al391

Как я писал не раз, мы в своем познании мира блокированы двумя нашими «механизмами»: чувствами и мышлением… Потому познаем, в большей мере то, что и как подают нам наши органы чувств. И наше сознание («общечеловеческое», этническое, классовое, поло-возрастное и т.д. – оно тоже вносит свою зримую лепту в то, как мы видим и понимаем окружающий нас мир). Но мы часто не хотим этого видеть: особенно на том примитивном уровне нашего развития, когда «философия сердца» («правда жизни») у нас ещё доминирует над разумом …

Далее я буду приводить основные, так сказать всеобще принятые объяснения принципов работы наших чувств (как и «учебниковскую», так и более специальную), но всё же не забывайте фразу, приведённую солипсистами: "Ничего нельзя абсолютно точно доказать, кроме наличия собственного разума", ведь действительно, кто знает где границы окружающего нас мира? Может эти границы только в наших мыслях(, добавлю, в чувствах)?

Солипсисты не во всем правы (считая, что все существует ТОЛЬКО) в нашем сознании (психике), но первые поставили вопрос о том, что то, что мы наблюдаем в нашем мире никак не обходится без нашей интерпретации, нашего образа этого мира, что то, что нам представляется как некий «объективный мир» -вещь весьма субъективная…. хе-хе…

Раздел 1. Мы видим глазами или мозгом? Начнём с того что даёт нам больше всего информации об окружающем мире (от 70 до 90%), со зрения. Как я уже упоминал, мы видим не сами объекты, а свет, который от них отражается. И многое зависит в нашей «картинке бытия» вовсе не от того, что находится вне нас (действительная реальность»), но от того как мы воспринимаем то, что нам представляется как «объективная реальность», Увы, только представляется, так как во многом это не так: например, те же дальтоники – видя одно и тоже воспринимают нечто кто - зеленым, а кто – красным.

То есть, наша «картинка мира», отражая нечто объективное, и существующее вне нас, отражает это нечто весьма «субъективным образом». Однако большинство (даже физиков) не желают этого

фиксировать (и учитывать), воспринимая тот мир, которые дают нам наши органы чувств, как нечто абсолютно объективное, как то, что существует независимо от нас…

Но поговорим на языке той физики, которую мы имеем…

Свет - это электромагнитное излучение, с различным диапазоном длины волн. Поток света можно разделить на спектр, и у этого спектра есть видимые для нашего глаза границы. Видимая часть света - это лишь малая часть всего излучения.

Рис.1. Электромагнитный спектр света, с выделенным диапазоном видимого света, и отдельно вынесенным инфракрасным излучением.

Как видно из рисунка, сразу после видимого диапазона света, идёт инфракрасный диапазон, на которое в основном приходится тепловое излучение. Этот диапазон не видим для невооруженного глаза, но его можно визуализировать с помощью специальных приборов.

Рис. 2. Строение глаза

Но вернёмся к нашему зрению. И так от источника света (Солнце, лампа) исходит электромагнитное излучение и попадает на все предметы, что нас окружают. Отражённые фотоны света попадают на наши глаза, при этом они идут со всех сторон, и чтобы им всем попасть на сетчатку глаза, у нас есть 2 линзы - роговица и хрусталик, которые не только уменьшают и фокусируют изображение (правильней сказать поток отражённых лучей света), но ещё и переворачивают его. И так, перевёрнутое "изображение" попадает на сетчатку глаза. На сетчатке у нас есть два вида светочувствительных клеток - палочки и колбочки. Вследствие сложных химических реакций в этих клетках, сигналы преобразуются в электрические импульсы и передаются дальше на зрительные нервы. По зрительным нервам импульсы попадают в мозг, где в конечном итоге добираются до так называемого центра зрительного восприятия, находящегося в задней части коры головного мозга (и занимающего всего несколько кубических сантиметров). Там информация обрабатывается и расшифровывается, и мозг выдаёт нам "изображение" - то, что мы видим (кстати, у детей возрастом до одного месяца, мозг ещё не умеет "видеть" как положено, поэтому дети воспринимают окружающий мир нечётко, да ещё и в перевёрнутом виде).

Из этого можно сделать вывод, что мы действительно видим мозгом, а глаза - всего лишь видеокамеры (очень сложные камеры надо сказать!) передающие зрительную информацию в мозг. Говоря "мы видим", мы лишь наблюдаем (или правильней сказать воспринимаем) электрические сигналы, некоторые волны, поступающие в наш мозг.

