«Нашим чувствам можно доверять, но их всё же легко обмануть», – Аристотель, древнегреческий философ, 350 лет до нашей эры.

Наши глаза видят благодаря свету. Это удивительное, до конца неизученное явление. Вопросу, откуда идет свет, как мы его видим, уже сотни тысяч лет. Великие умы человечества: Демокрит, Лукреций, Эпикур, Ньютон, Гук, Гюйгенс, Коперник, Галилей, Ломоносов, Менделеев, Циолковский, Белопольский, Тесла исследовали этот процесс.  Стоит ли доверять всему, что мы видим?

Свет

Свет — электромагнитное излучение, воспринимаемое глазом человека. Источники света:

• природные: Солнце, светлячки, гнилушка, звезды, молния, радуга, северное сияние;
• искусственные: свеча, лампочка, костер, гирлянда, экран телевизора.

В физике свет может рассматриваться либо как электромагнитная волна, либо как поток фотонов.

Фотон

Фотон (φῶς, греч.  «свет») – силовая частица в электромагнетизме, которая несет свет.  Чем больше фотонов, тем ярче свет.

Фотон

В квантовой физике описывают функции фотона. Частица невидима, неощутима, не имеет массы. Это квант (порция) электромагнитного импульса, но не энергии — самодвижущаяся частица. Кто ее движет? От Солнца фотон долетает за 8,3 минуты. Его называют «частицей Бога». Возникает фотон только в моменты излучения и исчезает в момент поглощения атомами. Этот момент не соответствует физическому закону сохранения энергии и импульса.

Фотон передвигается от источника света – Солнца, например, со скоростью света, которую он не набирает, а сразу имеет. Это не вещество, это состояние, «эфир» электромагнитного поля, волна, физическое состояние пространства, ведь нет массы. Изначально были вопросы к этой версии: каков механизм испускания и поглощения фотонов?

Многие теоретики выдвигают гипотезы, отрицающие существование фотона. И задаются вопросом, как частица может к нам прилететь из неведомой дали? Если это сгусток энергии, то он должен иметь массу. Если частица, то должен иметь массу покоя. Если волна, то она не может выбивать электроны. От зеркала фотон отражается. А через простое стекло – проходит. При этом все происходит без потери энергии. Фотоны – гипотеза Альберта Эйнштейна, когда он объяснил этим физический эффект прерывистости электрического тока в цепочке подключения фотоэлемента.

Ученые еще не видят все «шестеренки» этого мира, чтобы объяснить теорию Всего. Альберт Эйнштейн признавал, что Мир создан не случайно. И существует Абсолют. Под формулы физики невозможно подогнать Бесконечность Вселенной. Сам Эйнштейн уже к концу жизни в 1951г. честно признался, что не может объяснить, что такое свет и световые кванты.

Когда мы видим цветные сны, глаза вообще закрыты. Это доказывает нефизическую природу света.

К 2030 году в Китае планируют построить самый большой и мощный ускоритель частиц, который поможет проводить новые эксперименты на более высоких энергиях, чтобы найти более твердую частицу.

Работа глаз

Глаза – самый важный орган чувств. Зрительные рецепторы дают до 1000 впечатлений в минуту. Больше 80% информации организм получает через зрение. Это позволяет человеку ориентироваться в окружающей среде. Глаза – невообразимы по своей сложности и уникальности.

Глаза – сложная оптическая система, схожая с фотоаппаратом.  Глаза человека состоят из зрительного яблока и зрительного нерва, который подает нервный импульс в головной мозг для обработки. Глаз защищен плотной прозрачной оболочкой – склерой. Свет, отражаясь от предмета, на который направлен взгляд, попадает на роговицу, затем в зрачок. Зрачок или расширяется, или сужается, регулируя свет. Поэтому мы видим в темноте и на свету. Затем свет попадает на двояковыпуклую линзу – хрусталик.

Ни одна современная камера не сравнится по скорости восприятия и передачи информации с хрусталиком. Хрусталик преломляет луч и направляет его на сетчатую оболочку глаза, состоящую из фоторецепторов. За восприятие цвета отвечают различные колбочки, расположенные на сетчатке. Они реагируют на световые волны трех спектров: синий, зеленый, красный. Все цвета, что мы видим, получаются при смешении синего, зеленого и красного.

Люди в ходе эволюции имели преимущество в поисках зрелых зеленых листьев и спелых плодов. У сетчатки 10 слоев нервных клеток, которые преломляют световой поток и формируют уменьшенное перевернутое изображение. Далее по волокнам зрительного нерва оно поступает в мозг, который может обрабатывать 70 изображений в секунду.

