სავარაუდოდ, დღეს არ არსებობს არც ერთი სახლი, სადაც სარკე არ იყოს. ის ჩვენი ცხოვრების ისეთი განუყოფელი ნაწილი გახდა, რომ მის გარეშე ადამიანს უჭირს. რა არის ეს ობიექტი, როგორ ასახავს გამოსახულებას? და თუ დადებ ორ სარკეს ერთმანეთის საპირისპიროდ? ეს საოცარი ნივთი მრავალი ზღაპრის ცენტრალური გახდა. მის შესახებ საკმარისი ნიშნებია. რას ამბობს მეცნიერება სარკეზე?
ცოტა ისტორია
თანამედროვე სარკეები ძირითადად დაფარული მინისაა. როგორც საფარი, თხელი მეტალის ფენა გამოიყენება შუშის უკანა მხარეს. სიტყვასიტყვით ათასი წლის წინ სარკეები იყო საგულდაგულოდ გაპრიალებული სპილენძის ან ბრინჯაოს დისკები. მაგრამ ყველას არ შეეძლო სარკის შეძენა. ბევრი ფული დაჯდა. ამიტომ, ღარიბი ხალხი იძულებული გახდა განეხილა მათი ანარეკლი წყალში. და სარკეები, რომლებიც აჩვენებენ ადამიანს სრულ ზრდაში, ზოგადად შედარებით ახალგაზრდა გამოგონებაა. მასდაახლოებით 400 წლის.
სარკე ადამიანები კიდევ უფრო გაკვირვებულნი იყვნენ, როდესაც სარკეში სარკის ასახვას ხედავდნენ - ეს მათ ზოგადად რაღაც ჯადოსნური ჩანდა. გამოსახულება ხომ არ არის სიმართლე, არამედ მისი გარკვეული ასახვა, ერთგვარი ილუზია. გამოდის, რომ ჩვენ შეგვიძლია ერთდროულად დავინახოთ სიმართლე და ილუზია. გასაკვირი არ არის, რომ ადამიანები ამ ნივთს ბევრ ჯადოსნურ თვისებას მიაწერდნენ და ეშინოდათ კიდეც.
პირველი სარკეები დამზადებულია პლატინისგან (საკვირველია, ერთხელ ამ ლითონს საერთოდ არ აფასებდნენ), ოქროს ან კალისგან. მეცნიერებმა ბრინჯაოს ხანაში გაკეთებული სარკეები აღმოაჩინეს. მაგრამ სარკემ, რომელსაც დღეს ვხედავთ, დაიწყო თავისი ისტორია მას შემდეგ, რაც მათ შეძლეს დაეუფლონ ევროპაში მინის აფეთქების ტექნოლოგიას.
მეცნიერული შეხედულება
ფიზიკის მეცნიერების თვალსაზრისით, სარკის ასახვა სარკეში არის იგივე ასახვის გამრავლებული ეფექტი. რაც უფრო მეტი ასეთი სარკეა დამონტაჟებული ერთმანეთის საპირისპიროდ, მით უფრო დიდია სისავსის ილუზია ერთი და იგივე გამოსახულებით. ეს ეფექტი ხშირად გამოიყენება გასართობ ატრაქციონებში. მაგალითად, დისნეის პარკში არის ე.წ. გაუთავებელი დარბაზი. იქ ორი სარკე იყო ერთმანეთის საპირისპიროდ დაყენებული და ეს ეფექტი კიდევ ბევრჯერ განმეორდა.
სარკეში სარკის შედეგად მიღებული ასახვა, გამრავლებული შედარებით უსასრულო რაოდენობით, ერთ-ერთ ყველაზე პოპულარულ ატრაქციონად იქცა. ასეთი ატრაქციონები დიდი ხანია შემოვიდა გასართობ ინდუსტრიაში. მე-20 საუკუნის დასაწყისში პარიზში გამართულ საერთაშორისო გამოფენაზე გამოჩნდა ატრაქციონი სახელწოდებით ილუზიების სასახლე. ისდიდი პოპულარობით სარგებლობდა. მისი შექმნის პრინციპია სარკეების ასახვა ზედიზედ დამონტაჟებულ სარკეებში, ადამიანის სრული სიმაღლის ზომით, უზარმაზარ პავილიონში. ხალხს ჰქონდა შთაბეჭდილება, რომ ისინი იყვნენ უზარმაზარ ბრბოში.
