12. Piknik Naukowy Polskiego Radia i Centrum Nauki Kopernik

Stepowanie na balonie, „magiczne oko”, nietypowy mecz piłki nożnej, czarodzieje trzeciego wymiaru, iluzje i złudzenia optyczne - te i inne atrakcje czekają gości 12. Pikniku Naukowego w namiotach Centrum Nauki Kopernik. Zapraszamy w sobotę 14 czerwca, godz. 11-20 na Rynek Nowego Miasta oraz Podzamcze.

W tym roku po raz pierwszy współorganizatorem Pikniku Naukowego, obok Polskiego Radia, jest Centrum Nauki Kopernik. Poza współorganizacją, Centrum wystąpi też ze swoimi pokazami na obu scenach oraz z eksperymentrami w namiotach na Rynku Nowego Miasta i na Podzamczu.

W namiotach Kopernika (nr 23, 24, 25, 26 – na Rynku Nowego Miasta, tuż obok Kościoła Sióstr Sakramentek) będzie można stworzyć własny trójwymiarowy obraz, dowiedzieć się czym są anaglify, przekonać się jak łatwo można oszukać zmysły oraz poznać Smoka (Dragon illusion).  Na Podzamczu (koło stanowiska nr 71) zapraszamy na nietypowy mecz piłki nożnej. Tu przeciwnikiem futbolisty będzie… sama piłka. Ale piłka nietypowa – z przesuniętym środkiem ciężkości. Będzie można spróbować strzelać taką piłką do bramek. Na obu scenach Pikniku występować będą animatorzy Centrum. Podczas ich pokazów przekonamy się, czy można stepować na balonie oraz zobaczymy „grom spadający z jasnego nieba”.

Smoka (Dragon illusion) oraz okulary do oglądania anaglifów można otrzymać na Pikniku Naukowym w namiotach nr 23-26 Centrum Nauki Kopernik.

Program Pikniku Naukowego ... więcej

Zapraszamy!

*   *   *

POKAZY NA RYNKU

Zapraszamy do trzeciego wymiaru!

W namiotach nr 23, 24, 25, 26 na Rynku Nowego Miasta, tuż obok Kościoła Sióstr Sakramentek, Centrum ustawi interaktywne urządzenia z objazdowej wystawy „Eksperymentuj!”. Gwoździem programu będą jednak iluzje optyczne. Pod wpływem koloru, kontrastu, perspektywy można skierować mózg na błędny tok myślenia. Można sprawić, że zobaczymy coś, co tak naprawdę nie istnieje, jest tylko iluzją.

1. Widzenie trójwymiarowe. Oglądanie autostereogramów (obrazów zwanych „magicznym okiem”). Trójwymiarowe prezentacje oglądane przez specjalne okulary. Kiedy patrzymy na jakiś przedmiot każde z naszych oczu widzi go nieco inaczej. Do mózgu docierają więc dwa obrazy tego samego obiektu. Następnie są one przetwarzane przez mózg i... dzięki temu widzimy przestrzenny obraz. Ten sam efekt możemy uzyskać „podsuwając” mózgowi odpowiednio spreparowane płaskie obrazy. Sposobów na ich przygotowanie jest wiele. My – zaproponujemy kilka z nich.

2. Czarodzieje trzeciego wymiaru. Tworzenie trójwymiarowego obrazu. Własnoręczne przygotowanie trójwymiarowego obrazu nie jest trudne. Zapraszamy więc do wspólnej zabawy. Interaktywne stanowisko składające się z monitora, komputera i drukarki pozwoli każdemu wyczarować przestrzenne obrazy. Oglądanie anaglifów przez specjalne okulary z dwoma filtrami: lewym w kolorze czerwonym i prawym w kolorze cyjan (niebieskozielonym).

3. Iluzje i złudzenia. Złudzenia to nie tylko trzeci wymiar. Przygotowaliśmy więc zestaw najciekawszych iluzji opartych na różnych mechanizmach fizjologicznych, deformacjach kształtu i przestrzeni, zabawie z perspektywą i kolorem. Będzie się można przekonać jak łatwo można oszukać zmysły. Interaktywne stanowisko z eksponatami prezentującymi różne rodzaje iluzji.

