Физические эксперименты и психологические иллюзии
Еще ошибочней бывают результаты сравнительной оценки площадей и объемов. Это тем более неожиданно, что линейные размеры тренированный глаз оценивает довольно точно. Попробуйте угадать, во сколько раз объем куба, изображенного на рисунке справа, больше объема левого куба? Какое соотношение между объемами цилиндров? Эллипсоидов? Минутку, не читайте дальше текст! Сделайте оценку и запомните числа.
Рис. 1. Результаты сравнительной оценки площадей и объемов
А теперь проверьте результаты. Объем правого куба больше объема левого в два раза, объемы цилиндров относятся как один к тридцати, эллипсоидов – как один к трем. А насколько площадь черного кольца меньше площади белого круга, который оно ограничивает?
Рис. 2. Насколько площадь черного кольца меньше площади белого круга, который оно ограничивает?
Измерив их, нетрудно убедиться, что площади равны. В данном случае иллюзия усиливается не только «провокационным» вопросом, но и специальной раскраской: черные предметы кажутся человеческому глазу меньше белых. Этот эффект называют иррадиацией, Значение таких ошибок в оценке площади и объема для наших опытов очевидно.
Целый ряд зрительных иллюзий связан с движением. Подвесьте на темном фоне яркий грузик на белой нитке и попробуйте разглядывать этот маятник двумя глазами, поместив перед одним из них темное стекло (подойдет стекло от солнцезащитных очков). Вы заметите, что маятник описывает вытянутый эллипс. Убрав стекло, легко убедиться, что он по-прежнему качается в одной плоскости. Закройте стеклом другой глаз, и маятник вновь двинется по эллипсу, только в другую сторону (если стекло перед левым глазом, маятник кажется вращающимся по часовой стрелке, если перед правым – против часовой стрелки). Иллюзия будет еще сильней, если сосредоточить взгляд на нити недалеко от точки подвеса, Эта иллюзия объясняется тем, что наш глаз замечает светлые предметы быстрей, чем темные (разница во времени, конечно, очень невелика – доли секунды.
Качающийся маятник виден глазу, закрытому стеклом, немного отстающим по сравнению со своим истинным положением, а другой глаз видит его как обычно. Это рассогласование и рождает впечатление объемности при плоском движении маятника. Подобные иллюзии могут привести к ошибкам при изучении движения предмета, по-разному рассеивающего свет в различных направлениях.
Механизм человеческого зрения вообще достаточно сложен и окончательно не ясен: в нем участвуют не только хрусталик и сетчатка, но и сам мозг. Поэтому при случайных переключениях внимания наблюдателя также могут возникать некоторые иллюзии. Общеизвестный пример – «выворачивающийся куб», который кажется обращенным к нам разными гранями в зависимости от того, на какой из его вершин сосредоточен взгляд. Другую иллюзию того же типа можно наблюдать с помощью картонного пропеллера, вращающегося на небольшом гвоздике. Такую вертушку нужно рассматривать в сумеречной комнате на фоне светлого окна, чтобы видеть только ее контур и не иметь возможности определить, какая из лопастей пропеллера находится ближе, а какая дальше. Иногда кажется, что пропеллер вращается в одну сторону, а иногда – в другую. Сосредоточившись, можно небольшим усилием воображения «переключать» направление вращения вертушки по своему желанию. Да, что там направление вращения вертушки! Способность человека, видеть то, что он ожидает увидеть, значительно шире, и это доказывают многие курьезные примеры.
В книге М.Миннарта «Свет и цвет в природе» указано, что различные люди видят в расположении пятен на Луне достаточно четкий рисунок, образующий человеческое лицо в профиль, анфас или в три четверти, женскую фигуру, старуху с вязанкой хвороста, зайца, омара и многое другое. Эдгар По в рассказе «Сфинкс» описывает, как неверное представление о расстоянии до объекта может вызвать ошибочную оценку его размеров. Небольшое насекомое, медленно ползущее по паутинке за оконным стеклом, представилось рассказчику огромным чудовищем, стремительно перемещающимся по отдаленному холму, а слабый звук, изданный насекомым, показался ему громким криком. Последняя деталь показывает, что такому обману подвержено не только зрение, но и слух. Незнакомые, непонятные звуки часто пугают человека лишь потому, что, не имея точных сведений о расстоянии до их источника, он преувеличивает их громкость. Впрочем, акустические обманы встречаются реже, чем зрительные, поскольку от наших ушей в мозг поступает значительно меньше информации, чем от глаз. Из особенностей слуха стоит подчеркнуть лишь одну. Наша способность определять на слух, где расположен источник звука, основана на разной силе сигналов, приходящих в правое и левое ухо; мы ожидаем найти источник с той стороны, откуда звук громче. Если же сила обоих сигналов одинакова (например, когда источник находится в вертикальной плоскости, проходящей через центр головы), звук кажется раздающимся прямо в мозгу, и точное положение источника указать трудно. Завяжите глаза вашему товарищу и попросите его определить место, в котором вы постучали ложечкой по стакану. Он будет правильно находить это место во всех случаях, кроме тех, когда расстояние от стакана до обоих ушей окажется одинаковым.
Немного больше о технологиях >>>
Электрические цепи с нелинейными преобразователями и оперативная коррекция режима энергосистемы
Рассматриваются электрические цепи с нелинейными преобразователями.
Показывается, что в такимх цепях достигается оптимум некоторой выпуклой функции
токов электрической цепи. Далее рассматривается задача оперативной коррекции
режима энергосистемы и формулируется критерий качества ...
Обработка резанием
Обработка резанием является универсальным
методом размерной обработки. Метод позволяет обрабатывать поверхности деталей
различной формы и размеров с высокой точностью из наиболее используемых
конструкционных материалов. Он обладает малой энергоемкостью и высокой
производительно ...
