Хүний нүдний гайхалтай чадвар: сансрын хараа, үл үзэгдэх туяа. Эхний түвшин: Алсын хараа. Та хэр жижиг объектуудыг харж чадах вэ? Тодорхой хараа III

Гэрлийн жилийн зайд орших галактикуудыг харахаас эхлээд үл үзэгдэх өнгийг мэдрэх хүртэл таны нүд яагаад гайхалтай зүйлийг хийж чаддагийг BBC-ийн сурвалжлагч Адам Хадхази тайлбарлав. Эргэн тойрноо хараарай. Чи юу харж байна? Энэ бүх өнгө, хана, цонх, бүх зүйл тодорхой харагдаж байна, энд ийм байх ёстой юм шиг. Эдгээр объектуудаас үсэрч бидний нүд рүү ордог гэрлийн бөөмс - фотонуудын ачаар бид энэ бүхнийг хардаг гэсэн санаа үнэхээр гайхалтай санагдаж байна.

Энэхүү фотоны бөмбөгдөлтийг ойролцоогоор 126 сая гэрэл мэдрэмтгий эсүүд шингээдэг. Фотонуудын янз бүрийн чиглэл, энерги нь бидний тархинд дамждаг янз бүрийн хэлбэрүүд, өнгө, тод байдал, бидний олон өнгийн ертөнцийг зургаар дүүргэдэг.

Бидний гайхалтай алсын хараанд хэд хэдэн хязгаарлалт байгаа нь ойлгомжтой. Бид электрон төхөөрөмжөөсөө ирж буй радио долгионыг харж чадахгүй, хамрын доорх бактерийг харж чадахгүй. Гэхдээ физик, биологийн дэвшлийн ачаар бид үндсэн хязгаарыг тодорхойлж чадна байгалийн хараа. "Таны ялгаж чадах бүх зүйл босготой байдаг доод түвшин"Дээш болон доор нь харагдахгүй" гэж Нью-Йоркийн их сургуулийн мэдрэл судлалын профессор Майкл Лэнди хэлэв.

Эдгээр харааны босгыг линзээр харж эхэлцгээе - олон хүн алсын хараатай хамгийн түрүүнд холбоотой байдаг: өнгө.

Бид яагаад хүрэн биш харин нил ягаан өнгөтэй харагддаг нь нүдний алимны арын хэсэгт байрлах торлог бүрхэвчинд тусах фотонуудын энерги буюу долгионы уртаас хамаардаг. Саваа, боргоцой гэсэн хоёр төрлийн фоторецептор байдаг. Боргоцой нь өнгийг хариуцдаг бөгөөд саваа нь шөнийн цагаар гэх мэт гэрэл багатай нөхцөлд саарал өнгийг харах боломжийг олгодог. Нүдний торлог бүрхэвчийн эсүүд дэх опсинууд буюу пигмент молекулууд нь тохиолдсон фотонуудаас цахилгаан соронзон энергийг шингээж, үүсгэдэг. цахилгаан импульс. Энэ дохио дамждаг оптик мэдрэлөнгө, дүрсийн ухамсартай ойлголт төрдөг тархи руу.

Бидэнд гурван төрлийн конус ба харгалзах опсинууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь тодорхой долгионы урттай фотонд мэдрэмтгий байдаг. Эдгээр боргоцойг S, M, L (богино, дунд, урт долгионы урт) гэж тэмдэглэсэн. Бид богино долгионыг цэнхэр, урт долгионыг улаан гэж ойлгодог. Хоорондын долгионы урт ба тэдгээрийн хослолууд нь бүрэн солонго болдог. "Бидний харж буй бүх гэрэл призм эсвэл лазер гэх мэт ухаалаг төхөөрөмжүүдээр зохиомлоор бүтээгдээгүй л бол өөр өөр долгионы уртын холимог юм" гэж Лэнди хэлэв.

Фотоны бүх боломжит долгионы уртаас бидний боргоцой нь 380-720 нанометрийн хоорондох жижиг зурвасыг илрүүлдэг бөгөөд үүнийг бид харагдах спектр гэж нэрлэдэг. Бидний мэдрэхүйн спектрээс гадна хэт улаан туяа, радио спектр байдаг бөгөөд сүүлийнх нь миллиметрээс нэг километр хүртэлх долгионы урттай байдаг.

Үзэгдэх спектрийн дээгүүр, илүү их энергитэй, богино долгионы урттай үед бид хэт ягаан туяа, дараа нь рентген туяа, дээд хэсэгт нь гамма цацрагийн спектрийг олдог бөгөөд долгионы урт нь метрийн нэг их наядны нэгд хүрдэг.

Хэдийгээр бидний ихэнх нь харагдахуйц спектрээр хязгаарлагддаг ч aphakia (линзгүй) ​​хүмүүс хэт ягаан туяаны спектрийг харж чаддаг. Афакиа нь ихэвчлэн катаракт эсвэл төрөлхийн гажиг мэс заслын аргаар арилгасны улмаас үүсдэг. Дүрмээр бол линз нь хэт ягаан туяаг хаадаг тул түүнгүйгээр хүмүүс харагдах спектрээс гадуур харж, 300 нанометр хүртэлх долгионы уртыг хөхөвтөр өнгөөр ​​хүлээн авдаг.

2014 оны судалгаагаар харьцангуйгаар бид бүгд хэт улаан туяаны фотонуудыг харж чаддаг болохыг тогтоожээ. Хэрэв хоёр хэт улаан туяаны фотон торлог бүрхэвчийг нэгэн зэрэг санамсаргүйгээр цохих юм бол тэдгээрийн энерги нь нэгдэж, долгионы уртыг үл үзэгдэхээс (жишээ нь 1000 нанометр) харагдахуйц 500 нанометр (хүйтэн) болгон хувиргадаг. ногоон өнгөихэнх нүдэнд).

Эрүүл хүний ​​нүд гурван төрлийн боргоцойтой бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь 100 орчим өнгөний өнгийг ялгаж чаддаг тул бидний нүд нийтдээ сая орчим сүүдэр ялгаж чаддаг гэдэгтэй ихэнх судлаачид санал нэгддэг. Гэсэн хэдий ч өнгөний мэдрэмж нь хүн бүрт харилцан адилгүй байдаг нэлээн субьектив чадвар бөгөөд энэ нь нарийн тоог тогтооход хэцүү болгодог.

Ирвайн дахь Калифорнийн их сургуулийн судлаач Кимберли Жэймисон "Үүнийг тоогоор илэрхийлэхэд хэцүү" гэж хэлэв. "Нэг хүний ​​харж байгаа зүйл нь нөгөө хүний ​​хардаг өнгөний нэг хэсэг байж болно."

Жэймисон юу ярьж байгаагаа мэддэг, учир нь тэр "тетрахроматууд" буюу "хүнээс хэтэрсэн" алсын хараатай хүмүүстэй ажилладаг. Эдгээр ховор хүмүүс, ихэвчлэн эмэгтэйчүүд байдаг генетикийн мутаци, энэ нь тэдэнд нэмэлт дөрөв дэх боргоцой өгсөн. Товчоор хэлбэл, дөрөв дэх багц конусын ачаар тетрахроматууд 100 сая өнгийг харж чаддаг. (Өнгөний харалган хүмүүс, бихроматууд нь зөвхөн хоёр төрлийн боргоцойтой бөгөөд ойролцоогоор 10,000 өнгө хардаг.)

Бидэнд хамгийн бага хэдэн фотон хэрэгтэй вэ?

Төлөө өнгөний харааАжилласан үед боргоцой нь саваатай харьцуулахад илүү их гэрэл шаарддаг. Тиймээс гэрэл багатай нөхцөлд монохроматик саваанууд гарч ирснээр өнгө нь "бүдгэрдэг".

