Самые дальние космические объекты, наблюдаемые без телескопа

Развитие стереоскопического зрения у ребенка

Ребенок в течение нескольких недель после рождения еще не в состоянии фиксировать взгляд на предмете, так как его глазные мышцы рассогласованы и не могут совершать синхронных движений. Из-за этого мы наблюдаем младенческое косоглазие. Характер зрения после рождения монокулярный  —  малыш видит только одним глазом, а затем монокулярный альтернирующий  —  то левым, то правым глазом. А вот к двум месяцам жизни должен сформироваться рефлекс фиксации предмета. В этот период световые возбуждения уже передаются в кору головного мозга, возникает связь между желтыми пятнами сетчатки и осуществляется слияние двух изображений в одно  —  срабатывает фузионный рефлекс, без которого невозможно стереоскопическое бинокулярное зрение. Помимо этого, при нормальном развитии должна появиться конвергенция (сведение зрительных осей для фиксации расположенных вблизи предметов). Это подтверждение того, что развивается аккомодация  —  способность глаз к видению на разных расстояниях.

В два-три месяца малыш активно осваивает ближнее пространство  —  важный этап для формирования бинокулярного зрения. В это время он еще не обладает зрением «стерео» и видит объекты только в двух измерениях  —  в ширину и высоту, а представление о глубине может получить только путем осязания. Так он получает первое представление об объемности предметов.
В 4-5 месяцев у ребенка происходит динамичное развитие хватательного рефлекса. Малыш определяет направление движения, но оценить расстояние ему еще трудно, как и объем: он пытается схватить рукой солнечные зайчики, блики от источников освещения, движущиеся тени.

После шести месяцев наступает этап активного освоения дальнего пространства, когда малыш начинает активно ползать. При этом ребенок уже лучше оценивает расстояние до объекта, к которому он направляется, наступает понимание того, что с края кровати можно упасть. Он способен дотянуться до разнообразных вещей, оценить их размер, рельеф. Это период бурного развития стереоскопического и в целом бинокулярного зрения. В это время необходимо давать ему для игр предметы разной формы, из различных материалов, наполнить детскую различными геометрическими игрушками: кубами, шарами, которые можно катать.

Исследуя различные по форме и материалу объекты, малыш формирует стереоскопическое зрение, свое представление об окружающем мире. Распространенная игра  —  катание мяча между взрослым и ребенком  —  отличный пример того, как он учится оценивать расстояние  —  один из важных признаков бинокулярного зрения. Полностью формирование стереозрения завершается примерно к восьми годам жизни.

Дальтонизм у детей

Иногда мужчина или женщина обнаруживает свою особенность уже в зрелом возрасте, также нарушенное цветовосприятие диагностируется у детей школьного возраста при плановых осмотрах. Нередко диагноз ставится случайно и внезапно, так как дальтоник может просто не знать об отклонениях, если он с рождения видит мир определённым образом и просто не знает иных вариантов восприятия.

В большинстве случаев дальтонизм врождённый, то есть проявляется сразу. Но маленький ребёнок в первые месяцы и даже годы не способен чётко описывать то, что видит. А способность к дифференциации отдельных цветов и тонов окончательно формируется лишь к трём или четырём годам. Но и в таком возрасте диагностика сложна и проблематична, ведь даже при протанопии или тританопии ребёнок может описывать некоторые объекты правильно. Небо будет голубым, кровь – красной, а трава – зелёной, потому что этому научили родители. Но как на самом деле цвета видятся и воспринимаются глазом, определить очень нелегко.

Чтобы заподозрить тританопию, ахромазию, протанопию или иной тип нарушенного цветовосприятия, нужно обратить внимание на поведение ребёнка во время рисования, лепки из пластилина или вырезания фигур из цветной бумаги. Родители могут попросить сына или дочь сделать какой-то объект или персонажа

И если красное яблоко окажется коричневым, то есть вероятность, что присутствует протанопия. А если море изображено не синим, то можно заподозрить тританопию.