Рис.3. Когда человек наблюдает, например, за горящей свечой, и видит её свет, то сам мозг (что естественно) погружён во мрак. Свет свечи (да и ничего другого тоже) не освещает ни сам мозг, ни зрительный центр мозга, однако мы воспринимаем яркий и разноцветный мир.

Ещё интересный момент - есть специальные очки, которые подают на глаза перевёрнутую картинку, и понятно, что в таких очках очень сложно ориентироваться или соблюдать координацию движений. Но если их носить не снимая, скажем неделю, то мозг вполне приспособится к этому, и никаких проблем с ориентацией в пространстве не будет, однако после их снятия человеку снова придётся приспосабливаться теперь уже к обычному зрительному восприятию.

Раздел 2. Цвет.

На сетчатке нашего глаза есть 2 типа светочувствительных клеток - палочки и колбочки. Палочки цвет не различают, но они очень чувствительны к свету, поэтому мы можем видеть даже в плохо освещённой комнате (при так называемом - сумеречном освещении). Колбочки же отвечают за восприятие цвета, и их есть 3 вида. Каждый вид колбочек воспринимает разный небольшой участок видимого спектра - грубо говоря, зелёный, синий, и красный. Все другие видимые цвета (розовый, например), создаются при смешивании зелёного, синего и красного в различных сочетаниях. На этом и основано цветовосприятие нашего глаза. У птиц, пресмыкающихся и некоторых видов рыб колбочек не 3, а 4 вида, они могут видеть ещё и в ультрафиолетовом диапазоне. А у многих животных, в том числе у кошек и собак, всего 2 вида колбочек, и цветовосприятие у них хуже, чем у человека, поэтому мир для них выглядит совсем в других красках.

Здесь мы с вами разобрались в том, как наш глаз воспринимает цвет, но что это такое - цвет? Как можно объяснить наличие цвета?

Как вы помните свет - электромагнитная волна. На разных участках видимого диапазона, волны разной длины, и каждой длине волны соответствует свой цвет.

Рис.4. На схеме указана электромагнитная волна света Солнца, с выделенным диапазоном, видимого для глаза человека.

Весь спектр ещё можно продемонстрировать на примере радуги - там мы видим все цвета, воспринимаемые нашими колбочками. И так, лучи света попадая на какой-либо предмет, отражаются во все стороны (кстати, почему во все стороны? Дело в том, что если бы поверхность предмета была идеально ровная, то лучи отразились бы под таким же углом, под каким попали на предмет. Угол падения равен углу отражения, это мы помним ещё со школы. Однако у предметов и объектов нет идеально ровных поверхностей, тем более на атомном уровне). Так же все объекты имеют свойство не только отражать, но и поглощать свет.

Здесь давайте заметим, как объекты могут поглотить свет? Это можно объяснить тем, что электроны вещества (предмета, объекта) поглотили кванты света. На практике это будет выглядеть как нагрев поглощающего объекта. Иными словами энергия света преобразуется в энергию теплового движения, а видимый свет несёт половину того тепла, которое мы получаем от Солнца.

И так, как же мы определяем цвет окружающих нас вещей? Допустим, мы смотрим на белый предмет, скажем на белую футболку. Сначала от Солнца (или от лампы и т.д.) идёт электромагнитное излучение (свет). Попадая на футболку и отражаясь, этот свет (волны разной длины с разным цветовым спектром) попадает нам в глаза на колбочки. Они воспринимают этот сигнал и передают его в мозг, где он распознаётся как белый. Белый цвет - это когда весь цветовой спектр отразился от предмета, можно сказать что белый - это наличие всех цветов.

Рис.5. Отраженный свет возникает, когда некоторая поверхность отражает световые волны, падающие на нее от источника света. Идеально белая поверхность отражает все падающие лучи, ничего не поглощая (рис. 5, а). Серая поверхность равномерно поглощает световые волны разной длины. Отраженный от нее свет не меняет свой спектральный состав, изменяется только интенсивность излучения (рис. 5, б). Черные поверхности, существующие в природе, практически полностью поглощают падающий на них свет (рис. 5, в). Идеальная черная поверхность не отражает свет вообще. Подобные поверхности, отражающие и поглощающие различные цветовые лучи в равной мере, называются ахроматическими (проще говоря - бесцветными)

А если футболка чёрная, то она поглотила весь видимый диапазон цветового спектра, из этого можно сделать вывод, что чёрного цвета вообще не существует, по сути, чёрный - это просто полное отсутствие цветов.

