوس‌های الکتریکی با الکترودهای فلزی وجود دارد و تاثیر آن در پوست شدید است.

ج: فرا بنفش با طول موج کوتاه یا UV-C: این اشعه شامل طول موج‌های کوتاه‌تر از 280 نانومتر است و فقط در قوس الکتریکی جیوه وجود دارد.

در میان این گروه UV-C از همه قوی‌تر و سپس UV-B و آخر هم UV-A است.

آسيب‌های اشعه فرابفنش

آسیب بهDNA

UV-A بيش از UV-B به عمق پوست نفوذ می‌کند و تا کنون گمان بر اين بود که تنها UV-B مضر است، اما تحقيقات جديد انجام شده فرضيه‌هایی را در مرگ بار بودن UV-A مطرح می‌کنند. چون اين فوتون‌ها به وسيله DNA جذب شده و به هر نوع مولکول DNA متعلق به موجودات زنده، به اشکال گوناگون حمله ور می‌شوند. در شایع‌ترین حالت، حمله علیه نزدیک‌ترین ترکیب باز تیمین در حلقه DNA اتفاق می‌افتد. در این حالت بازهای تیمین همپایه، به عوض نگهداری تعادل پله‌ای DNA ، به همپایه خویش پیوسته و باعث بوجود آمدن نوعی DNA معیوب می‌گردند. در این صورت زنجیره DNA با از دست دادن کد رمز اصلی خود، به نوعی کد با رمز دیگر تبدیل و معنای اولیه ساختار هسته سلولی خود را از دست می‌دهد که عملاً حاصل، سلولی با عملکرد غیر مشخص و یا تخریب شده سرطانی است (شکل3). همه پرتوهای UV-A،UV-B و یا UV-C قادرند که از عمر سلول‌های اساسی بدن از جمله بافت‌های فیبروزی، پوست، استخوان، غضروف و هرگونه بافت پیوندی بکاهند.

شکل3: آسیبی که فرابنفش به مولکولDNA وارد می‌کند

سرطان

قرارگرفتن مکرر در معرض اشعه فرابنفش شدید می‌تواند منجر به سرطان در پلک و پوست شود. هر کوهنوردی آسيب‌‍های پوستی را به نحوی مثل برنزه (قهوه‌ای) شدن پوست، لکه‌لکه شدن پوست، بورشدن موها و ایجاد چین چروک تجربه کرده است. همه اين‌ها نشانه‌های آسيب پوستی است و ممکن است منجر به آسيب‌های شديد پوستی و حتی سرطان پوست شود. در ميان سرطان‌های پوستی سرطان ملانوما باعث مرگ شده که خوش‌بختانه خيلی به ندرت اتفاق می‌افتد. به طور کلی اين آسيب‌ها ناشی از تاثير اشعه فرا بنفش بر روی DNA است .

آسیب‌هایی که به چشم وارد می‌شود (شکل4)

الف: تخريب سياهی چشم اين تخريب باعث اختلال در ديد می‌شود و با آسيب ديدن مرکز شبکيه چشم به وجود می‌آيد. اين اختلال به شکل تشکيل نقطه تاريک در ديد و کدر شدن يا بهم ريختگی تصوير ظاهر می‌شود. اين آسيب بسياری از فعاليت‌های روزانه مثل مطالعه و رانندگی را بسيار سخت می‌کند. ب: آب مرواريد قرارگرفتن درمعرض تابش شديد فرابنفش در طی چند سال می‌تواند باعث به وجود آمدن اين بيماری شود. اين بيماری به شکل پوشاندن عدسی چشم ظاهر می‌شود. ج: سوختگی يا برف کوری چنانچه چشم در معرض تابش شديد اشعه فرابنفش قرار بگيرد، مثل هنگام راه رفتن در برف بدون محافظت کردن از چشم، به شکل موقت دچار سوختگی يا همان برف کوری شده که اين حالت گرچه موقتی است، ولی دردناک است و در اين حالت سطح چشم يا همان قرنيه ملتهب می‌شود. اين آسيب هيچ عوارض بعدی نخواهد داشت و پس از گذشت زمان بهبودی حاصل می‌شود.

شکل 4: آسیبی که اشعه فرابنفش به چشم وارد می‌کند

گلمژه

توده‌های غيرطبيعی و عموماً غيرسرطانی است که در قاعده مژه رشد می‌کند (شکل5). گلمژه ممکن است، روی قرنيه نيز تشکيل شود. گلمژه ديد را محدود می‌کند و گاهی برای برداشتن آن نياز به عمل جراحی است .

شکل 5: گلمژه

حال پس از بیان آسیب‌های ناشی از تابش خورشید، به بررسی پوشش‌هایی که برای محافظت از ما در طبیعت ایجاد شده‌اند (اعم از اینکه مصداق سایه باشند و جلوی قسمتی از نور خورشید را بگیرند یا اینکه مصداق پوشش به معنای اعم باشند)، می‌پردازیم.

جو زمین

جو لایه نازکی است که زمین را احاطه کرده است. تصویر زیر از سفینه شاتل گرفته شده است. 99% جو زمین در کمتر از 30 کیلومتری سطح زمین است، در حالی که شعاع زمین 6400 کیلومتر است، یعنی حدود 5% شعاع زمین (شکل 6).

شکل6: جو زمین

جو زمین (شکل 7) شامل لایه¬های تروپوسفر، تروپوپاز، استراتوسفر، مزوسفر ، مزوپاز، ترموسفر ، ترموپاز و اگزوسفر می‌باشد.

شکل7: لایه‌های جو زمین

لایه استراتوسفر شامل لایه ازن می‌باشد. اوج غلظت آن در ارتفاع 30-20 کیلومتری است. دما در این لایه جو با افزایش ارتفاع، افزایش می‌یابد. دلیل اینکه دما با افزایش ارتفاع، افزایش می‌یابد، این است که، لایه ازون تابش فرابنفش (UV) را جذب می‌کند و این انرژی را به صورت گرما به استراتوسفر تابش می‌کند.

بیشتر اشعه ایکس و فرا بنفش خورشید در لایه ترموسفر جذب می‌شود. هنگامی که خورشید خیلی فعال‌‌تر است و انرژی تابشی بیشتری تابش می‌کند، ترموسفر داغ‌‌تر می‌شود و بنابراین گسترش بیشتری می‌یابد و به همین دلیل ارتفاعش تغییر می‌کند.

نقش‌های حفاظتی جو زمین

جو نقش‌های حفاظتی مختلفی در قبال زمین دارد. در زیر این ویژگی‌های مختلف را مرور خواهیم نمود.

حفظ دمای مناسب برای زمین

وجود جو با خصوصیات زیر باعث می‌گردد دمای سطح زمین در حدود 288 کلوین و مناسب برای زندگی و حیات باشد. بدون جو همه چیز روی زمین یخ می‌زد. جو نسبت به تابش ورودی از خورشید کاملاً شفاف بوده و نسبت به تابش فروسرخ کدر نیست. همچنین سطح آن در تعادل تابشی نیست.

حفظ اقلیم مناسب

جو همچنین باعث نگه داشتن حیات در زمین می‌شود. جو اکسیژن را برای تنفس انسان‌ها و حیوانات و دی اکسید کربن را برای گیاهان نگه می‌دارد و در چرخه تولید آب، آب مورد نیاز موجودات زنده تامین می‌شود

حفاظت زمین از بادهای خورشیدی

هاله خورشیدی شامل ذرات باردار با دمای بیش از یک میلیون درجه سلسیوس است که نیروی گرانش خورشید نمی‌تواند آن را نگه دارد، از این رو در همه جهت‌ها با سرعت 400 تا 800 کیلومتر بر ثانیه به سوی سیارات منظومه شمسی حرکت می‌کند. زمین به وسیله میدان مغناطیسی خودش از این بادها حفظ می‌گردد. مگنتوسفر پیش از آنکه بادهای خورشیدی به لایه‌های درونی جو نفوذ کند با آن مقابله می‌کند و آنها را منحرف می‌کند.

حفاظت زمین از شهاب سنگ‌ها

شهاب سنگ‌ها قطعاتی از سنگ‌های آسمانی هستند که از خارج جو زمین وارد جو می‌شوند. شهاب سنگ‌ها با سرعت بالا و انرژی زیادی که دارند، وارد جو شده و این انرژی را به الکترون‌ها منتقل می‌کنند. از این رو الکترون‌ها برانگیخته شده و نوری ساطع می‌کنند که درخشش آن را از روی زمین می‌بینیم. هنگامی که از بالای جو به سمت پایین می‌آییم، چگالی آن هر 6000 متر دو برابر می‌شود و در ارتفاع 100 کیلومتری چگالی به اندازه کافی زیاد است که پلاسمایی از جو و شهاب‌سنگ‌ها تشکیل شود. در این ارتفاع دمای شهاب سنگ‌ها به 2000 تا 3000 کلوین می‌رسد و ذوب و سپس تبخیر می‌شوند. میانگین سرعت شهاب ‌سنگ‌ها 70-10 کیلومتر بر ثانیه است. برای شهاب‌سنگ‌های کوچک اصطکاک هوا باعث می‌شود سرعت آنها صدها کیلومتر بر ساعت کم شود. بنابراین هنگامی که به زمین می‌رسند، سرعت کمی خواهند داشت. بعضی از شهاب سنگ‌های بزرگ‌تر که جرمی حدود چندصد تن دارند (احتمال وجودشان بسیار کم است) از جو عبور می‌کنند. زیرا اصطکاک جو تاثیر کمی بر سرعتشان دارد و با سرعت خطرناکی با زمین برخورد می‌کنند. در طول عمر زمین این برخوردها وجود داشته است

حفاظت زمین از اشعه‌های مضر

جو همانند فیلتر بخشی از پرتوهای خورشید را جذب و بعضی از امواج مضر مانند امواج فرابنفش را در لایه ازون بازتاب می‌کند. 30% تابش خورشید طبق پدید آلبدوبازتاب می‌گردد. (سپیدایی یا پدیده آلبدو Albedo: به معنی درصد بازتاب نور از سطح یک جسم است. مقادیر این کمیت می‌تواند از صفر (تاریک مطلق) تا یک (روشن مطلق) تغییر پیدا کند.)

