Иллюзии оптические. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Иллюзии оптические (зрительные иллюзии) - типичные случаи резкого несоответствия между зрительным восприятием и реальными свойствами наблюдаемых объектов. И. о. свойственны здоровому зрительному аппарату, чем они отличаются от галлюцинаций. Известно более сотни И. о., но общепринятой классификации их нет; убедительных объяснений большей части И. о. также пока не существует.

Рис. 1. Благодаря влиянию фона буквы кажутся расположенными косо.

По механизму возникновения И. о. можно разделить на такие, к-рые возникают благодаря несовершенству глаза как оптич. прибора (именно этот класс соответствует термину И. о.), и на те И. о., за возникновение к-рых ответствен весь зрительный аппарат, включая его мозговые отделы. К первым относятся кажущаяся лучистая структура ярких источников малого размера (напр., звезды); наблюдаемые иногда радужные кромки предметов из-за неисправленного хроматизма хрусталика и т. п. Подавляющая часть И. о. принадлежит ко второй группе, т. е. их возникновение связано с особенностями обработки зрительной информации на разл. этапах зрительного восприятия. Первым этапом этой обработки считается выделение сигнала из фона, и ошибки восприятия, связанные с ним, можно отнести к И. о. (т. н. оптич. обман). На существовании таких И. о. основано применение защитной окраски при маскировке, к-рая широко распространена в животном мире (мимикрия).

Риc. 2. Неоднозначная классификация зрительных впечатлений: наблюдатель видит либо вазу, либо два силуэта.

С процессом выделения сигнала из фона, а также и со следующим этапом - с классификацией сигналов связаны И. о., в к-рых структурный или сплошной фон приводит к ошибкам выявления фигур или к ошибкам оценки их параметров (яркости, формы, взаимного расположения и пр.; рис. 1). И. о., связанные с возможной неоднозначной классификацией зрительных впечатлений, представлены на рис. 2.

Рис. 3. Примеры ошибок в оценке характеристик объектов: а -иллюзия иррадиации: белый квадрат кажется больше равного ему чёрного; б-стрелы Мюллера - Лиера: отрезки равны, хотя кажутся неравными.

Наконец, распространены И. о., связанные с ошибками в третьем этапе обработки зрительной информации - в оценке характеристик рассматриваемых объектов (площади, длины, углов, цвета; рис. 3), а также с перспективными искажениями (рис. 4); часто возникает т. н. иллюзия иррадиации (рис. 3), т. е. кажущееся увеличение размеров светлых предметов сравнительно с равными им тёмными. И. о., связанные с ошибками в оценке площадей, длин и углов, часто выделяют в отд. группу геом. И. о.

Рис. 4. Фигура девочки, кажущаяся самой маленькой, наибольшая.

При движении или изменении во времени наблюдаемого объекта процесс зрительного восприятия усложняется, что в ряде случаев приводит к неадекватному отражению движения объектов. И. о. такого рода можно выделить в группу динамических. Долгое наблюдение за движущимся предметом и внезапное прекращение наблюдения за ним приводит к иллюзии движения этого предмета в обратном направлении (напр., если смотреть нек-рое время на водопад и потом закрыть глаза, то можно увидеть струю воды, поднимающуюся вверх, т. н. эффект водопада, известный ещё Аристотелю). К этому же классу И. о. относится появление ощущения цвета при наблюдении модулированного по времени светового потока белого света, напр, при вращении разделённого на чёрные и белые сектора диска (т. н. диск Бенхема), и ряд аналогичных И. о. К динамич. И. о. принадлежат И. о., связанные с инерцией зрения, т. е. со свойством глаза сохранить зрительное впечатление ок. 0,1 с. Примерами таких И. о. являются все виды стробоскопического эффекта, а также наблюдение следа от быстро движущегося светящегося источника и пр. На использовании И. о., связанных с инерцией зрения, основаны кинематограф и телевидение.

Литература по оптическим иллюзиям

Знаете ли Вы, в чем ложность понятия "физический вакуум"?

Физический вакуум - понятие релятивистской квантовой физики, под ним там понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. Физическим вакуумом релятивистские теоретики называют полностью лишённое вещества пространство, заполненное неизмеряемым, а значит, лишь воображаемым полем. Такое состояние по мнению релятивистов не является абсолютной пустотой, но пространством, заполненным некими фантомными (виртуальными) частицами. Релятивистская квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости Гейзенберга, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные, то есть кажущиеся (кому кажущиеся?), частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. Виртуальные частицы физического вакуума, а следовательно, он сам, по определению не имеют системы отсчета, так как в противном случае нарушался бы принцип относительности Эйнштейна, на котором основывается теория относительности (то есть стала бы возможной абсолютная система измерения с отсчетом от частиц физического вакуума, что в свою очередь однозначно опровергло бы принцип относительности, на котором постороена СТО). Таким образом, физический вакуум и его частицы не есть элементы физического мира, но лишь элементы теории относительности, которые существуют не в реальном мире, но лишь в релятивистских формулах, нарушая при этом принцип причинности (возникают и исчезают беспричинно), принцип объективности (виртуальные частицы можно считать в зависимсоти от желания теоретика либо существующими, либо не существующими), принцип фактической измеримости (не наблюдаемы, не имеют своей ИСО).

Когда тот или иной физик использует понятие "физический вакуум", он либо не понимает абсурдности этого термина, либо лукавит, являясь скрытым или явным приверженцем релятивистской идеологии.

Понять абсурдность этого понятия легче всего обратившись к истокам его возникновения. Рождено оно было Полем Дираком в 1930-х, когда стало ясно, что отрицание эфира в чистом виде, как это делал великий математик, но посредственный физик Анри Пуанкаре, уже нельзя. Слишком много фактов противоречит этому.

Для защиты релятивизма Поль Дирак ввел афизическое и алогичное понятие отрицательной энергии, а затем и существование "моря" двух компенсирующих друг друга энергий в вакууме - положительной и отрицательной, а также "моря" компенсирующих друг друга частиц - виртуальных (то есть кажущихся) электронов и позитронов в вакууме.

Однако такая постановка является внутренне противоречивой (виртуальные частицы ненаблюдаемы и их по произволу можно считать в одном случае отсутствующими, а в другом - присутствующими) и противоречащей релятивизму (то есть отрицанию эфира, так как при наличии таких частиц в вакууме релятивизм уже просто невозможен). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.