Sudut eksperimen

Ahli psikologi Inggeris J.M. Stratton adalah orang pertama yang mempunyai gambar retina biasa, tidak terbalik. Dia memakai alat yang membalik gambar retina hanya dengan satu mata, mata yang lain ditutup. Sistem lensanya membalikkan gambar secara menegak dan mendatar.

Mula-mula, dia mendapati bahawa gambar yang dibalik itu berbeza, tetapi benda-benda itu nampak khayalan dan tidak realistik..

Percubaan pertama Stratton berlangsung selama tiga hari. Semasa percubaan, subjek hanya kadang-kadang kelihatan normal, dan Stratton melakukan eksperimen kedua, yang berlangsung selama 8 hari.

• Objek yang dapat dilihat adalah khayalan dan tidak nyata
• Item yang kelihatan kelihatan terbalik
• Kekurangan kestabilan dunia yang dapat dilihat.
• Objek dan bahagian badan anda (lengan, kaki) berorientasi tidak betul, pergerakannya tidak sesuai dengan idea sebelumnya mengenai pergerakan anggota badan mereka sendiri.

Menjadi lebih mudah untuk bergerak, terutama di lorong sempit: antara perabot. Semasa menulis, memerhatikan tangan tidak menimbulkan rasa tidak selesa.

Memulihkan orientasi anggota badan mereka yang betul. Mengembalikan kestabilan dunia yang dapat dilihat.

Normalisasi penyesuaian motor. Berjalan di sekitar rumah, berbasikal. Item kelihatan berorientasikan biasanya jika anda tidak melihat dengan teliti.

Banyak barang kelihatan hampir normal. Buat pertama kali berjalan-jalan dia menikmati keindahan kawasan itu.

Mengeluarkan invertoscope. Proses membaca semula.

Hasil eksperimen Straton. (8 hari).

1. penyesuaian terhadap herotan optik adalah mungkin, ia berlaku dalam 6-9 hari.
2. penyesuaian motor penuh terbentuk.
3. penyesuaian persepsi berlaku secara separa
4. syarat yang diperlukan untuk mencapai penyesuaian adalah tindakan aktif pemerhati.

Dia merancang sistem cermin yang dipasang pada alat khas yang dipasang pada seseorang. Peranti ini menyebabkan pergeseran gambar visual tubuhnya sendiri, yang menurutnya badan itu terletak secara mendatar di hadapannya, pada paras matanya sendiri. Dia memakainya selama 3 hari: dia mengalami ilusi ketika menjumpai mayatnya, kenyataan negara itu hilang, tindakan disertai dengan semacam hantu aksi.

Evert, yang mengulangi eksperimen Stratton, tetapi tidak menggunakan satu tetapi dua lensa balik, sampai pada kesimpulan bahawa Stratton agak melebih-lebihkan ukuran penyesuaian yang berlaku dalam keadaan yang serupa.

J. dan J.K. Pattersons melakukan eksperimen dengan penglihatan terbalik selama 14 hari dan sampai pada kesimpulan bahawa penyesuaian sepenuhnya terhadap situasi tidak pernah berlaku. Setelah menjalankan eksperimen berulang dengan subjek yang sama 8 bulan kemudian, penulis mendapati bahawa subjek menunjukkan tanda-tanda penyesuaian yang sama seperti 8 bulan yang lalu. Belajar dalam keadaan seperti itu adalah serangkaian penyesuaian khusus yang dibangun berdasarkan bentuk awal persepsi daripada penyusunan semula radikal sistem persepsi.

Kohler dan subjeknya memakai cermin mata yang telah lama merosot gambar. Walau bagaimanapun, sedikit maklumat dapat diperoleh dari laporan lisan, kerana semua psikologi Gestalt Kohler memperhatikan aspek persepsi dalaman, dan bukan kepada maklumat luaran. Sentuhan mempunyai kesan yang signifikan terhadap penglihatan: pada tahap pertama penyesuaian, objek tiba-tiba mulai dianggap normal ketika subjek menyentuhnya: mereka kelihatan normal dan ketika gambar terbalik mereka tidak mungkin secara fizikal.

Hasil percubaan Cohler. (124).

1. penyesuaian terhadap herotan optik adalah mungkin, ia berlaku dalam 6-9 hari.
2. penyesuaian motor dengan pantas dan berjaya.
3. penyesuaian persepsi separa mungkin.
4. Kepentingan Subjektiviti untuk Proses Penyesuaian

Fenomena persepsi penglihatan terbalik, berkaitan langsung dengan pelanggaran objektiviti persepsi:

1. ini adalah kehilangan keteguhan dari kedudukan objek yang jelas memandangkan pelanggaran koordinasi yang biasa terjadi pada sistem kepala-mata dan retina mata: subjek selalu memperhatikan bahawa ketika berjalan di bumi “gelombang”. Apa keteguhan yang hilang
2. Akibat daripada hilangnya keteguhan kedudukan, keteguhan bentuk hilang.
3. semua penyelidik mengenai persepsi terbalik mencatat keseronokan, kenyataan, ilusi ruang visual, keterasingan dari subjek ujian: "Dalam keadaan normal, kita melihat objek, dan semasa penyongsangan kita mengalami kehadiran gambar".

Logvinenko sampai pada kesimpulan bahawa dengan penglihatan terbalik, ruang visual dianggap oleh manusia sebagai "gambar", yang mencerminkan sifat optik objek dan hubungannya dalam bidang yang dapat dilihat, tetapi kehancuran dunia yang dapat dilihat sebagai realiti subjektif yang sedar, sesuai dengan pengalaman manusia masa lalu. Dan penyesuaian mesti berlaku sama ada dengan mengubah orientasi bidang yang dapat dilihat (dan oleh itu ruang visual), atau dalam bentuk membina dunia baru yang dapat dilihat. Menurut Logvinenko, yang terakhir adalah betul..

3 strategi penyesuaian:

1. Pada mulanya, subjek mengabaikan ruang visualnya yang terbalik dan cuba bertindak seolah-olah dalam kegelapan. Pada mulanya, strategi ini berfungsi, terutama di antara objek yang sudah biasa, tetapi pada akhir hari gambar memori semakin pudar dan subjek harus meninggalkan strategi ini.

2. Kemudian subjek mula membina pergerakannya sehingga kelihatan tepat di bidang visual mereka. Bagi pemerhati biasa, pergerakannya kelihatan rumit dan pelik, tanpa makna.

3. Strategi ketiga melibatkan transposisi kedudukan pemerhatian visual.

Hasil eksperimen A.D. Logvinenko.

1. penyesuaian terhadap herotan optik adalah proses membina dunia baru yang dapat dilihat. Imej baru dari dunia yang dapat dilihat dibuat bersama dengan gambar yang terbentuk sebelum memakai invertoscope.
2. ketekalan saiz adalah mungkin.
3. Penyesuaian motor adalah mungkin, dengan penyesuaian persepsi motor utama.
4. adalah mungkin untuk menyiasat proses penyesuaian dengan pemakaian invertoscope yang berselang.

Misteri pemerhati: 5 eksperimen kuantum terkenal

Mikhail Petrov

Tidak ada orang di dunia yang memahami mekanik kuantum - ini adalah perkara utama yang perlu anda ketahui mengenainya. Ya, banyak ahli fizik telah belajar menggunakan undang-undangnya dan bahkan meramalkan fenomena menggunakan pengiraan kuantum. Tetapi masih belum jelas mengapa kehadiran pemerhati menentukan nasib sistem dan memaksanya memilih satu keadaan. "Teori dan Praktik" mengambil contoh eksperimen, hasil dari mana pemerhati pasti akan mempengaruhi, dan berusaha mencari tahu apa yang akan dilakukan mekanika kuantum dengan campur tangan kesedaran seperti itu dalam realiti material.

