Всем нам знакомы зеркала – мы видим себя в них каждый день. Но зеркала существуют не только для того, чтоб посмотреть на то, как вы выглядите, или увидеть автомобили позади себя во время вождения. Существуют невероятные применения зеркал, о которых вы и не подозревали, например, поддерживание червоточины в достаточно стабильном состоянии, чтобы через неё можно было путешествовать во времени. Зеркала и фантомные боли помогают нам изучить мозг человека, а также зеркала позволяют нам изменить расстояние до Луны. Перед вами — список самых поразительных фактов о зеркалах.
10. Зеркала и путешествие во времени
Всем известно, что при помощи червоточин можно путешествовать во времени, не так ли? Единственная проблема заключается в том, что червоточины часто закрываются, из-за чего пройти через них нелегко. Однако на помощь могут прийти два обычных зеркала. Нам всего лишь понадобятся два не заряженных зеркала (или металлических листа) в вакууме, расположенных друг от друга в нескольких микрометрах – удостоверьтесь, что не существует внешнего электромагнитного поля. В этот момент проявится эффект Казимира, который заключается в появлении физической силы между двумя зеркалами под действием квантовых флуктуаций.
Эта квантовая электродинамическая сила создаёт пространственно-временную область с негативной массой между зеркалами, которая позволит стабилизировать червоточину и путешествие на сверхсветовых скоростях. В теории люди могут путешествовать в прошлое, но не в будущее – поэтому узнать выигрышные номера лотереи следующей недели не удастся, к сожалению. Ещё одной ложкой дёгтя является то, что стабильная червоточина, созданная при помощи зеркал, будет бесконечно мала, поэтому с поездкой к предкам придётся повременить.
9. Зеркала, фантомные конечности и человеческий мозг
Нейробиологи - странные люди, но, как ни странно, эксперименты с зеркалами на пациентах с фантомными конечностями позволили исследователям узнать много о том, как работает мозг человека. Исследователи решили воспользоваться оптической иллюзией – расположили зеркала вертикально на столе, а затем при их помощи отразили невредимую конечность пациента, например руку. Это устройство фактически накладывало отражение невредимой руки на ту часть человека, где он чувствовал фантомную конечность, и пациенты чувствовали, что у них снова есть две руки.
На удивление, когда невредимая конечность двигалась, пациент чувствовал такое же движение в фантомной руке – даже если её там не было и он не двигал рукой более 10 лет. Когда до невредимой руки касались, пациент также чувствовал прикосновение в фантомной конечности. После нескольких повторений процедуры пациенты чувствовали, как их фантомная конечность исчезала. Учёные считают, что этот эффект объясняется гибкостью мозга и тем, как создаются новые нейронные пути после потери конечности. Они также считают, что в мозгу существует прочная связь между зрением и ощущением прикосновений.
8. Зеркала вызывают галлюцинации
Странная иллюзия проявляется, когда вы следите за своим отражением в зеркале. Это старый фокус, которым развлекаются на Хэллоуин и который современная наука начинает изучить. Попробуйте сами. Усядьтесь в тёмной комнате, примерно в метре от зеркала и следите за отражением своего лица на протяжении примерно 10 минут. Освещение должно быть максимально приглушённым, но в то же время вы должны видеть своё отражение.
В первую очередь вы обнаружите, что ваше лицо выглядит немного непривычно в зеркале. Затем, после нескольких минут, ваше лицо начнёт изменяться всё сильнее и вам покажется, что это не ваше лицо, а восковая фигура. Некоторые люди видят несколько других лиц или даже фантастических монстров и существ, следящих за ними, другие же видят животных. Это диссоциативное состояние изучают учёные для того, чтобы понять наше чувство осознания себя. Психологи считают, что подобный эксперимент поможет людям, страдающим от шизофрении, если пациенты смогут столкнуться лицом к лицу с их остальными личностями.
7. Могут ли все узнавать себя в зеркале?
Большинство из нас считает естественным, что мы узнаём себя в зеркале. Однако, как оказывается, не все способны пройти испытание на самораспознавание в зеркалах. Учёные делают на теле или лице пометку, а затем наблюдают за тем, что подопытный делает перед зеркалом, чтобы заметить знаки того, чтобы найти признаки того, что подопытный узнал себя в зеркале и попытался стереть метку. Дети обычно развивают самораспознавание в зеркале к 24 месяцам.
Однако когда исследователи провели опыт на детях не из Западного мира – в таких странах как Фиджи и Кения – эти дети провалили испытание даже в шесть лет. Тем не менее, это не означает, что они не могут на психологическом уровне отличать себя от других людей. Скорее это отличие в культуре использования зеркал и проблема в эффективности теста зеркала. Эти дети замирали, когда встречались со своим отражением, что указывает на то, что они понимали, что отражаются в зеркале они сами, а не кто-то другой.
6. Животные, обладающие самораспознаванием в зеркале
Многие животные, как и некоторые люди, не проходят современный опыт самораспознавания в зеркале. Означает ли это, что некоторые животные способны пройти другой опыт на самораспознавание своего отражения? Некоторые исследователи считают, что при других условиях животные способны на это. Например, некоторые слоны не прошли тест на самораспознавание с пометкой, но проявляли очевидное поведение осознания себя, например повторяющиеся движения, которые показывали связь с их отражением. Возможно, некоторые животные просто не обращают внимания на метки на их теле и поэтому не реагируют на них.