ასახვის კანონი
ნებისმიერი სარკის მოქმედების პრინციპი ეფუძნება სივრცეში სინათლის სხივების გავრცელებისა და ასახვის კანონს. ეს კანონი ოპტიკაში მთავარია: დაცემის კუთხე იგივე (ტოლი) იქნება არეკვლის კუთხთან. ბურთის დაცემას ჰგავს. თუ ის ვერტიკალურად ქვევით დააგდეს იატაკისკენ, ის ასევე ვერტიკალურად ზევით იხრება. თუ ის დახრილი იქნება, ის მობრუნდება დაცემის კუთხის ტოლი კუთხით. ზედაპირიდან სინათლის სხივები იმავე გზით აირეკლება. უფრო მეტიც, რაც უფრო გლუვი და გლუვია ეს ზედაპირი, მით უფრო იდეალურად მუშაობს ეს კანონი. ბრტყელ სარკეში ანარეკლი მუშაობს ამ კანონის მიხედვით და რაც უფრო იდეალურია მისი ზედაპირი, მით უკეთესია ანარეკლი.
მაგრამ თუ საქმე გვაქვს მქრქალი ან უხეშ ზედაპირებთან, მაშინ სხივები შემთხვევით იფანტება.
სარკეებს შეუძლიათ სინათლის არეკვლა. რასაც ჩვენ ვხედავთ, ყველა არეკლილი ობიექტი, გამოწვეულია მზის სხივების მსგავსი. თუ შუქი არ არის, მაშინ სარკეში არაფერი ჩანს. როდესაც სინათლის სხივები ეცემა ობიექტს ან რომელიმე ცოცხალ არსებას, ისინი აირეკლება და ატარებენ ინფორმაციას საგნის შესახებ. ამრიგად, სარკეში ადამიანის ასახვა არის ობიექტის იდეა, რომელიც წარმოიქმნება მისი თვალის ბადურაზე და გადაეცემა ტვინს მისი ყველა მახასიათებლით (ფერი, ზომა,სიშორე და ა.შ.).
სარკის ზედაპირის ტიპები
სარკეები ბრტყელი და სფერულია, რომლებიც, თავის მხრივ, შეიძლება იყოს ჩაზნექილი და ამოზნექილი. დღეს უკვე არსებობს ჭკვიანი სარკეები: ერთგვარი მედია გადამზიდავი, რომელიც შექმნილია სამიზნე აუდიტორიის დემონსტრირებისთვის. მისი მოქმედების პრინციპი ასეთია: როცა ადამიანი უახლოვდება, სარკე თითქოს ცოცხლდება და ვიდეოს ჩვენებას იწყებს. და ეს ვიდეო შემთხვევით არ არის შერჩეული. სარკეში ჩაშენებულია სისტემა, რომელიც ამოიცნობს და ამუშავებს ადამიანის გამოსახულებას. ის სწრაფად განსაზღვრავს მის სქესს, ასაკს, ემოციურ განწყობას. ამრიგად, სისტემა სარკეში ირჩევს დემო ვერსიას, რომელსაც შეუძლია პოტენციურად დააინტერესოს ადამიანი. მუშაობს 100-დან 85-ჯერ! მაგრამ მეცნიერები ამით არ ჩერდებიან და სურთ 98% სიზუსტის მიღწევა.
სფერული სარკის ზედაპირები
რას უდევს საფუძვლად სფერული სარკის, ან, როგორც ამას ასევე უწოდებენ, მრუდის - ამოზნექილი და ჩაზნექილი ზედაპირის მქონე სარკის მუშაობა? ასეთი სარკეები განსხვავდება ჩვეულებრივი სარკეებისგან იმით, რომ ისინი ამახინჯებენ გამოსახულებას. ამოზნექილი სარკის ზედაპირი შესაძლებელს ხდის უფრო მეტი ობიექტის დანახვას, ვიდრე ბრტყელი. მაგრამ ამავე დროს, ყველა ეს ობიექტი უფრო პატარა ზომით გამოიყურება. ასეთი სარკეები დამონტაჟებულია მანქანებში. შემდეგ მძღოლს აქვს შესაძლებლობა ნახოს სურათი როგორც მარცხნივ, ასევე მარჯვნივ.
ჩაზნექილი მოხრილი სარკე ფოკუსირებს მიღებულ სურათს. ამ შემთხვევაში, თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ასახული ობიექტი რაც შეიძლება დეტალურად. მარტივი მაგალითი: ამ სარკეებს ხშირად იყენებენ საპარსი და მედიცინაში. საგნის გამოსახულება შიგნითასეთი სარკეები აწყობილია ამ ობიექტის მრავალი განსხვავებული და ცალკეული წერტილის გამოსახულებებიდან. ჩაზნექილ სარკეში ნებისმიერი ობიექტის გამოსახულების ასაგებად, საკმარისი იქნება მისი უკიდურესი ორი წერტილის გამოსახულების აგება. მათ შორის განთავსდება სხვა წერტილების სურათები.