Тохиромжтой лабораторийн нөхцөлд саваа байхгүй нүдний торлог бүрхэвчийн хэсгүүдэд боргоцойг хэдхэн фотоноор идэвхжүүлдэг. Гэсэн хэдий ч саваа нь сарнисан гэрлийн нөхцөлд илүү сайн ажилладаг. 1940-өөд оны туршилтаас харахад нэг квант гэрэл бидний анхаарлыг татахад хангалттай. Стэнфордын сэтгэл судлал, цахилгааны инженерийн профессор Брайан Ванделл "Хүмүүс ганц фотонд хариу үйлдэл үзүүлж чадна" гэж хэлжээ. "Илүү мэдрэмтгий байх нь утгагүй юм."

1941 онд Колумбын их сургуулийн судлаачид хүмүүсийг харанхуй өрөөнд суулгаж, нүдийг нь дасан зохицож байжээ. Саваа бүрэн мэдрэмтгий болоход хэдэн минут зарцуулагдсан тул гэрэл гэнэт унтрах үед бид үүнийг харж чадахгүй байна.

Дараа нь эрдэмтэд судалгаанд хамрагдагсдын нүүрэн дээр хөх-ногоон гэрэл тусав. Статистик боломжоос дээгүүр түвшинд оролцогчид эхний 54 фотон нүдэнд хүрэх үед гэрлийг илрүүлж чадсан.

Нүдний бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шингээлтээр фотонуудын алдагдлыг нөхсөний дараа эрдэмтэд таван фотон нь оролцогчдод гэрлийн мэдрэмжийг өгсөн таван тусдаа савааг идэвхжүүлсэн болохыг олж мэдэв.

Бидний харж чадах хамгийн жижиг, хамгийн хол зүйлд ямар хязгаар байдаг вэ?

Энэ баримт таныг гайхшруулж магадгүй: бидний харж чадах хамгийн жижиг юм уу алс холын зүйлд хязгаар гэж байдаггүй. Ямар ч хэмжээтэй, ямар ч зайд байгаа объектууд торлог бүрхэвчийн эсүүдэд фотонууд дамжуулдаг бол бид тэдгээрийг харж чадна.

Лэнди "Нүдэнд тусах гэрлийн хэмжээ чухал байдаг." - Фотоны нийт тоо. Та гэрлийн эх үүсвэрийг инээдтэй жижиг, алс хол болгож чадна, гэхдээ энэ нь хүчтэй фотон ялгаруулж байвал та үүнийг харах болно."

Жишээлбэл, харанхуй, цэлмэг шөнө бид 48 километрийн зайнаас лааны гэрлийг хардаг гэж алдартай итгэл үнэмшил байдаг. Практик дээр мэдээжийн хэрэг бидний нүд зүгээр л фотонд дүрэлзэх болно, тиймээс хол зайнаас тэнүүчлэх квант гэрлийн энэ замбараагүй байдалд төөрөх болно. "Арын эрчмийг нэмэгдүүлэхэд ямар нэг зүйлийг харахад шаардагдах гэрлийн хэмжээ нэмэгддэг" гэж Лэнди хэлэв.

Харанхуй дэвсгэр нь ододтой шөнийн тэнгэр нь бидний харааны цар хүрээг харуулсан гайхалтай жишээ юм. Одууд асар том; Шөнийн тэнгэрт бидний харж буй ихэнх нь олон сая километрийн диаметртэй байдаг. Гэхдээ хамгийн ойрын одод хүртэл биднээс дор хаяж 24 их наяд километрийн зайд оршдог тул бидний нүдэнд маш жижиг тул харагдахгүй. Гэсэн хэдий ч бид фотонууд сансар огторгуйн зайг туулж, бидний нүд рүү эргэлддэг шиг тэдгээрийг хүчтэй гэрлийн ялгаруулдаг цэг гэж хардаг.

Шөнийн тэнгэрт бидний харж буй бүх бие даасан одод манай галактик буюу Сүүн замд байрладаг. Бидний энгийн нүдээр харж болох хамгийн алслагдсан объект бол манай галактикийн гадна байдаг: Андромеда галактик нь 2.5 сая гэрлийн жилийн зайд байрладаг. (Хэдийгээр энэ нь маргаантай боловч зарим хүмүүс Гурвалжин галактикийг маш харанхуй шөнийн тэнгэрт харж чадна гэж мэдэгддэг бөгөөд энэ нь гурван сая гэрлийн жилийн зайд оршдог. Та тэдний үгийг хүлээж авах хэрэгтэй).

Андромеда галактикийн триллион одууд түүнд хүрэх зайг харгалзан бүдэг бадаг, гэрэлтсэн тэнгэрийн хэсэг болж хувирдаг. Гэсэн хэдий ч түүний хэмжээ асар том юм. Хэмжээний хувьд энэ галактик нь квинтилиллион километрийн зайд оршдог ч зургаа дахин өргөн. Бүтэн сар. Гэсэн хэдий ч бидний нүдэнд маш цөөхөн фотон хүрч ирдэг тул энэ тэнгэрийн мангас бараг үл үзэгдэх болно.

Алсын хараа хэр хурц байх вэ?

Бид яагаад Андромеда галактикийн оддыг ялгаж чаддаггүй юм бэ? Бидний харааны нарийвчлал буюу харааны хурц байдлын хязгаар нь тэдний хязгаарлалтыг бий болгодог. Харааны хурц байдал гэдэг нь цэг, зураас гэх мэт нарийн ширийн зүйлийг бие биенээсээ тусад нь ялгаж, хамтдаа бүдгэрүүлэхгүй байх чадварыг хэлнэ. Тиймээс бид харааны хязгаарыг ялгаж чадах "цэг"-ийн тоо гэж ойлгож болно.

Нүдний харааны хязгаарыг хэд хэдэн хүчин зүйлээр тогтоодог, тухайлбал торлог бүрхэвчинд байрлах боргоцой ба саваа хоорондын зай. Нүдний алимны оптик нь бас чухал бөгөөд бидний хэлсэнчлэн гэрэлд мэдрэмтгий эсүүдэд бүх боломжит фотоныг нэвтрүүлэхээс сэргийлдэг.

Онолын хувьд судалгаанаас үзэхэд бидний харж чадах хамгийн сайн зүйл бол нумын градус тутамд 120 пиксель, өнцгийн хэмжилтийн нэгж юм. Сунгасан гарын хумсанд багтах 60-60 хэмжээтэй хар цагаан шатрын хөлөг гэж ойлгож болно. "Энэ бол таны харж чадах хамгийн тод загвар" гэж Лэнди хэлэв.

Алсын хараа шалгах тест нь жижиг үсэгтэй графиктай адил зарчмуудыг баримталдаг. Хэд хэдэн микрометрийн өргөнтэй нэг бүдэг биологийн эсийг бид яагаад ялгаж, анхаарлаа төвлөрүүлж чадахгүй байдгийг эдгээр хурц мэдрэмжүүд тайлбарладаг.

Гэхдээ өөрийгөө битгий бичээрэй. Сая сая өнгө, ганц фотон, хэдэн сая километрийн зайд орших галактикийн ертөнц - бидний гавлын ясанд 1.4 кг жинтэй хөвөнтэй холбогдсон бидний нүдний нүхэнд вазелин хөөс үүсэхэд тийм ч муу биш.

Дэлхийн гадарга 5 километрийн зайд муруйж, харагдахаас алга болдог. Гэхдээ бидний харааны мэдрэмж нь тэнгэрийн хаяагаас хол зайг харах боломжийг олгодог. Хэрэв дэлхий хавтгай байсан бол эсвэл уулын орой дээр зогсоод ердийнхөөс хамаагүй том газар нутгийг харвал та хэдэн зуун километрийн цаанаас тод гэрлийг харах боломжтой байсан. Харанхуй шөнө та өөрөөсөө 48 километрийн зайд байрлах лааны дөлийг хүртэл харж болно.