لایه اوزون

همانطور که گفته شد، پرتوهاى فرابنفش داراى طول موج كوتاه و انرژى زياد هستند و با این انرژى زيادى كه دارند براى تمام موجودات زنده خطرناك مى‌باشند. خوشبختانه زمين در برابر اين پرتو خطرناک، محافظى به نام لايه اوزون دارد. لایه ازون، شدت نورهای وارد شده به جو با طول موج 200 تا 340 نانومتر را کاهش می‌دهد. در واقع مقدار UV-A وارد شده به زمین از UV-B و UV-C بیشتر بوده ، مقدار UV-B وارد شده هم کمتر و بسته به عوامل مختلف داشته و UV-C هم اصلا به زمین نمی‌رسد و توسط لایه ازن جذب می‌شود (شکل8). لایه ازن انرژی حاصل از جذب UV را به صورت گرما به لایه استراتوسفر تابش می‌کند.

شکل 8: نقش لایه ازون در کاهش پرتو فرابنفش

در گذشته مسئله UV-B به دلیل وجود لایه ازون خیلی جدی نبود. اما با نازک شدن لایه ازون در سال‌های اخیر نرخ ابتلا به سرطان‌های پوستی به شدت در حال افزایش است. البته شدت عبور UV-B از لایه ازون به تجمع مولکول‌های ازون در جو زمین بستگی دارد. همچنین میزان عبور آن در ساعت‌های مختلف روز، فصل‌های مختلف، موقعیت‌های مکانی و ارتفاعی مختلف، متفاوت است.

مولكول ازون O_۳ از يك مولكول اكسيژن و يك اتم اكسيژن كه ناپايدار و واكنش پذير است، تشكيل شده است. پيوند ميان مولكول اكسيژن و اتم اكسيژن در مولكول ازون بسيار ضعيف بوده و ممكن است با كوچكترين برخورد از هم جدا و يا با دريافت كوچكترين انرژى به حالت اوليه خود برگردند. لايه ازون در لايه استراتوسفر زمين قرار دارد. در شب‌ها به دليل عدم دسترسى به انرژى تابشى خورشيد، ضخامت لايه ازون كمتر از ضخامت آن در روزها است. هنگامى كه پرتوهاى فرابنفش به مولكول‌های ازون برخورد مى‌كنند، پرتوهاى فرا بنفش مقدار زيادى از انرژى خود را از دست داده و به پرتوهاى فرو سرخ تبديل مى‌‌‎شوند. همچنين بر اثر اين برخورد، مولكول ازون به مولكول اكسيژن و اتم اكسيژن تبديل مى‌شود و با تابش مجدد نور خورشيد، مولكول ازون دوباره پديدار مى‌شود (شکل9). مولكول‌هاى ازون هرچند كه براى ما مفيد هستند، اما وجود آنها در لايه تروپوسفر (لايه‎اى كه ما در آن زندگى مى‌كنيم) بسيار خطرناك است. نيتروژن‌هاى پراكسيد خارج شده از اگزوز موتورهاى ديزلى بر اثر تابش نورخورشيد (عمل فتو شيميايى) با مولكول‌هاى اكسيژن واكنش مى‌دهند و مولكول‌هاى ازون را به وجود می‌آورند. چون در مولكول‌هاى ازون اتم هاى اكسيژن فعال (راديكالى) وجود دارد، تنفس آن، موجب اختلال در دستگاه تنفسى مى شود .

شکل9: فرآیند تشکیل مولکول‌های ازون در جو زمین

عوامل موثر بر UV

برخی عوامل محیطی باعث تغییر در میزان اشعه فرابنفشی که به انسان می‌رسد، می‌شوند. در زیر برخی از مهم‌ترین این عوامل را مرور خواهیم نمود (شکل10):

زمان تابش

در طول 1 ساعت از روز حدود 20 تا 30 درصد پرتوهای UV به ما می‌رسد. ولی در برخی از ساعات شبانه روز میزان اشعه‌ای که به زمین می‌رسد، به حداکثر می‌رسد. به طور مثال بین ساعت‌های 10 صبح تا 14 بعدازظهر یک روز تابستان، این مقدار به 75 درصد می‌رسد.

فصل

در مناطق گرمسیری آسیب‌های رسیده از UV به زمین به شدت وابسته به فصل است.

عرض جغرافیایی

میزان پرتوهای UV سالانه با افزایش فاصله از خط استوا كاهش می‌یابد. مثلا در فصل تابستان که نیم‌کره جنوبی بیشتر به خورشید نزدیک است، اشعه UV-B بیشتری دریافت می‌کند.

وجود ابر

ابرها باعث كاهش رسیدن پرتو UV به زمین می‌شوند، اما بخارات موجود در ابر، پرتوهای فروسرخ را بیشتر از فرا بنفش تضعیف می‌كنند. مثلا نیوزلند و استرالیا 10 درصد بیشتر از انگلستان UV-B دریافت می‌کنند.

انعكاس سطحی

انعكاس UV از سطح زمین به ویژه دریا، معمولاً كمتر از 7 درصد است، ولی سنگ گچ حدود 25 درصد پرتوهای دریافتی را منعكس می‌كند. محققان نشان دادند برف تازه 20- 30 درصد پرتو UVB را جذب و بیش از 80 درصد پرتوها را منعكس می‌كند.

ارتفاع

عموماً هر یك كیلومتر افزایش ارتفاع باعث افزایش دریافت UV به میزان حدود 10 درصد می‌شود، در مكان‌هایی پایین‌تر از سطح دریا میزان UV كمتر از مناطق در سطح دریا است.

شکل 10: عوامل موثر بر UV

تأثیرات مثبت پرتو فرابنفش

پرتو فرابنفش با وجود تمام مضراتی که برای حیات بشر دارد، از فوائد و تاثیرات مثبتی نیز برخوردار است.

نور درمانی

از سال‌ها پیش خواص درمانی نور برای بشر شناخته شده بود، به طوریکه مصریان قدیم نیز از کاربرد نور در درمان امراض پوست با اطلاع بوده و از آن استفاده می‌کردند. از سه دهه اخیر که دستگاه‌های درمانی با نور تکمیل و پیشرفت‌هایی در آن حاصل شد، کاربردهای پزشکی آن تکمیل‌تر و مقالات تحقیقاتی و پژوهشی بسیاری از آن استخراج شد و در حال حاضر در کلیه کتاب‌های درماتولوژی و درمان شناسی، کاربرد درمان با نور در بیماری‌های پوستی مشخص شده است.

برهمین اساس دستگاه‌هایی ساخته شد که بخش‌های مفید این اشعه را تولید می‌کند (شکل11). به درمان بیماری با این دستگاه، نوردرمانی یا Phototherapy گفته می‌شود. طول موج معمول اشعه فرا بنفش نوع B بین 320-290 نانومتر است، ولی اشعه فرابنفش باند باریک طول موج حدود311 نانومتر دارد. در حال حاضر نور درمانی با اشعه فرابنفش باند باریک شایع‌ترین روش نوردرمانی در درمان بیماری‌های پوستی است. نور درمانی با اشعه فرا بنفش باند باریک نسبت به نور درمانی با اشعه فرا بنفش معمولی چهار مزیت دارد:

1- مدت اشعه درمانی کمتر ولی شدت آن بیشتر است.

2- دوره درمان با باند باریک کوتاه‌تر است.

3- احتمال پاسخ درمانی با باند کوتاه بیشتر است.

4- پس از درمان با باند کوتاه بیمار مدت بیشتری در بهبودی می‌ماند.

شکل 11: دستگاه مورد استفاده در نوردرمانی

منطقه دیگری از اشعه فرا بنفش با طول موج 320 تا 400 نانومتر که معروف بهUV-A می‌باشد، قدرت کارآیی ضعیفی در درمان دارد. جهت استفاده‌های درمانی از UV-A، توام نمودن این اشعه با مصرف موادی که پوست را به نور حساس می‌نماید و خاصیت نفوذی آن را نیز بیشتر می‌کند، مثل داروی پسورالن و مشابهات آنها سبب می‌شود تا میزان کارایی آن بیشتر شود. این درمان جهت امراضی چون اختلال در تولید رنگدانه و طاسی منطقه‌ای مفید می‌باشد (شکل12). همچنین اشعه فرابنفش برای درمان برخی دیگر از بیماری‌ها استفاده می‌شود که عبارتند از:

بیماری پوستی مزمن خود ایمنی به نام پسوریازیس ، بیماری عروقی پوست به نام پاراپسوریازیس ، مراحل اولیه لنفوم پوست ، کاهش اگزما و خارش‌های پوست ناشی از آن، تسکین خارش‌های پوست در بیماران کبدی و کلیوی، کاهش و جلوگیری از دردهای زونا در شروع بیماری یا مرحله تاولی و اسکلرودرمای موضعی

شکل12: علائم بیماری‌های پوستی مانند بیماری Vitiligo و طاسی منطقه ای.

میکروب زدایی

طیفی از اشعه فرا بنفش که طول موج آن از 210 تا280 نانومتر است و به نام UV-C شناخته می‌شود، دارای قدرت باکتریوساید (باکتری کشی) بوده و خواص ضدعفونی کننده دارد و لذا در اتاق‌های عمل جراحی و بعضی از مراکز بهداشتی و درمانی جهت استریل کردن و میکروب زدایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ولی در بیماری‌های پوستی مصرف خاصی ندارد، زیرا هم خطر عوارض پوستی داشته و هم روی بینایی اثرات سوئی دارد.