გამჭვირვალე
არსებობს კიდევ ერთი სახის სარკე, რომელსაც აქვს გამჭვირვალე ზედაპირი. ისინი ისეა მოწყობილი, რომ ერთი მხარე ჩვეულებრივი სარკის მსგავსია, მეორე კი ნახევრად გამჭვირვალე. ამ, გამჭვირვალე მხრიდან, შეგიძლიათ დააკვირდეთ სარკის მიღმა ხედს, ნორმალური მხრიდან კი არაფერი ჩანს არეკვლის გარდა. ასეთი სარკეები ხშირად ჩანს კრიმინალურ ფილმებში, როდესაც პოლიცია იძიებს და კითხულობს ეჭვმიტანილს, მეორე მხრივ კი უყურებს ან მოჰყავს მოწმეები იდენტიფიკაციისთვის, მაგრამ ისე, რომ ისინი არ ჩანან.
უსასრულობის მითი
არსებობს რწმენა, რომ სარკის დერეფნის შექმნით შეგიძლიათ მიაღწიოთ სარკეებში სინათლის სხივის უსასრულობას. ცრუმორწმუნეები, რომლებსაც მკითხაობის სჯერათ, ხშირად იყენებენ ამ რიტუალს. მაგრამ მეცნიერებამ დიდი ხანია დაამტკიცა, რომ ეს შეუძლებელია. საინტერესოა, რომ სარკედან სინათლის ასახვა არასოდეს არის სრული, 100%. ამისათვის საჭიროა სრულყოფილი, 100% გლუვი ზედაპირი. და ეს შეიძლება იყოს დაახლოებით 98-99% ასე. ყოველთვის არის გარკვეული შეცდომები. ამიტომ, გოგონები, რომლებიც სანთლის შუქით გამოცნობენ ასეთ სარკისებურ დერეფნებში, მაქსიმუმ, უბრალოდ, გარკვეულ ფსიქოლოგიურ მდგომარეობაში შეღწევას ემუქრებათ, რაც მათზე შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს.
თუ ორ სარკეს ერთმანეთის საპირისპიროდ დადებთ და მათ შორის სანთელს აანთებთ, ბევრს ნახავთ.ზედიზედ დალაგებული შუქები. კითხვა: რამდენი ნათურის დათვლა შეგიძლიათ? ერთი შეხედვით, ეს უსასრულო რიცხვია. ბოლოს და ბოლოს, როგორც ჩანს, ამ სერიას დასასრული არ აქვს. მაგრამ თუ ჩვენ განვახორციელებთ გარკვეულ მათემატიკურ გამოთვლებს, დავინახავთ, რომ სარკეების შემთხვევაშიც კი, რომლებსაც აქვთ 99% ასახვა, დაახლოებით 70 ციკლის შემდეგ სინათლე ნახევრად სუსტი გახდება. 140 ასახვის შემდეგ ის სუსტდება ორჯერ. ყოველ ჯერზე სინათლის სხივები ბნელდება და ფერს იცვლის. ამრიგად, დადგება მომენტი, როდესაც შუქი საერთოდ ჩაქრება.
ანუ შესაძლებელია უსასრულობა?
სარკიდან სხივის უსასრულო ასახვა შესაძლებელია მხოლოდ მკაცრად პარალელურად მოთავსებული აბსოლუტურად იდეალური სარკეებით. მაგრამ შესაძლებელია თუ არა ასეთი აბსოლუტურობის მიღწევა, როცა მატერიალურ სამყაროში არაფერია აბსოლუტური და იდეალური? თუ ეს შესაძლებელია, მაშინ მხოლოდ რელიგიური ცნობიერების კუთხით, სადაც აბსოლუტური სრულყოფილება არის ღმერთი, ყველაფრის შემოქმედი ყველგან.
იდეალური სარკის ზედაპირის არარსებობის და მათი ერთმანეთთან სრულყოფილი პარალელურობის გამო, ასახვათა სერია გაივლის დახრილობას და გამოსახულება გაქრება, თითქოს კუთხეში. თუ გავითვალისწინებთ იმასაც, რომ ადამიანი, რომელიც ამ ანარეკლს უყურებს, როცა ორი სარკეა და ის ასევე არის მათ შორის სანთელი, ასევე არ დადგება მკაცრად პარალელურად, მაშინ სანთლების ხილული რიგი გაქრება ჩარჩოს მიღმა. სარკე საკმაოდ სწრაფად.