Хүний нүд хэр холыг харж чадах вэ гэдэг нь алс хол байгаа биетээс хэдэн гэрлийн бөөмс буюу фотон ялгарахаас шалтгаална. Энгийн нүдэнд харагдах хамгийн алслагдсан объект бол дэлхийгээс 2.6 сая гэрлийн жилийн зайд орших Андромеда мананцар юм. Галактикийн нэг их наяд од нь секунд тутамд дэлхийн гадаргуугийн квадрат см тутамд хэдэн мянган фотоныг тусгахад хангалттай хэмжээний гэрэл ялгаруулдаг. Харанхуй шөнө энэ хэмжээ нь нүдний торлог бүрхэвчийг идэвхжүүлэхэд хангалттай.

1941 онд алсын хараа судлаач Селиг Хэхт болон түүний Колумбын их сургуулийн хамтрагчид харааны үнэмлэхүй босгоны найдвартай хэмжүүр болох харааны мэдрэмжийг бий болгохын тулд нүдний торлог бүрхэвчийг цохих ёстой фотонуудын хамгийн бага тоог гаргажээ. Туршилт нь хамгийн тохиромжтой нөхцөлд босгыг тогтоов: оролцогчдын нүдэнд үнэмлэхүй харанхуйд бүрэн дасан зохицох хугацаа өгсөн, өдөөгч үүрэг гүйцэтгэдэг цэнхэр-ногоон гэрэл нь 510 нанометр долгионы урттай (нүд хамгийн мэдрэмтгий байдаг), мөн гэрэл нь нүдний торлог бүрхэвчийн захын ирмэг рүү чиглэж, гэрэл мэдрэх саваа эсүүдээр дүүрсэн.

Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар туршилтад оролцогчид тохиолдлын талаас илүүд нь ийм гэрлийн гялбааг танихын тулд 54-148 фотон нүдний алимыг цохих ёстой байв. Эрдэмтэд нүдний торлог бүрхэвчийн шингээлтийн хэмжилт дээр үндэслэн дунджаар 10 фотоныг хүний ​​нүдний торлог бүрхэвчинд шингээдэг гэж үздэг. Тиймээс 5-14 фотоныг шингээх эсвэл 5-14 саваа идэвхжүүлэх нь тархинд ямар нэгэн зүйл харж байгааг илтгэнэ.

"Энэ бол үнэхээр цөөн тооны химийн урвал юм" гэж Хэхт болон түүний хамтрагчид энэхүү туршилтын тухай нийтлэлдээ тэмдэглэжээ.

Үнэмлэхүй босго, лааны дөлний тод байдал, гэрэлтдэг объектын бүдгэрч буй тооцоолсон зайг харгалзан эрдэмтэд 48 километрийн зайд лааны дөлний бүдэгхэн анивчихыг хүн ялгаж чаддаг гэж дүгнэжээ.

Гэхдээ объект нь гэрлийн анивчихаас илүү гэдгийг бид ямар зайд таних вэ? Объект орон зайн хувьд сунаж тогтсон, цэг шиг биш харагдахын тулд түүнээс гарч буй гэрэл дор хаяж хоёр зэргэлдээ торлог бүрхэвчийн боргоцой буюу өнгө харах үүрэгтэй эсүүдийг идэвхжүүлэх ёстой. Тохиромжтой нөхцөлд объект нь зэргэлдээх конусыг өдөөхийн тулд дор хаяж 1 нуман минутын өнцөгт эсвэл градусын зургааны нэгтэй байх ёстой. Энэ өнцгийн хэмжүүр нь объект ойрхон эсвэл хол байгаа эсэхээс үл хамааран ижил хэвээр байна (алслагдсан объект нь ойролцоохтой ижил өнцөгт байхын тулд хамаагүй том байх ёстой). Бүтэн сар 30 нуман минутын өнцөгт байрладаг бол Сугар 1 нуман минутын өнцгөөр сунгасан биет байдлаар бараг харагдахгүй байна.

Хүний хэмжээтэй биетүүд нь ердөө 3 км-ийн зайд сунасан байдлаар ялгагдана. Энэ зайтай харьцуулахад бид хоёрыг тодорхой ялгаж чадна

22-08-2011, 06:44

Тодорхойлолт

Цаг үед Иргэний дайнАмерикт доктор Херман Снеллен хорин фут (6 м) зайд алсын харааг шалгах график боловсруулсан. Өнөөдрийг хүртэл загварын дагуу зохион бүтээсэн ширээ нь нүдний эмч, сургуулийн сувилагч нарын өрөөний ханыг чимэглэдэг.

19-р зуунд харааны мэргэжилтнүүд бид 1.25 см-ээс бага өндөртэй үсгийг хорин фут (6 м) зайнаас харж чаддаг байх ёстой гэж тодорхойлсон байдаг 20/20 байна.

Тэр цагаас хойш гүүрэн доор маш их ус урссан. Дэлхий ертөнц эрс өөрчлөгдсөн. Шинжлэх ухаан, технологийн хувьсгал гарч, саа өвчин ялагдаж, хүн саран дээр алхаж, компьютер, гар утас гарч ирэв.

Гэхдээ ихэнхийг үл харгалзан орчин үеийн технологилазер нүдний мэс засал, олон өнгийн контакт линзИнтернэтээс улам бүр нэмэгдэж буй алсын харааг үл харгалзан өдөр тутмын нүдний арчилгаа нь бараг зуун тавин жилийн өмнө бүтээсэн доктор Снеллений графиктай ижил хэвээр байна.

Бид ойрын зайнаас жижиг үсгүүдийг хэр сайн харж чадахыг хэмжих замаар тодорхой харааны булчингийн хүчийг тодорхойлдог.

Арван таван настай хүүхдүүдтэй хэвийн алсын хараагурваас дөрвөн инчийн жижиг үсгийг ялгах чадвартай. Гэвч нас ахих тусам эдгээр хүчнүүд буурч эхэлдэг. Байгалийн хөгшрөлтийн үр дүнд гучин нас хүртлээ бид 4-8 инч (10-20 см) зайд анхаарлаа төвлөрүүлэх чадвараа алддаг. Дараагийн арван жилийн хугацаанд бид хүч чадлынхаа хагасыг дахин алдаж, анхаарал маань арван зургаан инч (40 см) болж буурдаг. Дараагийн удаа бид дөчөөс дөчин таван жилийн хооронд тодорхой алсын хараагаа алддаг. Энэ хугацаанд анхаарал нь гучин хоёр инч (80 см) болж нэмэгддэг бөгөөд гэнэт бидний гар дэндүү богинохон болж, унших боломжгүй болдог. Хэдийгээр миний харсан өвчтөнүүдийн олонх нь асуудал нүднээсээ илүү тэдний гарт байгаа гэж хэлсэн ч тэд бүгд нүдний шил зүүхийг илүүд үздэг байсан. мэс засалгараа сунгах замаар.

Гэсэн хэдий ч зөвхөн биш хөгшин хүмүүсхарааны булчингийн хүчийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай. Заримдаа би ядрахгүйгээр уншиж, суралцахын тулд энэ хүч чадлаа мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх шаардлагатай залуучууд, тэр байтугай хүүхдүүдтэй уулздаг. Өөрийн харааны хүч чадлын талаар шууд ойлголттой болохын тулд нэг нүдийг гараараа таглаад 40-р мөрөнд байгаа үсгүүдийг харахын тулд "Харааны мэдрэмжийн ойролцоо" хүснэгтэд ойрт. Одоо нөгөө нүдээ аниад үйлдлийг давт. . Хэрэв та унших нүдний шил зүүж байгаа бол шалгалтын үеэр зүүгээрэй. Хоёр долоо хоногийн турш тодорхой харааны дасгал хийсний дараа туршилтыг ижил аргаар давтаж, өөрчлөлт гарсан эсэхийг тэмдэглэ.

