حاجتنا إلى الضوء؛ من الإضاءة الطبيعية إلى المصباح

الضوء هو الحياة. إن وجوده ضرورة لا يمكن إنكارها للإنسان والحيوان والنبات. فعلى مدى آلاف السنين، وقبل أن يتمكن البشر من الاستفادة من الضوء الاصطناعي، كان المصدر الوحيد للإضاءة هو الضوء الطبيعي. واليوم، تسعى المفاهيم الحديثة في تصميم الإضاءة إلى الجمع بين الضوء الطبيعي والاصطناعي للمساعدة في تعزيز رفاهنا وصحتنا.

نستخدم أعيننا لتحديد الاتجاهات وفهم البيئة المحيطة بنا. ويأتي أكثر من ۸۰٪ من المعلومات التي نتلقاها عن العالم من حولنا من خلال الرؤية. وتُعد العينان أهم أعضائنا الحسية، ولكن من دون الضوء لا يمكن حدوث الرؤية. فالضوء هو الوسيط الذي يجعل الإدراك البصري ممكنًا.

الضوء هو جودة الحياة

يحول الظلام أو ضعف الإضاءة دون تحقيق رؤية جيدة. ويمكن أن يسبب هذا الوضع شعورًا بعدم الأمان ويؤثر في راحتنا. فالإضاءة المناسبة وحدها هي التي توفر شعورًا بالأمان في المكان.

لا يقتصر دور الضوء على تمكيننا من الرؤية، بل يؤثر أيضًا في المزاج والراحة والصحة النفسية. ومنذ أواخر الألفية الماضية، اكتشفنا أن ضوء النهار الطبيعي وتغيراته على مدار اليوم والسنة تؤثر في مستويات الهرمونات وتنظم الدورة اليومية أو الإيقاع اليومي (Circadian) للجسم. لذلك، يؤدي التصميم المناسب للإضاءة دورًا أساسيًا في الصحة وجودة الحياة.

في البداية، لم يكن هناك سوى النار…

لقرون طويلة، كانت الشمس المصدر الوحيد للضوء بالنسبة للإنسان. وقبل نحو ۳۰۰ ألف عام، بدأ الإنسان الأول باستخدام النار لإنتاج الضوء والحرارة. وكانت ألسنة اللهب المتوهجة تتيح لهم العيش في الكهوف التي لم يكن ضوء الشمس يصل إليها. فعلى سبيل المثال، لم يكن رسم لوحات كهوف ألتاميرا (Altamira) قبل نحو ۱۵ ألف عام ممكنًا إلا بالاستفادة من الضوء الاصطناعي.

وكان الضوء الناتج عن النار، والمشاعل، والمصابيح الزيتية، ومصابيح الفتائل، من الاختراعات الأساسية في الحياة اليومية للإنسان في عصور ما قبل التاريخ.

لكن استخدام الضوء لم يقتصر على الأماكن المغلقة. فقد بُنيت منارة الإسكندرية حوالي عام ۲۶۰ قبل الميلاد، كما توجد أدلة على وجود إضاءة للشوارع في مدينة أنطاكية تعود إلى عام ۳۷۸ قبل الميلاد.

وفي الفترة نفسها، بدأ الناس في تصميم حوامل عملية وجميلة لمصادر اللهب المستخدمة في الإضاءة. ومع ذلك، لم يحدث تقدم ملحوظ في المصابيح التي تعمل بالوقود السائل إلا بعد عدة آلاف من السنين، إلى أن اخترع «أيمي أرغان» عام ۱۷۸۳ مصباحًا بفتيل مركزي.

وفي العام نفسه، نجح «مينكلرز» في ابتكار طريقة لإنتاج غاز الفحم، كان يُستخدم للإضاءة بواسطة الفوانيس الغازية. وفي الوقت نفسه، بدأت تجارب على مصابيح القوس الكهربائي، إلا أن هذه الأساليب لم تكن ذات قيمة عملية حتى تمكن «فيرنر زيمنس» عام ۱۸۶۶ من إنتاج الكهرباء بصورة اقتصادية باستخدام الدينامو.

ويعود البدء الحقيقي لعصر الضوء الكهربائي إلى عام ۱۸۷۹، عندما أحدث «توماس إديسون» ثورة في مجال الإضاءة من خلال إعادة اختراع المصباح المتوهج وتطوير استخداماته العملية. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن صانع الساعات الألماني «يوهان هاينريش غوبل» كان قد صنع نموذجًا من هذا المصباح قبل ذلك، في عام ۱۸۵۴.

المصباح وLED والتحكم في الإضاءة

لطالما كانت زيادة كفاءة المصابيح في إنتاج الضوء وتحسين أداء المصابيح هدفًا مهمًا في صناعة الإضاءة. وبعد المصابيح المتوهجة، تم تقديم مصابيح الهالوجين ومصابيح التفريغ الغازي.

وحتى أواخر ثمانينيات القرن العشرين، كان التركيز الأساسي على تطوير مصابيح الفلورسنت عالية الكفاءة والبالاستات الإلكترونية. ولكن مع طرح أول مصابيح LED في منتصف التسعينيات، حدثت ثورة في صناعة الإضاءة. وتتميز مصابيح LED بكفاءة عالية، ومتانة، وقابلية للاتصال، وإمكانية تحكم دقيقة.

وبحسب تقرير ZVEI لعام ۲۰۱۵، تستخدم ما يقارب نصف إضاءة المساحات الخارجية وأكثر من ۳۰٪ من مصابيح المساحات الداخلية وحدات LED. ونتيجة لذلك، أصبحت الإضاءة أكثر ديناميكية يومًا بعد يوم.

إن انتقال صناعة الإضاءة إلى التقنيات القائمة على LED وتطوير أنظمة التحكم الذكية في الإضاءة لا يمثلان حلًا للاستهلاك الأمثل للطاقة فحسب، بل يفتحان أيضًا آفاقًا أمام تطبيقات حديثة. وقد أتاحت هذه التطورات إمكانية مواءمة أنظمة الإضاءة بشكل أفضل مع الاحتياجات الوظيفية والعاطفية والبيولوجية للإنسان.