4. Smok (Dragon illusion) - Dlaczego widzimy pysk smoka jako wypukły chociaż jest wklęsły? Jak to się dzieje, że smok wodzi za nami wzrokiem?

*   *   * 

POKAZY NA PODZAMCZU

Na Podzamczu (koło stanowiska nr 71) Centrum Nauki Kopernik organizuje nietypowy mecz piłki nożnej. Tu przeciwnikiem futbolisty będzie… sama piłka. Ale piłka nietypowa – z przesuniętym środkiem ciężkości. W zwykłej piłce środek ciężkości jest umieszczony w środku geometrycznym. Przesunięcie środka ciężkości w inne miejsce sprawia, że piłka zacznie się zachowywać nieprzewidywalnie. W godz. 12.00 - 15.00 będą rywalizować drużyny zgłoszone przez uczestników i organizatorów Pikniku. O godz. 16.00 zmierzą się najlepsza drużyna wyłoniona w tych rozgrywkach i drużyna Radia Euro.

Przez cały czas będzie można także strzelać do bramek piłką z przesuniętym środkiem ciężkości na specjalnie przygotowanych stanowiskach w namiocie nr 159. 

*   *   *   

POKAZY NA SCENACH PIKNIKU

Centrum Nauki Kopernik wystąpi z pokazami na scenach na Rynku Nowego Miasta (stanowisko nr 1) i Podzamczu (stanowisko nr 71). Pierwszy pokaz: „Stepowanie na balonie” udowodni niezwykłe właściwości balonów, drugi wybuchowy pokaz: „Grom z jasnego nieba” pokaże różnice między eksplozją a implozją.

*   *   *  

SMOK (Dragon illusion)

            




Smok (Dragon illusion) - zobacz film

                      fot. M.Malinowska

Jak to się dzieje, że gdy patrzymy na wklęsły pysk Smoka wydaje nam się, że jest wypukły? Dlaczego, kiedy się przemieszczamy jednocześnie patrząc na Smoka, to wydaje nam się, że cały czas wodzi za nami wzrokiem i rusza głową? Na te efekty składają się zjawiska fizyczne i psychologiczne. Iluzje i złudzenia tego typu polegają na oszukiwaniu mózgu, wykorzystują jego niedoskonałości i nawyki.

Postrzeganie wklęsłego pyska Smoka jako wypukłego ma podłoże psychologiczne. Nasz mózg gromadzi informacje i uczy się przez całe życie. Na przykład nauczyliśmy się, że twarze ludzi i pyski zwierząt są wypukłe. W naszym smoku najważniejsze jest odpowiednie ustawienie, nachylenie poszczególnych części pyska – charakterystycznych punktów i powierzchni, zębów przednich do bocznych, nosa do oczu itd. Resztę pracy – ‘uwypuklenie’ pyska – wykonuje nasz mózg. Narząd wzroku jest tak skonstruowany, że obraz rzeczywisty trójwymiarowy (3D) zostaje przekształcony w oku na dwuwymiarowy (2D) i dopiero potem znów na przestrzenny (3D) w korze wzrokowej mózgu. Iluzja wypukłego pyska powstaje na skutek błędnej zamiany obrazu 2D na 3D.

A jak to się dzieje, że kiedy się przemieszczamy jednocześnie patrząc na Smoka, to wydaje nam się, że cały czas wodzi za nami wzrokiem i rusza głową? Istotną rolę odgrywa tu fakt, że pysk naszego Smoka jest wklęsły. Łączy się to z pojęciem paralaksy, które między innymi mówi, że postrzeganie odległości między punktami w przestrzeni będzie się zmieniać przy zmianie kąta ich obserwowania. Takimi punktami są na przykład oczy Smoka. Kiedy obchodzimy go ze strony prawej do lewej odnosimy wrażenie, że odstęp dzielący oczy zmniejsza się. Równocześnie mamy wrażenie, że odległości między bocznymi zębami są coraz większe. Wydaje nam się, że Smok sam obraca łeb w prawo. Zasada ta działa na wszystkie odległości, płaszczyzny i krawędzie, które raz się wydłużają, raz skracają. 