Уян хатан байдал

Байгаа хүмүүс объектууд таны нүдний өмнө бүдгэрнэТэд ном эсвэл компьютер дээрээс дээшээ харахад эхний хэдэн секундэд тэд тод харааны булчингийн уян хатан байдалд хүндрэлтэй байдаг. Хэрэв таны хобби эсвэл ажил таны нүдийг байнга өөрчлөхийг шаарддаг бол объектуудын тойм тодорхой болоход цаг хугацаа шаардагддаг бол та алсын хараагаа дахин тодорхой болгохыг хүлээж олон цаг алдсан байх магадлалтай. Жишээлбэл, самбараас харцаа буруулан, дэвтэртээ анхаарлаа төвлөрүүлэхийн тулд бусдаас илүү их цаг зарцуулдаг сурагч самбар дээр бичсэн даалгавраа биелүүлэхэд илүү их хугацаа шаардагдана.

Тэсвэр тэвчээр

Би өмнө нь хэлсэнчлэн, шалгалтын үеэр хүснэгтийн хагас арван үсгийг нэрлэх нь хангалтгүй юм. Та 20/10 мөрийг уншиж чаддаг байсан ч хэсэг хугацаанд алсын хараагаа тодорхой байлгах боломжтой байх ёстой. Тэвчээртэй хүмүүс ном унших эсвэл жолоодох үед хараагаа тодорхой байлгахад хэцүү байдаг. Тэд ихэвчлэн объектуудыг бүдэгрүүлж, нүд нь үрэвсэж, ямар нэг зүйлийг удаан хугацаанд сайтар ажиглахад толгой нь өвддөг. Энэ бүлгийн хоёрдугаар хагаст тайлбарласан дасгалуудыг хийхэд хялбар байдал нь таны алсын харааны уян хатан байдал, тэсвэр тэвчээрийн талаар ойлголт өгөх болно.

Би Билл болон интернетээр удаан хугацаагаар аялсны улмаас түүний хараа муудсан тухай түүхийг өгүүлэв. Энэ бол 20/20 алсын хараа нь хэрхэн сайн эхлэлийн байрлал байж болохын жишээ байсан ч энэ нь зөвхөн эхлэлийн байрлал юм. 20/20 алсын хараатай байх нь ном эсвэл компьютерийн монитор дээрээс харахад бүх зүйл тодорхой болно, эсвэл уншиж байхдаа толгой өвдөх, ходоод өвдөхгүй гэсэн баталгаа биш юм. 20/20 алсын хараатай байх нь бид шөнийн цагаар замын тэмдэг дээр бичсэн зүйлийг тодорхой харж, бусад хүмүүсийн адил харж чадна гэсэн баталгаа биш юм.

20/20 алсын харааг баталгаажуулж чадах хамгийн чухал зүйл бол бид 19-р зуунд бүтээгдсэн ширээнээс хол зайд алсын хараагаа 6-8 үсэг уншихад хангалттай удаан байлгах явдал юм.

« Тэгвэл бид яагаад 20/20 алсын хараатай болох ёстой гэж?? - Та асуух.

Мэдээж миний хариулт: " Тэгээд үнэхээр яагаад?»

Яагаад компьютер дээр ажиллаж байхдаа нүд, толгой өвддөг вэ? Уншихад биднийг бага зэрэг ядрааж, өдрийн төгсгөлд нимбэг шиг мэдрэмж төрүүлдэг нэмэлт хүчин чармайлтыг яагаад шийдэх ёстой гэж? Яагаад бидний ойлгохыг хичээж буй хурцадмал байдлыг шийдэх ёстой гэж Замын тэмдэгбид оройн цагаар замын хөдөлгөөнд оролцохдоо? Энэ Хуучин Гэрээний нүдний сорилтын хүснэгтийг 20-р зууны төгсгөлөөс өмнө булшлах ёстой биш гэж үү? Товчхондоо, бидний алсын хараа интернетийн эрин үетэй тэнцэхгүй байгааг бид яагаад хүлээн зөвшөөрөх ёстой гэж?

Хэрэв та алсын хараагаа хорин нэгдүгээр зууны шаардлагад нийцүүлэхийг хүсч байвал нүдний булчингийн уян хатан чанар дээр ажиллах цаг болжээ.

Гэхдээ бид эхлэхээсээ өмнө би танд анхааруулах үг хэлье. Аливаа дасгалын нэгэн адил нүдний булчинг шалгах нь эхлээд өвдөлт, өвдөлттэй байж болно. тав тухгүй байдал. Таны нүд хурцадмал байдлаас болж шатаж магадгүй юм. Та бага зэрэг мэдэрч магадгүй юм толгой өвдөх. Таны ходоод ч гэсэн дасгал хөдөлгөөнийг эсэргүүцэж чаддаг, учир нь энэ нь ижил хяналтанд байдаг мэдрэлийн систем, энэ нь таны нүдний төвлөрлийг хянадаг. Харин та бууж өгөхгүй, өдөрт долоон минут (нүд тус бүрд гурван минут хагас) дасгал хийвэл өвдөлт, таагүй байдал аажмаар алга болж, зөвхөн дасгалын үеэр төдийгүй та үүнийг мэдрэхээ болино. мөн өдрийн бусад цагт.

Нарийвчлал. Хүч. Уян хатан байдал. Тэсвэр тэвчээр. Үүний үр дүнд таны нүд дараах чанаруудыг олж авах болно. нүдний фитнессийн хичээлүүд.

За. Аль хэдийн хангалттай хэлсэн. Эхэлцгээе. Хэдийгээр та эхлээд номыг бүхэлд нь эргүүлж, дараа нь дасгал хийж эхлэхээр шийдсэн ч гэсэн миний дасгал хийдэг Clear Vision-ийг шууд туршиж үзэхийг зөвлөж байна. нүдний булчингууд. Эсвэл та зүгээр суухыг илүүд үзэж байгаа бол Clear Vision III дасгалыг хийж үзээрэй - зүгээр л нэг их хичээх хэрэггүй.

Энэ номонд байгаа дасгалуудыг үзэхдээ бүх дасгалыг нэг дор уншиж болохгүй. Дасгалын дараагийн алхамын тайлбарыг уншихын өмнө өмнөхийг нь дуусга. Дасгалыг зүгээр л уншихаас илүүтэйгээр хийх нь дээр. Ингэснээр та төөрөлдөхгүй бөгөөд бүх зүйл бүтэх болно.

"Цэвэр хараа" дасгалын багц

Тодорхой алсын хараа 1

Би танд гурван ширээ санал болгож байна алсын хараагаа тодорхой болгохын тулд:алсын харааг сургах зориулалттай том үсэг бүхий ширээ, ойрын харааг сургах жижиг үсэг бүхий хоёр ширээ (А ба В). Тэдгээрийг номноос хайчилж эсвэл хуулбарлаарай.

Хэрэв танд нүдний шил хэрэггүй бол энэ нь гайхалтай юм!Эдгээр дасгалуудад танд хэрэггүй болно. Хэрэв танд нүдний шил тогтмол зүүхийг зааж өгсөн бол дасгал хийж байхдаа зүүгээрэй. Хэрэв танд жижиг диоптертэй нүдний шил байгаа бөгөөд эмч таныг хүссэн үедээ зүүж болно гэж хэлсэн бол та нүдний шилгүйгээр хийхийг илүүд үздэг бол дасгалыг нүдний шилгүйгээр хийж үзээрэй.

Хэрэв та тэдгээрийг өмсөхийг илүүд үздэг бол тэдгээрийн дотор дасгал хий.

Дасгалыг дараах дарааллаар гүйцэтгэнэ.

1. Зайны харааг сургах сургалтын хүснэгтийг гэрэлтүүлэг сайтай хананд хавсаргана.

2. Графикаас холдож, бүх үсгийг тодорхой харах боломжтой - ойролцоогоор 6-10 фут (1.8 м-ээс 3 м).

3. Ойрын хараа шалгах хүснэгтийг баруун гартаа барь.

4. Зүүн нүдээ зүүн алгаараа тагла. Нүдэнд нь дарж болохгүй, харин хоёр нүд нээлттэй байхаар нугалав.