Kucing Shroedinger

Hari ini, terdapat banyak tafsiran mengenai mekanik kuantum, yang paling popular adalah Copenhagen. Peruntukan utamanya pada tahun 1920-an dirumuskan oleh Niels Bohr dan Werner Heisenberg. Dan istilah utama penafsiran Kopenhagen adalah fungsi gelombang - fungsi matematik yang mengandungi maklumat mengenai semua kemungkinan keadaan sistem kuantum di mana ia bersamaan berada.

Menurut penafsiran Copenhagen, hanya keadaan sistem yang dapat ditentukan secara pasti, hanya pemerhatian yang dapat membezakannya dari yang lain (fungsi gelombang hanya membantu secara matematik mengira kebarangkalian mengesan sistem dalam keadaan tertentu). Kita dapat mengatakan bahawa setelah pemerhatian sistem kuantum menjadi klasik: ia langsung tidak wujud bersama di banyak negeri sekaligus memihak kepada salah satu daripadanya.

Pendekatan seperti itu selalu membuat lawan (mengingat setidaknya "Tuhan tidak bermain dadu" Albert Einstein), tetapi ketepatan perhitungan dan ramalan menjadi sangat buruk. Walau bagaimanapun, baru-baru ini penyokong tafsiran Copenhagen menjadi kurang dan bukan alasan terakhir untuk ini - keruntuhan fungsi gelombang sekejap yang sangat misterius semasa pengukuran. Eksperimen pemikiran Erwin Schrödinger yang terkenal dirancang untuk menunjukkan kemustahilan fenomena ini..

Oleh itu, kami ingat kandungan eksperimen tersebut. Seekor kucing hidup, ampul dengan racun dan beberapa mekanisme yang dapat membuat racun bertindak pada saat yang rawak diletakkan di dalam kotak hitam. Sebagai contoh, satu atom radioaktif, semasa kerosakan di mana ampul pecah. Masa kerosakan atom tidak diketahui. Hanya separuh hayat yang diketahui: masa di mana pembusukan akan berlaku dengan kebarangkalian 50%.

Ternyata bagi pemerhati luaran, kucing di dalam kotak itu wujud dalam dua keadaan sekaligus: ia hidup jika semuanya normal, atau mati jika kerosakan telah berlaku dan ampulnya pecah. Kedua-dua keadaan ini dijelaskan oleh fungsi gelombang kucing, yang berubah dari masa ke masa: semakin jauh, semakin besar kemungkinan kerosakan radioaktif telah terjadi. Tetapi sebaik sahaja kotak dibuka, fungsi gelombang runtuh dan kami segera melihat hasil eksperimen langsung.

Ternyata sehingga pemerhati membuka kotak, kucing akan selalu seimbang dalam batas antara hidup dan mati, dan hanya tindakan pemerhati yang akan menentukan nasibnya. Inilah absurditi yang ditunjukkan oleh Schrödinger.

Difraksi elektron

Menurut tinjauan ahli fizik utama oleh The New York Times, percubaan dengan difraksi elektron, yang ditetapkan pada tahun 1961 oleh Klaus Jenson, menjadi salah satu yang paling indah dalam sejarah sains. Apa intinya?

Terdapat sumber yang memancarkan aliran elektron ke arah plat fotografi-skrin. Dan ada halangan dalam cara elektron ini - plat tembaga dengan dua slot. Apa jenis gambar di layar yang dapat Anda harapkan jika anda membayangkan elektron seperti bola yang diisi kecil? Dua jalur yang diterangi bertentangan dengan slot.

Sebenarnya, corak jalur hitam dan putih bergantian yang jauh lebih kompleks muncul di skrin. Faktanya ialah ketika melewati celah, elektron mulai berperilaku tidak seperti zarah, tetapi seperti gelombang (seperti foton, zarah cahaya juga boleh menjadi gelombang). Kemudian gelombang ini berinteraksi di ruang angkasa, di suatu tempat melemah, tetapi saling memperkuat, dan sebagai hasilnya gambar kompleks jalur cahaya dan gelap bergantian muncul di layar.

Dalam kes ini, hasil percubaan tidak berubah, dan jika elektron dibenarkan masuk melalui celah tidak dalam aliran berterusan, tetapi secara berasingan, bahkan satu zarah dapat menjadi gelombang pada waktu yang sama. Bahkan satu elektron dapat melewati dua celah pada masa yang sama (dan ini adalah titik penting lain dari tafsiran Copenhagen mengenai mekanik kuantum - objek secara serentak dapat memperlihatkan sifat material "biasa" mereka dan gelombang eksotik).

Tetapi apa kaitan pemerhati dengannya? Walaupun dengan kenyataan bahawa cerita yang sudah rumit menjadi lebih rumit. Ketika dalam eksperimen seperti itu, ahli fizik cuba memperbaikinya dengan bantuan instrumen, di mana celah elektron sebenarnya melewati, gambar di skrin berubah secara dramatik dan menjadi "klasik": dua kawasan yang diterangi di seberang slot dan tidak ada jalur bergantian.

Seolah-olah elektron tidak mahu menampakkan sifat gelombang mereka di bawah pandangan pemerhati. Diselaraskan dengan keinginan nalurinya untuk melihat gambar yang mudah dan difahami. Mistik? Terdapat penjelasan yang jauh lebih sederhana: tidak ada pemantauan sistem yang dapat dilakukan tanpa kesan fizikal terhadapnya. Tetapi kembali kepada ini sedikit kemudian.

Dipanaskan fullerene

Eksperimen difraksi zarah dilakukan bukan hanya pada elektron, tetapi juga pada objek yang jauh lebih besar. Sebagai contoh, fullerenes - molekul tertutup yang besar yang terdiri daripada berpuluh-puluh atom karbon (contohnya, fullerene dari enam puluh atom karbon sangat mirip bentuknya dengan bola sepak: bola berongga yang terbuat dari pentagon dan heksagon).

Baru-baru ini, sebuah kumpulan dari University of Vienna, yang diketuai oleh Profesor Zeilinger, berusaha memasukkan unsur pemerhatian ke dalam eksperimen tersebut. Untuk melakukan ini, mereka menyinari molekul fullerene yang bergerak dengan sinar laser. Selepas itu, dipanaskan oleh pengaruh luaran, molekul-molekul itu mula bercahaya dan pasti mendapat tempat di ruang untuk pemerhati.

Seiring dengan inovasi ini, tingkah laku molekul telah berubah. Sebelum permulaan pengawasan total, fullerenes berjaya mengatasi halangan (menunjukkan sifat gelombang) seperti elektron dari contoh sebelumnya yang melalui skrin legap. Tetapi kemudian, dengan kedatangan pemerhati, para fulleren tenang dan mula bersikap sebagai zarah jirim yang mematuhi undang-undang.

Pengukuran penyejukan

Salah satu undang-undang dunia kuantum yang paling terkenal adalah prinsip ketidakpastian Heisenberg: mustahil untuk secara bersamaan menentukan kedudukan dan kelajuan objek kuantum. Semakin tepat kita mengukur momentum zarah, semakin kurang tepat anda dapat mengukur kedudukannya. Tetapi tindakan undang-undang kuantum yang beroperasi pada tahap partikel kecil biasanya tidak dapat dilihat di dunia kita dengan objek makro yang besar.

