//
Physik im Alltag und Naturphänomene, Physik und Kultur

Kann man die Lichtausbreitung sehen?

Wir sitzen auf einer Brücke über dem Arno in Florenz. Die Zeit verstreicht wie im Fluge, wie leider so oft, wenn die Umstände besonders schön sind. In dieser Einschätzung sind wir uns alle einig, auch wenn sie der gleichmäßig ablaufenden „physikalischen“ Zeit, wie sie unsere Uhren anzeigen widerspricht. Als es zu dämmern beginnt, leuchten plötzlich die Laternen entlang des Ufers auf. Wir sind uns einig, dass sie nicht auf einmal angehen, sondern nacheinander mit der nächsten Lampe beginnend bis zum entfernten Ende hin. Die Lichtreflexionen im Wasser tun es ihnen gleich.
Dieses Phänomen hatte ich schon vorher in meiner Heimatstadt erlebt und mir nichts weiter dabei gedacht. Aber als wir jetzt in dieser Runde darüber sprechen, erscheint es doch etwas mysteriös. Wie sollten denn die Lampen geschaltet sein, um dieses Nacheinander zu realisieren? Welchen Sinn könnte es haben. Und warum verläuft die Sequenz immer vom Beobachter weg?
Kurzum, was tut sich hier? Als erstes wurde der Gedanke geäußert, dass das Licht von den entfernteren Lampen mehr Zeit benötige zu unseren Augen zu kommen, als der von den näheren. Aber sofort wird klar, dass die Lichtgeschwindigkeit so groß und unsere Wahrnehmung so grob sind, dass der Gedanke nun wirklich abwegig ist. Auch die Idee, dass der Schaltimpuls vielleicht eine gewisse Zeit benötigt, um von einer Lampe zur nächsten zu gelangen, erweist sich als wenig hilfreich.
Ähnlich wie bei unserer Einschätzung der „Geschwindigkeit“ des Zeitverlaufs zeigt sich, dass die Physik hier nicht weiterhilft. Vielmehr hat man es mit einem wahrnehmungsphysiologischen Phänomen zu tun. Man könnte auch von einer optischen Täuschung sprechen: Ursache dafür ist die Tatsache, dass unser visuelles System auf einen schwachen Lichtreiz bis zu einer Zehntel Sekunde später reagiert als auf einen starken: Wenn zwei entfernte Lichtsignale zur selben Zeit ausgelöst werden, sehen wir das schwächere Signal zeitlich verzögert.
Dieser visual delay* kommt auch in diesem Phänomen zum Tragen. Obwohl die Lampen weitgehend identisch sind und zur gleichen Zeit aufleuchten, ist ihre scheinbare Helligkeit aufgrund der unterschiedlichen Entfernung entsprechend verschieden. Die Intensität des Lichts nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab. Daher wird das Lichtsignal deutlich später wahrgenommen, je weiter die entsprechende Lampe entfernt ist.
Ich vermute, dass das Aufleuchten der hellen orangefarbenen Warnlampen an Autobahnbaustellen nicht wie es scheint, immer vom Beobachter weg läuft, sondern die Lampen einfach nur rhythmisch an und ausgehen.


* J. A. Wilson, S. M. Anstis, The American J. of Psychology 1969, 82, 350.

Werbung

Diskussionen

9 Gedanken zu “Kann man die Lichtausbreitung sehen?

  1. Interessant.
    Trübe erinnere ich mich, dass man solcherlei Effekte bisweilen auszugleichen versuchte.
    Du hattest auch mal in der Architektur einige Beispiele gezeigt, in denen die tatsächliche Höhe eines stockwerks eine andere war wie die suggerierte.

    Verfasst von kopfundgestalt | 18. Juni 2022, 00:17
  2. Wieder eine interessante Entdeckung!

    Verfasst von Gisela Benseler | 18. Juni 2022, 08:44
  3. Wenn die Physik vielleicht zur Erklärung des Eindrucks nicht weiterhilft, wie du schreibst, so hilft sie doch zum Ausschluss falscher Erklärungsansätze.
    Unsere Wahrnehmung hat eine Menge Methoden, die uns beim Überleben zu helfen, so zum Beispiel auf die näher gelegene „Gefahr“ zuerst reagieren zu können.
    Sollte dies ein aktuelles Foto sein, so wünsche ich dir weiterhin viel Freude im Süden.

    Verfasst von Ule Rolff | 18. Juni 2022, 09:24
    • Du sagst es, liebe Ule. Wenn man nicht die physikalisch naheliegenden Lösungen als solche mit physikalischen Argumenten widerlegen könnte, käme man vielleicht gar nicht auf die Idee, es für eine optische Täuschung zu halten.
      Das Florenz-Foto liegt zeitlich etwas zurück. Oft habe ich während und unmittelbar nach dem Aufenthalt keine Zeit, die Beobachtungen gleich aufzuarbeiten.

      Verfasst von Joachim Schlichting | 18. Juni 2022, 10:43
  4. Beim Musikhören scheint es Ähnliches zu geben. Das Gehirn assoziert schon den nächsten Ton, hat aber auch den Vorgängerton zum aktuellen noch im Kopf. Auf diese Weise scheint „Melodie“ zu entstehen, eine Art Kontinuum von Tönen.

    Verfasst von kopfundgestalt | 18. Juni 2022, 12:36

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden /  Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden /  Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden /  Ändern )

Verbinde mit %s

Diese Seite verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahre, wie deine Kommentardaten verarbeitet werden..

Photoarchiv

%d Bloggern gefällt das: