Aberacija

Aberacija je pojam latinskog porekla, nastao od latinske reči abberrare, što u bukvalnom prevodu znači – odlutati, dok sam pojam generalno podrazumeva – odstupanje od nečega normalnog.

Pojam aberacije se upotrebljava u medicini (psihijatriji), optici, astronomiji, pravu i drugim oblastima. U svakodnevnom govoru, u figurativnom smislu, aberacija se upotrebljava u kontekstu skretanja ili odstupanja od nekog normalnog tipa, kao i u kontekstu lutanja ili zablude.

Aberacija u optici

U optici pojam aberacije podrazumeva nespajanje svetlosnih zrakova u jednu žižu. Sfernu aberaciju u optici predstavlja nemogućnost sfernog sočiva da prikupi sve zrake koji su paralelni u isti fokus. Mesto gde će ulazni zrak biti fokusiran zavisi od količine tačaka u kojoj se svetlost odbije od sfernog ogledala. Sferna aberacija plasira sliku tačkastog izgleda svetlosti, raširenu u disk.

Prisustvo aberacije se može predstaviti na tri načina:

  • kao poremećaj optičkih zrakova
  • kao greška talasnog fronta
  • kao pogoršanje kvaliteta optičke slike.

Sva tri pomenuta načina su povezani sa jednim od druga dva. Kao što je pomenuto, aberacija optičkih zraka predstavlja odstupanje zraka od tačke žiže, i ono ima dva načina: longitudinalnu (uzdužnu) aberaciju i transverznu (poprečnu) aberaciju.

Longitudinalna aberacija predstavlja razmak između tačke žiže i tačke preseka proizvoljnog sa glavnim zrakom, a transverzna aberacija predstavlja razmak između tačke preseka proizvoljnog i glavnog zraka u ravni optičke slike i ona se može izraziti kao linearni ili kao ugaoni razmak.

U određivanju aberacije optičkog zraka, tačka u odnosu na koju se ista određuje, naziva se odnosna tačka (žiža). Kada se radi o primarnim klasičnim aberacijama, odnosnu tačku predstavlja – Gausova žiža.

Dejstvo aberacije se predstavlja sa tri stanovišta: sa stanovišta zraka, sa stanovišta talasnog fronta i sa stanovišta slike tačke. Dejstvo aberacije na optičke zrake se predstavlja u poremećaju putanja zraka odnosno u skretanju putanja sa mesta koji vodi prema žiži. Merilo dejstva aberacije određuje nivo aberacije koji se prihvata sa stanovišta posledica na kvalitet slike.

Osnovna merila za dejstva jednobojnih (monohromatskih) aberacija na kvalitet slike su: Rejlijevo merilo (Rayleigh criterion), Eri disk merilo (Airy disc criterion), Danža Kude merilo (Danjon Couder criterion) i Marešalovo merilo (Marechal criterion), a što se tiče hromatskih aberacija izdvajaju se Konradijevo i Sidvikovo merilo. Aberaciji prethodi duga istorija, i poznato je da najstarija sočiva datiraju još iz vremena pre nove ere.

Redosled najvažnijih saznanja pre teorije aberacije je sledeći:

  • početak nove ere: Heron iz Aleksandrije je ustanovio osnovni princip geometrijske optike;
  • 130. godine nove ere: Ptolomej iz Aleksandrije prikazuje prelomne uglove svetlosti iz više različitih sredina;
  • druga polovina X veka: Ibn Sahil, arapski fizičar potvrđuje Zakon prelamanja svetlosti;
  • prva polovina XI veka: Al Hejtam, arapski fizičar razvija osnovne principe u optici (prelamanje i odbijanje svetlosti, pojam optičkog zraka itd.);
  • 1604. godina: Johanes Kepler objašnjava stavarnje izvrnute slike na mrežnjači kroz očno sočivo;
  • 1621. godine: Vilebrord Snel utvrđuje Zakon prelamanja svetlosti;
  • 1630. godine: Rene Dekart određuje oblike površine koji su potrebni da bi se odstranila sferna aberacija;
  • 1657. godine: Pjer de Farma utvrđuje ključni princip geometrijske optike, tzv. Ferma princip;
  • početak druge polovine XVII veka: Frančesko Grimaldi otkriva difrakciju svetlosti;
  • 1678. godine: Kristijan Hajgens otkriva talasnu teoriju svetlosti;
  • 1726. godine: Robert Smit idaje knjigu o geometrijskoj optici i aberacijama mikroskopa;
  • 1729. godine: Čester Mur Hol stvara ahromatski objektiv;
  • 1795. godine: Džordž Klugel stvara trigonometrijsko praćenje zraka uz vezane aproksimacije;
  • 1808. godine: Etijen Malus utvrđuje teoriju da su optički zraci normalni na talasni front;
  • 1835. godine: Džordž Bidel Eri predstavlja difrakcionu sliku tačke za kružni otvor bez aberacija;
  • 1841. godine: Karl Fridrih Gaus stvara vezu između predmeta, optičkog elementa i optičke slike (tzv. Gausovska optika);
  • 1856. godine: Ludvih Filip Zajdel plasira prvu teoriju aberacije za osno simetrične sferne površine;
  • 1873. godine: Ernst Abe određuje tzv. sinusni uslov;
  • 1905. godine: Karl Švarcšild proširuje teoriju aberacije;
  • 1929. godine: Aleksandar Konradi ustanovljava postojanje najbolje žiže za sfernu aberaciju;
  • 1934. godine: Fric Zernike otkriva nov način izražavanja aberacije talasnog fronta;
  • 1941. godine: Andrej Kolmogorov predstavlja teoriju statističkog rasporeda toplotne energije u previranju atmosferskog vazduha i na osnovu toga dolazi do proračuna prosečnog izobličenja talasnog fronta koji prolazi kroz atmosferu;
  • 1946. godine: Pjer Mišel Dafio uvodi u optiku upotrebu tzv. Fjurijeve transformacije;
  • sredina XX veka: moderna teorija aberacije dobija svoj konačan oblik.

Aberacija u medicini

Medicina pojam aberacije koristi kao hromozomsku aberaciju (promene u genomu), koje obuhvataju hromozome (cele ili njihove delove), a genom predstavlja sve nasledne podatke jednog organizma kodiranih u DNK.

Hromozomske aberacije se dele na dva tipa: strukturne aberacije i numeričke aberacije. Strukturne aberacije predstavljaju promene u građi hromozoma, dok numeričke aberacije predstavljaju promene u broju hromozoma.

Osnovne vrste strukturne aberacije su: delecije, duplikacije, inverzije i translokacije. Delecije predstavljaju gubljenje delova hromozoma, duplikacije predstavljaju udvajanje delova hromozoma, inverzije predstavljaju promene redosleda gena u hromozomu i translokacije predstavljaju razmene delova između homologih i nehomologih hromozoma.

Numeričke aberacije hromozoma se dele na – poliploidiju i aneuploidiju. Poliploidija predstavlja numeričku aberaciju kod koje dolazi do uvećanja broja ukupnih grupa hromozoma, dok aneuploidija predstavlja uvećanje ili smanjenje osnovne grupe za jedan ili veći broj hromozoma.

Aberacija u astronomiji

U astronomiji aberacija predstavlja pojavu prividne promene položaja nebeskih tela koja nastaje kao posledica translatornog kretanja Zemlje oko Sunca i brzine svetlosti koja je ograničena. RAzlikuju se godišnja i dnevna aberacija. Godišnja aberacija predstavlja pomenutu posledicu kretanja Zemlje oko Sunca, a dnevna aberacija predstavlja posledicu obrtanja Zemlje oko sopstvene ose.

U pravu se na pojam aberacije nailazi u izrazu – “abercio krimis / aberratio criminis”, te u ovom kontekstu predstavlja zabludu u izvršenju određenog zločina, odnosno zločin koji menja svoju prvobitnu nameru.

Ostale upotrebe

Biologija pojam aberacije opisuje kao manju promenu oblika, građe ili boje u ljudima, životinjama i biljkama, koja može biti izazvana spoljnim uticajem (na primer, temperaturom), promenama na pojedinim hromozomima ili promenama u broju mutacija.

U psihologiji se pojam aberacije pominje u mentalnim i polnim aberacijama. Mentalne aberacije predstavljaju odstupanje od načina mišljenja koje je očekivano, a polne aberacije predstavljaju odstupanje od uobičajenog polnog ponašanja.