В тъмнината над океана внезапно се появява светлина. Тя прилича на мощен лъч от фар, разположен някъде далеч сред вълните, но на това място няма никакво съоръжение. Още по-странното е, че истинският фар се намира зад наблюдателя, на сушата. В продължение на близо девет десетилетия подобни призрачни светлини озадачават пътешественици и учени, а сега международен екип изследователи успя да разкрие механизма на една от най-необикновените оптични илюзии, съобщава научното издание „Ай Еф Ел Сайънс“.
Мистериозният трети фар, който не съществува
Едно от най-известните места, където може да се наблюдава явлението, е австралийският остров Лейди Елиът. Той се намира в южната част на Големия бариерен риф и привлича туристи със своята уникална природа и подводен свят.
На острова има два истински фара. Първият е построен през 1873 г. и служи повече от 120 години, преди през 1995 г. да бъде заменен от ново, по-високо съоръжение. Старият фар е запазен като част от историческото наследство.
Но посетителите разказват за нещо необяснимо. През нощта някои от тях виждат светлинен лъч, който сякаш идва от трети фар, разположен навътре в морето. Проблемът е, че такъв фар никога не е съществувал.
Явлението е толкова добре известно на острова, че дори присъства в туристическите пътеводители. Най-странното е, че и хората, които отлично знаят къде се намира истинският източник на светлината, понякога не могат да се освободят от усещането, че гледат към несъществуващ фар.
Загадката започва край бреговете на Франция
Оказва се, че австралийският остров съвсем не е единственото място, където се наблюдава подобен феномен. Най-ранното известно научно описание на илюзията датира от 1937 г. и е свързано с крайбрежието на Бретан във Франция.
Там наблюдатели също съобщавали за странни светлинни лъчи, които изглеждали така, сякаш идват от несъществуващ източник далеч в морето.
През следващите десетилетия явлението било описвано и на други места по света. Учените го нарекли „илюзия на призрачния фар“, но точният механизъм, който кара човешкия мозък да поставя източника на светлина в погрешна посока, оставал предмет на дискусии.
Особено необичайно е, че грешката може да бъде огромна. В някои случаи човек възприема светлината така, сякаш идва от място на стотици метри от действителния фар.
Учените създадоха призрачен фар във виртуалната реалност
С разгадаването на загадката се заели професор Чарлз Кемп и д-р Саймън Кропър от Мелбърнския университет заедно с изследователя Вейлун Сюй от Федералната политехническа школа в Лозана.
След наблюдения на феномена на остров Лейди Елиът учените създали компютърна симулация във виртуална реалност. Тя възпроизвеждала обстановката, при която истинският фар се намира зад човека, а мощният му светлинен лъч преминава над главата му и продължава към морето.
Резултатите били впечатляващи. Участниците във виртуалния експеримент възприемали светлината по начин, сходен с този на хората, наблюдавали явлението в действителност.
„Твърдим, че тази илюзия възниква поради подценяване на разстоянието до отдалечените части на светлинния лъч“, обясняват авторите на изследването, публикувано в научното списание „Оупън Майнд“.
Мозъкът създава светлина там, където няма фар
Оказва се, че ключът към загадката е начинът, по който човешкото зрение определя разстоянията и движението.
През деня мозъкът разполага с множество ориентири, които му позволяват да преценява колко далеч се намират предметите. През нощта обаче тези ориентири почти изчезват, особено когато човек гледа към тъмната морска шир.
Тогава мозъкът започва да разчита много повече на натрупания опит и очакванията си.
Мощните лъчи на морските фарове се разпространяват на огромни разстояния. Отдалечените части на въртящия се лъч всъщност се движат с много по-голяма линейна скорост от близките до фара.
Но човешкият мозък не винаги възприема правилно тази разлика. Той подценява разстоянието до далечната част на лъча и създава погрешно впечатление за скоростта й.
Така възниква необикновената илюзия, че светлината идва от далечен фар пред наблюдателя, вместо от истинското съоръжение зад него.
„Нашата работа показва, че това, което хората действително виждат, е комбинация от техните очаквания и информацията, получавана от сетивата“, обясняват Кропър и Кемп.
Мистерията има точна граница - 67 метра
Едно от най-любопитните постижения на изследователите е, че успели да изчислят при какви условия възниква призрачният ефект.
Според техния модел, ако истинският фар е висок 30 метра, илюзията започва да се проявява, когато наблюдателят се отдалечи на приблизително 67 метра от него.
Около тази граница човек може да се затрудни да определи дали светлината идва отпред или отзад. При по-голямо разстояние усещането, че източникът се намира някъде в морето, става още по-силно.
Ако фарът е по-висок, необходимото разстояние за възникване на илюзията също се увеличава.
Учените проверили предвижданията си чрез виртуални модели и установили, че резултатите съответстват на тяхната теория.
Още една загадка на морските фарове
Откритието може да помогне за обяснението и на друго странно явление. Понякога хората виждат светлинните лъчи на фаровете като извити надолу към морската повърхност, въпреки че в действителност те се разпространяват успоредно на нея.
Изследователите смятат, че и тази илюзия вероятно е свързана с начина, по който мозъкът преценява разстоянието и пространственото разположение на светлината.
Според авторите подобни зрителни измами са ценни за науката, защото разкриват принципите, чрез които човешкият мозък обикновено успява да изгражда надеждна представа за околния свят.
