Дзеркала не тільки допомагають нам приводити себе в порядок, але також служать на благо науки. Всі ми кожен день виглядаємо в дзеркало, але дзеркала призначені не тільки для перевірки того, як ви виглядаєте, або того, чи є ще один автомобіль позаду вас, коли ви за кермом. З дзеркалами можна робити абсолютно божевільні речі - в тому числі, наприклад, створити і підтримувати червоточину досить стабільну для того, щоб подорожувати в часі. Дзеркала і фантомні кінцівки можуть допомогти нам більше дізнатися про мозок, а також за допомогою дзеркал можна виміряти відстань до Місяця.
1. Дзеркала та подорожі в часі
Всі ми чули, що в часі можливо подорожувати за допомогою червоточин, чи не так? Біда тільки в тому, що червоточини вкрай нестабільні - вони швидко руйнуються, так що пройти через них вкрай важко.
Однак пара дзеркал може вирішити проблему. Все, що вам потрібно - це два незаряджених дзеркала (підійдуть і металеві пластини) в вакуумі, розміщені на відстані в кілька мікрометрів один від одного. Обов'язково переконайтеся, що між ними немає ніякого зовнішнього електромагнітного поля. Проявиться ефект Казимира - фізична сила, що виникає завдяки квантовому полю між дзеркалами.
Ця квантово-електродинамічну сила породжує масивну негативну область простору-часу між дзеркалами, в результаті чого може з'явитися стабільна червоточина, через яку теоретично можливо подорожувати зі швидкістю швидше за швидкість світла.
Так, відповідно до теорії, ви могли б зробити подорож в минуле, але майбутнє, на жаль, залишається недоступним, так що дізнатися виграшні номери лотерейних квитків не вийде. Є й інша ложка дьогтю в бочці меду - такі стабільні червоточини нескінченно малі, так що познайомитися зі своєю прапрабабусею теж поки важко.
2. Дзеркала, фантомні кінцівки і людський мозок
Експерименти з використанням дзеркал на пацієнтах з фантомними кінцівками дозволили дослідникам дізнатися багато нового про те, як працює мозок. Вчені розміщують дзеркала на столі вертикально, і між ними відбивається ціла кінцівку пацієнта - скажімо, рука.
Відображення неушкодженою руки накладається на сторону фантомної кінцівки, так що пацієнтові при цьому здається, що він бачить обидві руки - і цілу, і відсутню.
Звучить страшно, але коли людина бачить обидві руки, він відчуває, як його фантомний рука рухається, навіть якщо він втратив її років десять назад або більше. Коли до його цілої руці торкаються, він відчуває дотик і до фантомної руці. Після кількох повторень процедури пацієнти почували, що їх фантомний кінцівку зникла.
Вчені вважають, що ефект обумовлений пластичністю мозку - тим, як мозок створює нові нейронні шляху після втрати кінцівки. Також вчені вважають, що між зором і дотиком в головному мозку існує дуже тісний зв'язок.
3. Дзеркала викликають галюцинації
Коли ви дивитесь у дзеркало, може виникнути дивна ілюзія. Спробуйте самі: сядьте в темній кімнаті напроти дзеркала приблизно в метрі від нього і дивіться на своє обличчя протягом десяти хвилин. У кімнаті має бути так темно, як тільки можливо, щоб при цьому ви чітко могли бачити своє відображення.
Спочатку ви помітите, як ваше обличчя в дзеркалі трохи спотвориться. Поступово відображення буде змінюватися швидше, стане більше схожим на маску - виникне відчуття, що особа в дзеркалі вам не належить. Деякі люди бачать особи незнайомих людей, фантастичних монстрів або морди тварин.
Вчені вважають, що такий експеримент може допомогти нам краще зрозуміти самих себе. Деякі психологи вважають, що метод підходить для лікування шизофренії - так пацієнти стикаються зі своїми іншими «я».
4. Чи всі впізнають себе в дзеркалі?
Впізнавати себе в дзеркалі - цілком природно: по крайней мере, саме так скаже більшість людей, однак пройти тест на самоопознаніе в дзеркалі здатний не кожен. Вчені ставлять на обличчя або тіло випробуваного мітки, щоб визначити, дізнається людина в дзеркалі себе - якщо так, то він, швидше за все, спробує стерти позначку. Діти, наприклад, починають впізнавати себе в дзеркалі тільки у віці 24-х місяців.
Однак коли дослідники протестували дітей з таких країн, як Кенія або Фіджі, то були сильно здивовані - шестирічні діти цей тест пройти не змогли. Але це не ознака того, що вони не мають можливості психологічно відокремлювати себе від інших людей. Швидше за все, проблема в культурних відмінностях: діти, як правило, завмирали перед власним відображенням - це доводить, що вони розуміли, що бачать саме себе, а не когось іншого.
5. Тварини, які впізнають себе в дзеркалі
Отже, багато людей дзеркальний тест на самоопознаніе не проходять. Те ж стосується і більшості тварин - але не всіх. Чи може це означати, що деякі тварини здатні впізнавати власне відображення? Вчені вважають, що так.