Zatem to nie Smok jest oszustem, ale nasz własny mózg! Iluzja tego typu, zwana iluzją wklęsłej twarzy, działa nie tylko w przypadku pysków czy twarzy, ale również z innymi przedmiotami. Ważne jest, żeby rzeczywista forma modeli – ta, z którą można zetknąć się na co dzień - była wypukła i do tego rozpoznawalna dla obserwatora.

*   *   *

PIŁKA NOŻNA Z PRZESUNIĘTYM ŚRODKIEM CIĘŻKOŚCI

Piłka niezmodyfikowana ma środek ciężkości w środku geometrycznym. Ponieważ jest to jednocześnie najcięższy jej punkt, to dąży on do ustawienia się w najniższym możliwym położeniu. Ponieważ w każdym położeniu piłki jest w takiej samej odległości od podłoża, to toczenie się piłki przebiega bez oporów.

Piłka zmodyfikowana ma środek ciężkości w innym miejscu niż środek geometryczny. Siła grawitacji stara się ustawić środek ciężkości w najniższym punkcie, więc piłka będzie toczyła się tak, by zmierzał on do jak najniższego położenia. Ruch piłki jest wtedy wypadkową toczenia wokół środka geometrycznego i siły asymetrycznej względem niego, pochodzącej od przesuniętego środka ciężkości.

*   *   * 

ANAGLIFY CZYLI OBRAZY TRÓJWYMIAROWE

Podobnie jak ssaki drapieżne człowiek ma zdolność widzenia trójwymiarowego. Zawdzięczamy to zdolności widzenia stereoskopowego (stereoskopia z greckiego: postrzeganie przedmiotów jako trójwymiarowych). Oglądamy świat za pomocą dwojga oczu, a więc do naszego mózgu docierają dwa płaskie obrazy tego samego przedmiotu. Dzięki temu, że oczy są oddalone od siebie o kilka centymetrów, każde z nich widzi obserwowany przedmiot pod nieco innym kątem. Dopiero nałożenie tych dwóch obrazów przez mózg pozwala nam dostrzec efekt głębi i umożliwia dokładne umiejscowienie przedmiotów w przestrzeni oraz ocenę odległości między nimi. Mózg rozpoznaje te odległości na podstawie różnic w obrazach dostarczonych przez lewe i prawe oko.
Czy można oszukać nasz mózg tak, aby płaski obraz rozpoznał jako trójwymiarowy? Tak, nawet na kilka sposobów – na przykład dzięki anaglifom.
Sporządzenie anaglifów polega na nałożeniu na siebie dwóch zdjęć, wykonanych z niewielkim poziomym przesunięciem (ok. 7 cm), odpowiadającym obrazom dla lewego i prawego oka. Prawy obraz drukuje się atramentem czerwonym, a lewy niebieskozielonym. Tak wykonane obrazy ogląda się przez specjalne okulary z dwoma filtrami: lewym w kolorze czerwonym i prawym w kolorze cyjan (niebieskozielonym). Powodują one, że oko za filtrem czerwonym „widzi wszystko” prócz czerwieni, a za filtrem niebieskozielonym - wszystko prócz tego właśnie koloru. Dzieje się tak dlatego, że oko przesłonięte filtrem czerwonym, odbiera ten kolor jako biały, a niebieskozielony jako czarny. Oko przesłonięte filtrem niebieskozielonym, ten kolor na obrazku odbiera jako biały, zaś czerwony - jako czarny. Te różnice powodują, że do mózgu co prawda dociera jeden obraz ale za to z każdego oka nieco inny. Nasz mózg rozpoznaje te różnice i "składa" obrazy w jedną, trójwymiarową całość. Różnice w rozłożeniu czerni i bieli w dwóch odebranych przez mózg obrazach interpretowane są różnie, a więc dają złudzenie perspektywy! Uwaga: wystarczy założyć okulary odwrotnie, by efekt trójwymiarowości zniknął!

Okulary do oglądania anaglifów można otrzymać na Pikniku Naukowym w namiotach nr 23-26 Centrum Nauki Kopernik.