کاربرد در زیبایی

اشعه فرابنفش نوعA در سولاریوم مورد استفاده قرار می‌گیرد که کاربرد آن برنزه شدن پوست افراد سالم می‌باشد.

تولید ویتامین D

از جمله اثرات مثبت قرار گرفتن در معرض تابش UV-B، تحریک پوست جهت تولید ویتامین D است. تخمین زده می‌شود که علت مرگ ناخواسته سالانه ده‌ها هزار نفر در سراسر دنیا تنها به دلیل کمبود و اختلال در جذب ویتامین D بوده‌است. البته امروزه در برخی کشورها تاکید بسیاری بر غنی سازی مواد خوراکی با افزودن رژیم‌های ویتامین D و کلسیم است که در مقایسه با اثرات سوء محتمل UV-B بر پوست بدن انسان (سرطان)، بسیار بهتر است.

ویتامین D از ویتامین‌های محلول در چربی است و از راه‌های مختلفی به بدن می‌رسد. اصلی‌‌ترین راه تأمین ویتامین D برخورد نور فرابنفش آفتاب و تغییرات پیش سازهای زیر پوستی است (شکل13). ویتامین D در منابع غذایی حیوانی مانند کبد ماهی، شیر، کره و زرده تخم مرغ نیز وجود دارد. در گیاهان نیز پیش‌سازهای تولید کننده ویتامین D موجود است. برای کودکان و زنان باردار و شیرده روزانه 400میلی گرم از این ویتامین لازم است. اهمیت بسیار زیاد ویتامین D، موجب می‌شود تا افزایش و یا کمبود آن در افراد موجب ایجاد بیماری‌هایی نظیر راشیتیسم یا نرمی استخوان در کودکان ، استئومالاسی یا نرمی استخوان در بزرگسالان، استئوپروز یا پوکی استخوان و بیماری MS گردد .

شکل13: فرآیند تولید ویتامین D تحت تاثیر اشعه فرابنفش در بدن انسان.

راه‌های حفاظت در مقابل اشعه فرا بنفش

1. قابلیت خود حفاظتی طبیعی بدن جهت حفاظت از اثرات مخرب پرتو فرابنفش؛ بدن انسان از خود نوعی رنگدانه (پیگمنت) قهوه‌ای رنگ به نام ملانین تولید می‌کند که این عمل با جلوگیری از نفوذ تابش به نسوج عمقی می‌تواند سودمند باشد.

تولید ملانین در یک بخش سلول ملانوسیت به نام ملانوزوم از اسیدآمینه تیروزین اتفاق می‌افتد. مو و پوست با رنگدانه تیره، حاوی ملانوزوم‌هایی با مقادیر بیشتر ملانین هستند، لذا مرگ این سلول‌ها باعث ایجاد پوستی روشن و یا کاملا سفید رنگ در فرد می‌شود. ملانین شایع یوملانین است که رنگدانه‌ای قهوه‌ای مایل به سیاه است. تراکم ملانوسیت‌ها در پوست و مو بین نژادهای مختلف یکسان است، اما تفاوت رنگ پوست در نژادهای مختلف به علت تفاوت درمیزان تولید رنگدانه توسط ملانوسیت‌ها است که میزان آن با نژاد، عوامل ژنتیکی، عوامل هورمونی و تماس با آفتاب رابطه دارد .

2. همچنین برای محافظت در برابر اشعه فرابنفش می‌توان از محصولات جلوگیری کننده از نفوذ تابش UV به بدن مانند لوسیون‌های ضدآفتاب که بیشتر به نام Sun blocks معروفند، استفاده کرد. اکثر کرم‌های ضد آفتاب با اعلام درجه مقاومت خویش بر اساس معیار SPF ظاهراً تنها قادر به محافظت پوست از باند UV-B هستند که همین نکته می‌تواند انسان را به اشتباه بیندازد، زیرا باند UV-A که توسط این گونه لوسیون‌ها پوشش داده نمی‌شود، به علت قدرت نفوذ بسیار بالا در نسوج بدن، عامل اصلی و اولیه سرطان پوست در انسان شناخته شده‌ است.

3. طبق استاندارد UPF نوع پوشش یا لباس هم در جلوگیری از تابش‌های باند UV-A و UV-B موثر بوده و لباس‌ها نیز بر حسب توان مقاومتشان، دسته بندی می‌شوند. بنابراین نوع لباس پوشیدن ما هم در حمایت از نسوج بدن در مقابل UV قابل توجه و اهمیت است.

4. حفاظت از چشم، تابش UV-B با قدرت بالا برای چشم بسیار مخرب بوده و می‌تواند باعث اختلالات موقت و دائم گردد. پوشش حفاظتی چشم برای کسانی که به مدت طولانی در معرض تابش فرابنفش و به خصوص از نوع طول موج کوتاه آن هستند، توصیه می‌گردد؛ مانند کوه‌نوردان و اسکی بازان که به جهت اقامت‌های طولانی در ارتفاعات بالا، عملاً با رقیق شدن هوا، عامل اصلی مقاومت در مقابل تابش فرابنفش را از دست می‌دهند. اگر چه عینک‌های آفتابی معمولی به میزان کمی در مقابل تابش فرابنفش مقاومند، اما توصیه می‌گردد که حتی المقدور از لنزهای پلاستیکی (ترجیحاً از جنس پلی کربنات به جای لنزهای شیشه‌ای استفاده گردد، زیرا شیشه معمولی در مقابل UV-A فاقد مقاومت بوده و آن را به راحتی از خود عبور می‌دهد. عینک‌ها باید قادر باشند از ورود تابش‌های فرابنفش از کناره‌ها و بالا و پایین نیز جلوگیری کنند .

فوائد شب

نکته دیگری که در این آیه مطرح است، آن است که خداوند در ابتدای آیه به سایه یا پوشش خاصی اشاره نکرده و می‌فرماید: «وَ اللَّهُ جَعَلَ لَكُمْ مِمَّا خَلَقَ ظِلالاً» یعنی از هرآنچه خلق کرده سایه‌هایی قرار داده است. در وهله اول ممکن است ذهن انسان متوجه سایه‌های متعارفی شود که به طور روزمره با آنها سرو کار دارد همانند سایه درختان و ابنیه و ...اما باید توجه داشت که بزرگ‌ترین و موثر‌ترین سایه‌ای که خداوند برای ما ساکنان زمین قرار داده، سایه خود زمین است که نیمی از کره زمین را در بر گرفته و شب نام دارد . نقش این سایه بزرگ در زندگی انسان‌ها و به طور کلی ساکنان کره زمین بر هیچ کس پوشیده نیست.

امروزه دانشمندان دریافته‌اند که شب در ساعت زیستی بدن انسان، نقش بسیار مهمی دارد (شکل14). چنانچه اختلال در ساعت زیست‌شناختی انسان می‌تواند زمینه‌ساز بیماری‌های بسیاری شود. زیرا بسیاری از مهم‌ترین مکانیسم‌های مهم بدن فقط در ساعات شب رخ می‌دهد که می‌توان به برخی از آنها اشاره کرد: از بین بردن مواد سمی و غیر ضروری توسط آنتی اکسیدانها،سم زدایی در کیسه صفرا، ریه‌ها و روده بزرگ، جذب مواد مغذی و عملیات خون سازی توسط مغز استخوان.

نکته جالب توجه این است که پوست نیز دارای ساعت زیستی می‌باشد، به صورتی که تنها زمانی که در معرض نور قرار دارد، به ساخت ملاتونین و کراتینوسیت‌ها می‌پردازد.

در سال 1973 کنگره‌ای بین المللی درباره موضوع خورشید در خدمت انسان در یونسکو تشکیل شد. در این کنگره تعداد زیادی از اعضا توضیحات و آزمایشات خود را درباره نقش دوگانه (سودآور و زیان‌آور) نور خورشید بیان کردند که برخی از اکتشافات نشانه‌ای از بوجود آمدن یک شاخه علمی به نام کرونوبیولوژی گردید. این رشته از این جهت اهمیت بسیاری دارد که اختلاف تاثیر داروها و مواد سمی را در ساعات مختلف شب و روز نشان می‌دهد.

شکل14: ساعت زیستی بدن انسان

همچنین مى‌‏دانیم که انسان در برابر نور و روشنائى تمایل به تلاش و کوشش دارد و تمام سلول‌هاى بدن آماده فعالیت هستند و به همین دلیل خواب در برابر نور، آرامبخش نیست. امروزه از نظر علمى مسلم است که خواب در محیط تاریک آرام‌بخش‏‌تر و عمیق‌تر است.

شاید بتوان گفت که خداوند با در نظر داشتن چنین ابعاد وسیع و موثری برای سایه و همچنین پوشش آن را در شمار نعمت‌های مهم خود در این سوره بیان می‌کند و ابتدا نیز با بیانی عام که هر گونه سایه و پوششی را شامل شود، آغاز کرده و سپس از نوع متداول و شناخته شده‌ای از پوشش و سایه در عصر نزول که بیشتر مورد استفاده بوده است، یعنی پناهگاه‌های کوهستانی نام می‌برد.

مصداقی بارز از پوشش و سایه

خداوند در ادامه این آیه می‌فرماید: «وَ جَعَلَ لَكُمْ مِنَ الْجِبالِ أَكْناناً» و از كوه‌‏ها براى شما پناهگاه‌‏هايى قرار داد. واژه اکنان جمع کِنّ از ماده «ک، ن، ن» به معنای پوشش و صیانت است مصطفوی بر آن است که دو قید پوشش و حافظ بودن در این ماده لحاظ شده است. واژه کِنّ به معنای محافظ و پوشش شئ ، هر چیزی که شیئ دیگری را حفظ کند و همچنین به معنای خانه و آنچه که از گرما و سرما باز می‌دارد، مانند مسکن و بنا گفته شده است.