Oleh itu, eksperimen baru-baru ini kumpulan Profesor Schwab dari Amerika Syarikat di mana kesan kuantum ditunjukkan bukan pada tahap elektron atau molekul fullerene yang sama (diameter ciri mereka kira-kira 1 nm), tetapi pada objek yang sedikit lebih ketara - jalur aluminium kecil lebih berharga.

Jalur ini dipasang pada kedua sisi sehingga bahagian tengahnya digantung dan dapat bergetar di bawah pengaruh luaran. Di samping itu, di sebelah jalur terdapat alat yang mampu merakam kedudukannya dengan ketepatan tinggi.

Hasilnya, para eksperimen menemui dua kesan menarik. Pertama, pengukuran kedudukan objek, pemerhatian jalur tidak lulus tanpa jejak untuk itu - setelah setiap pengukuran, kedudukan jalur berubah. Secara kasar, para eksperimen menentukan koordinat jalur dengan ketepatan yang besar dan dengan itu, menurut prinsip Heisenberg, mengubah kelajuannya, dan oleh itu kedudukan berikutnya.

Kedua, yang sudah agak tidak dijangka, beberapa pengukuran juga menyebabkan penyejukan jalur. Ternyata pemerhati dapat mengubah ciri fizikal objek hanya dengan kehadirannya. Kedengarannya sangat sukar dipercayai, tetapi untuk kepujian ahli fizik, katakan bahawa mereka tidak rugi - sekarang sekumpulan Profesor Schwab sedang memikirkan bagaimana menerapkan kesan yang dijumpai pada rangkaian elektronik yang sejuk..

Zarah pembekuan

Seperti yang anda ketahui, zarah radioaktif yang tidak stabil mereput di dunia bukan sahaja demi percubaan pada kucing, tetapi juga oleh mereka sendiri. Lebih-lebih lagi, setiap zarah dicirikan oleh jangka hayat rata-rata, yang, ternyata, dapat meningkat di bawah pandangan seorang pemerhati.

Kesan kuantum ini mula-mula diramalkan pada tahun 1960-an, dan pengesahan eksperimennya yang cemerlang muncul dalam artikel yang diterbitkan pada tahun 2006 oleh sekumpulan pemenang Nobel dalam bidang fizik Wolfgang Ketterle dari Institut Teknologi Massachusetts.

Dalam karya ini, peluruhan atom rubidium teruja yang tidak stabil dikaji (terurai menjadi atom rubidium dalam keadaan tanah dan foton). Sejurus selepas penyediaan sistem, kegembiraan atom mula diperhatikan - untuk bersinar melalui sinar laser. Selain itu, pemerhatian dilakukan dalam dua mod: berterusan (denyut cahaya kecil terus-menerus dimasukkan ke dalam sistem) dan berdenyut (sistem ini disinari dari semasa ke semasa oleh denyutan yang lebih kuat).

Hasil yang diperoleh sangat sesuai dengan ramalan teori. Pengaruh cahaya luaran benar-benar memperlambat kerosakan zarah, seolah-olah mengembalikannya ke keadaan asalnya, jauh dari kerosakan. Lebih-lebih lagi, besarnya kesan untuk dua mod yang dikaji juga bertepatan dengan ramalan. Kehidupan atom rubidium teruja yang tidak stabil dilanjutkan maksimum 30 kali.

Mekanik dan kesedaran kuantum

Elektron dan fulleren berhenti menunjukkan sifat gelombang mereka, plat aluminium disejukkan, dan zarah-zarah yang tidak stabil membeku dalam kerosakannya: di bawah pandangan pemerhati yang maha kuasa, dunia sedang berubah. Apa yang tidak menjadi bukti penglibatan minda kita dalam pekerjaan dunia? Jadi mungkin Carl Jung dan Wolfgang Pauli (seorang ahli fizik Austria, pemenang Hadiah Nobel, salah satu pelopor mekanik kuantum) benar ketika mereka mengatakan bahawa undang-undang fizik dan kesedaran harus dianggap sebagai pelengkap?

Tetapi ini hanya meninggalkan satu langkah untuk pengiktirafan semasa bertugas: seluruh dunia di sekitar kita adalah ciptaan fikiran kita yang ilusi. Menyeramkan? ("Adakah anda benar-benar berfikir bahawa Bulan hanya ada ketika anda melihatnya?" - Einstein mengulas prinsip mekanik kuantum). Kemudian cuba lagi untuk beralih kepada ahli fizik. Lebih-lebih lagi, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, mereka kurang menyukai penafsiran mekanik kuantum Copenhagen dengan keruntuhan misteriusnya sebagai gelombang fungsi, yang digantikan oleh istilah lain yang cukup biasa dan boleh dipercayai - decoherence.

Inilah masalahnya: dalam semua eksperimen yang dijelaskan dengan pemerhatian, para eksperimen pasti bertindak terhadap sistem tersebut. Ia disorot dengan laser, alat ukur dipasang. Dan ini adalah prinsip umum dan sangat penting: anda tidak dapat memerhatikan sistem, mengukur sifatnya tanpa berinteraksi dengannya. Dan di mana terdapat interaksi, terdapat perubahan sifat. Terutama apabila mesin objek kuantum berinteraksi dengan sistem kuantum kecil. Oleh itu, kenetralan Buddha yang abadi dari pemerhati adalah mustahil.

Hanya ini menerangkan istilah "decoherence" - proses pelanggaran sifat kuantum suatu sistem ketika ia berinteraksi dengan sistem lain yang besar, tidak dapat dipulihkan dari sudut termodinamika. Semasa interaksi seperti itu, sistem kuantum kehilangan ciri asalnya dan menjadi klasik, "menyerahkan" ke sistem yang besar. Ini menjelaskan paradoks dengan kucing Schrödinger: kucing adalah sistem yang begitu besar sehingga tidak dapat diasingkan dari dunia. Rumusan eksperimen pemikiran itu sendiri tidak sepenuhnya betul..

Bagaimanapun, dibandingkan dengan kenyataan sebagai tindakan penciptaan kesedaran, decoherence terdengar lebih tenang. Walaupun mungkin terlalu tenang. Bagaimanapun, dengan pendekatan ini, seluruh dunia klasik menjadi satu kesan decoherence yang besar. Dan menurut penulis salah satu buku yang paling serius di bidang ini, pernyataan seperti "tidak ada zarah di dunia" atau "tidak ada masa di peringkat asas" secara logik mengikuti pendekatan tersebut..

Pemerhati yang konstruktif atau decoherence yang maha kuasa? Kita harus memilih dari dua kejahatan. Tetapi ingat - sekarang para saintis semakin yakin bahawa kesan kuantum yang sangat terkenal adalah inti dari proses pemikiran kita. Jadi di manakah pengamatan berakhir dan realiti bermula - kita masing-masing harus memilih.

Lima eksperimen kuantum menunjukkan sifat realiti yang ilusi

Tidak ada seorang pun di dunia ini yang memahami apa itu mekanik kuantum. Ini mungkin perkara paling penting untuk diketahui tentangnya. Sudah tentu, banyak ahli fizik telah belajar menggunakan undang-undang dan bahkan meramalkan fenomena berdasarkan pengkomputeran kuantum. Tetapi masih belum jelas mengapa pemerhati eksperimen menentukan tingkah laku sistem dan memaksanya untuk menerima salah satu daripada dua keadaan.

Berikut adalah beberapa contoh eksperimen dengan hasil yang pasti akan berubah di bawah pengaruh pemerhati. Mereka menunjukkan bahawa mekanik kuantum secara praktikal menangani campur tangan pemikiran sedar dalam realiti material..

Hari ini terdapat banyak tafsiran mekanik kuantum, tetapi tafsiran Copenhagen mungkin yang paling terkenal. Pada tahun 1920-an, postulat amnya dirumuskan oleh Niels Bohr dan Werner Heisenberg.

Tafsiran Copenhagen didasarkan pada fungsi gelombang. Ini adalah fungsi matematik yang mengandungi maklumat mengenai semua kemungkinan keadaan sistem kuantum di mana ia wujud secara serentak. Menurut tafsiran Copenhagen, keadaan sistem dan kedudukannya berbanding dengan keadaan lain dapat ditentukan hanya dengan pemerhatian (fungsi gelombang digunakan hanya untuk mengira kebarangkalian sistem berada dalam satu atau keadaan lain secara matematis).

Kita dapat mengatakan bahawa setelah pemerhatian sistem kuantum menjadi klasik dan tidak lagi ada di negeri-negeri lain, selain sistem di mana ia diperhatikan. Kesimpulan ini dijumpai oleh penentangnya (ingat Einstein yang terkenal "Tuhan tidak bermain dadu"), tetapi ketepatan perhitungan dan ramalan.

Walaupun begitu, jumlah penyokong tafsiran Kopenhagen semakin berkurangan, dan sebab utama untuk ini adalah keruntuhan misteri fungsi gelombang semasa eksperimen. Eksperimen pemikiran Erwin Schröderer yang terkenal dengan kucing yang lemah semestinya menunjukkan kemustahilan fenomena ini. Mari ingat perinciannya.

Di dalam kotak hitam terdapat kucing hitam dan dengannya sebotol racun dan mekanisme yang dapat melepaskan racun secara rawak. Sebagai contoh, atom radioaktif semasa kerosakan boleh memecahkan gelembung. Masa kerosakan atom tidak diketahui. Hanya separuh hayat yang diketahui, di mana pembusukan berlaku dengan kebarangkalian 50%.

Jelas, bagi pemerhati luaran, kucing di dalam kotak berada dalam dua keadaan: kucing itu hidup jika semuanya berjalan lancar, atau mati sekiranya kerosakan berlaku dan botolnya pecah. Kedua-dua keadaan ini dijelaskan oleh fungsi gelombang kucing, yang berubah dari masa ke masa..

Semakin banyak masa berlalu, semakin besar kemungkinan berlaku kerosakan radioaktif. Tetapi sebaik sahaja kami membuka kotak, fungsi gelombang runtuh, dan kami segera melihat hasil eksperimen tidak berperikemanusiaan ini.

Sebenarnya, sehingga pemerhati membuka kotak itu, kucing akan menyeimbangkan hidup dan mati tanpa henti, atau akan hidup dan mati. Nasibnya hanya dapat ditentukan akibat dari tindakan pemerhati itu. Schrödinger menunjukkan kemustahilan ini.

1. Pembiasan elektron

Gambar apa yang dapat diharapkan di layar jika elektron biasanya ditunjukkan kepada kita sebagai bola bermuatan kecil? Dua helai bertentangan dengan slot di plat tembaga. Tetapi sebenarnya, corak jalur putih dan hitam bergantian yang lebih kompleks muncul di skrin. Ini disebabkan oleh fakta bahawa ketika melewati celah, elektron mulai berperilaku tidak hanya sebagai zarah, tetapi juga sebagai gelombang (foton atau zarah cahaya lain yang dapat menjadi gelombang pada saat yang sama juga berperilaku).

Gelombang ini berinteraksi di ruang angkasa, bertembung dan saling menguatkan satu sama lain, dan sebagai hasilnya, corak kompleks jalur cahaya dan gelap bergantian dipaparkan di layar. Pada masa yang sama, hasil percubaan ini tidak berubah, walaupun elektron melewati satu demi satu - bahkan satu zarah boleh menjadi gelombang dan melewati serentak melalui dua slot. Postulat ini adalah salah satu yang utama dalam penafsiran mekanik kuantum di Kopenhagen, ketika zarah secara serentak dapat menunjukkan sifat fizikal dan sifat eksotik "biasa" mereka seperti gelombang.

Tetapi bagaimana dengan pemerhati? Dialah yang menjadikan kisah rumit ini menjadi lebih rumit. Ketika ahli fizik semasa eksperimen seperti itu berusaha menentukan dengan bantuan alat yang mana celah elektron itu benar-benar melewati, gambar di skrin berubah secara dramatik dan menjadi "klasik": dengan dua bahagian yang diterangi tepat di seberang slot, tanpa garis gantian.

Elektron sepertinya tidak mahu mendedahkan sifat gelombang mereka kepada mata pemerhati. Kedengaran misteri yang diliputi kegelapan. Tetapi ada penjelasan yang lebih sederhana: pemantauan sistem tidak dapat dilakukan tanpa pengaruh fisik terhadapnya. Kami akan membincangkannya kemudian..

2. Fulleren yang dipanaskan

Seiring dengan inovasi ini, tingkah laku molekul telah berubah. Sebelum permulaan pemerhatian menyeluruh seperti itu, fullerenes berjaya mengelakkan halangan (menunjukkan sifat gelombang), sama dengan contoh sebelumnya dengan elektron memukul skrin. Tetapi dengan kehadiran pemerhati, para fullerenes mula berkelakuan sebagai zarah fizikal yang mematuhi undang-undang.

3. Pengukuran penyejukan

Eksperimen baru-baru ini oleh Profesor Schwab dari Amerika Syarikat memberikan sumbangan yang sangat berharga untuk kawasan ini. Kesan kuantum dalam eksperimen ini ditunjukkan tidak pada tahap elektron atau molekul fullerene (yang diameternya kira-kira 1 nm), tetapi pada objek yang lebih besar, pita aluminium kecil. Pita ini dipasang pada kedua sisi sehingga bahagian tengahnya dalam keadaan tergantung dan dapat bergetar di bawah pengaruh luaran. Di samping itu, peranti diletakkan di dekatnya yang dapat merakam kedudukan pita dengan tepat. Hasil eksperimen tersebut, beberapa perkara menarik ditemui. Pertama, setiap pengukuran yang berkaitan dengan kedudukan objek dan pemerhatian pita mempengaruhi, setelah setiap pengukuran, kedudukan pita berubah.

Para eksperimen menentukan koordinat pita dengan ketepatan yang tinggi, dan dengan itu, sesuai dengan prinsip Heisenberg, mengubah kelajuannya, dan oleh itu kedudukan berikutnya. Kedua, yang agak tidak dijangka, beberapa pengukuran menyebabkan penyejukan pita. Oleh itu, pemerhati dapat mengubah ciri fizikal objek dengan salah satu kehadirannya..

4. Zarah pembekuan

Dalam karya ini, peluruhan atom rubidium teruja yang tidak stabil telah dikaji. Sejurus selepas penyusunan sistem, atom-atom itu bersemangat menggunakan sinar laser. Pemerhatian dilakukan dalam dua mod: berterusan (sistem selalu terkena denyut cahaya kecil) dan berdenyut (sistem kadang-kadang disinari dengan denyutan yang lebih kuat).

Hasil yang diperoleh sepenuhnya sesuai dengan ramalan teori. Kesan cahaya luaran melambatkan kerosakan zarah, mengembalikannya ke keadaan semula, yang jauh dari keadaan reput. Besarnya kesan ini juga bertepatan dengan ramalan. Hayat maksimum atom rubidium teruja tidak stabil meningkat sebanyak 30 kali.