მრავალჯერადი ასახვა
სკოლაში მოსწავლეები სწავლობენ ობიექტის გამოსახულების აგებას ასახვის კანონების გამოყენებით. სარკეში სინათლის ასახვის კანონის მიხედვით, ობიექტი და მისი სარკის გამოსახულება სიმეტრიულია. კონსტრუქციის შესწავლასურათები ორი ან მეტი სარკის სისტემის გამოყენებით, სტუდენტები იღებენ მრავალჯერადი ასახვის ეფექტს.
თუ მეორეს დაამატებთ მართი კუთხით პირველს ერთ ბრტყელ სარკეში, მაშინ სარკეში გამოჩნდება არა ორი ანარეკლი, არამედ სამი (მათ ჩვეულებრივ ნიშნავენ S1, S2 და S3). მოქმედებს წესი: გამოსახულება, რომელიც ჩანს ერთ სარკეში, აისახება მეორეში, შემდეგ ეს პირველი აისახება მეორეში და ისევ. ახალი S2 აისახება პირველში და შექმნის მესამე სურათს. ყველა ასახვა ემთხვევა.
სიმეტრია
იბადება კითხვა: რატომ არის სარკეში ანარეკლი სიმეტრიული? პასუხს იძლევა გეომეტრიული მეცნიერება და ფსიქოლოგიასთან მჭიდრო კავშირში. რაც ჩვენთვის მაღლა და ქვევით არის, სარკესთვის საპირისპიროა. სარკე, როგორც იქნა, აბრუნებს შიგნიდან იმას, რაც მის წინ არის. მაგრამ გასაკვირია, რომ საბოლოოდ, იატაკი, კედლები, ჭერი და ყველაფერი სხვა ასახვაში ისე გამოიყურება, როგორც სინამდვილეში.
როგორ აღიქვამს ადამიანი ანარეკლს სარკეში?
ადამიანი ხედავს სინათლის მეშვეობით. მის კვანტებს (ფოტონებს) აქვთ ტალღების და ნაწილაკების თვისებები. პირველადი და მეორადი სინათლის წყაროების თეორიაზე დაყრდნობით, სინათლის სხივის ფოტონები, რომლებიც ეცემა გაუმჭვირვალე ობიექტს, შეიწოვება მის ზედაპირზე არსებული ატომების მიერ. აღგზნებული ატომები დაუყოვნებლივ უბრუნებენ მათ მიერ შთანთქმულ ენერგიას. მეორადი ფოტონები ერთნაირად ემიტირებულია ყველა მიმართულებით. უხეში და მქრქალი ზედაპირი იძლევა დიფუზურ ანარეკლს.
თუ ეს სარკის ზედაპირია (ან მსგავსი), მაშინსინათლის გამოსხივების ნაწილაკები მოწესრიგებულია, სინათლე ავლენს ტალღის მახასიათებლებს. მეორადი ტალღები კომპენსირდება ყველა მიმართულებით, გარდა იმისა, რომ ექვემდებარება კანონს, რომ დაცემის კუთხე ტოლია არეკვლის კუთხით.
ფოტონები თითქოს ელასტიურად ბრუნდებიან სარკედან. მათი ტრაექტორიები იწყება ობიექტებიდან, თითქოს მის უკან მდებარეობს. სწორედ მათ ხედავს ადამიანის თვალი სარკეში ჩახედვისას. სარკის მიღმა სამყარო განსხვავდება რეალურისგან. იქ ტექსტის წასაკითხად, თქვენ უნდა დაიწყოთ მარჯვნიდან მარცხნივ, ხოლო საათის ისრები საპირისპირო მიმართულებით მიდის. სარკეში მყოფი დოპელგანგერი მარცხენა ხელს ასწევს, სარკის წინ მდგომი კი მარჯვენას.
ანარეკლი სარკეში განსხვავებული იქნება იმ ადამიანებისთვის, ვინც მას ერთდროულად უყურებენ, მაგრამ სხვადასხვა მანძილზე და სხვადასხვა პოზიციაზე.
საუკეთესო სარკეები ანტიკურ პერიოდში იყო საგულდაგულოდ გაპრიალებული ვერცხლისგან დამზადებული სარკეები. დღეს მინის უკანა მხარეს ლითონის ფენა გამოიყენება. იგი დაცულია დაზიანებისგან საღებავის რამდენიმე ფენით. ვერცხლის ნაცვლად, ფულის დაზოგვის მიზნით, ხშირად გამოიყენება ალუმინის ფენა (არეკვლის კოეფიციენტი დაახლოებით 90%). ადამიანის თვალი ძლივს ამჩნევს განსხვავებას ვერცხლის საფარსა და ალუმინს შორის.