Маленький ребёнок обычно не испытывает трудностей, если у него присутствует дальтонизм, о котором пока неизвестно. Но в детском саду и тем более в школе могут возникать проблемы

Во избежание трудностей важно как можно раньше выявить протанопию, тританопию, дейтеранопию или иной тип, а после постановки диагноза поговорить с ребёнком и рассказать ему, что особенность отличает его от остальных людей, но не делает хуже и не портит жизнь, если научиться адаптироваться

Методы оценки бинокулярности

Есть несколько методов, позволяющих оценить бинокулярность:

1. Опыт Соколова с «дырой в ладони». Суть метода состоит в том, что делается трубка (можно выполнить из любых подручных материалов) и приставляется к одному глазу. Через нее человек смотрит вдаль, а затем прикрывает ее ладонью со стороны незакрытого глаза. При нормальном зрении из-за наложения картинки создается эффект «дырки» в середине ладони. Через нее должно просматриваться изображение, которое на самом деле видно через трубку.

2. Метод Кальфа (проба с промахиванием). Для выполнения методики берется 2 длинных предмета, например, 2 шариковые ручки. Одну, в вертикальном положении, держит специалист. Испытуемому же необходимо держать ручку горизонтально, вытянув руку, и попытаться дотронуться кончиком до кончика второй ручки. Если проблем с бинокулярностью нет, это действие выполняется легко. В противном случае человек не сможет попасть в цель.

3. Чтение с карандашом. На расстоянии 5-10 см от текста помещается карандаш, который закрывает собой часть букв. Испытуемый должен читать (при этом врач следит за движениями его головы). Если со зрением все в порядке, чтение без поворотов головы не составит труда, поскольку текст, закрытый карандашом, будет виден другому глазу. При отсутствии бинокулярности человек начнет поворачивать голову.

Поставить более точный диагноз можно с помощью четырехточечного цветотеста. Он основан на принципе разделения полей зрения обоих глаз, что выполняется за счет цветных фильтров. Берется два зеленых, красный и белый объекты. Далее респондент надевает очки с красными и зелеными стеклами. Если зрение бинокулярно, видны красные и зеленые объекты, белый же будет видеться красно-зелененым, поскольку воспринимается обоими глазами. При доминировании одного глаза, белый объект будет релевантен цвету стекла, которое расположено перед ведущим глазом. При одновременном зрении (мозг получает сигналы попеременно то от одного, то от другого глаза), человек увидит 5 кругов.

При монокулярном зрении, в зависимости от того, какой глаз принимает участие в процессе, будут видны только те объекты, цвет которых соответствует фильтру этого глаза и имеющий тот же цвет белый объект.

Аспекты зрения

Первое, что нужно понять, — это то, что мы воспринимаем различные аспекты зрения по-разному. Обнаружение движения — это не то же самое, что обнаружение света. Другое дело, что разные части глаза работают по-разному. Центр вашего зрения хорош в одних вещах, периферия в других. И еще одно: существуют естественные физические ограничения тому, что мы можем воспринимать. Свету, проходящему через роговицу, требуется время, чтобы стать информацией, на основании которой мозг может действовать, а наш мозг может обрабатывать эту информацию только с определенной скоростью.

Это потому, что зрительное восприятие можно тренировать, а экшн — игры особенно хороши для тренировки зрения.

« уникальны, это один из немногих способов значительно улучшить почти все аспекты вашего зрения, такие как контрастная чувствительность, способность к вниманию и отслеживание нескольких объектов», — говорит Адриен Шопен, исследователь в области когнитивных наук. Настолько хорошо, что игры используются в зрительной терапии.

Поэтому, прежде чем вы рассердитесь на исследователей, которые говорят о том, какую частоту кадров вы можете и не можете воспринимать, похлопайте себя по плечу: если вы играете в экшн-игры, вы, вероятно, более восприимчивы к частоте кадров, чем средний человек.