5. Mekanik dan kesedaran kuantum

Kita selangkah lagi untuk menyedari bahawa dunia di sekitar kita hanyalah produk ilusi dari fikiran kita. Ideanya menakutkan dan menggoda. Mari cuba kembali kepada ahli fizik. Terutama dalam beberapa tahun kebelakangan ini, apabila semakin sedikit orang yang mempercayai penafsiran mekanik kuantum Kopenhagen dengan kejatuhan fungsi gelombang misteri, berubah menjadi decoherence yang lebih biasa dan boleh dipercayai.

Faktanya adalah bahawa dalam semua eksperimen ini dengan pemerhatian, para eksperimen pasti mempengaruhi sistem. Mereka menyalakannya dengan laser dan memasang alat ukur. Mereka disatukan dengan prinsip penting: anda tidak dapat memerhatikan sistem atau mengukur sifatnya tanpa berinteraksi dengannya. Segala interaksi adalah proses mengubah sifat. Terutama apabila sistem kuantum kecil terkena objek kuantum kolosal. Beberapa pemerhati Buddha yang berkekalan secara kekal tidak mungkin pada dasarnya. Dan di sini istilah "decoherence" dimainkan, yang tidak dapat dipulihkan dari sudut termodinamik: sifat kuantum sistem berubah ketika berinteraksi dengan sistem besar lain.

Semasa interaksi ini, sistem kuantum kehilangan sifat asalnya dan menjadi klasik, seolah-olah "mematuhi" sistem yang besar. Ini juga menjelaskan paradoks kucing Schrödinger: sistem kucing terlalu besar, jadi ia tidak boleh diasingkan dari dunia lain. Pembinaan eksperimen pemikiran ini tidak sepenuhnya betul..

Bagaimanapun, dengan menganggap realiti tindakan penciptaan dengan kesedaran, decoherence nampaknya merupakan pendekatan yang jauh lebih mudah. Mungkin terlalu selesa. Dengan pendekatan ini, seluruh dunia klasik menjadi satu akibat besar dari decoherence. Dan seperti yang dinyatakan oleh pengarang salah satu buku yang paling terkenal dalam bidang ini, pendekatan ini secara logik membawa kepada pernyataan seperti "tidak ada zarah di dunia" atau "tidak ada masa pada tahap yang mendasar".

Apa kebenarannya: dalam pencipta-pemerhati atau decoherence yang kuat? Kita perlu memilih antara dua kejahatan. Walaupun begitu, para saintis semakin yakin bahawa kesan kuantum adalah manifestasi dari proses mental kita. Dan di mana pemerhatian berakhir dan realiti bermula bergantung kepada kita masing-masing.

Berdasarkan bahan dari topinfopost.com

Bagaimana jika semua yang ada tidak nyata? Bayangkan sebentar bahawa planet di mana kita hidup, sistem suria, galaksi kita dan, akhirnya, seluruh alam semesta, yang kita anggap tidak terbatas, sebenarnya tidak lebih dari sekadar simulasi. Saya faham kedengarannya agak gila, tetapi beberapa saintis tidak mengecualikan bahawa Alam Semesta benar-benar dapat dijadikan model, dan kita semua [...]

Selama bertahun-tahun, pemikiran penulis fiksyen ilmiah telah diseksa oleh pemikiran tentang bagaimana menjelaskan kepada pembaca atau penonton bahawa dunia selari wujud. Juga perlu untuk menjelaskan bagaimana semuanya berfungsi, mengapa kehidupan ada dan mengapa ia serupa atau tidak seperti kehidupan kita. Semua hujah ini mengenai topik sejagat selari jarang membawa kepada jawapan khusus. Sekiranya semuanya [...]

Apa yang anda tahu mengenai fizik kuantum? Malah manusia seperti saya memahami bahawa fizik dan fizik kuantum mempelajari perkara yang sedikit berbeza. Pada masa yang sama, fizik secara keseluruhan adalah sains alam, yang mengkaji bagaimana dunia berfungsi dan bagaimana semua objek dan badan berinteraksi antara satu sama lain. Sebagai cabang fizik, mekanik kuantum mengkaji dunia kita pada [...]

Sejauh mana anda melihat?

Jumlah unjuran semua mikrodot spatial yang jatuh ke bidang pandangan ketika keadaan fiksasi berada pada salah satu titik disebut "sudut pandang" dalam terminologi perubatan. Semua objek yang dapat dilihat oleh manusia pada masa ini diproyeksikan ke korpus luteum retina. Medan penglihatan adalah kemampuan untuk melihat kedudukan seseorang di ruang bawah; nilai ini diukur dalam darjah.

Pilihan penglihatan

Kompleks visual pesakit adalah struktur yang kompleks, dengan bantuan objek memeriksa objek di sekelilingnya, bebas menavigasi kawasan tanpa mengira keadaan pencahayaan, dan bergerak dengan lancar di dalamnya.

Kajian oftalmik telah membahagikan penglihatan kepada dua jenis utama.

1. Tengah - dihasilkan semula oleh bahagian tengah retina, bertanggungjawab untuk analisis bentuk objek yang dapat dilihat, perincian halus dan ketajaman visual. Pandangan ini saling berkaitan dengan sudut pandangan - nilai yang terbentuk di antara dua titik yang terletak di tepi. Semakin tinggi sudut, semakin rendah tahap ketajamannya.
2. Periferal - membantu menilai perkara yang terletak berhampiran fokus bola mata. Pandangan ini bertanggungjawab untuk orientasi di ruang di bawah sebarang varian pencahayaan. Ketajaman visual subspesies ini lebih lemah daripada yang tengah. Penglihatan sekunder secara langsung saling berkaitan dengan medan - ruang yang tetap tanpa memerlukan pergerakan mata tambahan.

Kedua-dua jenis membentuk gambaran besar ketika cuba mempertimbangkan perkara-perkara di sekitarnya dengan hubungannya dengan ruang.

Dimensi normatif

Struktur badan mana-mana orang adalah individu, kerana sudut pandangan dan bidangnya boleh berbeza dalam prestasi. Pengaruh utama pada mereka (pada sudut pandang dan bidang) diberikan oleh:

• ciri khas struktur keperibadian bola mata;
• bentuk kelopak mata, dimensi mereka;
• ciri individu dalam struktur orbit mata.

Sudut pandang secara langsung bergantung pada objek yang dimaksudkan - dari ukurannya, berada pada jarak dari mata (dalam hal ini, bidang pandangan mengembang jika objek berada pada jarak dekat).

Batasan sudut pandang semula jadi adalah ciri anatomi struktur wajah - kelopak mata, lengkungan superciliary, bahagian belakang hidung. Faktor-faktor ini memberikan penyimpangan yang tidak signifikan, dengan latar belakang data yang dikumpulkan, norma bersyarat sudut pandang dihasilkan untuk semua pesakit yang dikaji - 190 darjah.

Teknik untuk memperluas sudut pandangan

Direka untuk meningkatkan bidang pandangan untuk orientasi yang lebih baik di persekitaran, persepsi dan analisis luas terhadap maklumat yang diterima. Contoh utama ialah membaca buku di mana-mana media - pesakit mengingat maklumat yang dilihat lebih cepat dan lebih baik.

Faktor penting untuk meningkatkan ciri-ciri ini adalah rawatan awal penyakit yang mungkin menyebabkan penyempitan simpul atau bidang pandangan. Setelah melakukan langkah-langkah terapeutik dengan betul, pesakit dapat menggunakan teknik untuk memperluas bidang pandangan. Mereka juga disarankan untuk diambil kira oleh orang yang sihat - untuk meningkatkan persepsi visual secara keseluruhan.

Dasar tindakan metodologi ini adalah perubahan jarak ketika membaca sastera. Melihat pada pelbagai jarak (dekat, jauh) akan memperluas sudut pandangan dengan ketara.