Гориллы также провалили испытание и учёные считали, что они не обладают самораспознаванием. Однако гориллы легко смущаются – визуальный контакт очень важен в обществе горилл – и после того, как они увидят своё отражение, они обычно отходят в какое-то тихое местечко и вытирают метки, которые заметили в зеркале. Теперь учёные признают, что у горилл присутствует самораспознавание в зеркале. Эффективность метода меток вызывает много споров и вполне возможно, что больше видов животных обладают осознанием себя, чем мы считали ранее. Животные, проходящие традиционное испытание на самораспознавание в зеркале, включают в себя шимпанзе, орангутангов, бонобо, горилл, слонов, дельфинов-афалинов, косаток и сорок обыкновенных.
5. Зеркала на Луне
Луна от Земли в среднем разделяет расстояние в 384 403 километра. Мы смогли определить это настолько точно благодаря зеркалам. Расстояние до Луны варьирует благодаря её эллиптической орбите. В самой близкой точке орбиты, известной как перигей, Луна расположена в 364 104 километрах. В апогее, самой дальней точке, между Луной и Землёй 406 696 километров.
Астронавты программы Аполлон оставили на Луне уголковые отражатели лазерной локации, которые применяются для измерения расстояния между Землёй и Луной. По сути, уголковые отражатели являются специальной разновидностью зеркал, отражающих лазерные лучи в ту же сторону, откуда они попали на зеркало. Эти лазерные лучи направляются на Луну большими телескопами на Земле и отражённый свет позволяет учёным измерить расстояние до Луны с точностью до трёх сантиметров.
Уголковые отражатели позволяют не только измерить расстояние от Луны до Земли, но и получить ранее неизвестные данные о нашем спутнике. Например, они предоставили информацию об орбите Луны, и теперь мы знаем, что Луна отдаляется от Земли со скоростью 3,8 сантиметра в год. Эти измерения даже были использованы для проверки теории относительности Эйнштейна.
4. Зеркала также могут отражать звук
Зеркала могут быть использованы не только для наблюдения за визуальным отражением. Помимо света они также могут отражать звук. Зеркала, отражающие звуковые волны, известны как «акустические зеркала» и применялись в Великобритании в ходе Второй Мировой войны для обнаружения определённых звуковых волн, издаваемых вражескими воздушными судами. Это было до создания радаров.
Несколько зеркал было построено на берегах Великобритании и существуют там до сих пор – самые известные зеркала расположены в Дендже (Denge), неподалёку от Дандженесс (Dungeness), Кент. Они не открыты для широкой публике, но на них можно посмотреть во время специальной прогулки с гидом. Единственное акустическое зеркало вне Великобритании является и одним из самых крупных – 61-метровое звуковое зеркало в Магтаб (Maghtab), Мальта. Местные называют зеркало «il widna», что означает «ухо». Это широко известный секретный объект, закрытый для широкой публики.
3. Отражение материи зеркалами
Поразительно, но зеркала могут также отражать материю. Такие зеркала в физике известны как «атомные зеркала». Атомное зеркало отражает атомы материи подобно тому, как обычное зеркало отражает свет. В атомных зеркалах применяются электромагнитные поля для отражения нейтральных атомов, хотя в некоторых используются обычные кремниевые пластины.
Отражение атомного зеркала является фактически квантовым отражением волны материи и срабатывает в случае медленно движущихся нейтральных атомов. Эти атомы фактически отталкиваются поверхностью зеркала. Это может применяться для захвата медленных атомов или фокусировки атомного пучка. Атомные зеркала работают лучше, если они обладают рельефной поверхностью, из-за больших длин волн вещества по сравнению с мельчайшими фотонами света.
2. Настоящие зеркала
Зеркала на самом деле не переворачивают ваше отражение, это миф. Вы видите левую сторону вашего лица в левой части зеркала, а правую часть справа, из-за чего возникает иллюзия, что отражение является перевёрнутым. Однако недавно было разработано не переворачивающее зеркало, или «настоящее зеркало». Оно позволяло людям видеть своё отражением так, как видят его остальные люди – основное применение зеркала заключается в нанесении макияжа.
Создать «настоящее зеркало» самому легко – просто расположите два обычных зеркала под углом в 90 градусов и смотрите на своё отражение в точке соединения зеркал. Настоящее зеркало создаёт трёхмерное отражение, двигающееся вместе с вами, вместо плоского изображения, получаемого от обычного зеркала. Оно позволяет вам увидеть себя так, как видят вас окружающие. Попробуйте, вам понравится.
1. Разделение света при помощи зеркала
Зеркала могут не только отражать свет, звук и материю, но и разделять световые пучки. Во многих светоделителях применяются зеркала, и они часто используются во многих научных приборах, включая телескопы. Примитивный расщепитель лучей – это куб, сделанный из двух стеклянных призм, соединённых у основания. Когда в светоделитель попадает луч света, половина его продолжает двигаться по своей траектории, а вторая половина луча отражается под углом 90 градусов. Существуют различные версии светоделителей, минимизирующих потерю света, но это является основой любого расщепителя лучей.
Как оказалось, зеркала являются очень разносторонними вещами, кто знал?
