Как мы воспринимаем мир


Человек все больше и больше познает окружающий его мир. Он опускается в морские глубины, поднимается на высочайшие вершины гор, проникает в космическое пространство, раскрывает тайны атома, наблюдает за жизнью микроорганизмов. Источником наших знаний об окружающем мире: его звуках и красках, запахах и температуре, величине и расстоянии и о многом, многом другом — являются наши органы чувств. Они — отряд наблюдателей, доставляющих нам сведения о том, что происходит вокруг нас и в нашем организме.

Органы чувств дают человеку возможность ориентироваться в окружающих условиях, приспособлять к ним свои действия. Если бы человек полностью лишился всех органов чувств, он не получал бы никаких сведений о том, что происходит вокруг него, не мог бы общаться с окружающими людьми, находить пищу, избегать опасностей.

Знаменитый русский врач Боткин описал редкий случай потери у больной всех видов чувствительности, кроме зрения одним глазом и осязания на небольшой поверхности руки. Когда больная закрывала глаз и никто не прикасался к ее руке, она засыпала.

Даже потеря лишь одного органа чувств или нарушение его нормальной работы затрудняет выполнение таких, казалось бы, простых и обычных действий, как ходьба по улице, чтение, письмо и др.

Когда мы смотрим на окружающие нас предметы, слушаем музыку или обращенную к нам речь, мы редко задаем себе вопрос, как работают наши органы чувств. А между тем знание законов, которым подчинены зрение, слух, обоняние, вкус, необходимо людям самых разнообразных профессий. Это знание нужно художнику и скульптору, композитору и дирижеру, кинооператору и актеру. Не случайно одно из первых исследований зрительного восприятия принадлежит величайшему итальянскому художнику Леонардо да Винчи. Также не случайно великий русский ученый М. В. Ломоносов, который был к тому же поэтом и художником, изучал законы цветового зрения.

Знание законов, которым подчинена работа органов чувств, необходимо и врачу, который определяет, в чем состоит расстройство того или иного органа чувств, и восстанавливает его нормальную деятельность, и инженеру, который создает читающую машину для слепого и искусственное ухо для глухого.

Без знания законов зрительного восприятия невозможно создать нормальные условия освещенности, правильно окрасить станки и приборы на производстве, на транспорте, в учебных помещениях и лабораториях. Без знания законов слуха невозможно успешно бороться с посторонними шумами, которые могут очень отрицательно влиять на работоспособность человека и на его здоровье.

Законы работы органов чувств надо знать также для того, чтобы правильно конструировать машины, на которых работает человек.

Органы чувств возникают и развиваются под влиянием требований жизни.

Посмотрим, как связана работа органов чувств с условиями, в которых существует организм. Например, глаза разных животных приспособлены к той среде, в которой они живут. Так, глаза рыб вследствие малой прозрачности воды приспособлены к восприятию на близком расстоянии, и их шарообразный хрусталик дает резкое изображение находящихся вблизи предметов. Глаза большинства птиц приспособлены к восприятию и с далекого расстояния, поэтому они имеют очень плоский хрусталик. Быстрый полет птиц и особенно большая скорость приближения к предметам вызвали у них хорошо развитую аккомодацию глаза (приспособление глаза к ясному видению предметов, находящихся от него на различных расстояниях). Так, орел, камнем падая на бегущую внизу жертву, ни на секунду не перестает ее отчетливо видеть.

Интересным примером связи органов чувств со средой, в которой протекает жизнь животного, может служить четырехглазая рыба, живущая в Южной Америке. Она обитает в мелкой воде и высматривает добычу на поверхности воды. Глаза ее разделены горизонтальной перегородкой на два отдела: нижний приспособлен к восприятию в воде, верхний — в воздухе. Так как преломляющие свойства воздушной и водной среды разные, то верхняя половинка глаза имеет линзообразный, а нижняя — шарообразный хрусталик.

У разных животных разные органы чувств развиваются не в одинаковой мере. Так, для рыб основное значение имеет зрительная чувствительность и чувствительность к колебаниям водной среды. Для пауков главное — вибрационная чувствительность. (Если вы понаблюдаете за поведением паука, когда в паутину попадает муха, то увидите, что он движется к жертве только тогда, когда муха пытается освободиться. Как только она замирает, останавливается и паук.) Есть ночные животные, особенно птицы, у которых развито преимущественно палочковое зрение (см. ст. «Органы чувств»), приспособленное к темноте. Например, совы и филины днем почти совершенно слепы. Летучим мышам зрение заменяет слуховая чувствительность.