Penyelidikan diagnostik

Proses jatuh objek yang dipertimbangkan dari bidang pandangan dapat terjadi baik secara beransur-ansur dan dengan cara yang dipercepat. Sehubungan itu, semua warganegara disarankan untuk menjalani pemeriksaan perubatan terancang tahunan untuk mengenal pasti tahap awal penyimpangan.

Perubatan moden menjalankan perkara yang diperlukan untuk menentukan penyimpangan kajian menggunakan perimetri komputer. Teknik ini dapat mengenal pasti penyimpangan awal dari standard umum, pelaksanaannya tidak menyakitkan bagi pemohon.

Diagnosis dijalankan mengikut skema berikut:

1. Rundingan awal - di mana semua nuansa prosedur, peraturan tingkah laku semasa prosesnya dijelaskan kepada pesakit oleh pakar oftalmologi. Prasyarat adalah kajian setiap mata secara berasingan dengan cermin mata atau kanta lekap yang dikeluarkan sebelumnya..
2. Pesakit melihat titik yang ditentukan khas di hadapannya, semasa kajian, peranti mula membuat titik tambahan, setelah pengesanan yang mana pesakit mesti menghidupkan butang pada alat kawalan jauh. Oleh itu, menunjukkan bahawa dia berada dalam bidang penglihatannya.
3. Lokasi titik yang berterusan berubah kerana tindakan program komputer, tetapi mempunyai sifat mengulanginya sendiri. Penduaan dilakukan untuk mengelakkan data yang salah - jika pesakit berkedip atau terlupa menekan butang.
4. Masa kajian adalah beberapa minit, selepas itu komputer memberikan data yang dianalisis.

Sekiranya anda memerlukan konsultasi tambahan dengan doktor yang sangat pakar, pesakit akan diberikan hasil ujian pada pembawa atau dalam bentuk cetak.

Penyakit yang menyebabkan sakit di sudut mata

Manifestasi menyakitkan yang terletak di sudut luar atau dalam mata disertai dengan sejumlah gejala tertentu:

• hiperemia bola mata;
• sensasi gatal-gatal pada permukaan kulit;
• rembesan terkumpul di sudut mata;
• penderaan yang teruk.

Penyebab utama simptomologi ini adalah beberapa penyakit.

• Canaliculitis adalah proses keradangan yang berlaku di saluran lakrimal. Punca kejadiannya adalah jangkitan pada rongga hidung dan mata. Secara simptomatik ditunjukkan oleh kemerahan kulit kelopak mata, pelepasan bernanah, air mata yang berterusan. Rawatan dijalankan dengan agen farmakologi antibakteria dan anti-radang (titisan mata).
• Penyumbatan saluran lakrimal, sebahagian atau sepenuhnya, adalah penyebab utama fenomena tersebut - trauma atau pembentukan tumor. Kaedah penyembuhan beroperasi, untuk mengembalikan fungsi saluran air mata.
• Dacryocystitis adalah proses keradangan pada kantung lakrimal. Untuk dirawat dengan kaedah konservatif, prosedur pembedahan kadang-kadang ditunjukkan.
• Blepharitis adalah proses keradangan pada kulit kelopak mata (di epitel ciliary), yang mempengaruhi sudut mata. Boleh muncul di seluruh permukaan kelopak mata atau sebagai ulserasi yang berasingan. Pilihan kedua disertai dengan kesakitan. Dengan blepharitis, kehilangan bulu mata sering muncul. Penyakit ini boleh dipicu oleh mikroflora patogen atau akibat penyakit sistemik tertentu..
• Herpes mata - kerosakan pada jangkitan jenis ini ditunjukkan dengan pembengkakan kelopak mata, sakit di mata, fotofobia dan hiperemia.
• Bulu mata tumbuh - masalahnya ditentukan secara eksklusif oleh pakar oftalmologi, mustahil untuk mempertimbangkannya dengan mata kasar.
• Konjungtivitis alergi - mempengaruhi sudut mata, menyebabkan kesakitan,
  disertai dengan lakrimasi dan hiperemia. Rawatan dengan antihistamin.
• Demodecosis adalah penyakit berjangkit yang terjadi ketika dijangkiti kutu parasit. Parasit itu tergolong dalam spesies patogen bersyarat - dalam keadaan peraturan, ia hidup secara senyap-senyap pada kulit tuan rumah, dan apabila mereka berubah, ia mula mempengaruhi bola mata.
• Pemilihan cermin mata yang tidak betul - lokasi bantal hidung yang tidak betul menyebabkan rasa mampatan berterusan, yang mana berlakunya manifestasi menyakitkan di sudut mata.
• Keadaan keletihan visual - jam kerja di belakang monitor komputer, semangat yang berlebihan untuk permainan dan komunikasi di rangkaian sosial, melihat maklumat di telefon, tablet - semua ini menyebabkan percikan yang menyakitkan di sudut mata. Rawatan simptomatik - rehat dan tidur nyenyak, pengurangan masa yang dihabiskan untuk alat, keperluan rehat (setiap jam selama 10 minit).

Semua penyakit di atas dirawat dengan alat khusus yang diresepkan oleh pakar oftalmologi. Di rumah, anda boleh melegakan keadaan dengan kompres sejuk dan titisan mata pelembap. Rayuan ke institusi perubatan pada manifestasi pertama adalah wajib.

Diagnosis awal dan prosedur yang ditetapkan tepat pada masanya akan membantu mengelakkan komplikasi dan perkembangan selanjutnya dari penyakit berjangkit dan radang penyakit ini. Penggunaan kompres sejuk atau hangat jangka panjang akan membantu perkembangan proses patologi lebih lanjut.

Penyakit ditentukan dengan menentukan sudut pandangan

Penyimpangan kecil dari data peraturan yang diterima umum menunjukkan adanya proses patologi dalam tubuh. Setelah menentukan sudut, bidang dan sebutan kehilangan bahagian individu, kakitangan perubatan menentukan penyakit tertentu yang membawa kepada pengembangan proses selanjutnya. Doktor menentukan:

• tempat pendarahan yang tepat;
• kehadiran tumor;
• detasmen retina;
• proses keradangan;
• retinitis;
• glaukoma
• eksudat;
• perubahan buasir.

Kaedah ophthalmoscopy juga digunakan untuk mengesahkan perubahan pada fundus. Sekiranya sudut pandangan pesakit diukur, penganalisis visual memberikan sebahagian gambar (hingga separuh dari keseluruhan gambar), terdapat kecurigaan proses seperti tumor dan pendarahan yang luas di otak.

Rawatan selanjutnya dari penyimpangan tersebut dilakukan secara simptomatik; tidak ada terapi umum untuk keadaan patologi. Penolakan rawatan yang diperlukan akan merumitkan keadaan dengan perkembangan tumor yang lebih lanjut dan kemerosotan keadaan umum selepas pendarahan tempatan.

Baca juga mengenai penglihatan terowong dan bagaimana ia merosakkan sudut pandangan..

Untuk kenalan yang lebih lengkap mengenai penyakit mata dan rawatannya - gunakan carian yang sesuai di laman web ini atau tanyakan kepada pakar.

Sudut Pandang - Sudut visual

Secara visual, sudut mewakili sudut dan objek yang dipertimbangkan menarik ke mata, sebagai peraturan, ditunjukkan dalam darjah busur. Ia juga disebut objek bersaiz sudut..

