Методы естественнонаучного познания 3 страница

Эффект замедления времени на борту ракеты касается буквально всего, включая процессы и даже биологические ритмы экипажа. Другими словами, с точки зрения земного наблюдателя члены космического корабля стареют медленнее, чем их космические двойники. Если один из двух близнецов совершит длительное космическое путешествие со скоростью, близкой к скорости света, то по возвращении на Землю он обнаружит, что оставшийся дома его брат стал гораздо старше его самого (парадокс близнецов). Эффект замедления времени подтвержден многими экспериментами с космическими лучами.

3. Увеличение массы. Пытаясь согласовать со специальной теорией относительности второй закон Ньютона, Эйнштейн обнаружил еще одно следствие своей теории: масса тела зависит от скорости его движения. Масса движущегося тела, с точки зрения неподвижного наблюдателя, оказывается больше массы покоя того же тела. Чем ближе скорость тела к скорости света, тем больше становится его масса, и если бы тело могло двигаться со скоростью света, то его масса возросла бы до бесконечности. Отсюда следует, что никакое тело с отличной от нуля массой нельзя разогнать до скорости света, так как для этого требуется бесконечная энергия.

В том же 1905г. была опубликована небольшая заметка Эйнштейна, где автор находит связь между массой и энергией. "Масса тела есть мера содержащейся в нем энергии", - заключает Эйнштейн. Так, в науке появилось знаменитое соотношение

Е = mс²

где Е - полная энергия тела, m - его масса покоя, с - скорость света.

Ключевой момент специальной теории относительности состоит в том, что никакую информацию нельзя передать быстрее скорости света, иначе был бы нарушен фундаментальный закон причинности: причина всегда предшествует следствию. Во Вселенной тогда нарушилась бы логическая связь событий: они стали бы абсолютно случайными и непредсказуемыми.

Мы знаем, что окружающий нас мир имеет три измерения. Принимая точку зрения Ньютона, мы представляем себе время как независимо существующий, непрекращающийся, ровно текущий поток. Но специальная теория относительности утверждает, что время нельзя рассматривать как нечто отдельно взятое и неизменное. В 1907 г. немецкий математик Минковский (1864-1909) высказал предположение, что три пространственные и одна временная размерность тесно связаны между собой, образуя четырёхмерный пространственно-временной континуум. То есть все события во Вселенной должны происходить в четырехмерном пространстве-времени.

Итак, наша Вселенная, по-видимому, четырехмерна. Пространство и время нельзя рассматривать как независимые физические сущности - напротив, они самым тесным образом связаны между собой.

Специальная теория относительности поистине произвела революцию в нашем понимании пространства, времени и Вселенной.

Но это была не единственная революция в физике начала XX в.. Примерно в то же время в корне изменились представления о природе излучения и вещества. Это было время становления квантовой теории или квантовой физики.

3.10 Создание квантовой механики. Корпускулярно-волновой дуализм

Основанная на уравнениях Максвелла классическая теория излучения нагретых тел противоречила результатам экспериментов. Все попытки объяснить это с позиций классической физики оказались безуспешными.

Эти противоречия разрешил немецкий физик Макс Планк (1858-1947). В 1901 г. он высказал предположение, что энергия излучается малыми порциями - квантами, причем энергия каждого кванта пропорциональна частоте испускаемого излучения. Связывающий эти величины коэффициент пропорциональности сейчас называется постоянной Планка. Только после этого удалось построить согласующуюся с опытными данными теорию излучения, которая устранила абсолютно неприемлемую гипотезу (известную как ультрафиолетовая катастрофа), согласно которой все тела должны излучать в коротковолновом диапазоне бесконечную энергию.

В 1911 г. Эрнст Резерфорд (1871-1937) предложил модель строения атома, который ранее считался мельчайшей неделимой частицей.

Квантовая теория вещества и излучения получила подтверждение в экспериментах, обнаруживших, что при облучении твердых тел светом из них выбиваются электроны. При этом оказалось, что энергия вылетающих электронов зависит от частоты падающего света, а не от его интенсивности. Эйнштейн объяснил этот так называемый фотоэффект на основе квантовой теории, доказав, что энергия, необходимая для освобождения электрона зависит от частоты света (светового кванта), поглощаемого веществом (за что получил нобелевскую премию).