Наприклад, слони, перебуваючи перед дзеркалом, прати мітку на своїй голові не стали, зате виявили очевидні ознаки самоопознанія - виконали ряд повторюваних рухів. Можливо, деяких тварин просто не хвилює наявність сторонніх відмітин на їхньому тілі, отже, вони на них не реагують.
Горили тест з мітками теж проходять не так, як люди. Проте, горил легко збентежити: зоровий контакт в суспільстві горил надзвичайно важливий, так що після того, як вони розглянули себе в дзеркалі, вони, як правило, намагалися усамітнитися і вже тоді стерти відмітини, які раніше бачили в дзеркалі. Так що в даний час вважається, що горили здатні впізнати себе в дзеркалі.
Можливо, справа в тому, що тест з мітками не ефективний для більшості видів тварин, так що багато видів, мабуть, мають куди більш розвиненою самосвідомістю, ніж ми думаємо. Дзеркальний тест також здатні пройти шимпанзе, орангутанги, бонобо, дельфіни, касатки і європейські сороки.
Відстань від нас до Місяця становить приблизно 384 403 км, і ми змогли дізнатися його завдяки дзеркалам. Відстань від Місяця до Землі постійно змінюється через те, що Місяць обертається навколо нашої планети по еліптичній орбіті. Відстань від найближчої точки орбіти Місяця до Землі, відомої як перигей, - всього в 363 104 км, а в апогеї, найдальшої точки, ця відстань дорівнює 406 696 км.
Астронавти програми «Аполлон» встановили на Місяці кутовий відбивач, який і використовувався для обчислення відстані від Землі до Місяця. Уголковие відбивачі - це дзеркала особливого типу, що відображають лазерний промінь назад в тому напрямку, звідки він прийшов. Ці лазерні промені направляються на Місяць за допомогою величезних телескопів на Землі, і їх відбите світло дозволяє вченим обчислити відстань до Місяця з точністю до трьох сантиметрів.
Уголковие відбивачі також збільшили наші знання про Місяць. Наприклад, вони надали інформацію про місячній орбіті, і тепер нам відомо, що супутник щороку віддаляється від Землі приблизно на 3,8 см. Ці дані навіть були використані для перевірки теорії відносності Ейнштейна.
7. Дзеркала можуть відображати звук
Дзеркала, що відображають звукові хвилі, відомі як акустичні дзеркала. Вони застосовувалися в Великобританії під час Другої Світової війни для виявлення певних звукових хвиль, що надходять від ворожої авіації. Це було ще до появи радара.
Такі дзеркала будувалися по всьому узбережжю Великобританії, найзнаменитіші з них до цих пір стоять в Денге, графство Кент. Просто так підійти до них не можна, доступ обмежений - побачити дзеркала можна тільки на спеціальній екскурсії.
Єдине в світі акустичне дзеркало за межами Великобританії розташоване в мактаб, Мальта. Це одне з найбільших подібних дзеркал в світі - його діаметр близько 61-го метра. На місцевому діалекті дзеркало також називають «Il widna», що в перекладі означає «вухо». Місцезнаходження «Юшка» не є секретом, але вільний доступ до нього закритий.
8. Дзеркала відображають матерію
Дивно, але існують дзеркала, які можуть відображати матерію - у фізиці вони відомі як атомні дзеркала. Атомне віддзеркалює атоми речовини так само, як звичайне дзеркало відбиває світло. Щоб відобразити нейтральні атоми, використовуються електромагнітні поля, хоча в деяких дзеркалах використовується звичайна кремнієва вода.
Відображення від атомного дзеркала - це по суті квантове відображення хвиль де Бройля. Воно працює для відображення нейтральних атомів, які рухаються повільно: такі атоми в основному відштовхуються від поверхні дзеркала. Властивість може бути використано для уловлювання повільних атомів або фокусування атомного пучка. Краще працюють ребристі атомні дзеркала завдяки більшій довжині хвиль речовини в порівнянні з хвилинними фотонами світла.
Те, що дзеркало показує ваше обличчя «перевернутим», - це міф: ваше відображення не перевернуто, то, що ви бачите - це ліва сторона вашого обличчя зліва від дзеркала і права сторона справа; тому і створюється ілюзія, що ваше відображення перевернуто.
Проте, існує так зване нереверсивний, або правдиве дзеркало - воно дозволяє людині бачити себе в дзеркалі точно так, як його бачать інші люди. В першу чергу такі дзеркала використовуються для нанесення макіяжу.
Правдиве дзеркало легко створити в домашніх умовах: просто поставте два звичайних дзеркала перпендикулярно один до одного і подивіться на своє відображення від об'єднання: правдиве дзеркало дасть вам 3D-відображення, яке рухається точно так же, як ви, а не плоске, як в звичайному дзеркалі .
10. Дзеркала поділяють промені світла
Дзеркала можуть не тільки відображати світло, звук і матерію - вони також можуть розділяти промені світла. Дзеркала використовуються в багатьох светоделітель і більшості наукових пристосувань, в тому числі в телескопах.
Стандартний светоделітель є кубом, зроблений з двох скляних призм на одній основі. Коли промені світла потрапляють на светоделітель, половина з них продовжує рухатися за колишньою траєкторії, а інша половина відбивається під кутом 90 °.