5. А графикийг нүдэндээ ойртуулж, үсгүүдийг нь уншихад хялбар байх болно - ойролцоогоор 6-10 инч (15 см-ээс 25 см). Хэрэв та дөч гаруй настай бол арван зургаан инчээс (40 см) эхлэх хэрэгтэй болно.

6. Энэ байрлалд (гараа зүүн нүдээ дарж, алсын харааг шалгах хүснэгтээс уншихад хялбар байх тийм зайд зогсож, А диаграммыг нүдэндээ ойртуулж, ая тухтай унших боломжтой) унш. алсын харааг шалгах ширээн дээрх эхний гурван үсэг: E, F, T.

7. Ойрын харааг шалгахын тулд нүдээ ширээ рүү эргүүлж, дараах гурван үсгийг уншина уу: Z, A, C.

9. Хүснэгтүүдийг баруун нүдээрээ уншиж дууссаны дараа (мөн үүнд гурван минут хагас зарцуулсан) хамгийн ойрын ширээг ав. зүүн гар, баруун нүдээ алган дээрээ даралгүйгээр дахин анихын тулд далдуу модны доор нээлттэй хэвээр байх болно.

10. Хүснэгтүүдийг баруун нүдээрээ уншдаг шигээ гурван үсгээр зүүн нүдээрээ уншаарай: E, F, T - хол хүснэгт, Z, A, C - хүснэгтийн ойролцоо гэх мэт.

"Цэвэр хараа I" дасгалын үеэрЭхлээд та нүдээ нэг ширээнээс нөгөөд шилжүүлэхэд анхаарлаа төвлөрүүлэхэд хэдхэн секунд зарцуулагддагийг анзаарах болно. Алс руу харах болгондоо нүдний булчингаа сулруулж, ойроос ямар нэг зүйлийг харахдаа чангална. Нүдээ хурдан төвлөрүүлэх тусам нүдний булчингууд илүү уян хатан байх болно. Дасгалыг ядрахгүйгээр удаан хийх тусам нүдний булчингууд тэсвэрлэх чадвар нэмэгддэг. Хүснэгттэй ажиллахдаа нүдний булчинг чангалж, амрааж хэвшүүлэхийн тулд нүдээ зовоохгүй байхын тулд тэдгээрийг тав тухтай зайд барина. Наад зах нь энэ дасгалыг өдөрт долоон минутаас илүүгүй хугацаанд хий - нүд бүрээр гурван минут хагас. Том ширээнээс аажим аажмаар урагшилж, жижиг ширээг нүдэндээ ойртуулна. Та энэ дасгалыг эвгүйрхэлгүйгээр хийж чадвал Clear Vision II дасгал руу шилжихэд бэлэн боллоо.

Тодорхой алсын хараа 2

"Цэвэр хараа I" дасгалын зорилгохарааны төвлөрлийг өөр өөр зайд хэрхэн хурдан бөгөөд хүчин чармайлтгүйгээр шилжүүлэхийг сурах явдал байв. Энэ ур чадвар нь унших, жолоодох, эсвэл объектын нарийн ширийн зүйлийг харах шаардлагатай үед анхаарлаа төвлөрүүлэхэд тусална. Clear Vision I дасгалыг хийснээр та тодорхой байдлын хүрээгээ улам өргөжүүлж, алсын харааны хүч чадал, нарийвчлалыг нэмэгдүүлэх болно.

Clear Vision II дасгал дээр ажиллаж байна, Цөөн тооны үл хамаарах зүйлүүдийг эс тооцвол "Тодорхой хараа" I дасгалын адил арван алхамтай процедурыг дагана уу: 2-р алхам дээр үсгүүдийг бараг таньж чадахгүй болтол том графикаас холд. Жишээлбэл, Clear Vision I дээр та хүснэгтээс арван фут (3 метр) зайд зогсож байхдаа үсгүүдийг хялбархан харж чадвал одоо түүнээс арван хоёр фут (3.6 м) зайд зогсоорой. Та илүү сайн харж эхлэх тусам хорин фут зайд байгаа үсгүүдийг унших хүртлээ графикаас холд.

Үүнтэй адилаар 5-р алхам: Жижиг хүснэгтийг гартаа тав тухтай уншихын тулд ойртуулахын оронд одоо нүд рүүгээ хэдэн сантиметр ойртуул, өөрөөр хэлбэл уншихын тулд хүчин чармайлт гаргах хэрэгтэй болно. үсэг. Нүднээсээ дөрвөн инч (10 см) зайд байгаа хүснэгтийг унших хүртэл ажилла. Хэрэв та дөч гаруй настай бол дөрвөн инчийн зайнаас хүснэгтийг уншиж чадахгүй байх магадлалтай. Та зургаан (15 см), арван инч (25 см), бүр арван зургаан инч (40 см) зайд бэлтгэл хийх шаардлагатай байж магадгүй юм. Та хүссэн зайгаа өөрөө тодорхойлох хэрэгтэй болно. Хүснэгтийг нүдэндээ ойртуулж, үсгүүдийг нь бараг гаргаж чадахгүй байгаа эсэхийг шалгаарай. Дасгал хийснээр та тодорхой алсын хараагаа өргөжүүлнэ.

Алсын харааны тестийн хүснэгтээс арван фут (3 м) зайд зогсож, бүх үсгийг тодорхой харж чадвал таны харааны мэдрэмж 20/20 болно. Хэрэв та бага зэрэг ухарч, арван гурван фут (3.9 метр) алхаж, үсгүүдийг харсаар байвал таны хараа ойролцоогоор 20/15 болно. Эцэст нь хэлэхэд, хэрэв та график дээрх үсгүүдийг хорин фут (6 м) зайд тодорхой харж чадвал энэ нь таны харааны мэдрэмж XIX зууны миопик эрдэмтэдтэй харьцуулахад хоёр дахин нэмэгдсэн гэсэн үг юм. 10 - тэдний аравхан метрээс харж чадах зүйлийг та хорин футаас харж болно.

Тодорхой хараа III

"Цэвэр хараа III" дасгалГар хүрэх зайд нүдний тань нарийвчлал, хүч чадал, уян хатан байдал, тэсвэр тэвчээрийг нэмэгдүүлэх зорилготой. Үүнийг ширээний ард сууж байхдаа хялбархан хийж болно.

Ойрын харааны тод байдлыг тодорхойлохын тулд Б хүснэгтийг ашиглана уу. Хэрэв танд уншлагын шил байгаа бол түүгээр дасгал хий. Хэрэв нүдний шилтэй ч үсгүүдийг харахад В диаграм хэтэрхий жижиг байвал А диаграммыг ашиглана уу.

Эдгээр алхмуудыг дагана уу.

1. Алгаараа нэг нүдээ тагла.

2. В хүснэгтийг нөгөө нүд рүүгээ ойртуулж, үсгүүдийг уншихад эвтэйхэн байгаарай.

3. Нүдээ зөөлөн анивчаад, анхаарлаа төвлөрүүлэхийн тулд ширээгээ бага зэрэг ойртуулж чадах эсэхийг хараарай.

4. Дараа нь ширээгээ өөрөөсөө холдуулснаар үсгүүдийг эвтэйхэн унших боломжтой - боломжтой бол гарнаас хол зайд.

5. Зөөлөн нүдээ анивчиж, анхаарлаа төвлөрүүлэхийн тулд ширээг өөрөөсөө бага зэрэг холдуулж чадах эсэхийг хараарай.

7. Нэг нүдээрээ дасгал хийж дууссаны дараа алгаа таглаад нөгөө нүдээрээ бүх процедурыг дахин гурван минутын турш давтана.

8. Төгсгөлд нь нэг минутын турш хоёр нүдээ нээгээд ширээгээ цааш эсвэл нүд рүүгээ ойртуулна.