Было доказано, что свет может вести себя и как частица, и как волна, т.е. обладает дуализмом. Одним из доказательств этого свойства света является интерференция. Интерференция света - это физическое явление, при котором два луча света накладываются друг на друга. При этом на экране возникает картина чередующихся темных и светлых полос. Интерференционную картину можно рассчитывать на основе, как волновых свойств света, так и рассматривая свет как фотоны, т.е. как частицы. Из квантового описания следует, что в одних частях экрана (соответствующих светлым полосам) вероятность найти фотоны больше, а в других частях (темные полосы) - меньше. Основная идея квантовой механики состоит в том, что в микромире определяющим является представление о вероятности событий. На микроскопическом уровне, (т.е. когда речь идет о фотонах или элементарных частицах вещества) мы не можем точно предсказать результат конкретного эксперимента (например, указать на экране точку, в которую должен попасть фотон). Все что мы можем сделать, - это лишь рассчитать вероятность различных исходов опыта. И только при наличии очень большого количества частиц наши предсказания хода эксперимента обретают необходимую точность. Эта очень глубокая мысль предполагает принципиальную ограниченность наших возможностей предсказывать развитие событий.

Принцип неопределенности.

Ясность в эту специфическую особенность квантовой теории в 1927 внес немецкий физик Гейзенберг (1901-1976), автор знаменитого принципа неопределенности.

Согласно двойственной корпускулярно-волновой природе частиц вещества для описания свойств микрочастиц используются либо волновые, либо корпускулярные представления. Приписать им все свойства частиц и все свойства волн нельзя. Возникает необходимость введения некоторых ограничений в применении к объектам микромира понятий классической механики.

В классической механике всякая частица движется по определенной траектории, так что в любой момент времени точно фиксированы ее координата и импульс. Микрочастицы из-за наличия у них волновых свойств существенно отличаются от классических частиц. Одно из основных различий заключается в том, что нельзя говорить о движении микрочастицы по определенной траектории и об одновременных точных значениях ее координаты и импульса. Это следует из корпускулярно-волнового дуализма. Так, понятие "длина волны в данной точке" лишено физического смысла, а поскольку импульс выражается через длину волны, то микрочастица с определенным импульсом имеет полностью неопределенную координату. И наоборот, если микрочастица находится в состоянии с точным значением координаты, то ее импульс является полностью неопределенным.

Согласно соотношению неопределенностей Гейзенберга микрочастица (микро - объект) не может иметь одновременно координату х и определенный импульс р, причем неопределенности этих величин удовлетворяют условию

∆х ∙ ∆р ≥ h,

(h постоянная Планка), т.е. произведение неопределенностей координаты и импульса не может быть меньше постоянной Планка.

Невозможность одновременно точно определить координату и соответствующую ей составляющую импульса, не связана с несовершенством методов измерения или измерительных приборов. Это следствие специфики микрообъектов, отражающей особенности их объективных свойств, их двойственной корпускулярно-волновой природы. Соотношение неопределенностей получено при одновременном использовании классических характеристик движения частицы (координаты, импульса) и наличия у нее волновых свойств. Поскольку в классической механике принято, что измерение координаты и импульса может быть произведено с любой точностью, то соотношение неопределенностей является, таким образом, квантовым ограничением применимости классической механики к микрообъектам.

Соотношение неопределенностей, отражая специфику физики микрочастиц, позволяет оценить, например, в какой мере можно применять понятия классической механики к микрочастицам, в частности, с какой степенью точности можно говорить о траекториях микрочастиц. Известно, что движение по траектории характеризуется в любой момент времени определенными значениями координат и скорости.

Для макроскопических тел их волновые свойства не играют никакой роли: координата и скорость макротел могут быть одновременно измерены достаточно точно. Это означает, что для описания движения макротел с абсолютной достоверностью можно пользоваться законами классической механики.

Принцип Гейзенберга фундаментален и очень важен. Гейзенберг наглядно объяснял свой принцип на примере гипотетического микроскопа. Если бы мы захотели установить координату электрона, точное значение импульса которого уже известно, то для того, чтобы увидеть электрон и определить его положение, нам пришлось бы осветить его, т.е. направить на него пучок фотонов. Однако фотоны, сталкиваясь с электроном, передадут ему часть своей энергии и тем самым изменят его импульс на неопределенную величину. Таким образом, мы измерим точную координату частицы, но ее импульс окажется неопределенным.