Gambar rajah di sebelah kanan menunjukkan mata pemerhati, melihat derajat frontal (anak panah menegak), yang mempunyai ukuran linier yang terletak pada jarak dari titik. S < Displaystyle S>D < Displaystyle D>TENTANG

Untuk tujuan penemuan ini, titik boleh mewakili mata titik-titik nod kira-kira di tengah lensa, dan juga mewakili pusat mata murid masuk, yang hanya beberapa milimeter di hadapan lensa. TENTANG

Tiga garis dari objek titik akhir menuju ke mata menunjukkan seberkas sinar cahaya yang melewati kornea, murid dan lensa untuk membentuk imej optik titik akhir pada retina pada titik tersebut. Garisan tengah balok mewakili rasuk utama. A < Displaystyle A>A < Displaystyle A>a

Perkara yang sama berlaku untuk titik objek dan gambarnya di retina. DALAM < Displaystyle B>b

Secara visual, sudut mewakili sudut antara sinar utama dan. DALAM < Displaystyle V>A < Displaystyle A>DALAM

kandungan

Pengukuran dan pengiraan

Sudut pandangan dapat diukur secara langsung menggunakan teodolit yang diletakkan pada suatu titik. DALAM < Displaystyle V>TENTANG

Atau, boleh dikira dengan formula,. Tanda adalah 2 ags ⁡ (S 2 D) < Displaystyle V = 2 агс слева (< гидроразрыва <2D>> kanan)>

Walau bagaimanapun, untuk sudut visual yang lebih kecil daripada kira-kira 10 darjah, formula yang lebih mudah ini memberikan perkiraan yang sangat dekat:

Gambar retina dan sudut visual

Seperti yang ditunjukkan oleh lakaran di atas, Gambar sebenar objek terbentuk di retina antara titik dan. (Lihat sistem visual). Untuk sudut kecil, ukuran gambar retina ini adalah < Displaystyle а>b < Displaystyle Ь>R

di mana jarak dari titik nod ke retina, kira-kira 17 mm. N

Contoh

Sekiranya anda melihat objek satu sentimeter pada jarak satu meter dan objek dua sentimeter pada jarak dua meter, sudut pandangan yang sama disertai oleh sekitar 0,01 rad atau 0,57 °. Oleh itu, mereka mempunyai ukuran retina yang sama. p ≈ 0.17 mm < Displaystyle R примерно 0,17 < текст <мм>>>

Sebagai tambahan, untuk beberapa pemerhatian sederhana, jika seseorang mempunyai jari telunjuknya pada panjang lengan, lebar telunjuk menguncup kira-kira satu darjah, dan lebar ibu jari pada sendi pertama menarik bersama sekitar dua darjah.

Oleh itu, jika seseorang berminat dengan pelaksanaan mata atau langkah pertama pemprosesan dalam korteks visual, tidak masuk akal untuk menunjukkan ukuran mutlak objek yang dilihat (ukuran liniernya). Sudut pandangan yang menentukan ukuran gambar pada retina adalah penting. S < Displaystyle S>DALAM

Masalah terminologi

Dalam astronomi, istilah ukuran jelas merujuk kepada sudut fizikal atau diameter sudut. DALAM

Tetapi dalam psikofizik dan psikologi eksperimen, kata sifat "jelas" merujuk kepada pengalaman subjektif seseorang. Oleh itu, "ukuran yang nyata" merujuk pada bagaimana objek besar terlihat, juga sering disebut "ukuran yang dirasakan".

Kekeliruan tambahan berlaku kerana terdapat dua eksperimen "ukuran" yang berbeza secara kualitatif untuk objek yang dilihat. Salah satunya adalah sudut pandang yang dirasakan (atau sudut visual jelas), yang merupakan hubungan subyektif, yang juga disebut ukuran sudut khayalan atau jelas objek. Sudut pandang yang dirasakan paling baik didefinisikan sebagai perbezaan antara arah yang dimaksudkan dari titik akhir objek dari dirinya sendiri. DALAM ' < Displaystyle V '>DALAM

Pengalaman "ukuran" yang lain adalah ukuran linier objek yang dirasakan (atau ukuran linier jelas), yang merupakan kaitan subjektif dari lebar fizikal objek atau tinggi atau diameter. S ' < Displaystyle S '>S

Penggunaan istilah yang tidak jelas "ukuran yang jelas" dan "ukuran yang dirasakan" tanpa menentukan unit pengukuran telah menyebabkan kekeliruan.

Perwakilan sudut pandangan dalam korteks visual

Otak korteks visual primer (wilayah V1 atau wilayah Broadmann 17) mengandungi perwakilan retina secara isomorfik spasial (lihat retinotopi). Secara kasar, ini adalah "peta" retina yang diputarbelitkan. Sehubungan itu, ukuran gambar retina ini menentukan tahap aktiviti saraf corak yang akhirnya dihasilkan di kawasan V1 menggunakan corak aktiviti retina yang sesuai. Murray, Boyaci, dan Kerstny (2006) baru-baru ini menggunakan pengimejan resonans magnetik fungsional (MRI) untuk menunjukkan bahawa meningkatkan sudut pandangan sasaran, yang meningkat, juga meningkatkan tahap corak aktiviti saraf yang sesuai di wilayah V1. R < Displaystyle R>R

Pemerhati di "Aliens dll" Eksperimen Murray meneliti gambar rata dengan dua cakera yang menyusun sudut pandangan yang sama dan membentuk gambar dengan ukuran retina yang sama, tetapi ukuran sudut yang dirasakan kira-kira 17% lebih besar daripada yang lain, kerana perbezaan corak latar belakang cakera. Telah ditunjukkan bahawa kawasan aktiviti di V1 yang terkait dengan disk tidak berukuran sama, walaupun gambar retina adalah ukuran yang sama. Perbezaan ukuran dalam V1 ini berkorelasi dengan perbezaan 17% ilusi antara sudut visual yang dirasakan. Penemuan ini mempunyai implikasi terhadap ilusi spasial, seperti sudut visual ilusi. DALAM < Displaystyle V>R < Displaystyle R>DALAM '

Tekanan cahaya. Eksperimen Lebedev

Tutorial video ini boleh didapati melalui langganan.

Sudah mempunyai langganan? Untuk masuk

Tutorial video ini didedikasikan untuk topik "Tekanan Cahaya. Percubaan Lebedev. " Eksperimen Lebedev memberikan kesan besar pada dunia ilmiah, kerana berkat mereka, tekanan cahaya pertama kali diukur dan kesahihan teori Maxwell terbukti. Bagaimana dia melakukannya? Anda boleh mengetahui jawapannya dan banyak soalan menarik lain yang berkaitan dengan teori cahaya kuantum dari pelajaran fizik yang menarik ini..

Subjek: Tekanan Ringan

Pelajaran: Tekanan Cahaya. Eksperimen Lebedev

1. Pengenalan

Hipotesis kewujudan tekanan cahaya pertama kali dikemukakan oleh Johannes Kepler pada abad ke-17 untuk menjelaskan fenomena ekor komet ketika terbang di dekat Matahari..

Maxwell, berdasarkan teori elektromagnetik cahaya, meramalkan bahawa cahaya harus memberi tekanan pada halangan.

Di bawah pengaruh medan elektrik gelombang, elektron dalam badan berayun - arus elektrik terbentuk. Arus ini diarahkan di sepanjang medan elektrik. Elektron bergerak teratur dipengaruhi oleh daya Lorentz dari sisi medan magnet yang diarahkan ke arah perambatan gelombang - ini adalah kekuatan tekanan cahaya (Gamb. 1).

Rajah. 1. Pengalaman Maxwell

Untuk membuktikan teori Maxwell, adalah perlu untuk mengukur tekanan cahaya. Buat pertama kalinya, tekanan cahaya diukur oleh ahli fizik Rusia Pyotr Nikolaevich Lebedev pada tahun 1900 (Gambar 2).

