これらの黒と白のバーの方向が変わる原因は何ですか?

この模様の紙の上の黒と白のバーがなぜ方向が逆になっているように見えるのでしょうか? その答えは、ガラスの形と、その中身にあります。

まず、世界をどのように認識するかについての基本をいくつか説明します。通常、光は物体から反射し、まっすぐに目に当たります。しかし、光波が空気よりも厚い媒体を通過する場合、光波の移動速度は遅くなります。この場合、ガラス内の水が光波のブレーキをかけています。

この速度の変化により、波の方向が変わったり曲がったりします。これは物理学では屈折と呼ばれるプロセスです。高校の理科の授業でこの概念を覚えているかもしれません。しかし、それは話の半分にすぎません。ガラスを収束レンズと考えてください。これはすべての面が湾曲しているレンズです。光がガラスを通過すると、湾曲した形状により光はあらゆる方向から屈折します。水という高密度の媒体により、この屈折が大幅に強化されます。屈折した光波は焦点と呼ばれる場所に収束し、その後交差します。

この点は、あなたの目とガラスの間のどこかにあります。あなたが見ている画像は、交差した光波によって作られたものです。光波は反対方向に移動するので、線は逆向きに見えます。物理法則を無視すると、画像は幻想的に見えますが、それを覚えておけば、それは現実なのです。

この記事はもともと、 Popular Scienceの 2017 年 3 月/4 月号に掲載されました。