Та Clear Vision I-г дуусгасны дараа нэг өдөр Clear Vision II, нөгөө өдөр Clear Vision III-ийг ээлжлэн хийж, тус бүрт долоон минут зарцуулж болно.

Дасгалын хуваарь

Би 10-р бүлэгт дасгалын хуваарийнхаа талаар илүү дэлгэрэнгүй ярих болно, гэхдээ хэрэв та яг одоо эхлэхийг хүсч байвал өдөрт долоон минутын турш дасгал хийж байгаарай. Энэ тохиолдолд та энэ номыг уншиж дуусахаас өмнө алсын хараагаа илүү сайн сургах замдаа аль хэдийн орсон байх болно.

Номын нийтлэл:

Бид хэдэн өнгийг харж чадах вэ?

Эрүүл хүний ​​нүд гурван төрлийн боргоцойтой бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь 100 орчим өнгөний өнгийг ялгаж чаддаг тул бидний нүд нийтдээ сая орчим сүүдэр ялгаж чаддаг гэдэгтэй ихэнх судлаачид санал нэгддэг. Гэсэн хэдий ч өнгөний мэдрэмж нь хүн бүрт харилцан адилгүй байдаг нэлээн субьектив чадвар бөгөөд энэ нь нарийн тоог тогтооход хэцүү болгодог.

Ирвайн дахь Калифорнийн их сургуулийн судлаач Кимберли Жэймисон "Үүнийг тоогоор илэрхийлэхэд хэцүү" гэж хэлэв. "Нэг хүний ​​харж байгаа зүйл нь нөгөө хүний ​​хардаг өнгөний нэг хэсэг байж болно."

Жэймисон юу ярьж байгаагаа мэддэг, учир нь тэр "тетрахроматууд" буюу "хүнээс хэтэрсэн" алсын хараатай хүмүүстэй ажилладаг. Эдгээр ховор хүмүүс, гол төлөв эмэгтэйчүүд генетикийн мутацитай байдаг бөгөөд энэ нь тэдэнд нэмэлт дөрөв дэх боргоцой үүсгэдэг. Товчоор хэлбэл, дөрөв дэх багц конусын ачаар тетрахроматууд 100 сая өнгийг харж чаддаг. (Өнгөний харалган хүмүүс, бихроматууд нь зөвхөн хоёр төрлийн боргоцойтой бөгөөд ойролцоогоор 10,000 өнгө хардаг.)

Бидэнд хамгийн бага хэдэн фотон хэрэгтэй вэ?

Өнгөний хараатай байхын тулд боргоцой нь бариултай харьцуулахад илүү их гэрэл шаарддаг. Тиймээс гэрэл багатай нөхцөлд монохроматик саваанууд гарч ирснээр өнгө нь "бүдгэрдэг".

Тохиромжтой лабораторийн нөхцөлд саваа байхгүй нүдний торлог бүрхэвчийн хэсгүүдэд боргоцойг хэдхэн фотоноор идэвхжүүлдэг. Гэсэн хэдий ч саваа нь сарнисан гэрлийн нөхцөлд илүү сайн ажилладаг. 1940-өөд оны туршилтаас харахад нэг квант гэрэл бидний анхаарлыг татахад хангалттай. Стэнфордын сэтгэл судлал, цахилгааны инженерийн профессор Брайан Ванделл "Хүмүүс ганц фотонд хариу үйлдэл үзүүлж чадна" гэж хэлжээ. "Илүү мэдрэмтгий байх нь утгагүй юм."


1941 онд Колумбын их сургуулийн судлаачид хүмүүсийг харанхуй өрөөнд суулгаж, нүдийг нь дасан зохицож байжээ. Саваа бүрэн мэдрэмтгий болоход хэдэн минут зарцуулагдсан тул гэрэл гэнэт унтрах үед бид үүнийг харж чадахгүй байна.

Дараа нь эрдэмтэд судалгаанд хамрагдагсдын нүүрэн дээр хөх-ногоон гэрэл тусав. Статистик боломжоос дээгүүр түвшинд оролцогчид эхний 54 фотон нүдэнд хүрэх үед гэрлийг илрүүлж чадсан.

Нүдний бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шингээлтээр фотонуудын алдагдлыг нөхсөний дараа эрдэмтэд таван фотон нь оролцогчдод гэрлийн мэдрэмжийг өгсөн таван тусдаа савааг идэвхжүүлсэн болохыг олж мэдэв.

Бидний харж чадах хамгийн жижиг, хамгийн хол зүйлд ямар хязгаар байдаг вэ?

Энэ баримт таныг гайхшруулж магадгүй: бидний харж чадах хамгийн жижиг юм уу алс холын зүйлд хязгаар гэж байдаггүй. Ямар ч хэмжээтэй, ямар ч зайд байгаа объектууд торлог бүрхэвчийн эсүүдэд фотонууд дамжуулдаг бол бид тэдгээрийг харж чадна.

Лэнди "Нүдэнд тусах гэрлийн хэмжээ чухал байдаг." - Фотоны нийт тоо. Та гэрлийн эх үүсвэрийг инээдтэй жижиг, алс хол болгож чадна, гэхдээ энэ нь хүчтэй фотон ялгаруулж байвал та үүнийг харах болно."

Жишээлбэл, харанхуй, цэлмэг шөнө бид 48 километрийн зайнаас лааны гэрлийг хардаг гэж алдартай итгэл үнэмшил байдаг. Практик дээр мэдээжийн хэрэг бидний нүд зүгээр л фотонд дүрэлзэх болно, тиймээс хол зайнаас тэнүүчлэх квант гэрлийн энэ замбараагүй байдалд төөрөх болно. "Арын эрчмийг нэмэгдүүлэхэд ямар нэг зүйлийг харахад шаардагдах гэрлийн хэмжээ нэмэгддэг" гэж Лэнди хэлэв.


Харанхуй дэвсгэр нь ододтой шөнийн тэнгэр нь бидний харааны цар хүрээг харуулсан гайхалтай жишээ юм. Одууд асар том; Шөнийн тэнгэрт бидний харж буй ихэнх нь олон сая километрийн диаметртэй байдаг. Гэхдээ хамгийн ойрын одод хүртэл биднээс дор хаяж 24 их наяд километрийн зайд оршдог тул бидний нүдэнд маш жижиг тул харагдахгүй. Гэсэн хэдий ч бид фотонууд сансар огторгуйн зайг туулж, бидний нүд рүү эргэлддэг шиг тэдгээрийг хүчтэй гэрлийн ялгаруулдаг цэг гэж хардаг.

Шөнийн тэнгэрт бидний харж буй бүх бие даасан одод манай галактикт байдаг - . Бидний энгийн нүдээр харж болох хамгийн алслагдсан объект бол манай галактикийн гадна байдаг: Андромеда галактик нь 2.5 сая гэрлийн жилийн зайд байрладаг. (Хэдийгээр энэ нь маргаантай боловч зарим хүмүүс Гурвалжин галактикийг маш харанхуй шөнийн тэнгэрт харж чадна гэж мэдэгддэг бөгөөд энэ нь гурван сая гэрлийн жилийн зайд оршдог. Та тэдний үгийг хүлээж авах хэрэгтэй).

Андромеда галактикийн триллион одууд түүнд хүрэх зайг харгалзан бүдэг бадаг, гэрэлтсэн тэнгэрийн хэсэг болж хувирдаг. Гэсэн хэдий ч түүний хэмжээ асар том юм. Хэмжээний хувьд хэдэн арван километрийн зайд ч гэсэн энэ галактик нь бүтэн сарнаас зургаа дахин өргөн юм. Гэсэн хэдий ч бидний нүдэнд маш цөөхөн фотон хүрч ирдэг тул энэ тэнгэрийн мангас бараг үл үзэгдэх болно.

Алсын хараа хэр хурц байх вэ?