Rajah. 2. Peter Nikolaevich Lebedev

Rajah. 3. Peranti Lebedev

Peranti Lebedev (Gbr. 3) terdiri daripada batang cahaya pada benang kaca nipis, di sepanjang pinggir yang sayap cahaya dipasang. Seluruh peranti diletakkan di dalam bejana kaca, dari mana udara dipompa keluar. Cahaya jatuh di sayap yang terletak di satu sisi batang. Nilai tekanan dapat dinilai dengan sudut putaran benang. Kesukaran mengukur tekanan cahaya dengan tepat disebabkan oleh kenyataan bahawa mustahil untuk mengepam seluruh udara dari kapal. Semasa percubaan, pergerakan molekul udara bermula, disebabkan oleh pemanasan sayap dan dinding kapal yang tidak sama. Sayap tidak boleh digantung secara menegak. Udara yang dipanaskan mengalir ke atas, bertindak pada sayap, yang menyebabkan munculnya tork tambahan. Juga, pemintalan benang dipengaruhi oleh pemanasan yang tidak homogen pada sisi sayap. Bahagian yang menghadap sumber cahaya dipanaskan lebih banyak daripada yang sebaliknya. Molekul yang dipantulkan dari sisi yang lebih panas memancarkan momentum yang lebih besar ke sayap..

Rajah. 4. Peranti Lebedev

Rajah. 5. Peranti Lebedev

Lebedev dapat mengatasi semua kesulitan, walaupun tahap rendahnya teknologi eksperimen pada masa itu. Dia mengambil kapal yang sangat besar dan sayap yang sangat nipis. Sayap terdiri daripada dua pasang bulatan platinum nipis. Salah satu lingkaran setiap pasangan itu cemerlang di kedua-dua belah pihak. Di sisi lain, satu sisi ditutup dengan platinum hitam. Dalam kes ini, kedua-dua pasang bulatan berbeza dengan ketebalan.

Untuk mengecualikan aliran perolakan, Lebedev mengarahkan pancaran cahaya di sayap dari satu sisi ke sisi lain. Oleh itu, daya yang bertindak pada sayap seimbang (Gambar 4-5).

Rajah. 6. Peranti Lebedev

Rajah. 7. Peranti Lebedev

Oleh itu, tekanan cahaya pada pepejal terbukti dan diukur (Gbr. 6-7). Nilai tekanan ini bertepatan dengan tekanan Maxwell yang diramalkan..

Tiga tahun kemudian, Lebedev berjaya melakukan eksperimen lain - untuk mengukur tekanan cahaya pada gas (Gamb. 8).

Rajah. 8. Pemasangan untuk mengukur tekanan cahaya pada gas

Lord Kelvin: "Anda, mungkin, tahu bahawa saya bertengkar dengan Maxwell sepanjang hidup saya, tidak menyedari tekanan ringannya, dan sekarang Lebedev anda membuat saya menyerah sebelum percubaannya".

Munculnya teori kuantum cahaya menjadikannya lebih mudah untuk menjelaskan penyebab tekanan cahaya..

Foton mempunyai momentum. Apabila mereka diserap oleh badan, mereka memberikan momentumnya. Interaksi seperti itu boleh dianggap sebagai kejutan yang sangat tidak elastik.

Daya yang bertindak di permukaan setiap foton adalah:

Tekanan ringan di permukaan:

Interaksi foton dengan permukaan cermin

Dalam kes interaksi ini, interaksi yang benar-benar anjal diperolehi. Apabila foton jatuh di permukaan, ia dipantulkan daripadanya dengan kelajuan dan momentum yang sama dengan yang jatuh di permukaan ini. Perubahan momentum akan dua kali lebih besar daripada ketika foton jatuh pada permukaan hitam, tekanan cahaya akan berlipat ganda.

Di alam, tidak ada zat yang permukaannya akan sepenuhnya menyerap atau memantulkan foton. Oleh itu, untuk mengira tekanan cahaya pada badan sebenar, perlu diambil kira bahawa beberapa foton diserap oleh badan ini, dan sebahagiannya akan dipantulkan.

Eksperimen Lebedev dapat dianggap sebagai bukti eksperimen bahawa foton mempunyai momentum. Walaupun dalam keadaan normal tekanan cahaya sangat kecil, kesannya mungkin ketara. Berdasarkan tekanan Matahari, layar dikembangkan untuk kapal angkasa, yang memungkinkan anda bergerak di angkasa di bawah tekanan cahaya (Gbr. 11).

Rajah. 11. Belayar kapal angkasa

Tekanan cahaya, menurut teori Maxwell, muncul sebagai akibat tindakan gaya Lorentz pada elektron yang berayun di bawah tindakan medan elektrik gelombang elektromagnetik.

Dari sudut pandang teori kuantum, tekanan cahaya timbul akibat interaksi foton dengan permukaan di mana ia jatuh.

Pengiraan yang dilakukan oleh Maxwell bertepatan dengan hasil yang dibuat oleh Lebedev. Ini jelas membuktikan dualisme gelombang kuantum cahaya..

Pengalaman Crooke

Lebedev pertama kali menemui tekanan cahaya secara eksperimen dan dapat mengukurnya. Pengalamannya sangat rumit, tetapi ada mainan ilmiah - pengalaman Crookes (Gamb. 12).

Rajah. 12. Pengalaman Crooke

Baling-baling kecil, yang terdiri daripada empat kelopak, terletak di jarum, yang ditutup dengan penutup kaca. Sekiranya anda menyalakan baling-baling ini dengan cahaya, maka ia akan mula berputar. Sekiranya anda melihat baling-baling ini di udara terbuka ketika angin bertiup di atasnya, putarannya tidak akan mengejutkan siapa pun, tetapi dalam hal ini penutup kaca tidak membenarkan aliran udara bertindak pada baling-baling. Oleh itu, alasan pergerakannya adalah ringan..

Ahli fizik Inggeris William Crookes secara tidak sengaja mencipta pemintal cahaya pertama.

Pada tahun 1873, Crookes memutuskan untuk menentukan berat atom unsur Thallium dan menimbangnya pada skala yang sangat tepat. Untuk mengelakkan arus udara secara rawak memutarbelitkan corak penimbangan, Crookes memutuskan untuk menggantungkan lengan rocker dalam keadaan hampa. Dia melakukan dan kagum, kerana timbangannya yang terbaik sensitif terhadap panas. Sekiranya sumber haba berada di bawah objek, ia akan mengurangkan berat badannya, jika di atas - meningkat.

Memperbaiki pengalaman tidak sengaja ini, Crookes mencipta mainan - radiometer (kilang cahaya). Radiometer Crookes adalah pendesak empat bilah yang seimbang pada jarum di dalam mentol kaca dengan sedikit pelepasan. Apabila pancaran cahaya menyentuh pisau, pendesak mula berputar, yang kadang-kadang dijelaskan secara tidak betul oleh tekanan cahaya. Sebenarnya, punca kilasan adalah kesan radiometrik. Kemunculan daya tolakan disebabkan oleh perbezaan tenaga kinetik molekul gas yang terjadi pada sisi bilah yang dikuduskan (dipanaskan) dan di sebelah yang tidak bercahaya (lebih sejuk).

Pautan tambahan yang disyorkan ke sumber Internet

1. Tekanan ringan dan tekanan keadaan (Sumber).
2. Pyotr Nikolaevich Lebedev (Sumber).
3. Radiometer Crookes (Sumber).

Sekiranya anda menemui ralat atau pautan yang terputus, beritahu kami - berikan sumbangan anda untuk pembangunan projek.