ВИДИТ КАК КРЕВЕТКА
Интересные рассуждения физика Франка Вильчека (Frank Wilczek; род. 15 мая 1951 года, Минеола, штат Нью-Йорк, США) - американский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по физике (2004) за «открытие асимптотической свободы в теории сильных взаимодействий». Профессор Массачусетского технологического института, член Национальной АН США .) Даю в автоматическом переводе и моей редактуре один важный фрагмент, касающийся проблем цветного зрения.
ВЛАСТЬ НАД ПРИРОДОЙ. Новые явления, которые изменят и обогатят наше понимание основ. [4.20.16]
https://www.edge.org/conversation/frank_wilczek-power-over-nature
...В последнее время меня особенно беспокоит несоответствие между нашим восприятием самого важного способа взаимодействия с внешним миром, то есть нашего восприятия света - нашего видения - и лежащей в его основе физической реальностью. Мы воспринимаем глазами очень узкий диапазон электромагнитного спектра - в основном, одну октаву из бесконечной клавиатуры, которая, кроме того, является не просто дискретными нотами, а континуумом. У нас есть надежная, хорошо проверенная теория того, что такое свет - это электромагнитное излучение. И мы можем сравнить реальность того, что такое свет, с нашим восприятием его. То, что мы видим, - это, как я уже сказал, очень узкая полоса частот. Но даже в пределах этой узкой полосы мы делаем ничтожную выборку. Мы выберем три различных средних значения интенсивностей. Это называется трихроматическим зрением. Самая распространенная дальтонизм-это видеть только два средних.
Есть много форм электромагнитного излучения, которые физически отличаются, но выглядят одинаково для нас. Есть информация, которую мы упускаем, и это имеет два драматических последствия. Во-первых, это означает, что очень многое из видимого мира - мира, который, как нам кажется, мы знаем, - мы на самом деле упускаем. Во-вторых, наша способность использовать этот канал для информации ограничена физически. Существует возможность гораздо большей пропускной способности, присущей данному каналу, нежели та, что мы используем.
С другой стороны, есть существа, которые делают это гораздо лучше. Есть нечто под названием креветка-богомол, которая является чемпионом животного мира в этом отношении. Это очень успешный вид подводных животных, типа креветок, которые существуют в сотнях разновидностей. Все они имеют эту особенность, когда вместо трех средних в спектре они видят дюжину или до шестнадцати, в зависимости от сорта. Они также видят вплоть до ультрафиолета, они видят немного инфракрасного. У них гораздо более богатый портал в цветовую информацию, чем у нас.
Мне пришло в голову - и это, возможно, одна из лучших идей, которые у меня когда - либо были, что мы можем восстановить часть теряемой информации, используя современные технологии и современные представления о том, как можно передавать информацию, а именно, кодируя различные аспекты недостающей информации в виде зависящей от времени модуляции каналов, которые у нас есть. Итак, откройте новые каналы, модулируя информацию таким образом, чтобы она была узнаваема и сохраняла образ, формируемый тем каналом, который у нас уже есть.
Возможно, мы сможем начать видеть, как креветки-богомолы, - это одновременно обогатит наше восприятие внешнего мира и откроет новые возможности для визуализации. В квантовой механике мы узнаем, что волновые функции - первичное описание реальности - живут в многомерных пространствах. Если у вас есть волновая функция для двух частиц, она живет в шестимерном пространстве. Это очень трудно представить.
Химики могли бы найти это очень полезным, если бы они могли получить лучшую визуализацию таких вещей или людей, имеющих дело со сложными наборами данных, которые зависят от многих факторов. Такие вещи и люди существуют во многих пространствах измерений, и было бы очень полезно иметь возможность визуализировать всё это. Открытие дополнительных каналов, дополнительных измерений цветового восприятия может быть очень хорошей вещью. Я работал над гаджетами, трюками, программным и аппаратным обеспечением, чтобы реализовать это.
Это было весело. Для меня это новое направление. Мой отец был чем-то вроде инженера, и в глубине души я всегда думал, что хотел бы сделать что-то полезное. Наконец, у меня появилась идея, которая, вероятно, могла бы быть полезной, так что я взялся за её осуществление. Есть много практических применений информации, которая находится в цветах, которые мы, так сказать, не видим. Мы видим три средних значения, но вы можете получить более тонкую картину, если разделите различные частоты и получите больше каналов информации. Например, одна очень практичная вещь, для которой можно использовать этот подход - сортировка старых фруктов, которые начинают портиться. В зависимости от плода, могут быть различные характеристики, которые трудно увидеть с помощью ресурсов, которые наши глаза дают нам естественным образом, но если вы посмотрите на это через дополнительные каналы приема, она сразу визуализируется.
Другое дело, я не знаю, можно ли это назвать практичным, но это здорово, что многие насекомые и бабочки видят четыре или пять измерений, и многие цветы, которые хотят произвести хорошее впечатление на бабочек или насекомых, имеют дисплеи в этих дополнительных измерениях. У них есть дополнительная структура в ультрафиолете, дополнительная структура, которая настроена на определенные возможности насекомых, которых они хотят привлечь, которые мы не видим. Мы можем улучшить наше восприятие, чтобы увидеть, как они выглядят, и увидеть дополнительные паттерны. Сады будут выглядеть красивее, радуги будут выглядеть красивее, различные аспекты предметов искусства могут выскочить; это может быть очень весело.
Дело в том, что мы не знаем точно, что креветки-богомолы делают с этой информацией, а это очень активный предмет в биофизике. Это такое странное явление, и поразительно, насколько способны в своей среде обитания и успешны эти виды. Они не настолько необычны: они не супер-существа, они, конечно, не сверхчеловеки. Что они делают с этой информацией? Наиболее правдоподобная идея заключается в том, что они в первую очередь используют эту информацию для сексуальных проявлений, чтобы показать свою пригодность и общаться с другими креветками-богомолами. Одним из доказательств этого является то, что вы просто смотрите на этих креветок-богомолов; они выглядят чрезвычайно красочными даже для нас, поэтому вы можете только представить, как они выглядят друг для друга.
У креветок-богомолов очень маленькие мозги, поэтому они не способны к такой сложной обработке визуальных образов, как мы. У них тоже не такое высокое пространственное разрешение, поэтому они видят больше цветов, но изображение более размытое.
Образ мышления их опыта по сравнению с нашим заключается в том, что мы имеем очень тонкую картину трехмерного цветового пространства, тогда как они имеют гораздо более грубое представление о двенадцатимерном пространстве. Мы видим множество дискретных точек, так сказать. На компьютерном дисплее, когда вы видите миллионы различных цветов, мы можем различить миллионы различных цветов, но все они являются точками в трехмерном пространстве. Все они производятся на экране компьютера путем комбинирования красных, зеленых и синих светодиодов - или каков бы ни был источник света - в различных пропорциях. Миллионы цветов - это действительно три цвета в разных пропорциях. Креветка-богомол имеет двенадцать основных цветов, которые вы можете поместить в разные пропорции, но они почти наверняка не могут решить тонкую структуру почти так же хорошо. Вы можете представить себе, что они видят большие пятна в пространстве высоких измерений, в то время как мы видим тонкие точки в пространстве низких измерений.
То, что я думаю о разных вещах, не удивительно. У меня всегда была такая манера думать о чем-то - пытаться снять сливки, а потом переходить к чему-то другому. Я ищу возможности. Я постоянно возвращаюсь к предметам, которые посещал раньше, если не чувствую, что исчерпал их. Это всегда было у меня в голове. Одно дело иметь что-то на задворках своего сознания, и совсем другое - иметь хорошее представление об этом...
