Спустя 400 лет ученые разгадали астрономическую головоломку Галилея

Результаты их исследования позволили продвинуться в понимании того, как работает человеческий мозг, видя белые объекты на черных. Научная работа была проведена в Государственном университете Нью-Йорка Йенсом Кремковым и его помощниками - Жозе Мануэля Алонсо и Касим Заиди. Ее результаты будут опубликованы в Трудах Национальной академии наук.

"Галилей был первым, кто сказал, что наш глаз способен искажать реальность, - сказал доктор Алонсо. - Он обратил внимание на то, что Венера казалась намного больше, чем Юпитер, если смотреть невооруженным глазом, но когда он смотрел в подзорную трубу, то больше был Юпитер".

Галилей тогда сказал, что этот эффект является какой-то иллюзией, созданной глазами.

"Либо потому, что свет преломляется во влаге, которая покрывает зрачок, либо потому, что он отражается от краев век и отраженные лучи диффундируют через зрачок, или же по другим причинам", - писал Галилей.

Немецкий физик Герман фон Гельмгольц, живший в 19 веке, был ближе к истине, когда сказал, что "иллюзия облучения", как он ее называл, была вызвана ощущением объекта и не зависела от оптики глаза.

"Последние исследования показывают, что гипотеза Гельмгольца, который объяснил оптический обман "нелинейной реакцией" зрительной системы, проявляющейся, когда объекты представлены на темном фоне, была недалека от истины", - объясняет доктор Алонсо.

Наблюдая за планетой, Галилей отмечал, что планета, казалось, "расширяется и имеет сияющий венец ", который приводит к тому, что Венера выглядит в восемь-десять раз больше, чем Юпитер, даже если Юпитер был в четыре раза больше. Следующие поколения ученых продолжали считать, что иллюзия была вызвана размытием или аналогичным оптическим эффектом.

Тем не менее, хотя размытие и способно исказить размер, оно не объясняет, почему Венера выглядит больше Юпитера, если смотреть невооруженным глазом.

Только теперь Кремков и его коллеги смогли наконец решить 400-летнюю загадку. В новом исследовании Алонсо и его коллеги использовали электроды для записи электрических сигналов от нейронов в зрительной области мозга кошек, обезьян и человека, в то время как испытуемым демонстрировались темные фигуры на светлом фоне, светлые фигуры на темном фоне, или светлые и темные фигуры на сером фоне.

Так, белые пятна на черном фоне выглядят больше, чем черные пятна того же размера на белом фоне. Путем отслеживания этих эффектов, в зависимости от нейронных путей в сетчатке и мозгу, авторы обнаружили, что иллюзия получается в фоторецепторе самого глаза.

Источник