Вячеслав Дредд - Чайники Рассела в современной науке

В суждениях Альхазена была здоровая логика: если в то время господствовала теория Платона о глазе, испускающем эфир, то, наблюдая отраженные на стене световые картины, вполне уместно было рассуждать противоположным образом. Вряд ли думал Альхазен о том, что конечный зрительный образ рисуется в мозгу – подобная мистификация популярна в наше время, когда мозгу приписывается приписывают вся чувственность. Но он точно считал, что зрение подобно картине, когда на холст-сетчатку падает краска-свет, копируя изображение того предмета, кот которого эта краска отразилась.

Однако есть и другие варианты: в случае камеры обскура, или фотоаппаратов, действует отражение, которое мы наблюдаем в воде, или в зеркале. Отражение – оптический эффект, для которого не нужно, чтобы свет от предмета соприкоснулся с зеркалом, а от зеркала попал в глаз наблюдателя. Чуть ниже мы приведем эксперимент, подтверждающий это.

Совсем не обязательно для зрения, чтобы что-то с чем-то соприкасалось: будь то эфир из глаза, касающийся предмета, или свет от предмета, касающийся глаза. Такая догма сидит в голове взрослого человека, и он не может представить возможности видеть на расстоянии, без материального контакта. Но эта лишь догма – любой ребенок вполне легко и естественно допускает, что он видит сами предметы на расстоянии. И дело не в том, что малое дитя неразумно и не может адекватно воспринимать реальность – наоборот, ребенок тут являет собою чистое, не испорченное ложными стереотипами, сознание.

Проведем несколько мысленных экспериментов. Мы представим себе механику передачи изображения от предмета к глазу с помощью света. Так случилось, что никто о нюансах этой механики не задумывался, но мы эту ошибку исправим, вообразив некоторые опыты, обнаруживающие невозможность передачи изображения подобным способом.

Представьте себе безоблачное ночное небо. Звезды неподвижны, а яркость их постоянна, когда наступает глубокая ночь.. Согласно теории Альхазен, такая стабильность должна обеспечиваться тем, что в глаза наблюдателя от каждой звезды, в течении несколько часов ночи, равномерно попадает одинаковое количество света. Будь иначе – мы обнаруживали бы другие визуальные эффекты. От огромной звезды отражается множество фотонов, часть из которых достигает нашего глаза. Надо понимать, что фотоны не летят равными порциями в каждый квадратный миллиметр пространства. Где-то их может быть больше, а где-то и не быть вообще. Преодолевая световые годы в путешествии до земли, неравномерность фотонного потока лишь усиливается. В жизни должны наступать моменты, когда ваш глаз вообще не получит фотонов от далекой звезды – они могут пролететь мимо, в течение, например, секунды. И в эту секунду звезда пропадет с небосвода, вы ее не увидите. В другой момент, наоборот, так случится, что концентрация фотонов от этой звезды будет особенно велика в том месте, где вы находитесь. Ваш глаз получит столько света, что звезда вспыхнет яркой вспышкой. Встречались бы случаи, когда света столь много, что наблюдатель мог ослепнуть, глядя на далекую звезду.

Если мыслить свет не как частицу, а волну – то такая картина вообще не вписывается в теорию Альхазена. Допустим, что от большого дома отразилась волна света размером с этот дом, несущая его картинку. Со скоростью света мчится огромный световой холст. В таком случае, глаз наблюдателя получал бы лишь малый фрагмент картины дома. Если кто решит, что имеется в виду не столь бульварная трактовка, но подразумеваются более тонкие вещи – отвечу, что в виду не имелось никаких ни тонких, ни толстых вещей, этот вопрос был вовсе обделен вниманием.

Если же понимать зрение так, что оно происходит на расстоянии, и для видения надо лишь осветить наблюдаемый предмет – в таком случае все встает на свои места. Яркость звезды постоянна, и видим мы ее все время, поскольку в каждый момент она излучает примерно одинаковое количество света.

Представьте себе, что вы стоите на берегу большого озера, абсолютный штиль. Даже вообразим, что озеро – это огромное зеркало. Прямо над центром озера, высоко на небе, горит звезда. Вы видите ее отражение в зеркальном озере – там, куда падает свет от нее.

Мы знаем, что угол падения света равен углу его отражения. Свет от звезды падает на всю поверхность озера под прямым углом, учитывая огромное расстояние до звезды. А значит, и отражается он от звезды вертикально вверх, и не должен попасть в ваши глаза, и вы, согласно теории Альхазена, не должны видеть звезду. У каждого читателя были подобные опыты, когда он видел заезды, отраженные в воде, но угол падения не был равен углу отражения.

Теперь допустим, что поверхность зеркального озера не идеально гладкая, и свет отскакивает от нее под разными углами – и попадает вам в глаза. В таком случае, свет отскакивал бы вам в глаза из разных мест озера – и вы должны видеть одну и ту же звезду отраженную во многих местах, чего в нашем эксперименте не происходит. Этот опыт наглядно показывает, что оптическое явление, именуемое отражением, не приемлет свет в роли материального переносчика изображения от источника к зеркалу, и от зеркала к глазу.

Мы можем представить себе прямой длинный тоннель, но не сквозной, а со стенкой с одной стороны. Тоннель столь длинный, что в конце его кромешная тьма. Однако, на выходе светло. Наблюдатель в конце тоннеля видит яркое пятно на выходе (допустим, там светит солнце) – это значит, что, по теории Альхазена, до глаза долетают фотоны, передающие изображение этого пятна. Если же они долетают до глаза – то долетают и до других частей в конце туннеля – до стенок, до одежды наблюдателя, до его рук. И если наблюдатель видит выход – то и конец тоннеля должен быть видим. Скажут, что света столь мало, что его хватает только на то, чтобы нарисовать глазу изображение выхода, а все остальное слишком бледно, чтобы глаз мог его разглядеть. Но мы можем повернуть эксперимент – повесить на стенку тоннеля зеркало – и на нем отразится яркое пятно выхода. Отразится от того места зеркала, на котором мы видим это пятно. Значит, в это место попадает достаточное количество света. Но уберите зеркало – и стенка исчезнет во тьме. То место, где только что сияло яркое пятно, будет поглощено тьмой. Даже если стенка будет сделана не из поглощающего свет материала – мы все равно ее не увидим. А должны бы увидеть, если свет на выходе ярок, и пятно на зеркале было ярким.

Теория Альхазена объясняет объемность видимой картины мира тем, что изображение поступает сразу на оба глаза, а далее обрабатывается в объемную картинку. Ведь как иначе, получив порцию света, понять – далеко объект находится, или близко? А если человек смотрит одним глазом – то объемность увиденной картины строится благодаря прошлому опыту, когда человек видел двумя глазами.