Бид яагаад Андромеда галактикийн оддыг ялгаж чаддаггүй юм бэ? Бидний харааны нарийвчлал буюу харааны хурц байдлын хязгаар нь тэдний хязгаарлалтыг бий болгодог. Харааны хурц байдал гэдэг нь цэг, зураас гэх мэт нарийн ширийн зүйлийг бие биенээсээ тусад нь ялгаж, хамтдаа бүдгэрүүлэхгүй байх чадварыг хэлнэ. Тиймээс бид харааны хязгаарыг ялгаж чадах "цэг"-ийн тоо гэж ойлгож болно.


Нүдний харааны хязгаарыг хэд хэдэн хүчин зүйлээр тогтоодог, тухайлбал торлог бүрхэвчинд байрлах боргоцой ба саваа хоорондын зай. Нүдний алимны оптик нь бас чухал бөгөөд бидний хэлсэнчлэн гэрэлд мэдрэмтгий эсүүдэд бүх боломжит фотоныг нэвтрүүлэхээс сэргийлдэг.

Онолын хувьд судалгаанаас үзэхэд бидний харж чадах хамгийн сайн зүйл бол нумын градус тутамд 120 пиксель, өнцгийн хэмжилтийн нэгж юм. Сунгасан гарын хумсанд багтах 60-60 хэмжээтэй хар цагаан шатрын хөлөг гэж ойлгож болно. "Энэ бол таны харж чадах хамгийн тод загвар" гэж Лэнди хэлэв.

Алсын хараа шалгах тест нь жижиг үсэгтэй графиктай адил зарчмуудыг баримталдаг. Хэд хэдэн микрометрийн өргөнтэй нэг бүдэг биологийн эсийг бид яагаад ялгаж, анхаарлаа төвлөрүүлж чадахгүй байдгийг эдгээр хурц мэдрэмжүүд тайлбарладаг.

Гэхдээ өөрийгөө битгий бичээрэй. Сая сая өнгө, ганц фотон, хэдэн сая километрийн зайд орших галактикийн ертөнц - бидний гавлын ясанд 1.4 кг жинтэй хөвөнтэй холбогдсон бидний нүдний нүхэнд вазелин хөөс үүсэхэд тийм ч муу биш.

Хамгийн алс холын галактикуудыг судлах нь хэдэн тэрбум гэрлийн жилийн зайд байгаа объектуудыг илрүүлж болох ч төгс технологитой байсан ч хамгийн алс холын галактик болон Их тэсрэлтийн хоорондох орон зайн зай асар том хэвээр байх болно.

Орчлон ертөнц рүү харахад бид дурангаар харж чадах бүх зайд, хаа сайгүй гэрлийг хардаг. Гэхдээ хэзээ нэгэн цагт бид хязгаарлалттай тулгарах болно. Тэдний нэг нь орчлон ертөнцөд үүсдэг сансар огторгуйн бүтцээр ногдуулдаг: бид од, галактик гэх мэтийг зөвхөн гэрэл цацруулж байж л харж чадна. Үүнгүйгээр манай дуран юу ч харж чадахгүй. Гэрлээс бусад одон орон судлалын хэлбэрийг ашиглахад тулгарч буй өөр нэг хязгаарлалт бол Их тэсрэлтээс хойш Орчлон ертөнцийн ихэнх хэсэг нь бидэнд хүртээмжтэй байсан гэсэн хязгаарлалт юм. Эдгээр хоёр хэмжигдэхүүн нь хоорондоо хамааралгүй байж болох бөгөөд яг энэ сэдвээр манай уншигч бидэнд дараах асуултыг тавьж байна.

Бидний харж байсан галактикуудын хамгийн дээд улаан шилжилт нь 11 байдаг ч CMB-ийн улаан шилжилт яагаад 1000-д байдаг вэ?

Бидний мэддэг, харж, ажиглаж, харьцдаг бүх зүйлийг "ажиглах боломжтой ертөнц" гэж нэрлэдэг. Түүнээс гадна орчлон ертөнцийн илүү олон бүс нутаг байх магадлалтай бөгөөд цаг хугацаа өнгөрөхөд алс холын биетийн гэрэл бидэнд хүрч ирснээр бид эдгээр бүс нутгуудын илүү олон хэсгийг харах боломжтой болно. сансрын аялалтэрбум жилийн дотор. Гурван хүчин зүйлийн нийлбэрийн улмаас бид харж байгаа зүйлээ (ба түүнээс дээш, бага биш) харж болно:

• Их тэсрэлтийн дараа хязгаарлагдмал хугацаа буюу 13.8 тэрбум жил өнгөрчээ.


• Гэрлийн хурд хамгийн дээд хурдОрчлон ертөнцөөр хөдөлж буй аливаа дохио эсвэл бөөмийн хувьд энэ нь хязгаарлагдмал бөгөөд тогтмол байдаг.


• Их тэсрэлтийн үеэс хойш сансар огторгуйн эд эс сунаж, өргөжиж байна.

Өнөөдрийн бидний харж байгаа зүйл бол эдгээр гурван хүчин зүйлийн үр дүн бөгөөд Орчлон ертөнцийн түүхийн туршид физикийн хуулиудын дагуу ажиллаж байсан бодис ба энергийн анхны хуваарилалт юм. Хэрэв бид цаг хугацааны аль ч үед Орчлон ертөнц ямар байсныг мэдэхийг хүсвэл өнөөдөр ямар байгааг ажиглаж, холбогдох бүх параметрүүдийг хэмжиж, өнгөрсөн хугацаанд ямар байсныг тооцоолох хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд бидэнд маш олон ажиглалт, хэмжилт хэрэгтэй болно, гэхдээ Эйнштейний тэгшитгэлүүд нь маш хэцүү ч гэсэн хоёрдмол утгагүй юм. Үүний үр дүнд Фридманы тэгшитгэл гэж нэрлэгддэг хоёр тэгшитгэл гарч ирдэг бөгөөд сансар судлалын оюутан бүр тэдгээрийг шууд шийдвэрлэх даалгавартай тулгардаг. Гэхдээ үнэнийг хэлэхэд бид Орчлон ертөнцийн параметрүүдийн гайхалтай хэмжилтүүдийг хийж чадсан.

Чиглэл рүү харж байна Хойд туйлСүүн замын галактикууд, бид сансар огторгуйн гүн рүү харж чадна. Энэ зураг нь хэдэн зуун мянган галактикийг агуулж байгаа бөгөөд пиксел бүр нь өөр галактик юм.

Өнөөдөр ямар хурдацтай тэлж байгааг бид мэднэ. Бид ямар ч чиглэлд материйн нягтрал ямар байдгийг мэддэг. Бөмбөрцөгт бөөгнөрөл, одой галактик, том галактикаас галактикийн бүлгүүд, бөөгнөрөл, том хэмжээний судалтай бүтэц хүртэл бүх масштабаар хичнээн бүтэц бий болдгийг бид мэднэ. Орчлон ертөнцөд хичнээн хэвийн бодис байдгийг бид мэднэ. харанхуй бодис, харанхуй энерги, түүнчлэн нейтрино, цацраг, тэр ч байтугай хар нүх гэх мэт жижиг бүрэлдэхүүн хэсгүүд. Зөвхөн энэ мэдээллээс л бид Орчлон ертөнцийн хэмжээ болон түүний сансрын түүхийн аль ч агшинд тэлэх хурдыг аль алиныг нь тооцоолж чадна.

Ажиглах боломжтой орчлон ертөнцийн хэмжээг настай харьцуулах логарифм график

Өнөөдөр бидний ажиглаж болох Орчлон ертөнц бидний өнцгөөс бүх чиглэлд ойролцоогоор 46.1 тэрбум гэрлийн жилийн урттай байдаг. Энэ зайд Их тэсрэлтийн үед хөдөлж, гэрлийн хурдаар хөдөлж, 13,8 тэрбум жилийн дараа өнөөдөр бидэнд ирэх төсөөллийн бөөмийн эхлэл цэг байдаг. Зарчмын хувьд, энэ зайд сансар огторгуйн инфляциас үлдсэн бүх таталцлын долгион үүссэн - Их тэсрэлтийн өмнөх нөхцөл байдал, Орчлон ертөнцийг байгуулж, анхны бүх нөхцлийг хангасан.