Галактика Андромеды и M32 (2 октября)

2 октября вы сможете увидеть две галактики: знаменитую галактику Андромеды (М31) и ее спутник — М32. Давайте поближе познакомимся с этими объектами глубокого космоса.

Галактика Андромеды на небе в октябре 2022

Галактика Андромеды (также известная как M31 и NGC 224) – ближайшая к Млечному Пути крупная спиральная галактика. Некоторое время эта галактика считалась туманностью, поэтому в астрономии также сохранилось название «Туманность Андромеды».

Галактика Андромеды очень популярна среди начинающих астрономов – ведь это самый далекий объект, который можно увидеть невооруженным глазом! 2 октября эта галактика будет сиять со звездной величиной 3,4 в созвездии Андромеды. Мы рекомендуем вам использовать бинокль или небольшой телескоп для ее наблюдения.

Если смотреть невооруженным глазом, М31 выглядит как небольшое вытянутое световое пятно. Вы можете легко обнаружить эту галактику с помощью бокового зрения, если ночь темная и ясная. Чтобы отыскать галактику Андромеды на небе, сначала найдите W-образное созвездие Кассиопеи. Затем мысленно разделите астеризм «W» на две «V»; правая буква «V» образует стрелку, указывающую прямо на M31. Чтобы получить больше советов по наблюдению этого объекта, прочитайте наше руководство о том, как увидеть Галактику Андромеды.

M32 — спутник галактики Андромеды

Еще один объект, который вы сможете увидеть 2 октября – галактика M32 (NGC 221). Это второй по яркости спутник Галактики Андромеды (после галактики M110). Найти этот объект можно рядом с его родительской галактикой. Яркость M32 составит 8,1 звездной величины; для ее наблюдения понадобится телескоп средних размеров

Обратите внимание на то, что Галактику Андромеды и галактику M32 не получится увидеть, если вы находитесь южнее 28° южной широты

У галактики M32 довольно необычная история происхождения. По одной из гипотез, около двух миллиардов лет назад галактика Андромеды поглотила другую крупную спиральную галактику — М32р. Ученые считают, что M32 — это остаток той самой «съеденной» галактики.

Что такое галактика?

Каждая галактика имеет свою собственную коллекцию звезд, планет, черных дыр, нейтронных звезд, лун, туманностей, астероидов, комет и темной материи.

Наша галактика представляет собой спиральную галактику с перемычкой и называется Млечный Путь.

У нее большие спиральные рукава с выпуклым диском и полосой из звезд в центре.

Наша галактика, как и наша Солнечная система, находится в постоянном движении.

Вселенная состоит из разных галактик, которые являются основными единицами Вселенной.

Наша Вселенная имеет широкий спектр разнообразия, так как некоторые галактики чрезвычайно сложны, а другие довольно просты.

Подробнее о галактиках

Скопление галактик Abell 2218

Мы можем думать о галактике так же, как о Земле.

Когда мы определяем нашу планету, мы учитываем такие вещи, как гравитация, ядро, атмосфера и поверхность, состоящая из воды и суши.

Планета состоит из различных типов экосистем.

В зависимости от их местоположения на нашей планете и их положения относительно Солнца эти экосистемы варьируются от жарких и насыщенных паром до очень холодных и ветреных.

Точно так же, как существуют плотные популяции людей, существуют плотные популяции звезд.

И точно так же, как наша Земля состоит из множества материалов, уникальных для Земли, каждая галактика состоит из смеси газа, пыли и звезд, уникальных для этой галактики.

Все эти вещи удерживаются вместе гравитационными силами.

Хотя существует много типов галактик, как и разных стран, каждая галактика, как и каждая страна, уникальна.

В нашей Вселенной существует множество галактик, каждая из которых представляет собой впечатляющее собрание звездных систем и газа.