به نظر می‌رسدکه اشاره به پناهگاه‌های کوهستانی پس از ذکر نعمت ظلال، به عنوان مصداق بارزی از پوشش و سایه است که در شرایط سختی که مفری از آفتاب و یا سایر خطرات محیطی در دسترس نیست، به کمک انسان می‌آید. اما در شرایطی که حتی چنین محافظی نیز در دسترس نباشد، تنها چیزی که می‌تواند انسان را محافظت نماید، لباس است.

مصداقی مغفول از پوشش و سایه

خداوند در ادامه آیه از نوعی از پوشش و سایه نام می‌برد که انسان به طور طبیعی آن را محافظ بدن خود قرار داده و به تن می‌کند. البته شاید لباس کمتر از این منظر که خود نوعی سایه است، مورد توجه بوده و مزایای دیگر آن بیشتر به چشم آید، ولی باید توجه داشت که در این آیه، این بعد از فواید لباس نیز مورد نظر است؛ چراکه در آیه تصریح شده است که لباس انسان را از گرما و از بأس و سختی محافظت می‌کند.

برای روشن‌تر شدن معنای آیه باید نگاهی دقیق‌تر به واژگان آن داشته باشیم.

سرابیل در لغت

سرابیل جمع سربال از ماده «س،ر،ب،ل» است که به معنای قمیص و پیراهن از هر جنسی گفته شده، و اعم از لباس دوخته و ندوخته است برخی نیز سربال را به طور کلی به معنای هرچیزی که پوشیده می‌شود دانسته‌اند همچنین معنای زره نیز برای این واژه ذکر شده است. مصطفوی سربال را به معنای لباس مخصوصی دانسته است که بر نصف بالایی بدن پوشیده یا انداخته می‌شود، همانطور که سروال لباسی است که بر قسمت پایینی بدن پوشیده می‌شود. همچنین سربال می‌تواند به معنای لباسی باشد که از سختی و شدتی که متوجه انسان می‌شود و وی را در معرض خطر و هلاکت قرار می‌دهد، حفظ می‌کند، مانند زره در جنگ. باید توجه داشت که این سختی و شدت می‌تواند از هر نوعی مانند طوفان، سرمای شدید، باران و غیر آن باشد.

آرتور جفری در کتاب واژه‌های دخیل در قرآن مجید بر آن است که از کاربرد واژه سربال در شعر کهن عربی به خوبی روشن می‌شود که معنای آن پیراهن - به ویژه پیراهن مردانه - است. اما فریتاگ گمان می‌برد که این واژه همان شلوار فارسی است که اصل و منشا سرواله و سربال دانسته شده است. هرچند که بسیاری از دانشمندان با این نظر موافقند اما دوزی خاطر نشان می‌سازد که شلوار فارسی به معنای لباسی است که برای پایین تنه است، نه تن پوش و پیراهن و آن مرکب از شل به معنای ران و وار است.

بدین ترتیب با توجه به آنچه گفته شد، می‌توان چنین نتیجه گرفت که اکثر لغویون در معنای پیراهن و یا به طور کلی هر آن چیزی که پوشیده می‌شود (فارغ از جنس و نوع آن) برای واژه سربال اتفاق نظر دارند.

نکته دیگری که در این فراز از آیه باید مورد توجه قرار گیرد، معنای واژه حرّ است و اینکه چرا خداوند لباس را تنها به عنوان محافظی از گرما معرفی می‌نماید.

حرّ در لغت

واژه حَرّ (مصدر) از ماده «ح،ر،ر»متضاد برد و سرماست. از این ماده واژه حَرور به معنای گرمای خورشید و باد گرمی که در شب و گاه در روز می‌وزد آمده است. همچنین واژه حُرّ به معنای آزاد و خلاف عبد و تحرير بمعنى آزاد كردن گفته شده است.

با توجه به اینکه یکی از محورهای این آیه، بحث در خصوص سایه و محافظت آن در برابر تابش خورشید است، می‌توان گفت که منظور از حرّ در واقع حرارت ناشی از تابش خورشید است و نه هر نوع گرمایی. اما در خصوص اینکه چرا در این آیه خداوند لباس را تنها به عنوان پوششى در برابر گرما ذکر کرده، بى آنکه اشاره‌اى به سرما کند – با اینکه محافظت کردن لباس در برابر سرما بسیار مشهودتر است- ، مفسران دلایل مختلفی مطرح کرده‌اند که به اختصار به آن می‌پردازیم:

• اینکه لباس انسان را از سرما حفظ می‌کند، روشن و آشکار است ولی چون لباس از گرما هم حفظ می‌کند، در اینجا به فایده پنهان آن اشاره شده است.

• هرچه انسان از گرما حفظ می‌کند، از سرما هم حفظ می‌کند .

• چون مخاطب کلام مردم مناطق گرمسیرند، آنچه از گرما حفظ می‌کند برایشان از اهمیت بیشتری برخوردار است .

• عرب در بسيارى از موارد، از دو ضد يكى را به عنوان اختصار ذكر مى‏‌كند و دومى به قرينه اولى روشن مى‏‌شود ؛ یعنی در این آیه سرما هم مورد نظر بوده ولی به قرینه ذکر شدن گرما، حذف شده است.

• تحمل انسان در مقابل گرما و تابش شديد آفتاب كمتر از مقاومت او در برابر سرما است، چرا كه حرارت درونى انسان در سرما تا حد زيادى مى‏‌تواند او را حفظ كند، ولى دفاع بدن در مقابل گرما كمتر است .

هرچند که این پاسخ‌ها در جای خود می‌تواند به نحوی توجیه‌گر آیه باشند، اما به نظر می‌رسد که پاسخ اصلی این سوال را باید در سیاق آیه و مطلبی که در آن در جریان است، جستجو کرد. از آنجا که گفتیم واژه ظلال می‌تواند به دو معنای پوشش به طور عام و سایه به طور خاص دلالت نماید، و مثالی که به دنبال آن در آیه آورده شده، یعنی پناهگاه‌های کوهستانی نیز موید هر دو معنا است، لذا خداوند در ادامه به لباس به عنوان یکی از نعمت‌های مهم خود اشاره کرده و بر وجود این دو جنبه مهم یعنی پوشش و محافظ بودن «تَقيكُمْ بَأْسَكُمْ» و سایه بودن آن «تَقيكُمُ الْحَرَّ» تاکید می‌نماید.

بنابراین می‌توان گفت از آنجا که در آیه بحث پیرامون دو محور پوشش و سایه است، به لباس نیز از این منظر نگاه شده و تنها این دو خاصیت آن ذکر شده است. البته این بدین معنا نیست که خواص و فوائد دیگر لباس بی‌اهمیت باشد یا اینکه از ذکر آن‌ها غفلت شده باشد، چراکه خداوند در جای خود به خصوصیات دیگر لباس اشاره کرده است؛ به عنوان مثال در آیه 26 سوره اعراف در خصوص نقش پوشاندن عیوب و زینت بودن لباس می‌فرماید:

يَٰبَنِىٓ ءَادَمَ قَدْ أَنزَلْنَا عَلَيْكُمْ لِبَاسًا يُوَٰرِى سَوْءَٰتِكُمْ وَرِيشًا وَلِبَاسُ ٱلتَّقْوَىٰ ذَٰلِكَ خَيْرٌ ذَٰلِكَ مِنْ ءَايَٰتِ ٱللَّهِ لَعَلَّهُمْ يَذَّكَّرُونَ

ای فرزندان آدم! لباسی برای شما فرستادیم که اندام شما را می‌پوشاند و مایه زینت شماست؛ اما لباس پرهیزگاری بهتر است! اینها (همه) از آیات خداست، تا متذکّر (نعمتهای او) شوند!

آیه 26 سوره اعراف

به عبارت دیگر باید گفت که اساساً ذکر سرابیل در این آیه به دنبال نعمت ظلال و پناهگاه‌های کوهستانی به دلیل وجه مشترکی است که با نعمت‌های مذکور دارد و این وجه مشترک همان دو خاصیت پوشش بودن به طور عام و سایه بودن آن به طور خاص است. از این رو اگر خواص دیگر لباس مثل محافظت در برابر سرما در این سیاق ذکر می‌شد، به انسجام کلام لطمه وارد می‌شد، لذا خداوند با آوردن عبارت «تَقيكُمُ الْحَرَّ» از ذکر واژه «البرد» خودداری نموده است.

نقش لباس در محافظت انسان از تابش مضر آفتاب

حال باید دید که آیا لباس می‌تواند نقشی در محافظت بدن از تابش مضر آفتاب داشته باشد یا خیر. میزان اشعه فرا بنفش که می‌تواند از میان لایه‌های پوشاک بسته به جنس و رنگ عبور می‌کند، متفاوت است. پس لباس‌ها فاکتوری برای محافظت بدن در مقابل نور خورشید می‌توانند باشند. برخی از تولید کنندگان پوشاک مثل North Face میزان محافظت در برابر نور خورشید را برای محصولاتشان اعلام می‌کنند. این خاصیت مربوط به پوشاک بیرونی می‌باشد که گاه افراد آنها را در شرایط هوای گرم و هنگام فعالیت شدید به عنوان تنها لایه به تن دارند. این خاصیت را برای لباس‌ها با واحد SPF و یا UPF نمایش می‌دهند. معمولا این لباس‌ها دارای SPF 30 هستند.

عوامل موثر در قدرت محافظت لباس (شکل 15)

1. الیاف مختلف قدرت محافظت مختلفی دارند، مثلا الیاف %100 پلی استر نسبت به سایر الیاف 2 تا 3 برابر محافظت بیشتری دارند. بعد از پلی استر پارچه‌های پشمی، نایلونی و ابریشمی بهترین محافظت را دارند و ضعیف‌ترین پارچه ها، پارچه‌های نخی، کتان و ریون هستند.

2.نکته مهم‌تر از جنس الیاف نحوه بافت و تراکم الیاف است، به این معنی که هر چه در تهیه لباس تراکم بافت الیاف، ضخامت و وزن الیاف بیشتر باشد، قدرت محافظت نیز بیشتر می‌شود.

3. نکته دیگر رنگ لباس است. رنگ‌های تیره محافظت بیشتری در مقابل اشعه فرا بنفش دارند. رنگ مشکی 5 برابر نسبت به رنگ سفید محافظت بیشتری دارد. جمعی از محققان دانشگاه Polytechnic University of Catalonia در اسپانیا به رهبری دكتر ریوا در مطالعات خود دریافتند که رنگ یكی از عوامل مهمی است كه میزان محافظت لباس افراد را در برابر اشعه UV مشخص می‌كند. محققان بافته‌های نخی رنگ شده در گستره وسیعی از رنگ‌های آبی،‌ قرمز و زرد را بررسی و قابلیت هر كدام در جذب اشعه UV را مورد مطالعه قرار دادند که در بررسی‌های خود متوجه شدند که لباس‌های قرمز و آبی تیره بهتر از رنگ‌های روشن مانند زرد از پوست در برابر اشعه فرابنفش خورشید محافظت می‌كند.

همچنین هنگامی که لباس خیس باشد محافظت SPF آن تا 3 برابر کاهش می‌یابد. این نکته هم واضح است که زمانی که دو لباس روی هم پوشیده شود، محافظت آن هم دو برابر می‌شود. نتایج این پژوهش‌ها می‌تواند به طراحان لباس كمك كند تا لباس‌های ضد اشعه UV طراحی كنند .

شکل 15: فاکتورهای مهم در لباس که مقدار محافظت در مقابل UV را تغییر می‌دهد.

نقش لباس در محافظت انسان در برابر انواع شرایط سخت

همانطور که گفته شد، بحث اصلی در این آیه درباره پدیده سایه و پوشش است و به لباس نیز از این منظر نگاه شده است. در قسمت قبل به نقش سایه بودن لباس و محافظت آن از تابش خورشید اشاره شد. در این قسمت برآنیم که به نقش پوششی و محافظتی عام لباس در برابر انواع سختی «وَ سَرابيلَ تَقيكُمْ بَأْسَكُمْ» بپردازیم.

واژه بأس از ریشه «ب،ء، س» است که بر شدت و سختی و آنچه مشابه آن است، دلالت می‌کند. مصطفوی می‌گوید اصل این ماده به معنای شدت و سختی در آنچه ناپسند انسان است، می‌باشد. با توجه به اصل معنایی موجود در این ماده برای واژه بأس معانی مختلفی از قبیل شدت و سختی در جنگ ، عذاب ، سختی و ناپسندی ، خوف، قدرت و شدت عمل مطرح شده است. بدین ترتیب می‌توان گفت که واژه بأس معنای عامی دارد که می‌تواند انواع شرایط سخت و مشقت آمیز را شامل شود. اما در مورد استعمال آن در این آیه، تقریباً اکثر مفسران معتقدند که منظور از سرابیلی که شما را از بأستان محافظت می‌کند «وَ سَرابيلَ تَقيكُمْ بَأْسَكُمْ»، زره‌های آهنی است که در جنگ استفاده می‌شوند. همچنین کاربرد واژه بأس در آیات قرآن چنین است که وقتی به گروهی از انسان‌ها یا ضمیری که به آنها بر می‌گردد، اضافه شود، بیشتر در معنای سختی و شدت جنگ به کار می‌رود، اما با این وجود نمی‌توان از معنای کلی و عامی که در این واژه نهفته است، یعنی هر نوع شدت و سختی نیز صرف نظر کرد. طباطبایی می‌گوید: واژه‌های «البأساء»، «البأس»و «البؤس» هر سه به معناى شدت و گرفتارى است، الا اينكه «البؤس» بيشتر در جنگ و امثال آن استعمال مى‏‌شود و «البأساء» و «البأس» در غير جنگ، از قبيل فقر و قحطى و امثال آن به كار مى‌‏رود.

در اینجا این سوال به ذهن می‌رسد که چگونه خداوند تولید لباس را که کاری بشری و دست ساز انسان است، به خود نسبت می‌دهد و آن را آفرینش خود می‌داند؟

در پاسخ باید گفت این مساله که خداوند فعل انسان را به خود نسبت می‌دهد و آن را آفرینش خود می‌داند، تنها مختص به این آیه نبوده و در آیات دیگری نیز ذکر شده است . از آن جمله خداوند در آیه 80 سوره نحل ساخت خانه از پوست چهارپایان و آرامش یافتن در خانه‌ها، همچنین ساخت اثاثیه و لوازم زندگی از پشم، کرک و موی حیوانات را به خود نسبت داده و خلقت خود می‌داند:

وَٱللَّهُ جَعَلَ لَكُم مِّنۢ بُيُوتِكُمْ سَكَنًا وَجَعَلَ لَكُم مِّن جُلُودِ ٱلْأَنْعَٰمِ بُيُوتًا تَسْتَخِفُّونَهَا يَوْمَ ظَعْنِكُمْ وَيَوْمَ إِقَامَتِكُمْ وَمِنْ أَصْوَافِهَا وَأَوْبَارِهَا وَأَشْعَارِهَآ أَثَٰثًا وَمَتَٰعًا إِلَىٰ حِينٍ

و خدا برای شما از خانه‌هایتان محل سکونت (و آرامش) قرار داد؛ و از پوست چهارپایان نیز برای شما خانه‌هایی قرار داد که روز کوچ کردن و روز اقامتتان، به آسانی می‌توانید آنها را جا به جا کنید؛ و از پشم و کرک و موی آنها، برای شما اثاث و متاع (و وسایل مختلف زندگی) تا زمان معیّنی قرار داد.

آیه 80 سوره نحل

همانطور که ملاحظه می‌شود، خداوند همانگونه که خلقت شب و روز را که بشر هیچگونه نقشی در آن ندارد، با فعل «جعل» به خود نسبت می‌دهد، تولید اثاثیه و لوازم زندگی یا تولید لباس را نیز که فعل انسان است با فعل جعل به خود نسبت می‌دهد. به نظر می‌رسد که علت این انتساب این باشد که در واقع برای خداوند آنچه که مستقیماً و بدون دخالت بشر آفریده و آنچه که بشر تولید کرده است، یکسان بوده و هر دو را خلقت خود می‌داند، چراکه این اوست که مقدمات و مواد اولیه تولیدات بشری را فراهم کرده و اوست که بشر را بر انجام چنین کارهایی قادر ساخته است . به عبارت دیگر نقش انسان به هیچ وجه نقش یک آفریننده و ایجاد کننده نبوده و تنها نقش او به فعلیت رساندن آنچه بالقوه موجود بوده، است.

علامه طباطبایی در پاسخ اینکه خداوند لباس را با اينكه عمل خود انسان است، مخلوق خود می‌شمارد، می‌گوید: این مساله نظير آيه

وَٱللَّهُ خَلَقَكُمْ وَمَا تَعْمَلُونَ

با اینکه خداوند هم شما را آفریده و هم بتهایی که می‌سازید!»

آیه 96 سوره صافات

است، كه عمل انسان را هم مخلوق خدا شمرده است. و جهتش اين است كه از نظر تكوين فرقى ميان نسبتى كه عمل انسان به خدا دارد، و نسبتى كه عمل طبايع از قبيل زردى طلا و شيرينى عسل و روئيدن گياهان به وى دارد، نيست، زيرا جميع علل و اسباب و قدرت آنها همه منتهى به خداى سبحان است، و خداوند به همه آنها و آثارشان احاطه دارد . بنابراین باید گفت که هر آنچه هست، چه دست ساز بشر باشد و چه نباشد، خلقت خداوند است و از همین روست که خداوند تولیدات بشری را نیز نعمت و خلقت خود می‌داند.

با توجه به آنچه که گفته شد، بار دیگر به تفسیر آیه باز می‌گردیم. نکته دیگری که در این قسمت آیه یعنی «وَ جَعَلَ لَكُمْ سَرابيلَ تَقيكُمُ الْحَرَّ وَ سَرابيلَ تَقيكُمْ بَأْسَكُمْ» حائز اهمیت است، این است که با توجه به اینکه گفته شد، واژه «بأس» می‌تواند انواع شرایط سخت را در بر بگیرد و اینکه خداوند از فعل «جعل» برای ایجاد لباس‌هایی که از گرمای خورشید و انواع شرایط سخت و مشکل‌زا انسان را محافظت می‌کند، استفاده کرده است، این آیه در واقع پیش گویی خداوند است که انسان می‌تواند برای هرگونه شرایط سخت و خطرآفرینی لباس محافظ تهیه کند، یعنی خداوند این امکان بالقوه را در طبیعت قرار داده و چنین توانایی و قدرتی را نیز در وجود انسان، البته به صورت بالقوه قرار داده است. این پیش گویی خداوند در عصر ما با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی به حقیقت پیوسته و بشر تاکنون توانسته است که انواع مختلفی از لباس‌های ایمنی و محافظ برای شرایط مختلف تولید کند و این مسیر همچنان ادامه دارد.

انواع لباس‌های محافظ

برخی لباس‌های دست ساز بشر می‌توانند انسان را از انواع سختی‌ها حفظ کنند. از آن جمله می‌توان به لباس‌های آتش نشانی، ضدگلوله، ضد الکتریسیته ساکن، ضد اشعه ایکس، ضدباکتری، ضد عرق، ضد لک، لباس‌های فضایی و... اشاره کرد. در این قسمت به توضیح درباره اهمیت برخی از این لباس‌ها می‌پردازیم.

قدمت صنعت نساجی به هزاران سال پیش باز می‌گردد. جایی که از پشم حیوانات با ساده‌ترین ابزار نخ ریسیده می‌شد و با ساده‌ترین روش‌ها به پارچه مبدل می‌گردید. اما امروزه جایگاه این صنعت بسیار دگرگون شده و منسوجات تنها شامل لباس نمی‌شوند، بلکه در صنایع دفاعی، الکترونیک، کشاورزی، امور عمرانی، تصفیه آب، تهیه مواد شیمیایی، کالاهای ورزشی، حمل و نقل، خودروسازی، پزشکی، صنایع غذایی، معماری و ساخت و ساز، هوافضا و صنایع کاغذ نیز از آنها استفاده می‌شود.

در این میان، فناوری نانو نیز به عنوان یک فناوری نوظهور، ظرفیت و توانایی زیادی را برای متحول کردن ملزومات مورد استفاده‌ی بشر دارا می‌باشد. فناوری نانو در صنایع نساجی بسیاری از منسوجات مورد استفاده را بصورت هوشمند درآورده است که می‌تواند انسان را در شرایط سخت مانند فضا، آتش ، جنگ و بسیاری شرایط سخت دیگر، محافظت کند (سلیمی، طاهری، احمدوند، .

لباس ضد گلوله

انسان از هزاران سال پیش زره به تن کرده است، قبایل باستان در هنگام شکار پوست حیوانات را به دور بدنشان می‌بستند. جنگجویان روم باستان و اروپایی‌های قرون وسطی، پیش از رفتن به میدان نبرد، بدن خود را با صفحه‌های فلزی می‌پوشاندند.

درحاليکه تا جنگ جهاني دوم استفاده از جليقه ضد گلوله تنها به واحدهای زرهی خط شکن محدود بوده و بصورت ورقه‌های سنگين پرس شده از فولاد سخت ساخته مي شده است، تاريخ ذکر مي کند که لطفعلي خان زند 250 سال پيش بارها در هنگام جنگ از بين آماج گلوله لشکريان انبوه آغامحمدخان به طور معجزه آسائی سالم عبور می‌کند، ولي کسی سخنی ازجليقه نمدی ضدگلوله او به ميان نمی‌آورد.

مهندسین در دهه ۱۹۶۰ یک جلیقه ضد گلوله و مناسب را ساختند که بر خلاف زره‌های سنتی بسیار راحت بود. جلیقه‌های ضد گلوله سبک از فلز ساخته نشده‌اند، بلکه از بافت‌های فیبری که قابل دوخت بر روی جلیقه و دیگر لباس‌های سبک می‌باشد ساخته شده‌اند.

معروف‌ترین ماده‌ای که در ساخت جلیقه‌های ضد گلوله به کار می‌رود، الیافی به نام Kevlar است که الیافی سبک وزن است که ۵ برابر مقاوم‌تر از یک تکه فولاد، در همان وزن است زمانی که این ماده به صورت یک تور متراکم در می‌آید، می‌تواند نیروی زیادی را جذب کند. به منظور جلوگیری از رسیدن گلوله به سطح بدن، جلیقه ضد گلوله باید برخلاف ضربه مستقیمی که گلوله وارد می‌کند، عمل کند.

در گذشته Kevlar رایج‌ترین نوع الیاف برای ساختن جلیقه‌های ضد گلوله بود ولی امروزه مواد دیگری به کار گرفته شده است که در دسترس‌ترین آنها Vectran نام دارد و حدوداً دو برابر مقاوم‌تر از Kevlar و ۵ تا ۱۰ برابر مقاوم‌تر از فولاد است.

یک نوع الیاف دیگر که اخیرا رایج شده، ابریشم عنکبوت نام دارد. بر روی بزها کارهای ژنتیکی انجام شد تا بتوان از آنها در تولید جزء شیمیایی ابریشم عنکبوت استفاده نمود. ماده حاصله Biosteel نام گرفت. یک رشته از Biosteel بیست برابرمقاوم‌تر از فولاد است .

لباس فضایی

زمانی لباس‌های فضایی تنها از مواد سبک ساخته می‌شدند، اما امروزه EMU‌ها ترکیبی از مواد سبک و سنگین هستند که راحتی، امنیت و آسانی در حرکت را برای فضانوردان به ارمغان می‌آورد. این لباس دارای 13 لایه از مواد مختلف است که 2 لایه آن خنک کننده، 2 لایه آن تنظیم کننده فشار، 8 لایه آن ضد برخورد و محافظ در برابر سنگ‌های آسمانی و لایه آخر پوشش دهنده است.

اهمیت لباس فضایی از این جهت است که فضانوردان از شرایط سختی که در فضا با آن مواجه هستند مصون می‌مانند. شرایط سختی که فضانوردان در فضا با آن مواجهند و لباس فضایی عهده دار مقابله با آن است بدین شرح است:

فضانوردان ممکن است بعد از 15 ثانيه بی‌هوش شوند، چون هيچ اكسيژنی آن جا نيست. خون و ديگر آب‌های بدن بخار شده و سپس يخ می‌زنند، چون در آنجا فشار هوا بسيار كم است يا بهتر است بگوييم اصلا فشاری وجود ندارد. تمام قسمت‌هاي بدن از هم باز شده و جدا مي‌شوند چون تمام آب بدن بخار می‌شود.

همچنين تغييرات بسياری در دما مشاهده می‌شود. دما در سايه به منفي 100 درجه سلسيوس و در نور خورشيد به 120 درجه سلسيوس می‌رسد. همچنين فضانوردان در معرض انواع تشعشعات مانند امواج كيهاني و ذرات باردار ساطع شده از خورشيد(بادهای خورشيدی) قرار می‌گيرند.

همچنین ممكن است با ذرات و صخره‌های كه با سرعت بسيار زيادی در حال حركت هستند(ريز معلق‌ها) و يا موادی كه از ماهواره‌ها و فضاپيما به بيرون ريخته می‌شود، برخورد كنند.

لباس ضد الکتریسیته ساکن

پدیده شارژ شدن بدن اشخاص از مدت‌ها قبل شناخته شده است و بیشتر در مواردی اتفاق می‌افتد كه شخص دارای كفش‌های با كف عایق (مانند لاستیك یا كرپ) ‌باشد. همچنین در اثر حركت روی زمین یا ساییده شدن البسه بر روی یكدیگر و یا اصطكاك لباس یا زیر پوش با بدن شخص دارای بار الكتریسیته ساكن می‌شود. عمل تخلیه شارژ اکتریکی معمولا با یك جرقه همراه است که می‌تواند باعث ایجاد یك تكان محسوس و ناخوشایند در فرد شود. هر چند تكان یاد شده برای خود فرد خطرناك نیست، ولی می‌تواند در صورت كار در ارتفاع به سقوط فرد انجامیده و یا در حین كار با ماشین‌آلات خطرناك، به درگیر شدن او با قسمت‌های خطرآفرین ماشین بیانجامد. علاوه بر این چنان‌چه تخلیه بار الكتریكی تجمع یافته بر روی اشخاص در محیطی انجام گیرد كه دارای اتمسفری با گازهای قابل اشتعال و انفجار باشد، می‌تواند بسیار خطرناك بوده و به آتش‌سوزی و انفجار بیانجامد.

لذا استفاده از البسه ضد الکتریسیته ساكن در موارد مذكور امری است كه با افزایش ایمنی فرد رابطه مستقیم و حیاتی دارد و فناوری نانو نیز به كمك این مسئله آمده است. این خاصیت كه روی پلی‌استر ایجاد می‌شود، اثر بار ساكن را كاهش داده و موادی كه در اثر بار ساكن روی الیاف چسبیده بودند، را از روی آن دفع می‌كند .

لباس ضدباکتری

رومی‌ها روی زخم از نقره استفاده می‌کردند تا درمان زودتر انجام شود. ایرانی‌ها هم در زمان کوروش هخامنشی، در قرن پنجم قبل از میلاد در لشکرکشی‌های طولانی مدت آب را در ظروف نقره‌ای حمل می‌کردند. امروز نانوذرات نقره بهترین مواد برای از بین بردن باکتری هستند. نانوذرات نقره در پارچه‌های مختلف به عنوان عامل ضد باکتری و نیز برای جلوگیری از بوی بد گنجانده شده است. این نانوذرات همچنین در بالش، ملحفه و پارچه‌های مورداستفاده در بیمارستان‌ها برای از بین بردن باکتری‌ها استفاده می‌شود.

وقتی که یون‌های نقره متابولیسم سلولی را دچار خلل می‌کنند، باعث جلوگیری از رشد باکتری‌ها می‌شوند. این یون‌ها وقتی جذب ساختار سلولی باکتری می‌شوند. از تنفس آن جلوگیری می‌کنند. جلوگیری از رشد باکتریایی با ایجاد اکسیژن فعال در سطح پودر نقره یا محصولی که از آن استفاده کرده است، امکان پذیر است. در لباس ذرات فلزات ضد میکروب را وارد می‌کنند و به لباس خاصیت ضدباکتری می‌دهند .

نکته قابل توجه اینجاست که در خیلی از موارد علم نانو از طبیعت الگو برداری می‌کند، به طور مثال طراحی پارچه‌های ضدلک، پارچه‌های ضد رطوبت، لباس‌های استتار در صنایع نظامی، لباس‌های شناگران و لباس‌های گرم نمونه‌هایی هستند که دانشمندان طرح اولیه آنها را از طبیعت (گیاهان و جانوران)، الهام گرفته‌اند. به عبارت دیگر نه تنها امکانات بالقوه موجود در طبیعت برای ساخت این لباس‌های محافظ مخلوق خداوند است، بلکه علم مربوط به ساخت این پوشش‌ها نیز برگرفته از طبیعت است که منشا آن خداوند خالق جهان هستی است.

