10 Crazy Fakta om speglar

Vi känner alla till speglar - vi tittar på dem varje dag. Men speglar är inte bara för att kontrollera ditt utseende eller leta efter bilar bakom dig när du kör. Det finns några galna saker som speglar kan göra, inklusive att hålla maskhål tillräckligt stabila för att resa genom tiden. Speglar och fantom lemmer kan hjälpa oss att lära oss om hjärnan, och speglar kan också tillåta oss att mäta avståndet till månen. Här är de skrämmaste sakerna om speglar.

10Mirrors and Time Travel

Vi vet alla att du kan resa genom tiden i ett maskhål, eller hur? Det enda problemet är att maskhål har en tendens att kollapsa, vilket förhindrar att något passerar dem. Hjälp finns dock till hands, med ett enkelt par speglar. Allt du behöver är två oladdade speglar (eller metallplattor) i ett vakuum, placerade några mikrometer från varandra - se till att det inte finns något yttre elektromagnetiska fält. Nu kommer Casimir-effekten, vilket är en fysisk kraft som härrör från ett kvantiserat fält mellan de två speglarna.

Denna kvantelektrodynamiska kraft skapar en mass-negativ region av rymdtid mellan speglarna, vilket skulle kunna stabilisera ett maskhål och möjliggöra snabbare än lättare resor. Teoretiskt kan du resa till det förflutna, men inte framtiden, så du kunde inte få nästa veckas vinnande lotto nummer, tyvärr. En annan fluga i salvan är att de stabila maskhålen som produceras av speglarna är oändligt små, så planera inte en semester för att besöka dina forntida förfäder ännu.

9Mirrors, Phantom Limbs, och den mänskliga hjärnan

Neuroscientists är ett bråkigt gäng, men förvånansvärt har experiment med speglar på patienter med fantom lemmar gjort det möjligt för forskare att lära sig mycket om hur hjärnan fungerar. Med hjälp av en optisk illusion av rök och speglar placerades forskare speglarna vertikalt på ett bord och använde dem för att reflektera patientens intakta lemmar - säg en hand. Detta överlagde effektivt reflektionen av den intakta handen på sidan av fantombenet, så att patienten såg ut som om de hade båda händerna.

Otroligt, när den intakta handen rördes kände patienten samma rörelse i fantomhanden - även om handen saknades och ingen rörelse hade känt i mer än 10 år. När den intakta handen var rörd kände patienten också känslan i fantombenet. Genom att upprepa proceduren flera gånger, kände vissa patienter att deras fantomlamm försvinna. Forskare tror att denna effekt beror på plasticiteten i hjärnan, och hur det skapar nya neurala vägar efter att ha förlorat en lem. De tror också att det finns en stark koppling mellan syn och beröring i hjärnan.

8Mirrors orsakar hallucinationer

En konstig illusion är uppenbarad när du stirrar på din reflektion i en spegel. Det är ett gammalt Halloween-trick som den moderna vetenskapen börjar undersöka. Prova själv. Sitt i ett mörkt rum, ungefär en meter från en spegel och titta på reflektionen av ditt ansikte i ca 10 minuter. Håll belysningen så mörk som möjligt, samtidigt som du kan se din reflektion.

Först kommer du att upptäcka att det finns små snedvridningar i ditt ansikte i spegeln. Sedan, efter flera minuter, börjar ditt ansikte att förändra sig dramatiskt och se mer ut som ett vaxarbete, som att ansiktet inte hör till dig. Vissa människor ser en serie andra ansikten, eller till och med fantastiska monster eller varelser som stirrar tillbaka och andra ser djuransikten. Det är ett dissociativt tillstånd som forskare studerar för att försöka förstå vår känsla av själv och identitet. Psykologer tror att det skulle kunna hjälpa patienter med schizofreni, när de uppmanas att konfrontera sina "andra själva".

7 Kan alla erkänna sig i en spegel?

De flesta av oss tar det för givet att vi kommer att känna igen oss i en spegel. Ändå verkar det som att inte alla kan passera spegelmärketestet för självigenkänning. Forskare använder en metod för att markera ansiktet eller kroppen och sedan observera vad ämnet gör framför en spegel, för att testa för tecken på att de känner igen sig och försöker rubba bort märket. Barn utvecklar vanligen spegel självigenkänning vid 24 månaders ålder.

Men när forskare testade icke-västerländska barn - i länder som Fiji och Kenya - lyckades dessa barn inte klara testet även vid sex års ålder. Men detta är inte ett tecken på att de saknar förmågan att skilja sig psykologiskt från andra människor. Det är snarare en kulturell skillnad i användningen av speglar och ett problem med spegeltestets effektivitet. Dessa barn visade frysande beteende när de konfronterades med egen reflektion, vilket indikerar att de förstod att reflektionen var själva, inte någon annan.

6Animaler som har spegel självkänsla

Precis som många människor inte klarar det nuvarande spegeln självigenkänningstestet, misslyckas många djur också. Kan det innebära att vissa djur kan klara ett annat test för att erkänna sin egen reflektion? Vissa forskare tror det. Exempelvis misslyckades vissa elefanter markeringsmetoden för spegel självigenkänning, men visade självklara självigenkänningsbeteenden, såsom repetitiva rörelser som visade en koppling till deras reflektion. Kanske kan vissa djur inte enkelt bry sig om att ha märken på dem och reagerar därför inte.