Увидеть не значит поверить

Наш мозг использует сложные механизмы и невероятные приспособления, чтобы дать нам адекватную и целостную картину мира. Мы уверены, что мир таков, каким мы его видим. Когда мозг делает ошибочные выводы, он выдает нам ложные изображения:

• нейронные сигналы поступают очень быстро и накладываются друг на друга. Некоторые картинки в этот момент пропадают вообще. Человек говорит, что этого не видел. По истечении времени или под воздействием гипноза, мозг возвращается назад и медленно «прокручивает пленку», вспоминая то, что пропустил;
• изображение поступает от двух глаз отдельно, в сильно уменьшенном виде и зрительный анализатор складывает его в одну картинку и увеличивает изображение;
• мозг, при обработке сигналов одновременно от всех органов чувств, выдает информацию в соответствие с культурой, памятью, стереотипами мышления, опыта человека. Каждый видит свое.

Правее ультрафиолета находятся рентгеновские лучи, еще правее – убийственное гамма-излучение.

Левее инфракрасных находятся радиоволны разных частот. Посередине – то немногое, что видим мы. Инфракрасный – невидимый «свет» – воспринимается телом человека, как тепловое излучение.

Все световые лучи человек использует. Сантиметровыми волнами пищу разогревают микроволновки. Миллиметровые волны применяют в медицине (УЗИ, МРТ, физиотерапия, лечащие приборы). Были изобретены лазер, мазер, видеотехника, микроскопы высокого разрешения, элементы квантовых компьютеров, принтеры, лазерные указки.

Длинные волны проходят сквозь толщу воды и используются для связи с подводными лодками. Средние – обычная радиосвязь.

Белое пятно

На сетчатке глаза есть область, которая нечувствительна к свету.

Необъяснимые явления, связанные со зрением, автомобильные аварии, в частности, выявляют эту особенность зрения.

Ведущий глаз

Определить ваш доминирующий глаз поможет тест:

• выберите объект в метре от вас;
• составьте ваши ладони треугольником возле глаз и посмотрите правым глазом, затем левым глазом.

Тот глаз, который не смещает предмет, а видит его целиком, доминирующий. В основном это правый. Правый и левый глаза выдают неодинаковые сигналы мозгу. Правый берет на себя инициативу передавать сигнал первым.

Третий глаз – эпифиз

Не многие органы были удостоены такого пристального внимания философов. Считая, что все органы в теле человека парные, его определяли как место нахождения души, взаимодействия психического и физического миров. Это маленькая шишковидная железа, расположенная глубоко в центре мозга. У взрослого человека масса эпифиза составляет около 0,2г.

Главной физиологической функцией эпифиза является преобразование нервных сигналов о внешней освещенности, поступающих от сетчатки глаза, в гормональный ответ. Именно эпифиз вырабатывает гормон — мелатонин. А мелатонин вырабатывается из серотонина, вещества, благодаря которому мы отличаем сон от яви, реальность от иллюзорного.

Многие ученые утверждают, что эпифиз играет роль внутренних биологических часов. Эпифиз обладает высокой чувствительностью к изменениям магнитного поля Земли, что помогает животным ориентироваться в пространстве. В разных странах его называют: третий глаз «аджна-чакра», Глаз Шивы, «Обиталище души» (Декарт), «Сновидческое око» (Шопенгауэр).

Интересные факты о глазах:

Радуга имеет большее количество цветов, но мы их просто не видим.

Сочетание всех цветов радуги составляет белый цвет.

Дети начинают различать свет на 6-м месяце жизни.

Есть люди с дальтонизмом – невозможностью различать цвета. Этот дефект пока не излечим.

Существуют женщины, которым от рождения присуща дополнительная колбочка на сетчатке. Они могут различать до 100 млн. цветов.

При взгляде на любимого человека, зрачки глаз расширяются на 45%.

У женщин боковое зрение лучше, чем у мужчин.

У птиц хорошее цветовое зрение. Они воспринимают ультрафиолетовый цвет. Зрение птиц в 4-5 раз острее человеческого. Орел может видеть зайца с высоты 3 км. Угол обзора птиц почти 360 градусов.

У совы глаза вообще не двигаются. Совы пользуются поворотом шеи на 270 градусов.

Удивительное строение глаза у стрекозы. Ее цветное зрение намного превосходит человеческое. Глаз имеет до 28 000 глазков – фасеток. Они дают стрекозе мозаичное восприятие врага или добычи на 360 градусах обзора.  Стрекоза корректирует траекторию движения объекта и летит наперерез добыче. Почти 100 % успеха.