بطورمثال، کاهش اغتشاش در کانال‌های میکرومتری پولک کوسه با خطوط پست و بلند نانومتری باعث افزایش سرعت حرکت کوسه‌ها می‌شود. محققان ناسا لباس شناگران المپیک را با الهام از همین شیارهای نانومتری ساخته‌اند. این لباس باعث افزایش کارایی شناگران و افزایش رکورد آنها در المپیک شد.

مثال دیگر مربوط به گروهی از محققان است که در تلاش‌اند تا لباس‌هایی تولید کنند که خود را با شرایط محیطی وفق دهند، لباس‌هایی که بتوانند مثل آفتاب پرست تغییر رنگ دهند. آفتاب پرست خزنده‌ای جذاب برای طراحان منسوجات نظامی است .

اتمام نعمت

خداوند در انتهای این آیه با عبارت «كَذلِكَ يُتِمُّ نِعْمَتَهُ عَلَيْكُمْ» به این نکته اشاره می‌نماید که او این‌چنین، نعمتش را بر شما تمام می‌کند. «تمام الشیء» به معنای رسیدن شیئ به حدی است که دیگر احتیاجی به چیزی خارج از آن نباشد . «تمّ الشیئ» به معنای کامل شدن اجزاء شیئ است. مصطفوی می گوید: تمام، آن چیزی است که اجزاء آن کامل شده و احتیاجی به چیزی خارج از آن برای کمال ندارد و در مقابل آن ناقص است. بنابراین به نظر می‌رسد که تمام کردن نعمت به معنای تکمیل و به کمال رساندن آن است به گونه‌ای که نقص و کمبودی در آن احساس نشود.

مفسران در تفسیر این قسمت از آیه عموماً معانی مشابهی را ذکر کرده‌اند. به عنوان مثال طبرسی می‌گوید: همان‌گونه که خداوند این اشیاء و نعمت‌ها را برای شما قرار داد، نعمت‌های دنیا را نیز بر شما تمام می‌کند و فخر رازی می‌افزاید: همان‌گونه، نعمت دین و دنیا را بر شما تمام می‌کند. اما هیچ یک دقیقاً مشخص نمی‌کنند که منظور از نعمت‌هایی که خداوند، اتمام نعمت در آینده را به آنها تشبیه کرده، کدام نعمت هاست. آیا تنها نعمت‌هایی که در همین آیه ذکر شده‌اند، یعنی نعمت ظلال، پناهگاه‌های کوهستانی و لباس مورد نظر هستند یا اینکه تمامی نعمت‌هایی که از ابتدای این سوره تا این آیه مطرح شده اند؟

هر یک از این دو صورت را که در نظر بگیریم باید نعمت‌های مذکور به گونه‌ای باشند که وجود آنها بتواند مثال و مصداقی از اتمام نعمت باشد، زیرا خداوند فرموده که اینچنین (یعنی مانند این نعمت‌ها)، نعمتش را بر شما تمام می‌کند.

در مورد نعمت‌هایی که در همین آیه ذکر شده اند، باید گفت که این نعمت‌ها به خوبی می‌توانند مصداقی از اتمام نعمت باشند، زیرا اتمام نعمت چنانکه گفته شد، به معنای تکمیل و به کمال رساندن نعمت است، به گونه‌ای که احتیاجی به چیزی خارج از آن نباشد و نعمت ظلال، پناهگاه و لباس نیز در واقع اتمام و تکمیلی برای نعمت خورشید و یا سایر نعمت‌هایی به حساب می‌آیند که به نوعی مضرات و خطراتی نیز به همراه دارند. به عبارت دیگر مثلاً در مورد خورشید می‌توان گفت علیرغم اینکه منبع نور و حرارت برای ساکنان زمین بوده و یکی از بزرگ‌ترین نعمت‌های خداوند به شمار می‌رود، ولی در عین حال مضراتی برای زندگی بشر به همراه دارد که این مضرات با ایجاد نعمت‌هایی نظیر سایه، پناهگاه و لباس مرتفع می‌شود. بنابراین نعمت حیات بخش خورشید با وجود نعمت‌های مذکور کامل شده و دیگر احتیاجی به چیزی خارج از آن ندارد و این می‌تواند مصداق بارزی از اتمام نعمت باشد.

اما اگر اشاره «کذلک» در این آیه به تمام نعمت‌های مطرح شده در این سوره باشد، شاید بتوان گفت که تشبیه اتمام نعمت به این نعمت‌ها به این دلیل است که نعمت‌های ذکر شده مجموعه کاملی از نعمت‌های خداوند برای انسان را در بر می‌گیرند، هرچند که نعمت‌های خداوند قابل شمارش نیست و او خود در اثناء ذکر نعمتهایش در این سوره به این نکته اشاره نموده و می‌فرماید:

وَإِن تَعُدُّوا۟ نِعْمَةَ ٱللَّهِ لَا تُحْصُوهَآ إِنَّ ٱللَّهَ لَغَفُورٌ رَّحِيمٌ

و اگر نعمتهای خدا را بشمارید، هرگز نمی‌توانید آنها را احصا کنید؛ خداوند بخشنده و مهربان است!

آیه 18 سوره نحل

ولی می‌توان گفت که در این سوره به عنوان نمونه از هر صنفی از اصناف نعمت، اعم از نعمت‌های خشکی، دریا، کوه‌ها، آسمان و غیره مثالی آورده شده که مجموعه کاملی از نعمات را تشکیل می‌دهند و خداوند به انسان وعده می‌دهد که همانطور که این مجموعه کامل از نعمات را به وی عطا کرده در آینده نیز نعمتش را بر او تمام خواهد کرد. از همین روست که برخی از مفسران این فراز آیه را چنین تفسیر کرده‌اند که همانند این اتمام نعمت در گذشته، در آینده نیز نعمتش را بر شما تمام می‌کند البته این احتمال نیز دور از ذهن نیست که خداوند با برشمردن انواع نعمت‌های دنیوی در این سوره به این مطلب اشاره داشته باشد که همانطور که این مجموعه کامل از نعمات دنیوی را به انسان ارزانی داشته، در آینده نیز نعمات و برکات معنوی خود را بر انسان تمام خواهد کرد.

نتیجه‌گیری

اشاره خداوند در آیه 81 سوره نحل به نعمت ظلال، پناهگاه‌های کوهستانی و لباس در حفاظت انسان در برابر تابش خورشید و سایر خطرات که می‌تواند حاکی از زیان‌بار بودن تابش مستقیم خورشید برای انسان باشد، نمی‌تواند در شمار مصادیق اعجاز علمی قرآن به شمار آید. زیرا بشر در زمان نزول قرآن ولو به صورت اجمالی از مضرات تابش خورشید مطلع بوده و به طور طبیعی خود را در برابر آن محافظت می‌کرده است.

در واقع می‌توان گفت که توجه دادن خداوند به پدیده‌ای به نام ظلال «وَ اللَّهُ جَعَلَ لَكُمْ مِمَّا خَلَقَ ظِلالاً» که دارای دو بعد پوشش و سایه است و بیان مصادیق آن و به خصوص نعمت دانستن آن در ردیف سایر نعمت‌های حیات‌بخش، درحالیکه به حسب ظاهر امری ساده و پیش پا افتاده به نظر می‌رسد، می‌تواند این آیه را در شمار اشارات علمی قرآن قرار دهد، زیرا خداوند بدین وسیله پرده از اهمیت و ضرورت این نعمت بزرگ برای زندگی انسان بر می‌دارد.

تمام کردن نعمت به معنای تکمیل و به کمال رساندن آن است، به گونه‌ای که نقص و کمبودی در آن احساس نشود. اینکه خداوند نعمت‌های این آیه را مصداقی از اتمام نعمت معرفی می‌نماید «كَذلِكَ يُتِمُّ نِعْمَتَهُ عَلَيْكُمْ»، می‌تواند نشان دهنده اهمیت فوق العاده این نعمت‌ها باشد؛ زیرا نعمت ظلال، پناهگاه و لباس در واقع اتمام و تکمیلی برای نعمت حیات‌بخش خورشید و نیز سایر نعمت‌هایی به حساب می‌آیند که به نوعی خطرآفرینند.

هرچند در وهله اول ممکن است از ذکر نعمت ظلال به طور عام، ذهن انسان متوجه پوشش‌ها و سایه‌های متعارفی شود که به طور روزمره با آن‌ها سرو کار دارد. اما باید توجه داشت که بزرگ‌ترین و موثر‌ترین سایه‌ای که خداوند برای ما ساکنان زمین قرار داده است، سایه خود زمین است که نیمی از کره زمین را در بر گرفته و شب نام دارد. نقش مهم این سایه بزرگ در زندگی انسان‌ها و به طور کلی ساکنان کره زمین از لحاظ علمی ثابت شده است. همچنین از جمله پوشش‌های مهم که نقش بی بدیلی در محافظت انسان و ایجاد شرایط مناسب برای حیات در کره زمین بر عهده دارد، جو زمین و لایه ازون است که علم امروز نقش‌های حفاظتی متعددی را برای آن شناسایی کرده است. شاید بتوان گفت که خداوند متعال با در نظر داشتن چنین ابعاد و مصادیق وسیع و موثری برای ظلال آن را در شمار نعمت‌های مهم خود در این سوره بر می‌شمارد.

در این آیه خداوند از دو مصداق پیدا و پنهان ظلال یعنی پناهگاه‌های کوهستانی و لباس «وَ جَعَلَ لَكُمْ مِنَ الْجِبالِ أَكْناناً وَ جَعَلَ لَكُمْ سَرابيلَ تَقيكُمُ الْحَرَّ» سخن می‌گوید. از لحاظ علمی ثابت شده است که لباس بسته به جنس الیاف و نوع بافت آن می‌تواند از رسیدن اشعه مضر ماورای بنفش به بدن انسان جلوگیری نماید.