Gorillor misslyckades också med testet och trodde inte ha spegel självigenkänning. Gorillor är emellertid lätt generad - ögonkontakt är väldigt viktigt i gorillföreningarna - och efter att ha tittat på deras reflektion tenderar de att gå av någonstans privat för att ta bort de märken som de såg i spegeln. De är nu accepterade att ha spegel självigenkänning.Argumenten rör sig om märkningsmetodens effektivitet, och det kan vara att många andra arter är mycket mer självmedvetna än vad vi ger dem kredit för. Djur som passerar det traditionella spegelets självigenkänningstest inkluderar schimpanser, orangutanger, bonobos, gorillor, elefanter, bottlenose delfiner, mördarevalar och europeiska magpies.

5Mirror på månen

Fotokredit: Claudioatlares

Månen är i genomsnitt 384.403 kilometer (238.857 mi) från oss på jorden. Vi vet detta så exakt tack vare speglar. Avståndet till månen varierar, på grund av dess elliptiska omlopp runt jorden. På sitt närmaste, känd som perigee, är det bara 363 104 kilometer (225.622 mi) bort. Vid apogee, den mest avlägsna, är det 406 696 kilometer (252.277 mil) bort från oss.

Laserskridande retroreflektorn lämnades på månen av Apollo-astronauterna och används för att beräkna avståndet från jorden till månen. Det är i huvudsak en serie av hörn-kub reflektor-en speciell typ av spegel-som speglar en laserstråle tillbaka i den riktning som det kom från. Dessa laserstrålar riktar sig mot månen från stora teleskop på jorden, och deras reflekterade ljus gör det möjligt för forskare att beräkna avståndet till månen med en noggrannhet upp till bara 3 centimeter.

Inte bara kan Laser Ranging Retroreflector mäta avståndet från jorden till månen, men det har förbättrat vår kunskap om månen. Det har till exempel gett information om månens omlopp, och vi vet nu att det går tillbaka från jorden på cirka 3,8 centimeter per år. Dessa mätningar har till och med använts för att testa Einsteins relativitetsteori.

4Mirrors kan också reflektera ljud

Fotokredit: Paul Russon

Speglar är inte bara för att titta på din reflektion. Speglar kan faktiskt återspegla både ljud och ljus. Speglar som speglar ljudvågor kallas "akustiska speglar" och användes i Storbritannien under andra världskriget för att upptäcka vissa ljudvågor som kommer från fiendens flygplan. Detta var före utvecklingen av radar.

Flera byggdes runt Storbritanniens kust och står fortfarande idag - de mest kända är på Denge, nära Dungeness, Kent. Det finns ingen allmänhetens tillgång till dem, men de kan ses på en speciell guidad promenad. Den enda ljudspegeln utanför Storbritannien är också en av de största: 61 meter (200 ft) ljudspegeln i Maghtab, Malta. Det är lokalt känt som "il widna", vilket betyder "örat." Det är en välkänd hemlighet, och det finns ingen allmänhetens tillgång till det.

3Flekterande materia med speglar

Otroligt nog kan speglar också spegla materia. Sådana speglar är kända i fysiken som "atomspeglar". En atomspegel återspeglar materiens atomer precis som en konventionell spegel reflekterar ljus. De använder elektromagnetiska fält för att reflektera neutrala atomer, även om vissa bara använder kiselvatten.

Reflektionen från en atomspegel är i huvudsak en kvantreflektion av en våg av materia, och arbetar för att reflektera neutrala atomer som rör sig långsamt. Dessa atomer avstörs i grunden från spegelns yta. Detta kan användas för att fälla långa atomer, eller att fokusera en atomstråle. Atomspeglar fungerar bättre om de är ridade på grund av materiens större våglängder jämfört med minutfotoner av ljus.

2True Speglar

Det är faktiskt en myt att en spegel vänder på din bild - din reflektion vänds inte. Det du ser är den vänstra sidan av ditt ansikte till vänster om spegeln, och höger sida till höger, vilket ger illusionen att din reflektion är omvänd. Emellertid utvecklades en backspegel, eller "sann spegel". Det gjorde det möjligt för användaren att se sin reflektion som andra såg dem - främst för att applicera kosmetika.

Det är lätt att göra en riktig spegel själv - placera bara två vanliga speglar i 90 graders vinklar och titta på din reflektion från anslutningen. En äkta spegel ger dig en 3-D-reflektion, som rör sig som du gör, snarare än att ge dig den platta bilden du får i en vanlig spegel. Det låter dig se dig själv som världen ser dig. Prova om du vågar.

1Splitterljus med spegel

Speglar kan inte bara reflektera ljus, ljud och materia, men de kan också dela upp ljusstrålar. Många stråldelare använder speglar och används ofta i många vetenskapliga instrument, inklusive teleskop. En grundläggande stråldelare är en kub, tillverkad av två glasprismer anslutna vid basen. När en ljusstråle träffar stråldelaren fortsätter hälften av den längs sin väg och den andra halvan reflekteras i 90 graders vinkel. Det finns olika versioner av strålklyvaren som försöker minska förlusten av ljus, men det här är grunden för en strålklyvare.

Det visar sig att speglar är oerhört mångsidiga - vem visste?