Занимательная физика. Книга 2

Не думайте, что слепое пятно нашего поля зрения совсем незначительно. Как вы уже знаете, оно достаточно велико, чтобы в нем могла исчезнуть довольно крупная деталь чертежа, или даже вся голова вашего визави. Когда вы смотрите (одним глазом) на дом, находящийся на расстоянии десяти сажен от вас, то благодаря слепому пятну вы не видите довольно обширной части его фасада, имеющей в поперечнике более сажени. А на фоне звездного неба остается невидимым для нашего глаза пространство, равное по площади 120 полным лунам!

Какой величины вам кажется Луна?

Кстати, о видимых размерах Луны. Если вы станете расспрашивать знакомых, какой величины представляется им Луна, то получите самые разнообразные ответы. Большинство скажет, что Луна величиной с тарелку, но будут и такие, которым она кажется величиной с блюдце для варенья, с серебряный рубль или апельсин. А одному мальчику, говорят, Луна всегда казалась «величиной с круглый стол на двенадцать персон».

Откуда такая разница в представлениях?

Она зависит от различия в бессознательной оценке расстояния. Человек, видящий Луну величиною с апельсин, представляет ее себе гораздо дальше, нежели те, кому она кажется величиной с тарелку. Тот мальчик, который сравнивал Луну со столом, помещал ее, надо думать, очень недалеко – где-нибудь за крышей соседнего дома…

Рис. 94. Фигура господина, идущего впереди, кажется гораздо длиннее, чем силуэт мальчика. Смерьте оба силуэта – и вы убедитесь, что обе фигуры одинаковы по длине!

На ошибочной оценке расстояний основано немало иллюзий зрения. Я хорошо помню один оптический обман, который я испытал в раннем детстве, «в те дни, когда мне были новы все впечатленья бытия». Уроженец города, я однажды весной, во время загородной прогулки, в первый раз в жизни увидел пасущееся на лугу стадо коров; так как я неправильно оценил расстояние, коровы эти показались мне пигмеями! Таких крошечных коров я с тех пор ни разу более не видел и, конечно, никогда не увижу… Очень поучителен также рассказ Эдгара По о том, как он принял букашку, ползущую по оконному стеклу, за невиданное чудовище, шагающее в далеком лесу, на краю горизонта.

Сходными причинами объясняется иллюзия рис. 94. Глядя на него, мы готовы утверждать, что господин, идущий впереди, «нарисован» исполином – чуть не вдвое выше мальчика. Но измерьте обе фигурки – они строго равны! Мы поддаемся здесь обману только потому, что привыкли видеть далекие предметы уменьшенными; поэтому фигуры на заднем плане картины должны изображаться мельче передних, чтобы казаться одинаковой с ними величины.

Видимые размеры светил

Астрономы определяют видимый размер светил величиною того угла, под которым мы их видим. «Угловой величиной» светила они называют тот угол, который составляют две прямые, проведенные к глазу от крайних точек небесного тела (рис. 95). Углы же, как известно, измеряются градусами, минутами и секундами. На вопрос о видимой величине лунного диска астроном не скажет, что она равна апельсину или тарелке, а ответит, что она равна приблизительно половине градуса: это значит, что прямые линии, проведенные от краев лунного диска к нашему глазу, составляют угол в полградуса. Такое определение видимых размеров тел есть единственно правильное, не дающее повода ни к каким недоразумениям.

Рис. 95. Что такое «угловая величина» предмета.

Геометрия учит, что предмет, удаленный от глаза на расстояние, в 57 раз большее его размеров, должен представляться наблюдателю под углом в 1 градус. Так, например, апельсин в вершок диаметром будет иметь угловую величину в один градус, если его держать от глаза на расстоянии 57 вершков. На вдвое бóльшем расстоянии он представится нам вдвое менее, именно – под углом в ½ градуса, т. е. такой же величины, какой мы видим Луну. Итак, если угодно, вы можете сказать, что Луна кажется вам величиной с апельсин, но при условии, что этот апельсин удален от глаза на 114 вершков (более 7 аршин). Если желаете сравнить видимую величину Луны с тарелкой, вам придется отодвинуть эту тарелку сажен на 12. Большинство людей не хочет верить, что Луна представляется им такой маленькой, – но попробуйте поместить копеечную монету (полвершка) на таком расстоянии от глаза, которое в 114 раз больше ее диаметра, т. е. на 3½ аршина: монета как раз покроет Луну. Если бы вам предложили нарисовать на бумаге кружок, изображающий диск Луны, видимый простым глазом, задача показалась бы вам неопределенной; кружок может быть и большим и маленьким, смотря по тому, как далеко он отодвинут от глаза. Но условия сразу определятся, если мы остановимся на том расстоянии, на котором обыкновенно держим книги, чертежи и т. п., – на расстоянии ясного зрения. Это расстояние равно для нормального глаза 25-ти сантиметрам (около десяти дюймов).