Ученые нашли объяснение иллюзии призрачного маяка

Фото из открытых источников

Люди, проходящие мимо маяков, иногда ошибочно полагают, что источник света находится в море, а не на мысе позади них, даже зная, что это не так. Новое исследование причин появления этих «фантомных маяков» дало объяснение, имеющее отношение ко многим другим иллюзиям, в том числе и к тому, почему Луна часто кажется такой большой, когда находится близко к горизонту. Исследование размещено на платформе Open Mind.

На острове Леди Эллиот, расположенном на южной оконечности Большого Барьерного рифа в Австралии, иллюзия настолько сильна, что упоминается в туристических путеводителях. Для некоторых мест это может свидетельствовать о нехватке других достопримечательностей для посетителей, но речь идет о крупнейшей в мире рифовой системе и одном из чудес света; достопримечательностей здесь предостаточно. Аналогичный эффект, известный как «иллюзия призрачного маяка», наблюдался во многих других местах, а причина его возникновения обсуждается в научной литературе по меньшей мере с 1930-х годов.

Исследуя оптическую иллюзию фантомного маяка, доктор Саймон Кроппер из Мельбурнского университета создал представленный ниже GIF-файл, воспроизводящий то, что человек видит, глядя в море, с маяком позади и над собой. Независимо от того, насколько хорошо разум осознает, что источник света неподвижен и находится позади, впечатление остается.

После того, как профессор Чарльз Кемп стал свидетелем иллюзии на острове Леди Эллиот, он создал её виртуальную версию, которая дала схожие результаты. Это помогло Кропперу, Кемпу и Вэйлунь Сюй из Федеральной политехнической школы Лозанны разработать более общее объяснение.

«Мы утверждаем, что эта иллюзия возникает из-за недооценки расстояния до удаленных частей луча», — пишут авторы.

«Наша зрительная система в основном предоставляет нам достоверную информацию об окружающем мире, но иногда она этого не делает», — сухо отмечают авторы. «Зрительные иллюзии, безусловно, важны для понимания того, где и почему наша система восприятия допускает ошибки, но они также ценны, потому что раскрывают механизмы и принципы, которые в основном обеспечивают точные перцептивные выводы».

«Наша работа показывает, что то, что люди видят на самом деле, представляет собой сочетание того, что они ожидают увидеть, и данных, предоставляемых их органами чувств», — пишут Кроппер и Кемп. Ночью эти ориентиры расстояния значительно уменьшаются, а при взгляде на море они почти полностью исчезают. Следовательно, ожидания берут верх.

Современные маяки большие и мощные, поэтому их луч виден издалека в море, особенно когда нужно обходить несколько опасных рифов. Это означает, что они работают в более крупном масштабе, чем мы привыкли, поэтому мы ожидаем, что луч будет ближе к нам, чем он есть на самом деле, просто потому что мы привыкли наблюдать за объектами вблизи.

Большинство людей видят быстро движущуюся часть луча вдалеке и мысленно интерпретируют её как нечто более близкое, а следовательно, движущееся медленнее. С другой стороны, они лучше инстинктивно воспринимают ближнюю часть луча, проходящую над головой. 

Следовательно, даже если дальняя часть луча описывает большую окружность и, следовательно, движется быстрее, наблюдатель видит обратное, думая, что дальний конец движется медленнее. Для этого ему нужно было бы видеть луч маяка, находящегося далеко в море.

О появлении маяка-призрака сообщало достаточно много людей, поэтому существует множество записей, но большинство из них были сделаны моряками, которые благоразумно держались на расстоянии более километра от маяка и рифа, который он охранял.

Авторы пришли к выводу, что если их объяснение верно, то любой человек, находящийся на расстоянии более 67 метров от 30-метрового источника света, должен испытывать эту иллюзию. Для того чтобы иллюзия сработала, более высокие источники света должны требовать, чтобы наблюдатели находились дальше от них. 

Они предсказывали, что на расстоянии ровно 67 метров от маяка наблюдатели будут в замешательстве, откуда исходит свет — спереди или сзади. На большем расстоянии, хотя они и знали истинное местоположение, их не покидало впечатление, что источник света находится в море.

Это предсказание важно, поскольку некоторые альтернативные объяснения предполагают, что иллюзия должна наблюдаться независимо от расстояния между наблюдателем и источником света.

Виртуальные версии того, как луч будет выглядеть с разных расстояний от маяка, совпали с прогнозами авторов. Они утверждают, что их собственный опыт на острове Леди Эллиот также подтверждает эти данные, но не сообщают о результатах независимых испытаний на месте. 

Еще одна иллюзия, наблюдаемая в присутствии маяков, заключается в том, что лучи, несмотря на свою параллельность земле/морю, изгибаются вниз. Авторы считают, что их объяснение также применимо к иллюзии изогнутого луча.

Остров Леди Эллиот представляет собой особенно интересный случай, поскольку там на самом деле находятся два маяка. Один из них перестал работать в 1995 году после более чем 120 лет службы, и его заменили более высоким, но здание было сохранено из-за его исторической ценности. Однако два маяка расположены близко друг к другу; даже если бы кому-то удалось снова включить старый маяк, это не могло бы быть причиной иллюзии.