В дальнейшем был достигнут существенный прогресс в понимании природы частиц и широком приложении квантовой теории к различным областям физики. В результате синтеза квантовой теории и специальной теории относительности возникла квантовая электродинамика - теория электромагнитных взаимодействий, которая рассматривает процесс взаимодействия заряженных частиц как обмен фотонами.

Создание специальной теории относительности и квантовой теории - это два революционных переворота в физике начала XX в., которые в корне изменили наши представления о пространстве, времени, излучении и веществе.

Принцип дополнительности.

Для описания микрообъектов Н. Бор сформулировал в 1927 г. принципиальное положение квантовой механики - принцип дополнительности, согласно которому получение экспериментальной информации об одних физических величинах, описывающих микрообъект (элементарную частицу, атом, молекулу), неизбежно связано с потерей информации о некоторых других величинах, дополнительных к первым.

Такими взаимно дополнительными величинами можно считать, например, координату частицы и ее скорость (или импульс). В общем случае дополнительными друг к другу являются физические величины, которым соответствуют операторы, не коммутирующие между собой, например, направление и величина момента импульса, кинетическая и потенциальная энергия.

С физической точки зрения принцип дополнительности часто объясняют (следуя Бору) влиянием измерительного прибора (микроскопического объекта) на состояние микрообъекта. При точном измерении одной из дополнительных величин (например, координаты частицы) с помощью соответствующего прибора другая величина (импульс) в результате взаимодействия частицы с прибором претерпевает полностью неконтролируемое изменение. С позиции современной квантовой теории роль прибора в измерениях заключается в "приготовлении" некоторого состояния системы. Состояния, в которых взаимно дополнительные величины имели бы одновременно точно определенные значения, принципиально невозможны, причем если одна из таких величин точно определена, то значения другой полностью неопределенны. Таким образом, фактически принцип дополнительности отражает объективные свойства квантовых систем, не связанные с наблюдателем.

Принцип суперпозиции.

В контексте квантовой механики принцип суперпозиции состоит в том, что если квантовый объект может находиться в состояниях, описываемых волновыми функциями ψ₁ ψ₂, ..., ψ_n, то возможно состояние, изображаемое волновой функцией

ψ = c₁ ψ₁, + с₂ψ₂+ ... + с_nψ_n,

где c₁c₂, ..., с_n - произвольные комплексные числа.

Квантовомеханический принцип суперпозиции является уточнением соответствующих представлений классической физики. Согласно последней, в среде, не меняющей свои свойства под действием возмущений, волны распространяются независимо друг от друга. Следовательно, результирующее возмущение в какой-либо точке среды при распространении в ней нескольких волн равно сумме возмущений, соответствующих каждой из этих волн:

s = s₁ + s₂ + ... + s_n,

где S_1, S₂,..., S_n- возмущения, вызываемые волной. В случае негармонической волны ее можно представить как сумму гармонических («хороших») волн, вклад которых в результирующее возмущение как раз и равен S₁S₂,..., S_n.

Квантовомеханический принцип суперпозиции не столь нагляден, как принцип наложения, фигурирующий в рамках классической физики. Его значение для концептуальной схемы квантовой механики трудно переоценить. Прежде всего, это связано с возможностью представления «плохой», неудобной для математических расчетов волновой функции ψ в виде суммы членов сψ_i, где ψ_i - «хорошая» волновая функция, подчиняющаяся простому уравнению

Âψ_i = аψ_i,

где i = 1, 2, ..., п.

3.11 Теория гравитационного поля Эйнштейна. Общая теория относительности

В 1916 г. Эйнштейн опубликовал свою общую теорию относительности, совершив еще один переворот в физических представлениях, на сей раз о природе гравитационного взаимодействия. "Фундамент" этой теории был "заложен" в 1907 г., когда Эйнштейн сформулировал принцип эквивалентности. Поясним сущность этого принципа.

Термин "масса", относящийся ко второму закону Ньютона, имеет смысл инертной массы - меры сопротивления тела любому изменению состояния его движения. Но понятие "масса" в ньютоновском законе всемирного тяготения имеет другой смысл - это тяготеющая масса или гравитационная масса. Еще Галилей утверждал, что в гравитационном поле все тела, независимо от их массы, приобретают одинаковые ускорения. Отсюда вытекает равенство инертной и гравитационной масс. Сам факт их равенства и то, что все тела падают в гравитационном поле с одинаковым ускорением, называют иногда слабым принципом эквивалентности.