Сколько кадров в секунду в действительности видит глаз

Человеческое зрение – это не дискретная система, возможности которой можно описать простыми цифрами. Это про камеру можно сказать: пишет видео в разрешении 3240х2160 точек, с частотой 60 кадров в секунду. А человеческий глаз видит именно кадры только в том случае, если смотрит на проявленную пленку или раскадровку цифрового видео в редакторе.

Зрительная система воспринимает картинку целостно, замечая только ее изменения. Поэтому никакой конкретной цифры, указывающей на пределы возможностей глаза, нет. Если картинка не меняется – разницы нет, будет за секунду меняться 5 кадров, 25, или 250. Пределы восприятия сильно зависят от особенностей наблюдаемого объекта. Чем быстрее он движется, чем резче эти движения – тем выше предельная частота.

Сравнение 5, 10, 15 и 30 кадров в секунду на медленной картинке

Наблюдая видео, на котором человек медленно идет по прямой, глаз не заметит существенной разницы между 24 и 60 кадров в секунду, так как движения плавные. Если этот человек быстро бежит – разница уже будет, ролик в 60 FPS покажется намного плавнее и приятнее, чем в 24 FPS. А если этот человек не просто бежит, а бежит зигзагом, попутно прыгая через препятствия – то даже разница между 60 и 120 FPS будет заметна, в пользу большей частоты.

Сравнение 24 и 60 кадров в секунду на динамичном видео

Чтобы проверить это, не нужно далеко ходить. Достаточно запустить на компьютере тяжелую игрушку сначала на низких настройках, чтобы FPS был высоким, а потом – на высоких или максимальных, чтобы получить меньше 30 FPS. Вы сразу заметите разницу: в первом случае объекты хоть и будут менее детальными, но движения – гораздо более плавными.

Увидев разницу между 30, 60 и 100 FPS, можно наглядно убедиться, что человеческий глаз видит гораздо больше 24 кадров в секунду. Предел, после которого разница становится не видна, зависит от индивидуальных особенностей зрения, и в случае с видео или игрой составляет 80-150 кадров в секунду, а иногда и больше.

Сверхскопления

Галактика Сомбреро (M104) в Деве – одна из величайших галактик, расположенных на краю неба, и большинство людей говорят, что она похожа на летающую тарелку. Она состоит из большого вращающегося диска с выпуклой полосой пыли, поглощенной сияющим ореолом газа и звезд. Она находится на расстоянии 43 миллионов световых лет и примерно вдвое меньше Млечного Пути, ее диаметр составляет 49 000 световых лет (фото: НАСА и Команда Наследия Хаббла (AURA / STScI))

Скопление, содержащее 1500 галактик, это одно, но также существуют и гораздо более крупные скопления галактик. Кластер Девы сам по себе является членом так называемого Сверхскопления Девы, который в свою очередь содержит тысячи галактик. В Сверхскоплении Девы находятся наш Млечный Путь, Местная Группа, Скопление Девы и всего около 100 галактических групп и скоплений. Этот удивительно большой каркас простирается на 110 миллионов световых лет и является одним из 10 миллионов сверхскоплений, составляющих весь космос.

Несмотря на огромное количество галактик, существующих в Сверхскоплении Девы, астрономы теперь знают, что большая часть пространства в этом объеме по существу пуста. Диаметры этих огромных пустот варьируются от десятков до сотен миллионов световых лет. Нитчатые цепи галактик обвивают темные пустые пространства. В больших масштабах галактики в скоплениях и сверхскоплениях похожи на мыльные пузыри, и они покрывают поверхности и пустоты, лежащие между ними.

Галактика Водоворот или Мессье 51

Галактика Водоворот в Трости Венатичи – это еще одна галактика около Большой Медведицы, также известна как M51 и она является главной целью телескопа. Галактика Водоворот проходит мимо небольшой NGC 5195, которая вытягивает материал из одного из спиральных рукавов большой галактики. Эта пара находится на расстоянии 23 миллионов световых лет, а диск M51 простирается на 60 000 световых лет. (Фото: Тони Халлас)

К концу 1980-х астрономы определили Великую стену – лист галактик размером 500 миллионов световых лет. Великая стена Слоуна – это совокупность галактик, которая находится на расстоянии около 1,4 миллиарда световых лет. По мере того, как астрономы открывали все больше и больше далеких галактик, они обнаружили, что какая-то большая масса, казалось, тянет за собой локальную вселенную, подтягивая нас в направлении южных созвездий Triangulum Australe и Norma.