С белым и чёрным понятно, но как на счёт других? Скажем - зелёный. Большинство растений мы видим в зелёном цвете, но так ли это? Мы видим их зелёными, так как хлорофилл, входящий в состав всех растений отражает зелёный участок цветового спектра, остальные же цвета листья растений поглощают. По сути, в растениях есть все цвета кроме зелёного, ведь он отразился, но учитывая, что мы видим именно отражённый цвет, то и растения воспринимаются нашим мозгом как зелёные.

Представим, что вы покрасили забор на своём участке в синий цвет - значит, вы нанесли покрытие (краску), которое избирательно поглощает все лучи видимого света, кроме синего, синий диапазон отражается.

Все наверно слышали, что чёрная машина на Солнце сильнее нагревается, чем белая. Почему это происходит? Потому что краска, которой покрыта машина, поглощает весь видимый диапазон света, а свет несёт тепло, как мы помним (или энергию) и потому нагревается сильнее, чем белая машина, которая отразила все видимые нам Солнечные лучи.

Но тут можно заметить одно противоречие. Если чёрный предмет (объект) полностью поглощает видимый нашему глазу диапазон света, то как мы вообще можем его увидеть? Ведь наше зрение основано именно на отражённом свете, если лучи не отразились - то и увидеть мы не сможем.

Но вот что пишут про это специалисты по этой теме: «Представим себе, что рассматриваемый нами предмет - абсолютно черное тело, что он полностью поглощает все падающие на него лучи. Очевидно, при этом ни один квант света не отразится от предмета и не попадет в глаз. Такое абсолютно черное тело мы попросту не увидим, оно будет казаться нам чем-то вроде черного провала в потоке света.

Рассмотрим противоположный случай. Предмет, попавший под лучи Солнца, не поглощает их. В этом случае, если предмет совершенно прозрачен, лучи проследуют своим путем, а предмет окажется невидимым для глаза (таковы воздух, вода, стекло в относительно тонких слоях). Когда же предмет окажется непрозрачным для лучей, но и не будет поглощать их, он полностью отразит лучи в окружающее пространство.

В реальной природе нет ни абсолютно черных, ни абсолютно прозрачных тел. Подавляющее большинство предметов на Земле одновременно и поглощает, и отражает, и рассеивает, и пропускает свет. По отношению к лучам с различными длинами волн одно и то же тело ведет себя по-разному. Зеленый лист, поглощает свет в красной и синей областях спектра, а в зеленой отражает. Отраженные лучи, попадая на сетчатку глаз, и дают ощущение зеленого цвета».

Что касается света, то у него есть ещё одно интересное свойство - он может преломляться, все я думаю видели, как в стакане с водой преломляется изображение ложки, именно на границе воды и воздуха.

Рис. 6. Преломление (рефракция) света.

Свет преломляется на границе двух прозрачных сред, и тут есть интересный факт: солнечный свет, проходя границу с атмосферой Земли - тоже преломляется, и поэтому нам известно, что восход Солнца мы видим чуть ранее, чем Солнце действительно появилось над горизонтом. Когда же мы наблюдаем за закатом, и видим, что нижний край Солнца приблизился к горизонту - на самом деле оно уже зашло, а мы видим лишь преломленный свет от него.

На этом первый раздел можно было и закончить, но в окончании я всё же хочу привести одну статью, которая более полно описывает свет на квантовом уровне, на уровне атомов.

"Атомы каждого элемента могут иметь только определенные энергетические состояния, квантовые уровни, переходы между которыми совершаются благодаря излучению и поглощению энергии строго определенными порциями - квантами. Из многих квантов света, падающих на данный атом, поглощаются только те, которые по величине своей энергии соответствуют разности энергий его квантовых уровней. Поглотив такой квант, атом переходит на высший энергетический уровень. Но в этом состоянии он неустойчив, поэтому мгновенно совершается обратный процесс - высвечивание поглощенного кванта энергии и возвращение атома в исходное, невозбужденное, состояние. Перейти на более высокий энергетический уровень атом может также в результате нагрева. Высвечивание и в этом случае происходит по описанному выше закону. Низшее энергетическое состояние атомов, в котором газ не светится, является наиболее устойчивым, основным.