Указанное свойство гравитационных полей дает возможность установить существенную аналогию между движением тел в гравитационном поле и движением тел, не находящихся в каком-либо внешнем поле, но рассматриваемых с точки зрения неинерциальной системы отсчета. Свойства движения в неинерциальной системе отсчета такие же, как и в инерциальной системе при наличии гравитационного поля. Другими словами, неинерциальная система отсчета эквивалентна некоторому гравитационному полю. Это обстоятельство называют принципом эквивалентности. Так, если вы находитесь в закрытой кабине лифта (пример Эйнштейна), то вы не в состоянии отличить влияние тяготения от эффектов ускоренного движения. В такой закрытой кабине невозможны никакие эксперименты, которые позволили бы вам отличить явления, связанные с тяготением, от явлений, характерных для ускоренного движения. Внутри небольшой замкнутой кабины эффект гравитации и ускоренного движения неразличимы.

Одно из следствий принципа эквивалентности - отклонение лучей света (фотонов) вблизи тяготеющих масс, а свет, испускаемый тяготеющей массой, должен испытывать красное смещение. Это было подтверждено экспериментально.

2 способа проверки ОТО 1) прецессия перигелия орбиты Меркурия, 2) искривление световых лучей вблизи Солнца. (Горбачев В.В.)

Другим ключевым моментом в общей теории относительности было понятие кривизны пространства-времени. Эйнштейн предположил, что в присутствии массивных тел должно искривляться все пространство-время, (а не только пространство) и что лучи света и частицы будут двигаться в пространстве времени самым коротким путем - по геодезическим линиям. (Геодезическая линия на сфере - это дуга). Иными словами, тяготение есть следствие геометрических свойств пространства-времени вблизи массивных тел. Чем массивнее тело и выше его плотность, тем больше оно искривляет окружающее его пространство-время, и тем большую силу притяжения испытывают соседние тела.

А.Уилер, американский физик-теоретик дал меткую характеристику общей теории относительности: "Вещество говорит пространству, как тому искривляться, а пространство говорит веществу, как тому двигаться".

Усиление гравитации приводит к замедлению времени . На луне время течет быстрее т.к. гравитация там в 6 раз меньше. Т.е. в разных частях вселенной время течет по разному.

Общая теория относительности в корне изменила наши представления о пространстве, времени, о Вселенной. Она привела к отказу, от какого бы то ни было центризма вообще. Метагалактика - или вся наша наблюдаемая астрономическая Вселенная как единое целое - стала описываться однородной и изотропной безграничной релятивисткой космологической моделью.

Свойства пространства и времени, принципы симметрии

Какие же основные свойства пространства и времени мы можем указать? Прежде всего, пространство и время объективны и реальны, т.е. существуют независимо от сознания людей и познания ими этой объективной реальности. Человек все более и более углубляет свои знания о ней. Однако в истории науки и философии существовал и другой взгляд на пространство, и время - как субъективных всеобщих форм нашего созерцания.

Согласно этой точке зрения пространство и время не присущи самим вещам, а зависят от познающего субъекта. В данном случае преувеличивается относительность нашего знания на каждом историческом этапе его развития. Эта точка зрения отстаивается сторонниками философии И. Канта.

Пространство и время являются также универсальными, всеобщими формами бытия материи. Нет явлений, событий, предметов, которые существовали бы вне пространства или вне времени. У Гегеля высшей реальностью является абсолютная идея, или абсолютный дух, который существует вне пространства и вне времени. Только производная от абсолютной идеи природа развертывается в пространстве.

Важным свойством пространства является его трехмерность. Положение любого предмета может быть точно определено только с помощью трех независимых величин - координат. В прямоугольной декартовой системе координат это - X, У, Z, называемые длиной, шириной и высотой. В сферической системе координат - радиус-вектор r и углы α и β. В цилиндрической системе - высота z, радиус-вектор и угол α.

В науке используется понятие многомерного пространства (n-мерного). Это понятие математической абстракции играет важную роль. К реальному пространству оно не имеет отношения. Каждая координата, например 6-мерного пространства, может указывать на какое-то любое свойство рассматриваемой физической реальности: температуру, плотность, скорость, массу и т.д. В последнее время была выдвинута гипотеза о реальных 11 измерениях в области микромира в первые моменты рождения нашей Вселенной: 10 - пространственных и 1 - временное. Затем из них возникает 4-мерный континуум (лат. continuum - непрерывное, сплошное).