Кошки и собаки обладают желто-синим, высококонтрастным нерезким зрением. Мир они видят тусклым. Зрение у них в 3 раза хуже, чем у человека. Они компенсируют этот недостаток, привлекая обоняние и слух. В глубоких сумерках, но не в темноте, видят цель на расстоянии до 900 метров, так как различают ультрафиолетовые лучи.

Морские обитатели все видят в красном цвете.

Люди и собаки ищут зрительные подсказки в глазах других.

Пчелы видят ультрафиолет, а змеи различают инфракрасные колебания. Каково это видеть мир в ультрафиолете или в гамма?

Люди светятся в темноте, но наш глаз это не улавливает.

Состояние организма может отражаться на состоянии сосудов сетчатки, что является удобным и специфическим критерием для диагностики различного рода заболеваний.

Строение сетчатки глаза каждого человека уникально.

Первые очки появились в конце 13 века.

Глаза бывают зеленые, синие, карие, голубые, серые. Это зависит от пигмента в радужной оболочке глаза.

Оптическая иллюзия (от лат. illusio – обманывать) – мы видим то, что не соответствует реальности.

Феномен «иллюзии» изучают ученые с древних времен. Что интересно, ни одна иллюзия до конца не объяснена. Есть оптические искажения, которые вообще не могут объяснить.  Восприятие картинок-иллюзий зависит от индивидуальных психологических особенностей человека, строения мозга. Иллюзии ставят глаз в необычные условия, заставляют его решать непривычные задачи.

Стереокартинки

Картинки, которые снимают напряжение глаз. Смысл в том, чтобы увидеть трехмерное изображение на плоскости с помощью фокусировки вглубь. Приблизьте лицо к картинке, сведите глаза в одну точку, когда почувствуете, что глаз цепляет глубину – расслабьте взгляд и поднимете лицо от экрана. Просматривание картинок помогает расслабиться глазным мышцам.

Стереокартинка с изображением верблюда

Оптические иллюзии

Вы стоите на железнодорожной платформе между двух поездов или смотрите в окно на остановке, а напротив вас стоит еще один поезд. Начинается движение. Какой из двух поездов поехал? Непросто определить. Нужно сосредоточиться и увидеть вращающиеся колеса.

Художники граффити изображают 3Д картины в различных местах в городе.  Главный секрет изображения объемных картинок — их «растягивают». Провалы, разломы такие явные, что пока не распознаешь иллюзию, не шагнешь на ровную дорожку.

Оптические иллюзии показывают, как легко обмануть мозг.

Пятна разного цвета вызывают нейронные реакции в зрительной коре не одновременно, а последовательно – как раз так, как происходит при восприятии реального движения.

Эти линии на самом деле параллельны. Вглядитесь в серые линии между плитками. Они ровные, а мозг заменяет их либо черным, либо белым цветом, создавая иллюзию «не параллельности» линий.

Сконцентрируйтесь на желтой точке. Теперь приблизьте глаза к монитору — круги начнут вращаться. Иллюзия Пинна-Брелстафа. Возникает из-за недостатков периферического зрения.

Чем ярче точка на картине, тем быстрее ее обрабатывает мозг. Более блеклые цвета обрабатываются позже. Согласно исследованию психологов, наш мозг всегда стремится собрать в целый образ (принцип гештальта) хаотично расположенные цветные пятна.

Глубина озера Флетхед 370 футов. Так прозрачность воды создает иллюзию мелкого дна.

Картинка не будет двигаться, если вы усилием воли подержите ее, если вы здоровы, не обессилены, тренированы, уверенный в себе человек. Чем хуже вы себя чувствуете, тем больше вы видите движения там, где его нет.

Это изображение на самом деле не движется

Если бы наш глаз не мог поддаваться зрительным иллюзиям, то не было бы искусства живописи, архитектуры. Художники, скульпторы, дизайнеры, модельеры, кинооператоры, используют эффекты изображения, недостатки зрения, комбинации цвета, чтобы мы получили больше впечатлений, украшающих нашу жизнь. В военной области иллюзии используются для маскировки стратегических объектов. Театральные постановки с использованием оптических иллюзий называются перфоманс.

Это очень простая и милая иллюзия

«На сей обманчивости всё живописное художество основано», — писал гениальный ученый XVIII века Эйлер.

Восприятие — поистине таинственный процесс, а знания о нем, это не что иное, как психология. Знание основных видов иллюзий, природы и механизма их построения поможет анализировать полученное изображение. Понять, когда глаза нас обманывают, а когда картинка — реальная. Ведь зрительные иллюзии сопровождают нас всю жизнь.