در این آیه از لباس‌هایی نیز نام برده شده که برای محافظت انسان در جنگ‌ها یا انواع شرایط سخت به کار می‌روند «وَ جَعَلَ لَكُمْ ... وَ سَرابيلَ تَقيكُمْ بَأْسَكُمْ». با توجه به اینکه خداوند ایجاد این لباس‌ها را با فعل «جعل» به خود نسبت می‌دهد، می‌توان گفت که این آیه در واقع پیش گویی از جانب خداوند است که انسان می‌تواند در هر شرایط سختی، لباس محافظی برای خود تولید نماید، زیرا فعل «جعل» نشان می‌دهد که خداوند مقدمات و مواد اولیه چنین لباس‌هایی را در طبیعت قرار داده و همچنین توانایی بالقوه طراحی و تولید این لباس‌ها را نیز در وجود انسان به ودیعت نهاده است و از این روست که خلقت این لباس‌ها را – با اینکه تولید آنها فعل انسان است - به خود نسبت می‌دهد. این پیش‌گویی خداوند در عصر ما با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی به حقیقت پیوسته و بشر تاکنون توانسته است که انواع مختلفی از لباس‌های ایمنی و محافظ نظیر لباس ضد گلوله، لباس فضایی، لباس ضد الکتریسیته ساکن و لباس ضد باکتری تولید کند و این مسیر همچنان ادامه دارد.

پانویس و منابع

1. آلوسى، محمود، روح المعانى فى تفسير القرآن العظيم، دارالكتب العلميه، بيروت، چاپ اول، 1415 ق.

2. ابن فارس، مقاییس فی اللغه، دارالفکر للطباعه و النشر و التوزیع، بیروت، 1414ق.

3. ابن منظور، محمد بن مكرم، لسان العرب، دار صادر، بيروت، چاپ سوم، 1414 ق.

4. ابو حيان محمد بن يوسف، البحر المحيط فى التفسير، دار الفكر، بيروت، 1420 ق.

5. تبیان، "آموزش ساخت جلیقه ضد گلوله" درhttp://www.tebyan.net/newindex.aspx?pid=156702

6. تبیان، "جلیقه ضد گلوله مدرن" در http://www.tebyan.net/newindex.aspx?pid=82755

7. جفرى، آرتور، واژه هاى دخيل در قرآن، ترجمه فريدون بدره‏اى، انتشارات توس، تهران، چاپ دوم، 1386ش

8. راغب اصفهانى، حسين بن محمد، المفردات في غريب القرآن، دارالعلم (الدار الشامية – دمشق) بيروت، چاپ اول، 1412 ق.

9. زمخشرى، محمود، الكشاف عن حقائق غوامض التنزيل، دار الكتاب العربي - بيروت، چاپ سوم، 1407ق.

10. سلیمی، حسن، طاهری، سید محمدیوسف، احمدوند، عماد، آشنایی با فناوری نانو (جلد دوم: کاربردها)، انتشارات تهران، تهران، 1389ش.

11. سميحة بنت علي مراد، مقالات المؤتمر الثامن للاعجاز العلمي في القرآن الكريم، در http://www.nooran.org/con8/Research/444.pdf

12. طباطبايى، سيد محمد حسين، الميزان فى تفسير القرآن، دفتر انتشارات اسلامى جامعه‏ى مدرسين حوزه علميه قم، قم، چاپ پنجم، 1417 ق.

13. طبرسى، فضل بن حسن، مجمع البيان فى تفسير القرآن، انتشارات ناصر خسرو، تهران، چاپ سوم، 1372ش.

14. طريحى، فخر الدين، مجمع البحرين، كتابفروشى مرتضوى، تهران، چاپ سوم، 1375 ش.

15. طوسى، محمد بن حسن، التبيان فى تفسير القرآن، دار احياء التراث العربى، بيروت، بی تا.

16. فخرالدين رازى، ابوعبدالله محمد بن عمر، مفاتيح الغيب، دار احياء التراث العربى، بيروت، چاپ سوم، 1420 ق.

17. فراهيدى، خليل بن احمد، كتاب العين، انتشارات هجرت، قم، چاپ دوم، 1410 ق.

18. فیروزآبادی، مجدالدین محمد بن یعقوب، القاموس المحیط، دار احیاء التراث العربی، بیروت، چاپ دوم، 1424ق

19. فيض كاشانى، ملا محسن، تفسير الصافى، انتشارات الصدر، تهران، چاپ دوم، 1415ق.

20. فيومى، احمد بن محمد، مصباح المنير في غريب الشرح الكبير للرافعي، دار الهجره، قم، 1414ق.

21. قرشى، سيد على اكبر، قاموس قرآن، دار الكتب الإسلامية، تهران، چاپ ششم، 1371ش.

22. مصطفوى، حسن، التحقيق في كلمات القرآن الكريم، بنگاه ترجمه و نشر كتاب، تهران، 1360ش.

23. مكارم شيرازى، ناصر، تفسير نمونه، دار الكتب الإسلامية، تهران، چاپ اول، 1374ش.

24.. نحاس، ابوجعفر احمد بن محمد، اعراب القرآن(نحاس)، منشورات محمدعلى بيضون، دار الكتب العلمية، بيروت، چاپ اول، 1421ق.

25. Berne B, Fischer T. (1980). Protective effects of various types of clothes against UV radiation. Acta Dermato Venereoloica Journal. 60(5):459-60.

26. Berz, R. (2000). Infrared Regulation Imaging (IRI) – a different approach to health, wellness, and to prevention. ThermoMed. 16, 49-58.

27. Bikle DD. (1992). Clinical counterpoint: Vitamin D: new actions, new analogs, new therapeutic potential. Endocrine Reviews. 13(4): 765-784.

28. Ferguson J. (1999). The use of narrowband UV-B (tube lamp) in the management of skin disease. Archives of Dermatology. 135(5):589-590.

29. Guerrero-Beltr JA, Barbosa-Cnovas GV. (2004). Advantages and limitations on processing foods by UV light. Food Science and Technology International. 10 (3): 137-147.

30. Hejazi E, Amani R, Sharafaldin Zadeh N, Cheraghian B. (2008). Comparison of the dietary intake of vitamin D and serum 25-OH-vitamin D3 levels between multiple sclerosis patients and healthy subjects. Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology. 2(4):59-66.

31. Junker U, Wirz S, Oncol J. (2009). Chronobiology: influence of circadian rhythms on the therapy of severe pain. Journal of Pharmacy Practice. 1–8.

32. Kane, RP. (2005). Sun-Earth relation: Historical development and present status: A brief Review. Instituto Nacional de Pesquisas Espacias (INPE), C. P. 515.

33. Krasnovidov VS, Lysak VF, Osopovich. (1991). Protection of the human skin and eyes against solar UV radiation. Kosm Biol Aviakosm Med. 25(4):43-6.

34. Kwan-Hoong, Ng. (2003). Non-Ionizing Radiations–Sources, Biological Effects, Emissions and Exposures. Proceedings of the International Conference on Non-Ionizing Radiation at UNITEN (ICNIR2003), Electromagnetic Fields and Our Health, 20th–22nd October 2003.

35. Laperre J, Avermaete A, Altmeyer P, Gambichler T, Hoffmann K. (2001). Defined UV protection by apparel textiles.. Archives of Dermatology. 137(8):1089-94.

36. Liu SC, Trainer M, Fehsenfeld FC, Parrish DD, Williams EJ, Fahey DW, Hübler G, Murphy PC. (1987). Ozone production in the rural troposphere and the implications for regional and global ozone distributions. Journal of Geophysical Research: Atmospheres (1984–2012). 92(D4): 4191–4207.

37. Lyndon State College Atmospheric Sciences " Chapter 2 - Energy: Warming the Earth and the Atmosphere ". in http://apollo.lsc.vsc.edu/classes/met130/notes/chapter2/index.html

38. Maleki M, Assari A, Taheri A, Ebrahimirad M. (2011). Efficacy and safety of topical or oral methoxsalen plus ultraviolet A in the treatment of vitiligo. Journal of dermatology and cosmetic. 2 (1):9-16.

39. National Aeronautics and Spase Administration (NASA). (1971). Apollo operations handbook extra vehicular mobility unit, Volume 1. Manned spacecraft center Houston-Texas.1-144.

40. Ortonne JP. (2002). Photoprotective properties of skin melanin. British Journal of Dermatology. 146, (Supplement 61): 7–10.

41. Pascu, RA. (2007). Effects of optical radiation in ocular structures. Oftalmologia Journal. 51(3):23-40.

42. Ravanat JL, Douki T, Cadet J. (2001). Direct and indirect effects of UV radiation on DNA and its components. Journal of photochemistry and photobiology B: Biology. 63(1–3):88–102.

43. Rice University, "The atmosphere has several different layers", in http://earth.rice.edu/mtpe/atmo/atmosphere/topics/atmomemb/atmo_struct.html

44. 40. Rice University," Why do we care about the ATMOSPHERE ", in http://earth.rice.edu/mtpe/atmo/atmosphere/atmosphere_why.html

45. Solomon S. (1999). Stratospheric ozone depletion: A review of concepts and history. Reviews of Geophysics. 37(3): 275–316.

46. University of Tennessee, " Meteorite Impacts ", in http://csep10.phys.utk.edu/astr161/lect/meteors/impacts.html

47. Union College, " Meteors in Earth's Atmosphere ", in http://minerva.union.edu/aprelevp/physics.html

48. University of Oklahoma, " albedo ", in http://principles.ou.edu/earth_planet/albedo.html

49. United Nations Environment Programme (UNEP). (2002). Environmental effects of ozone depletion and its interactions with climate change: 2002 assessment.142-168.

50. Velpandian T, Ravi AK, Kumari SS, Biswas NR, Tewari HK, Ghose S. (2005). Protection from ultraviolet radiation by spectacle lenses available in India: a comparative study. National Medical Journal India. 18(5):242-4.