В отличие от пространства, в каждую точку которого можно снова и снова возвращаться (и в этом отношении оно является как бы обратимым), время - необратимо и одномерно. Оно течет из прошлого через настоящее к будущему. Нельзя возвратиться назад в какую-либо точку времени, но нельзя и перескочить через какой-либо временной промежуток в будущее. Отсюда следует, что время составляет как бы рамки для причинно-следственных связей. Некоторые утверждают, что необратимость времени и его направленность определяются причинной связью, так как причина всегда предшествует следствию. Однако очевидно, что понятие предшествования уже предполагает время. Поэтому более прав Рейхенбах, который пишет: «Не только временной порядок, но и объединенный пространственно-временной порядок раскрываются как упорядочивающая схема, управляющая причинными цепями, и, таким образом, как выражение каузальной структуры вселенной».

Необратимость времени в макроскопических процессах находит свое воплощение в законе возрастания энтропии. В обратимых процессах энтропия (мера внутренней неупорядоченности системы) остается постоянной, в необратимых - возрастает. Реальные же процессы всегда необратимы. В замкнутой системе максимально возможная энтропия соответствует наступлению в ней теплового равновесия: разности температур в отдельных частях системы исчезают и макроскопические процессы становятся невозможными. Вся присущая системе энергия превращается в энергию неупорядоченного, хаотического движения микрочастиц, и обратный переход тепла в работу невозможен.

Пространство обладает свойством однородности и изотропности, а время - однородности. Однородность пространства заключается в равноправии всех его точек, а изотропность - в равноправии всех направлений. Во времени все точки равноправны, не существует преимущественной точки отсчета, любую можно принимать за начальную.

Указанные свойства пространства и времени связаны с главными законами физики - законами сохранения. Если свойства системы не меняются от преобразования переменных, то ей соответствует определенный закон сохранения. Это - одно из существенных выражений симметрии в мире. Симметрии относительно сдвига времени (однородности времени) соответствует закон сохранения энергии; симметрии относительно пространственного сдвига (однородности пространства) - закон сохранения импульса; симметрии по отношению поворота координатных осей (изотропности пространства) - закон сохранения момента импульса, или углового момента. Из этих свойств вытекает и независимость пространственно-временного интервала, его инвариантность и абсолютность по отношению ко всем системам отсчета.

В современной науке используются понятия биологического, психологического и социального пространства и времени. Эти понятия введены в связи с особенностями проявления пространственно-временных свойств нефизических объектов. Метрические (количественные) и топологические (качественные) свойства пространства и времени в таких объектах могут быть существенно отличны.

Так, биологическое пространство и время характеризуют особенности пространственно-временных параметров органической материи: биологическое бытие человеческого индивида, смену видов растительных и животных организмов, их жизнь и смерть.

Одним из первых проблему биологического пространства и времени начал анализировать В. И. Вернадский. Специфику биологического пространства он связывал с важнейшим отличительным признаком живого - наличием асимметричности пространственной структуры органических молекул.

Впервые свойство асимметрии органических молекул было обнаружено французским ученым, основателем научной микробиологии Луи Пастером. Развивая идеи Пастера, В. И. Вернадский представил молекулярную асимметрию как особое свойство пространства, связанное с жизнью.

Неотъемлемым признаком живого, по мнению Вернадского, является особая симметрия пространства, занятого живым веществом, а именно - резкое проявление левизны в материальном субстрате живого вещества (асимметрия - отсутствие у органических объектов свойства быть зеркально симметричными; у неорганических объектов строение их молекул симметрично). Расположение сердца и закручивание кишечника у человека почти всегда (99,98 %) левостороннее. Под живым веществом Вернадский подразумевает всю совокупность растительных и животных организмов, в том числе и человека.

Из особенностей биологического пространства Вернадский выводил и особенности протекания, в т.ч. прерывности и непрерывности, биологического времени. Это время должно отвечать пространству специфического строения живого вещества и не противоречить ему. Оно является определенным параметром состояния живого вещества. Вернадский объединяет его в единое биологическое пространство - время и связывает с ним процессы смены поколений, старения многоклеточных организмов, а также смерть как разрушение пространства-времени тел организмов.