Сансар огторгуйн инфляцийн улмаас үүссэн таталцлын долгион нь хүн төрөлхтний илрүүлж чадах хамгийн эртний дохио юм. Тэд сансар огторгуйн инфляцийн төгсгөл, халуун Big Bang-ийн эхэн үед төрсөн.

Гэхдээ Орчлон ертөнцөд өөр дохио үлдсэн байдаг. 380,000 жилийн настай байхад Big Bang-ийн үлдэгдэл цацраг нь төвийг сахисан атом үүсгэх үед чөлөөт цэнэглэгдсэн хэсгүүдээс тархахаа больсон. Эдгээр фотонууд атомыг үүсгэсний дараа орчлон ертөнц тэлэхийн хамт улаанаар шилжсээр байгаа бөгөөд өнөөдөр богино долгионы эсвэл радио антен/телескоп ашиглан харж болно. Гэвч орчлон ертөнц эхний үе шатанд хурдацтай тэлэх хурдацтай учраас энэхүү үлдэгдэл гэрлээр бидэнд "гэрэлтдэг" "гадаргуу" буюу сансрын богино долгионы дэвсгэр нь ердөө 45,2 тэрбум гэрлийн жилийн зайд оршдог. Орчлон ертөнцийн эхлэлээс 380,000 жилийн дараа орчлон ертөнц байсан газар хүртэлх зай нь 900 сая гэрлийн жилтэй тэнцэнэ!

CMB дахь хүйтний хэлбэлзэл (цэнхэр) нь бие даан хүйтэн биш, харин бодисын нягтрал ихэссэнээс болж таталцлын хүч ихэссэн хэсгүүдийг төлөөлдөг. Халуун (улаан) бүсүүд илүү халуун байдаг, учир нь эдгээр бүс нутагт цацраг туяа нь гүехэн таталцлын худагт амьдардаг. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам нягтралтай бүс нутгууд илүү магадлалтайод, галактик, бөөгнөрөл болж өсөх ба нягтрал багатай нь ингэх магадлал багатай.

Бидний нээсэн орчлон ертөнцийн хамгийн алс холын галактикийг олох хүртэл нэлээд хугацаа шаардагдах болно. Хэдийгээр симуляци, тооцоолол нь анхны одод орчлон ертөнц үүсч эхэлснээс хойш 50-100 сая жилийн дараа, анхны галактикууд 200 сая жилийн дараа үүсч болохыг харуулж байгаа ч бид тийм хол эргэж хараахан хараагүй байна (хэдийгээр дараа нь -д эхлүүлэх дараа жилнэрэмжит сансрын дуран. Жеймс Уэбб бид үүнийг хийж чадна!). Өнөөдөр сансар огторгуйн дээд амжилтыг орчлон ертөнц 400 сая жилийн настай байхад оршин байсан доор үзүүлсэн галактик эзэмшдэг бөгөөд энэ нь түүний одоогийн насны ердөө 3% юм. Гэсэн хэдий ч, GN-z11 хэмээх энэхүү галактик нь биднээс ердөө 32 тэрбум гэрлийн жилийн зайд оршдог: энэ нь ажиглагдах Орчлон ертөнцийн "ирмэг"-ээс 14 тэрбум гэрлийн жилийн зайд оршдог.

Олдсон хамгийн алс холын галактик: GN-z11, Хаббл телескопоор хийсэн GOODS-N ажиглалтын зураг.

Үүний шалтгаан нь эхэндээ тэлэлтийн хурд нь цаг хугацааны явцад маш хурдан буурсантай холбоотой юм. Бидний харж байгаагаар Gz-11 галактик оршин тогтнох үед орчлон ертөнц одоогийнхоос 20 дахин хурдан тэлж байв. CMB ялгарах үед орчлон ертөнц одоогийнхоос 20,000 дахин хурдан тэлж байсан. Бидний мэдэж байгаагаар Их тэсрэлтийн үед орчлон ертөнц одоогийнхоос 10 36 дахин хурдан буюу 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 дахин хурдан тэлж байв. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам орчлон ертөнцийн тэлэлтийн хурд ихээхэн буурчээ.

Мөн энэ нь бидний хувьд маш сайн юм! Анхдагч тэлэлтийн хурд болон нийт тооОрчлон ертөнц дэх энерги нь бидний ажиглалтын алдаа хүртэл бүх хэлбэрээр төгс ажиглагддаг. Хэрэв орчлон ертөнцөд бага зэрэг илүү матери эсвэл цацраг байсан бол тэр хэдэн тэрбум жилийн өмнө нурж, бид байхгүй байх байсан. Хэрэв эрт дээр үед орчлон ертөнцөд хэт бага бодис эсвэл цацраг байсан бол энэ нь маш хурдан тэлж, бөөмсүүд бие биентэйгээ уулзаж, бүр галактик, од, гариг, хүмүүс гэх мэт илүү төвөгтэй бүтэц битгий хэл атом үүсгэх боломжгүй болно. Орчлон ертөнцийн бидэнд өгүүлдэг сансар огторгуйн түүх бол бид оршин тогтнохын ачаар хэт тэнцвэртэй байдлын түүх юм.

Орчлон ертөнцийн тэлэлтийн хурд болон нийт нягтын хоорондох нарийн тэнцвэр нь маш нарийн бөгөөд аль ч чиглэлд 0.00000000001% хазайх нь ч гэсэн Орчлон ертөнцийг ямар ч амьдрал, од, тэр ч байтугай ямар ч үед амьдрах боломжгүй болгоно.

Хэрэв бидний одоогийн хамгийн сайн онолууд зөв бол анхны жинхэнэ галактикууд 120-210 сая жилийн өмнө үүссэн байх ёстой. Энэ нь биднээс тэдэн хүртэлх 35-37 тэрбум гэрлийн жилийн зайтай, хамгийн алслагдсан галактикаас ажиглаж болох Орчлон ертөнцийн зах хүртэл 9-11 тэрбум гэрлийн жилийн зайтай тохирч байна. Энэ бол маш хол бөгөөд нэг зүйлийг хэлж байна гайхалтай баримт: Орчлон ертөнц эхний үе шатанд маш хурдан тэлж байсан бол өнөөдөр илүү удаан тэлж байна. Орчлон ертөнцийн насны 1% нь түүний нийт тэлэлтийн 20% -ийг хариуцдаг!

Орчлон ертөнцийн түүх гайхалтай үйл явдлаар дүүрэн боловч инфляци дууссанаас хойш Том тэсрэлт, тэлэлтийн хурд хурдацтай буурч, нягтрал буурах тусам удааширч байна.

Орчлон ертөнцийн тэлэлт нь гэрлийн долгионы уртыг сунгадаг (мөн бидний харж буй улаан шилжилтийг хариуцдаг) бөгөөд энэхүү тэлэлтийн хурд нь богино долгионы дэвсгэр болон хамгийн алс холын галактикийн хоорондох зайг хариуцдаг. Гэвч өнөөгийн орчлон ертөнцийн хэмжээ нь өөр нэг гайхалтай зүйлийг харуулж байна: цаг хугацааны явцад бий болсон гайхалтай нөлөө. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам орчлон ертөнц улам бүр өргөжин тэлж, өнөөдрөөс арав дахин наслах үед зайнууд маш их нэмэгдэж, бид манай нутгийн бүлгийн гишүүдээс бусад галактикуудыг харах боломжгүй болно. Хабблтай дүйцэхүйц дурангаар ч гэсэн. Өнөөдөр харагдахуйц бүх зүйл, сансрын бүх масштаб дээр байгаа асар олон янз байдлыг сайхан өнгөрүүлээрэй. Энэ нь үүрд үргэлжлэхгүй!