Почему у большинства лесных животных так хорошо развито обоняние? Дело в том, что в лесу можно видеть не дальше чем на несколько метров. Если бы лесные животные ориентировались только при помощи зрения, то они не могли бы найти пищу или обнаружить опасность. Обоняние помогает идти по следу, позволяет почувствовать приближение еще не видимого врага.

Все эти примеры говорят о том, что развитие органов чувств есть результат приспособления к жизни в определенных условиях. Прежде всего у животных возникают, развиваются и совершенствуются те виды чувствительности, которые имеют наибольшее значение для приспособления к условиям жизни, обеспечивают им наилучшую ориентировку в окружающей среде.

Такую же связь ощущений с условиями жизни можно наблюдать и у человека.

Человеческий глаз приспособлен к восприятию лучистой энергии Солнца. Зрительные ощущения возникают в результате воздействия на глаз электромагнитных волн, излучаемых Солнцем и отражаемых предметами. Но мы не видим ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Хорошо это или плохо? Дело в том, что ультрафиолетовые лучи не отражаются, а поглощаются предметами, и поэтому они не нужны человеку для ориентировки в окружающей обстановке. Что касается инфракрасных лучей, то их излучает сама сетчатка глаза, и они могут только помешать зрению. В самом деле, если бы глаз их видел, мы не знали бы, что такое темнота, не могли бы различить свет, приходящий извне и излучаемый самим глазом.

Подобно тому как человек видит не все лучи, он и слышит далеко не все звуки. Мы воспринимаем звуки только в пределах от 16 до 24 000 колебаний в секунду. Звук, близкий к нижнему пределу, — это звук самой низкой струны контрабаса. Верхнему пределу соответствует звук флейты-пикколо. Но наиболее чувствительно человеческое ухо к звукам от 1000 до 4000 колебаний в секунду. И это не случайно, так как именно здесь расположена зона частот, от которых зависят главные особенности звуков человеческой речи, т. е. звуков, издаваемых самим человеком. Слух для человека приобретает особенно важное значение, потому что он позволяет общаться с другими людьми, слышать их речь и регулировать собственную.

До сих пор мы говорили о верхних и нижних границах наших ощущений. Какова же чувствительность наших органов чувств внутри этих границ? Человеческий глаз, как показано опытами С. И. Вавилова, способен видеть свет при попадании на сетчатку всего 2—8 квантов лучистой энергии. Это значит, что мы способны были бы видеть в безвоздушном пространстве горящую свечу на расстоянии 200 км. Только в последнее время стали создавать такие приборы, которые по своей чувствительности могут соревноваться с органами чувств. Но можно задать вопрос: как же так получается, что наш глаз видит гораздо меньше звезд на небе, чем воспринимает фотографическая пластинка; почему, погружаясь в воду на глубину 600 м, человек попадает в полную темноту, а на фотографическую пластинку свет действует и на глубине 1000 м? Значит, фотопластинка чувствительнее нашего глаза? Это, конечно, не так. Когда мы фотографируем звезды и получаем изображение не видимых человеческим глазом звезд, то берем очень большую выдержку, которая длится часами. В течение этих часов на одной точке светочувствительной пластинки накапливаются миллионы световых квантов, и в результате мы получаем фотографию такой звезды, которой глаз не видит. Очень большую выдержку нужно брать и при съемке на глубине 1000 м.

В благоприятных условиях на белом фоне глаз может видеть черную линию, когда она по толщине видна под углом всего в одну угловую секунду. Это соответствует тому, как если бы мы смотрели на проведенную рейсфедером линию толщиной в 1 мм с расстояния в 200 м.

Астрономы также говорят о поразительной остроте зрения человека. Особенно хорошие наблюдатели при ясной и спокойной атмосфере могут различать на звездном небе очень много подробностей. Один наблюдатель утверждал, что видит двух спутников Юпитера. Сатурн казался ему сплющенным.

Не менее чувствительны, чем зрение, и другие органы чувств. Так, достаточно стотысячной доли миллиграмма розового масла на один литр воздуха, чтобы мы почувствовали его запах, хотя ни химический, ни спектральный анализ не может отметить присутствие в воздухе такого ничтожного количества вещества.