Действительно, как установила современная биохимия, все живое, в отличие от неживого, обладает фундаментальным свойством: белки содержат только «левые» аминокислоты, а нуклеиновые кислоты - только «правые» сахара. В нашем теле у глюкозы правовращающая форма, у фруктозы - левовращающая.

Главный биологический смысл этой асимметрии живого - в обеспечении молекулярно-пространственной комплементарности (соответствия) при взаимодействии молекул.

Эта особенность пространственной асимметрии живого известна в современной науке под названием хиральности (от греч. χετιρ - рука).

Возникновение хиральной чистоты живого, как подтверждают современные научные исследования, произошло на определенном этапе эволюции природы. На этом этапе под действием пока неизвестных науке причин наступило полное разрушение зеркальной симметрии предбиологической среды. И только затем началось образование в хирально чистой среде коротких нуклеотидных цепочек - простейших ниток будущих ДНК и РНК.

Таким образом, возникновению биологических объектов и связанного с ними биологического пространства-времени предшествовали определенные этапы эволюции пространственно-временных свойств неорганических объектов.

Наиболее явственно отличия пространственно-временных свойств выступают на следующем этапе эволюции, когда под действием поисковой и трудовой деятельности, перестройки физиологических механизмов деятельности мозга происходит становление человеческой психики. Одновременно идет формирование нового феномена - психологического пространства и времени. Психическая регуляция движений индивида и его предметных действий происходит не только на уровне отражения внешнего физического пространства, но и на основе собственной телесной биомеханики и собственного пространства.

Наиболее интересным в связи с этим является разработка советским психофизиологом Н. А. Бернштейном теории моторного поля.

Моторное поле психики индивида создается посредством поисковых движений, зондирующих внешнее пространство во всех направлениях.

На основе этих движений в психике индивида и в его психомоторике формируется полимодальный (обобщенный) образ пространства. Этот образ включает совокупность особых метрических и топологических свойств: криволинейность, отсутствие жесткой привязки координат к координатам внешнего физического пространства, относительное безразличие к положению, преобладание топологии над метрикой, отсутствие право-левосторонней симметрии.

При этом поиск и опробование будущих предметных действий индивид осуществляет посредством идеальных образов, которые строятся на основе речевого общения с помощью таких психических процессов, как ощущения, восприятия, память, мышление.

Благодаря идеальным образам индивид обретает способность выходить за рамки данного мгновения, перемещаться в прошлое и в будущее, во времени и в пространстве как на осознаваемом уровне («в уме»), так, в особенности, на бессознательном - в сновидениях и галлюцинациях. Предметные действия над объектами могут заменяться идеальными психическими образами и операциями над значениями этих объектов. В наибольшей степени особенности психологического пространства и времени проявляются в сновидениях - на бессознательном уровне. Результаты многочисленных исследований показали, что одной из функций сновидения является эмоциональная стабилизация психики индивида. Индивид, лишенный способности видеть сновидения, может впасть в безумие. В его психологическом пространстве произойдет кумулятивное накопление обрывочных мыслей, образов, впечатлений, способных подавлять осознаваемые мысли и память. Впервые систематическое исследование сновидений как основной содержательной структуры психологического пространства предпринял основоположник психоанализа З. Фрейд. Он считал, что сновидения являются «устранением нарушающих сон (психических) раздражений путем галлюцинаторного удовлетворения».

Фрейд выявил неоднородность психологического пространства сновидений, его асимметрию, символизм, смещение. Одна из особенностей психологического времени, на которую указывает Фрейд, это - пропуск, модификация, перегруппировка материала сновидения, создающие эффект обратимости времени. Бессознательное не знает жизни и смерти, оно живет всевременно, одновременно прошлым, настоящим и будущим. В процессе экспериментального изучения сновидений современной психофизиологией было обнаружено существование стадий быстрого сна и его связи со сновидениями. Оказалось, что каждый человек видит сны несколько раз за ночь, а субъективная длительность сновидений соответствует объективной длительности периода быстрого сна. Индивид, разбуженный в начале быстрого сна, отчитывается о коротком сновидении, а разбуженный в конце - о длинном.

Психологическое пространство сновидений, степень его эмоциональной окраски связаны также с частотой сердечных сокращений и дыхания, выраженностью электрической активности кожи в последние минуты быстрого сна.