Связь человека с внешним миром

Информацию об окружающем мире и его свойствах человек получает

через органы чувств. Эта информация может восприниматься человеком как

через специальные измерительные приборы, так и непосредственно.

Органы чувств человека – это органы

слух

зрение

обоняние

вкус

зрения, слуха, осязания, обоняния, вкуса и

вестибулярный аппарат (акселерационные

осязание

анализаторы).

Каждый

орган

чувств

включает в себя рецепторы, реагирующие на

вестибулярный

аппарат

всякое воздействие и проводящие пути,

связывающие

рецепторы

с

центральной

Рис.2 Органы чувств

нервной

системой.

Воздействия

на

человека

рецепторы

могут

быть,

например,

физические, химические и т.д.

Что такое рецептор? Происходит от латинского слова recipere –

получать.

Рецепторы

–

это концевые

образования

нервных

волокон,

воспринимающие раздражения из внешней (экстероцепторы) и внутренней

(интероцепторы) среды организма человека.

Воспринимаемые рецепторами физические сигналы преобразуются в

нервные импульсы электрохимической природы, которые распространяются по

нервной системе со скоростью от 5 до 125 м/с (от 18 до 450 км/ч). Рецепторы

кодируют различные виды сигналов в единый универсальный частотно-

импульсный код. Число нервных импульсов в единицу времени пропорцио-

нально интенсивности сигналов, воспринимаемых рецепторами (т.е. чем силь-

нее сигнал, тем больше частота нервных импульсов). Т.е. человек сам по себе

уже сложнейший измерительный прибор.

13

Больше всего информации поступает к нам через зрение (до 80%) и слух

(до 18%), а остальная информация – через осязание, обоняние, вкус и вестибу-

лярный аппарат.

Внешний по отношению к человеку мир можно описать физико-

химическими, биологическими, психологическими и социальными свойствами.

Мы будем рассматривать только физико-химические воздействия на человека.

Из этих воздействий рассмотрим электромагнитные колебания и акустические

колебания.

Спектр электромагнитных колебаний от 10-9 мкм (т.е. одна триллион-

ная миллиметра) для ã-излучения до 1011 мкм (или 100 км) для радиоканалов

связи. Т.е. диапазон от 10-9 до 1011 мкм составляет 1020 мкм. Внутри этого диа-

пазона – инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое и рентге-

новские излучения. Все эти излучения воздействуют на человека. Но чувстви-

тельным, т.е. воспринимаемым осознанно центральной нервной системой, яв-

ляется только видимый свет с длиной волны от 0,4 до 0,76 мкм (т.е. от 400 мм

до 760 мм). Это мы говорим не о расстоянии, а о спектре, о длине волны. В

другом диапазоне наши органы зрения имеют нулевую чувствительность. Но в

этом диапазоне чувствительность зрения очень высокая, наш глаз различает 570

градаций по интенсивности (ярче - бледнее) и 148 по цвету (т.е. по длине вол-

ны). Современные измерительные приборы такой чувствительностью не обла-

дают.

Акустические колебания. Диапазон этих колебаний от инфразвука с

частотой 10-5 Гц до гиперзвука 1011 Гц. (для сравнения – частота напряжения в

электрической сети 50 Гц). Внутри этого диапазона есть ультразвуки (104 - 109

Гц). Человек слышит звук от 16 до 20000 Гц. Средний человек в этом диапазоне

может различить до 325 градаций по интенсивности (громче – тише) и до 1800

градаций по частоте (выше – ниже). Если современная аппаратура и обладает

такой чувствительностью, то различать сочетания звуков, как человек, она пока

не может.

Путем тренировки человек способен значительно увеличить чувстви-

тельность своих органов чувств и расширить воспринимаемый диапазон.

Итак, человек имеет огромные возможности в непосредственном полу-

чении информации о свойствах окружающих объектов. Например, мы можем

оценить (т.е. измерить) температуру тела больного человека, прикоснувшись к

нему своим телом. Мы можем сказать, что температура нормальная (36-37оС)

или высокая (39-40оС).

Можно оценить расстояние достаточно точно. Некоторые ухитряются

оценить, какое напряжение в электрической цепи, можно оценить мощность

электрической лампочки по ее свечению и т.д.

Дегустаторы вин или пищевых продуктов тоже выполняют измеритель-

ную процедуру.

Но несмотря на это, возможности человека очень ограничены. Поэтому

человек стал придумывать, как измерять точнее и как измерить то, что человек

измерить вообще не мог. Пришлось придумывать технические средства - при-

боры.

Сначала функции простейшего прибора выполнял человек. Шагами из-

мерялось расстояние, длина и ширина – ладонями, саженями, локтями и т.д. Но

с появлением измерительных приборов в измерительной процедуре стал участ-

вовать как человек, так и техническое средство – измерительный прибор.