大家都知道,方向感這東西是需要參照物的,東西南北如此,上下前後左右亦是如此!
地球既然是圓的,那麼,此時此刻,地球另一端的人,豈不是頭朝“下”,腳朝“上”了?他們為什麼不會“掉下去”?
這個命題,相信普通大衆有想過的都會有疑問,但基本上,我們能知道的解釋,包括教科書,科普讀物紀錄片等解釋說是直覺和重力 ,從結果上來看,沒毛病!包括科學科普愛好者也這麼認為,但是,有沒有人去思考過背後的邏輯呢?
人類的感官直覺,是生命進化而來的!要回答上面兩個問題,就得從感官效應說起。這個命題的感官直覺無非兩個:視覺和觸覺!衍生效應是神經和心理!這個就不多說,自行體會!
參照物的話有兩種,觀測者自身和地球上的物體或者地球自身。不同的參照物,效果不一樣,對于地球自己而言,它是沒有上下一說的,都是人自身的感受賦予的意義!
那麼,地球另一端的人為什麼不會“掉下去”?
人既然能在地球表面,靠的是重力與地表反作用力(電磁力)的平衡,其它任何物體也一樣!
萬有引力,相信大家都知道!人受多個引力,地心,太陽月亮星星都有,然而,引力的大小與相互間的質量成正比,與距離的平方成反比,太陽月亮星星都離得太遠,所産生的引力可以忽略不計,而我們就在地球地表,受地球引力對比地外天體就大多了,所以幾乎可以認為,人自身的引力的合力就是地心引力!地心引力指向地心!
其次又由于地球在轉動,其又會産生慣性離心力,慣性離心力與地球引力的合力,就是重力!人之所以能靜止在地面,就是重力與地表對人體的反作用力(電磁力)平衡。由于地球自轉的角速度很小,一圈24小時,所産生的慣性離心力有限,所以,一般認為重力是指向地心的。
這樣就清晰了,在地球上,無論你在“上面”
還是“下面”,包括任何一個地面位置(假設地球為理想球體),重力方向幾乎都是指向地心,與地面垂直,所以,你往哪掉呢,掉到太空去?不可能,外太空沒一個力能拖曳你的。你的受力方向永遠指向地心!你人體的感受亦是如此!
“上”和“下”的概念區分,觸覺和視覺的雙重疊加!
地球自身是沒有上下之分的,“上”和“下”的概念都是人自己定義的,那麼是如何定義的呢?
直覺,對,就是感官直覺,這是最無力反駁的,人類對外界的觀測都來源于此!
重力感的觸覺與視覺:
人自身是不能感覺重力自身的,但是能夠間接感受,比如你站在地面上,站的久了你的腳會很酸,那是因為,你的重力與地面的反作用力平衡,而支撐這一平衡的是你的身體,越往腳底靠所受重力越大,也就越酸疼,所以我們軍訓的時候最累酸的往往是腳底,然後小腿大腿。
再者,比方我們用繩子提着一個重物的時候,那就更直觀了,繩子連同系着的物體都是筆直的指向地面,手也明顯感受到一個向下的力而發酸!把手一放,物體也是筆直的掉落地下,我們不光觸覺感受到,視覺也一樣感受到!
也就是說,我們觸覺上能間接感知到重力的存在,它是那麼的真實且方向垂直于地面! 由于重力的體驗,人們自然而然的就認為,往地面方向就是下,往天空方向就是上,毫無違和感!
“上”與“下”的視覺方向感:
由于重力的體驗,上下的方向感就很好定義了,無非就是選擇一個參照物而已!就如上文所說的“上天下地”!
對于人類自身而言,就是說把人自己身體當作參照物的時候,也是如此,往地面方向是下,天空方向是上。嚴格來說是以眼睛為參照物,眼睛往腳底方向為下,反方向就是眼睛往頭頂方向就是上!這是站立的情況。躺着的話還是前面說的那樣。
視覺慣性直覺與重力感相反的“錯覺”!
還有一種情況,就是人體在倒立的時候。
1.乍一看有這種感覺:眼睛往頭頂方向是上,往腳方向是下,還别說,還真這樣感覺,那是因為慣性視覺思維所緻。
2.然而這種情況,由于倒立,頭部會充血,又會讓你覺得往頭部方向才是下!這就是視覺慣性方向和重力感方向相反導緻的錯覺!實際情況還是以重力方向為準!
3.試想一下,如果重力消失,那麼視覺慣性就會占主導,眼睛朝頭頂自然就是“上”了,朝腳部就是“下”了。在空間站這種感覺就很明顯了!
綜上所述:我們就很好理解地球另一端的人,頭朝“下”,腳朝“上”的印象了,這是完全符合直覺與經驗的,那是因為,你由此至終都是以個人的感官體驗去看待,以自己作為參考物的。
實際上,地球另一端的人也是認為你頭朝“下”,腳朝“上”的,兩者的個人感覺都完全正确!都互相認為自己是頭上腳下,認為對方頭下腳上,對對方的視覺體驗并不影響自身的實際體驗,我為此稱之為“視覺相對論”!
前後左右方向的概念
解決地球表面的上下問題後,這個就很簡單了,幾乎是不成文的規定。也是參照物的取向問題,比如以直立人體為參照,身前就是前,背後就是後,左右就是左右手方位。需要注意的是,以人自身以外的物體,最好是以人造物為參照,比如建築物,因為人造物幾乎都有具象化的前後概念,地表的大自然物體一般沒有。有的話就最好,沒有的話就選擇東西南北的概念!
結語
相信大家對方向感的所有概念,東西南北,上下,前後左右都非常清晰了。我是從邏輯角度去講解的,也是面向群衆,所以會講得比較深刻,這些都是認識世界的最基礎的概念!後續的很多原創作品都是圍繞此展開的,歡迎大家的關注與留言!
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