大家都知道,方向感这东西是需要参照物的,东西南北如此,上下前后左右亦是如此!

地球既然是圆的,那么,此时此刻,地球另一端的人,岂不是头朝“下”,脚朝“上”了?他们为什么不会“掉下去”?

这个命题,相信普通大众有想过的都会有疑问,但基本上,我们能知道的解释,包括教科书,科普读物纪录片等解释说是直觉和重力 ,从结果上来看,没毛病!包括科学科普爱好者也这么认为,但是,有没有人去思考过背后的逻辑呢?

地球是圆的还是没有东南西北之分(既然地球是圆的)(1)

人类的感官直觉,是生命进化而来的!要回答上面两个问题,就得从感官效应说起。这个命题的感官直觉无非两个:视觉和触觉!衍生效应是神经和心理!这个就不多说,自行体会!

参照物的话有两种,观测者自身和地球上的物体或者地球自身。不同的参照物,效果不一样,对于地球自己而言,它是没有上下一说的,都是人自身的感受赋予的意义!

那么,地球另一端的人为什么不会“掉下去”?

人既然能在地球表面,靠的是重力与地表反作用力(电磁力)的平衡,其它任何物体也一样!

地球是圆的还是没有东南西北之分(既然地球是圆的)(2)

万有引力,相信大家都知道!人受多个引力,地心,太阳月亮星星都有,然而,引力的大小与相互间的质量成正比,与距离的平方成反比,太阳月亮星星都离得太远,所产生的引力可以忽略不计,而我们就在地球地表,受地球引力对比地外天体就大多了,所以几乎可以认为,人自身的引力的合力就是地心引力!地心引力指向地心!

其次又由于地球在转动,其又会产生惯性离心力,惯性离心力与地球引力的合力,就是重力!人之所以能静止在地面,就是重力与地表对人体的反作用力(电磁力)平衡。由于地球自转的角速度很小,一圈24小时,所产生的惯性离心力有限,所以,一般认为重力是指向地心的。

地球是圆的还是没有东南西北之分(既然地球是圆的)(3)

这样就清晰了,在地球上,无论你在“上面”

还是“下面”,包括任何一个地面位置(假设地球为理想球体),重力方向几乎都是指向地心,与地面垂直,所以,你往哪掉呢,掉到太空去?不可能,外太空没一个力能拖曳你的。你的受力方向永远指向地心!你人体的感受亦是如此!

“上”和“下”的概念区分,触觉和视觉的双重叠加!

地球自身是没有上下之分的,“上”和“下”的概念都是人自己定义的,那么是如何定义的呢?

直觉,对,就是感官直觉,这是最无力反驳的,人类对外界的观测都来源于此!

重力感的触觉与视觉:

人自身是不能感觉重力自身的,但是能够间接感受,比如你站在地面上,站的久了你的脚会很酸,那是因为,你的重力与地面的反作用力平衡,而支撑这一平衡的是你的身体,越往脚底靠所受重力越大,也就越酸疼,所以我们军训的时候最累酸的往往是脚底,然后小腿大腿。

地球是圆的还是没有东南西北之分(既然地球是圆的)(4)

再者,比方我们用绳子提着一个重物的时候,那就更直观了,绳子连同系着的物体都是笔直的指向地面,手也明显感受到一个向下的力而发酸!把手一放,物体也是笔直的掉落地下,我们不光触觉感受到,视觉也一样感受到!

也就是说,我们触觉上能间接感知到重力的存在,它是那么的真实且方向垂直于地面! 由于重力的体验,人们自然而然的就认为,往地面方向就是下,往天空方向就是上,毫无违和感!

“上”与“下”的视觉方向感:

由于重力的体验,上下的方向感就很好定义了,无非就是选择一个参照物而已!就如上文所说的“上天下地”!

对于人类自身而言,就是说把人自己身体当作参照物的时候,也是如此,往地面方向是下,天空方向是上。严格来说是以眼睛为参照物,眼睛往脚底方向为下,反方向就是眼睛往头顶方向就是上!这是站立的情况。躺着的话还是前面说的那样。

地球是圆的还是没有东南西北之分(既然地球是圆的)(5)

视觉惯性直觉与重力感相反的“错觉”!

还有一种情况,就是人体在倒立的时候。

1.乍一看有这种感觉:眼睛往头顶方向是上,往脚方向是下,还别说,还真这样感觉,那是因为惯性视觉思维所致。

2.然而这种情况,由于倒立,头部会充血,又会让你觉得往头部方向才是下!这就是视觉惯性方向和重力感方向相反导致的错觉!实际情况还是以重力方向为准!

3.试想一下,如果重力消失,那么视觉惯性就会占主导,眼睛朝头顶自然就是“上”了,朝脚部就是“下”了。在空间站这种感觉就很明显了!

综上所述:我们就很好理解地球另一端的人,头朝“下”,脚朝“上”的印象了,这是完全符合直觉与经验的,那是因为,你由此至终都是以个人的感官体验去看待,以自己作为参考物的。

地球是圆的还是没有东南西北之分(既然地球是圆的)(6)

实际上,地球另一端的人也是认为你头朝“下”,脚朝“上”的,两者的个人感觉都完全正确!都互相认为自己是头上脚下,认为对方头下脚上,对对方的视觉体验并不影响自身的实际体验,我为此称之为“视觉相对论”!

前后左右方向的概念

解决地球表面的上下问题后,这个就很简单了,几乎是不成文的规定。也是参照物的取向问题,比如以直立人体为参照,身前就是前,背后就是后,左右就是左右手方位。需要注意的是,以人自身以外的物体,最好是以人造物为参照,比如建筑物,因为人造物几乎都有具象化的前后概念,地表的大自然物体一般没有。有的话就最好,没有的话就选择东西南北的概念!

地球是圆的还是没有东南西北之分(既然地球是圆的)(7)

结语

相信大家对方向感的所有概念,东西南北,上下,前后左右都非常清晰了。我是从逻辑角度去讲解的,也是面向群众,所以会讲得比较深刻,这些都是认识世界的最基础的概念!后续的很多原创作品都是围绕此展开的,欢迎大家的关注与留言!

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