Эта аномалия, названная Великим Аттрактором, находящаяся на расстоянии около 200 миллионов световых лет, озадачила астрономов. В конце концов они обнаружили, что еще большая масса в этом направлении тянет нас. Эта гигантская структура, называемая Сверхскоплением Шепли, находится на расстоянии 650 миллионов световых лет и содержит наибольшую концентрацию галактик в нашей локальной части космоса.

Есть ли тесты, сколько кадров в секунду видит человеческий глаз?

Некоторые исследователи показывают человеку быстрые последовательности изображений и просят дать ответы, чтобы увидеть, что они смогли обнаружить.

Именно это сделали исследователи в исследовании 2014 года, чтобы определить, что мозг может обрабатывать изображение, которое глаз видел только в течение 13 миллисекунд.

Офтальмолог может изучить движения внутри вашего глаза, известные как внутриглазные движения, с помощью высокоскоростной кинематографии, чтобы узнать больше о том, насколько быстро работают ваши глаза.

В наши дни даже смартфоны могут захватывать эти незаметные движения с помощью замедленного видео (slow motion). Эта технология позволяет телефону записывать больше изображений за более короткое время.

По мере развития технологий эксперты могут продолжать расширять диапазоны возможностей человеческого глаза.

Почему отсутствует бинокулярное зрение

Определить причину патологии самостоятельно невозможно. Чтобы узнать, что предшествовало данному дефекту, следует обратиться за помощью к квалифицированному офтальмологу, который выполнит тщательную диагностику, позволяющую получить более точные результаты, чем домашние методы обследования.

Дефект может развиться как по причине смещения глазного яблока, так и на фоне возникновения различных опухолей и новообразований, дисфункции глазного мышечного аппарата или глазных нервов. Если проблема будет обнаружена не своевременно, и никакие меры по ее устранению предприняты не будут, ситуация постепенно усугубится. Это чревато полной или частичной потерей зрения.

В некоторых случаях установить первопричину настолько трудно, что даже опытный специалист не может сразу поставить диагноз и назначить адекватную терапию. Прежде чем приступать к лечению, нужно внимательно проанализировать свои индивидуальные особенности.

Вероятные причины нарушения

Нарушению бинокулярного зрения предшествует множество факторов. Главная задача врача – точно определить первопричину дефекта, поскольку только так можно говорить о достижении положительного терапевтического эффекта.

Причины расстройства зрения условно можно классифицировать на 3 категории:

• нарушение координации глазного мышечного аппарата;

• неправильная синхронизация изображения;

• совокупность обеих патологий.

Самая распространенная причина заключается в дисфункции глазных мышц, болезненности и наличии патологических процессов, протекающих в глазнице и провоцирующих смещение глаза в неестественное положение. Также этому могут предшествовать различные офтальмологические заболевания.

Существует явление, называемое анизейконией, при котором размеры объектов на сетчатке глаза отличаются друг от друга. Это происходит из-за значительного различия рефракции в глазах, когда картинка объекта, воспринимаемая одним глазом, не сливается в одно целое с другой.

Нередки ситуации ослабления разного количества мышц, что приводит к смещению глазного яблока. В результате один орган зрения остается в правильном положении, а второй перемещается в сторону виска, переносицы, носа. Вследствие этого развивается косоглазие – часто встречающаяся патология.

Для успешного проведения лечения крайне важно определить первопричину. Бинокулярное зрение нередко нарушается из-за зрительных расстройств, болезней неврологического характера

Поражение ствола мозга, инфекции, воспалительные процессы, – для каждой из ситуаций нужен квалифицированный анализ специалиста, который осуществит грамотную диагностику и назначит правильную тактику терапии.

Карликовая галактика в созвездии Печь (31 октября)

Последний объект в нашем списке непросто увидеть. Карликовая сфероидальная галактика в созвездии Печь является спутником нашей галактики. Она содержит шесть шаровых звездных скоплений, разглядеть которые проще, чем саму галактику. 31 октября эта галактика достигнет 9-й звездной величины; для ее наблюдения вам потребуется телескоп как минимум средних размеров. Если у вас есть только маленький телескоп, вы можете попробовать разглядеть яркие шаровые скопления, находящиеся в этой галактике. Карликовая галактика в созвездии Печь – это объект Южного полушария неба, недоступный для наблюдения севернее 35° северной широты.

Правда ли, что 24 кадров в секунду это предел

Практически 100 лет назад братья Люмьер придумали первый кинофильм. В это время подбирали количество кадров, необходимое на пленке. Число 16 выбрали, потому что так было бюджетно, удобнее для воспроизведения кадров. На самом деле человеческий глаз может увидеть в десятки раз больше последовательных кадров. От их числа и скорости воспроизведения зависит четкость картинки.

После развития кинофильма к немому кино добавился звук. Это означало то, что количество кадров в секунду необходимо увеличить. Это связано с тем, что малая длина пленки не могла позволить записать чистый звук.

В это время выбрали расход кадров в количестве 24, так как это позволяло сократить расход пленки, осуществлялся удобный расчет для планирования бюджета фильма.

Позже количество кадров пытались увеличить до 60, но это вызвало проблему, поэтому кинорежиссеры решили остановиться только на 24. При увеличении их числа возрастала стоимость на 1 кинофильм, пленку, монтаж. Поэтому 24 кадра являются стандартным для производства кинофильмов.

Краткие итоги исследования

Мы исследовали фундаментальный вопрос о распределение плотности галактик во Вселенной. Мы анализируем эту задачу
несколькоми способами и обсуждаем последствия для эволюции галактики и космологии. Мы используем недавно полученные
массовые
функции
для галактик до z ∼ 8 для определения распределения плотности галактик во Вселенной. Наш основной вывод заключается
в том, что плотность числа галактик уменьшается с течением времени как $\phi_T(z) \sim t^{-1}$, где t – возраст
Вселенной.
      Далее мы обсуждаем последствия этого увеличения плотности числа галактик с
ретроспективного взгляда назад для множества ключевых астрофизических вопросов. Интегрируя плотность числа галактик
мы рассчитали количество
галактик во Вселенной,
значение которого составило $2.0 {+0.7\choose -0.6} \times {10^{12}}$ для $z = 8$, которое в принципе можно
наблюдать. Это примерно в десять раз больше, чем при прямом подсчете. Это означает, что нам еще предстоит
обнаружить большую
популяцию слабых далеких галактик.

В терминах астрофизической эволюции галактик мы показываем, что увеличение интегрируемых функций масс всех
галактик с красным смещением объясняется моделью слияния. Мы показываем, что простая модель слияния способна
воспроизводить снижение
числа галактик с временным масштабом слияния $\tau=1.29 ± 0.35 Gyr$. Полученная скорость слияния при z = 1.5
составляет R ∼ 0.05 слияний $Gyr^{−1}
Mpc^{−3}$, близко к значению, полученному при структурном и парном анализе. Большинство из этих сходящихся галактик
представляют собой системы с более низкой массой, увеличивающие со временем плотность числа галактик с нижнего
предела до
более высоких масс при вычислении общей плотности.

Наконец, мы обсуждаем последствия наших результатов для будущих исследований.

В будущем, поскольку функции масс становятся более известными благодаря лучшему моделированию SED и более глубоким
и более широким данным с JWST и Euclid / LSST, мы сможем более точно измерить общую плотность числа галактик и,
таким
образом, получить лучшую меру этой фундаментальной величины.