Что же это за гипотетические уровни энергии? Существуют ли они только в нашем представлении или внутри атомов действительно есть какие-то энергетические ступеньки?

Чем ближе к ядру расположен электрон, тем ниже его собственная энергия и тем больше нужно приложить усилий, чтобы выбить его или перевести на более далекую орбиту. Превращения, происходящие с внешними электронами атома, требуют меньшего количества энергии, т. е. квантов меньших энергий. Испускание же рентгеновских лучей связано с внутренними электронными оболочками атомов.

В ходе развития атомной физики гипотеза энергетических квантовых уровней, как и гипотеза существования квантов, нашла полное подтверждение. Новейшие открытия позволили проникнуть во многие сокровенные тайны строения вещества, раскрыли физическую природу света. Волновая теория отлично объясняет явления дифракции и интерференции. Возрожденная корпускулярная теория дает объяснение законам испускания и поглощения света. Выходит, как это ни удивительно, что свету присущи и волновые, и корпускулярные свойства. Природа вещества, состоящего из атомов, которые, в свою очередь, построены из протонов, нейтронов и электронов, казалась более понятной, чем двойственная природа света, соединяющего в себе свойства волны и материальной частицы.

Фотоны обладают удивительными свойствами. В сильном электрическом и гравитационном поле атомных ядер квант света может распадаться на две элементарные частицы, несущие противоположные заряды - электрон и позитрон. А при других условиях возможен и обратный процесс. Ученые сумели получить мощные потоки быстро летящих элементарных частиц (электронов, протонов) и установили, что при встрече с небольшими преградами или отверстиями частицы вещества дают такую же дифракционную картину, как и свет, т. е. они обладают волновыми свойствами.

Свет исходит из вещества, рождается в нем и, поглощаясь, исчезает в веществе. Их встреча всегда приводит к взаимодействию. С одной стороны, вещество отражает, преломляет, поглощает свет. С другой стороны, свет, встречаясь с веществом, может оказывать на него разнообразное действие. Фотоны - снаряды солнечной артиллерии - давят на материальные тела. Механическое давление света Солнца на перпендикулярно поставленную и абсолютно поглощающую поверхность составляет около 0,5 мг/м2. Лучистая энергия может вызывать химические изменения в веществе: процесс фотосинтеза, почернение фотографической пластинки, ощущение света в сетчатке глаза, образование загара. Под действием излучения происходит фотоэлектрический эффект. Нередко при прохождении светового потока через вещество последнее начинает светиться (явление фотолюминесценции). Наконец, поглощаясь веществом, свет нагревает его.

Выявленное в ходе развития физики и оптики противоречие волновых и корпускулярных свойств световых явлений - проявление реально существующего единства противоположностей. С точки зрения классической физики представления о непрерывных волнах и прерывных частицах исключали друг друга. Физика XX века для объяснения наблюдаемых фактов берет на вооружение диалектико-материалистическое представление о материи как о единстве прерывного и непрерывного, вещества и света, массы и поля, волн и частиц, рассматривая эти свойства как взаимно дополнительные".

Дочитали всё это до конца? Тогда вот вам - чтоб расслабиться - ответ на вопрос - почему небо голубое? Ещё одна цитата, но уже, так сказать "читабельная": "В древние времена люди считали небо действительно существующим голубым куполом, опирающимся на плечи титана Атланта. Небесный свод фигурировал в качестве библейской "тверди" и "небесных сфер" в древних системах мира. Средневековые схоласты спорили о характере материала, из которого он изготовлен. Одни из них склонялись мыслью к стеклу и хрусталю, другие - к драгоценным камням синего цвета (сапфиру и др.).

Правильное представление о небе было дано великим ученым эпохи Возрождения Леонардо да Винчи: "Синева неба происходит благодаря толще освещенных частиц воздуха, которая расположена между Землей и находящейся наверху темнотой". Сейчас гениальное предвидение философа подтверждено экспериментально. Космонавты, пройдя плотные слои атмосферы, видели над собой абсолютно черное небо, на котором одновременно сияли Солнце, Луна и звезды".