Kwestia równowagi

Nasza maszyneria ciała skalibrowana jest do funkcjonowania w warunkach ziemskiej grawitacji. Przy jakich wartościach siły ciążenia przestaje funkcjonować poprawnie?

Problem jest o tyle istotny, że nasz system zachowania równowagi działa autonomicznie, w większości bez naszego świadomego udziału. Kiedy poślizgniemy się ryzykujemy spadniecie ze schodów, nie ma czasu na rozmyślania czy dogłębne analizy. Instynktownie machamy rękami i ustawiamy ciało w pozycji, w której odzyskujemy równowagę. Dzieje się to bardzo szybko i może się wydawać, że jest bardzo proste, ale spróbujmy podobny system zaprogramować humanoidalnemu  robotowi.

Zmysł równowagi to nie tylko unikanie upadków. Kiedy ktoś rzuca do nas piłkę z reguły potrafimy ją bez problemu złapać. Po prostu wiemy kiedy i gdzie wysunąć rękę, podczas gdy nasz mózg w tle dwoi się i troi, bierze pod uwagę odczyty z czujników, oczu, uszu, błędnika, żeby podać nam wynik na tacy. Nasze postrzeganie przestrzenne oparte jest na wieloletnim treningu metodą prób i błędów, która kalibruje nasz układ do określonych warunków zewnętrznych.

Kanadyjski zespół naukowców z Uniwersytetu Jork w Toronto, pod kierownictwem Laurence’a Harrisa wykonał badania, mające na celu ustalenie jak bardzo wrażliwy nasz zmysł równowagi jest na zmiany grawitacji, z jakimi będziemy mieli do czynienia na przykład podczas lądowania na innej planecie.

W tym celu ochotnicy umieszczani byli w wielkiej wirówce, podobnej do tej, w której masaż twarzy robił sobie James Bond w filmie „Moonraker”, przy czym ich ciała ułożone były na fotelu plecami do ziemi. Dzięki temu regulując obrotami wirówki można było symulować siłą odśrodkową różne poziomy siły ciążenia na kierunku głowa-nogi. Ochotnik zamknięty w kapsule wirówki nie widział świata na zewnątrz, natomiast na ekranie wyświetlane były symbole, które trzeba było zidentyfikować. Symbole były tak dobrane, by rozpoznać jak ochotnik odczuwa kierunek góra-dół. Na przykład litera „d”, którą można odczytać jako „p” lub cyfry 6 i 9.

Wyniki eksperymentu pokazują, że wystarczy siła ciążenia wielkości 15% naszej ziemskiej grawitacji by nasz układ równowagi działał poprawnie. Poniżej tego progu może dochodzić do pomyłek i przekłamań. To optymistyczna wiadomość, na Księżycu siła grawitacji to 17%, a na Marsie 38% tej ziemskiej.

Źródło grafiki: pixabay.com