Muzej iluzija: Optičke iluzije, Tatjana Marković Topalović

Tatjana Marković Topalović (47), nastavnica fizike u Srednjoj medicinskoj školi "Dr Andra Jovanović" u Šapcu, posvećenošću i znanjem, svesna da provincija može da motiviše ali i potopi, ispisuje zlatne stranice srpske prosvete. Tako je 2014. godine proglašena za najboljeg predavača, a ove godine je u trci za najboljeg nastavnika na svetu, takmičenju, koje će se održati u Dubaiju. Na predlog njenog bivšeg učenika, Sanja Begović ju je pozvala da u Muzeju iluzija održi predavanje na temu Optičkih iluzija.

Optička iluzija je svaka iluzija koja vara ljudski vizualni sistem predstavljajući mu nešto što ne postoji ili na pogrešan način predstavlja ono što postoji. 

Optičke iluzije (varke) su predmet interesovanja naučnika, umetnika, oftamologa, psihologa, arhitekata, programera, a posledica su nesavršenosti naših čula. Uzmite samo za primer jedan uspešan 3D streetart ctrež koji vas uspešno vara, a vi se ne bunite.

Ko je za to kriv? Nesporazum ono što naše oči vide i informacija koje šalje našem mozgu. Kamera (oko) i procesor (mozak) ne rade istim brzinama. Oko beleži 26 slika u sekundi (tromost oka-kasni desetinku sekunde), a mozak u pauzi  stvara predikciju koja krije ovu optičku prevaru. Ljudski mozak prima neverovatno veliki broj informacija u jednom trenutku, pa je uspeo da razvije prečice za njihovu obradu. 

Kada gledamo u nešto, mi, zapravo, vidimo svetlost, a ona se zatim pretvara u elektirične signale koje mozak pretvara u sliku. Ovaj proces odigrava se u desetini sekunde, pa mozak prima neverovatno veliki broj informacija u jednom trenutku. Zbog toga mu je teško da se fokusira na sve odjednom, pa uprošćava ono što vidi i izdvaja samo ono bitno. 

Da je oko lenjo shvatio sam pri jelu i kupovini. I tada je ono htelo ono što mozak nije nikako želeo i odobravao. Bio je svega sit. Ali oči nisu... 

Grčki filozofi bili su jedni od prvih koji su pokušali da objasne fenomen optičkih iluzija. 

Epikur (341—270. p.n.e.) je smatrao da „um vidi i čuje, a sva ostala čula su slepa i gluva“, tj da su iskrivljena. 

Protagora (480. - 410. p.n.e.) je pak mislio da je „s našim čulima sve u redu, te da je okolina ta koja se menja“. 

Aristotel (384. -322. p.n.e.) je smatrao da je naša čula lako zavarati, da je „problem u pogrešnom načinu gledanja“. 

Platon ( 427. - 347. p.n.e.) se približio rešenju ustvrdivši da je u pitanju „konflikt čula i uma“.

Sledeći primer koji navodi nastavnica Topalović je holanski slikar ali i matematičar Moris Kornelis Ešer (1898.-1972.) poznat po svojim duborezima litografijama paradoksalnih i naizgled nemogućih prizora. 

Inspraciju je tražio u Ajnštajnovoj teoriji relativiteta, u matermatičkim teoremama proizašlim iz neeulidovske geometrije, u astronomskim posmatranjima, teoriji evolucije i Froidovoj psihoanalizi, ali i u romantičnim italijanskim krajolicima i raskošnim, mavarskim ornametima Alhambre. Populizatori nauke poput Karla Segana, Stivena Hokinga i Rodžera Penrouza rado su koristili su Ešerove ilustracije da bi široj publici približili teško shvatljive naučne teorije. 

Neke optičke iluzije plod su stoboskopskog efekta (izum Simona Ritera fon Stampfera (1790. – 1864.) ).

One koje čudi ovo preplitanje disciplina, naučnih oblasti i sveta umetnosti samo da podsetimo da se krajem XIX veka lekar u Srbiji često nazivao i fizikus. Važan doprinos u ovoj obalsti dao je jedan renesansni lik, Herman Ludvig  Ferdinand  fon  Helmholc, nemački doktor i fizičar, rođen u Posdamu 31. avgusta 1821. godine. Voleo je fiziku, ali ga je otac poslao da se školuje za doktora. No, svoja interesovanja je ugradio u svoje izume, od kojih je jedan i oftalmoskop (1851.),  instrument koji se koristi za ispitivanje unutrašnjosti ljudskog oka.

Prezasićenost bavljenjem ovom temom u XIX veku dovodi da interesovanje za ovu temu na trenutak zamre.

A onda se svršetkom II svetskog stvar pokreće s mrtve tačke. Patentira se hologram, dvodimenzionalna slika koja ljudskom oku deluje kao trodimenzionalni predmet. Princip holografije otkrio je 1948. godine mađarski naučnik Denis Gabor (1900 – 1979, za ovo je dobio Nobelovu nagradu 1971.) istraživajući mogućnosti bolje moći razlučivanja, no tek je šezdesetih godina XX veka otkriće lasera omogućilo praktičnu primenu holografije. Snimanje holograma se vrši na taj način što se objekt  osvetli paralelnim monohromatskim koherentnim snopom svetlosti (laser), a deo tog istog snopa pada i na fotoploču, na kojoj dolazi do interferencije dvaju polja svetlosti: izvornog koherentnog i raspršenog od snimanog predmeta. Na fotoploči (hologramu) ne vide se konture predmeta, nego interferencije koje u svojim tamnim i svetlim linijama sadrže sve informacije o smeru, intenzitetu i fazi svetlosti snimljenog predmeta. 

Da bi se iz holograma opet rekonstruisala slika, potrebno je ponoviti postupak kakav je upotrebljen pri dobijanju holograma. Kada se snimljeni hologram osvetli jednakim ravnomernim referentnim talasom koji pada na njega pod jednakim uglom kao i pri snimanju. Slika objekta dobijenog reprodukcijom holograma verna je objektu, iste je veličine kao i objekat, a zavizno o uglu posmatranja holograma moguće je videti predmete koji stoje jedan iza drugog. Posmatrač koji gleda hologram ima utisak da gleda na svetli predmet kroz okvir holograma. interesanto je i to da ako se hologramska ploča razbije svaki delić sadrži podatke o sveobuhvatnoj slici. Neki naučnici veruju da se svemir ponaša na sličan način kao hologram i da on postoji u nekoj vrsti sveobuhvatnog holograma. 

Ovo čemu nauka utire put u stopu prati umetnost te se pojavljuje umetnički pravac - optička umetnost (op-art). On je nastao i razvijao se krajem pedesetih i početkom šezdesetih godina XX veka. Prvi put je ovaj naziv upotrebljen 23. oktobra 1964. godine u neautorizovanom članku objavljenom u Tajmu. 

Umetnici koji pribegavaju ovom pravcu moraju biti dobri poznavaoci geometrije, fiziologije oka i optike. Oni pokušavaju da upotrebom crno-belih geometrijskih obrazaca, rastera i ostalih tehnika doaraju optičku iluziju i utisak pokreta ili nestabilnosti u svojim delima. Tako dolazimo i do Kurta Venera 1958.) koji stvara u 3D maniru.

A onda je Tatjana Marković Topalović rešila da nam u praksi pokaže ono o čemu nam je rečju i slikom pripovedala. Pokazala nam je čašu od debljeg stakla napunjenu žutom, gustom tečnošću i pitala nas šta vidimo. Nije se ni trudila da u uglu sobe prikrije plastičnu bocu s uljem. Svi su kao iz topa ispalili čaša s uljem. 

„Nešto drugo? Iko?“, pokušavala je da dobije neko drugo, zanimljivije tumačenje. Zavladao je opšti muk. 

Odsula je ulje iz čaše i u njoj se pojavila jedna manja, rakijska čašica. Dotada nevidljiva. Koju smo prevideli usled male razlike indeksa prelamanja svetlosti između stakla i ulja-svega 0,05. 

Onda je nam je pokazala papirić s linijama čije su strelice pokazivale ulevo. Stavila ih je iza prazne čaše i ništa se nije desilo. A onda je u čašu usula vodu i volšebno su strelice promenile smer (ulivanjem vode dobili smo puno sočivo). Ko kaže da je nauka dosadna i da ne može da bude zabavna?

Na kraju predavanja pomenula nam je i geometrijski iskrivljenu Amesovu sobu, kakva postoji i u ovom Muzeju iluzija. Ona je izum iz 1946. godine i zavisno gde stanete- ona može ili da vas uveća ili da vas smanji. Već po volji, samo pazite da stanete tamo gde treba. 

Tatjana Marković Topalović je diplomirala je na Fizičkom fakultetu u Beogradu na Katedri za fiziku čvrstog stanja, a magistrirala na Univerzitetu u Novom Sadu na Katedri za Medicinsku fiziku. Doktorant je nastave fizike na Fizičkom fakultetu u Beogradu. 

Koautor je Parka nauke u Šapcu, prvog i jedinog te vrste u Srbiji i jugoistočnoj  Evropi. Koordinator je sajta „Ruka u testu“ za Mačvanski okrug od 2007. godine. 

Da ne posustaje u entuzijazmu govori i podatak da ima licencu da koristi CERN softvere (jedna od 12 nastavnika u Srbiji) i pravo da drži predavanja na ovu temu, a ne izbegava da decu upozna i sa svetom robota, a planira i izgradnju planetarijuma u Šapcu.

Dobitnik je brojnih nagrada u zemlji i inostranstvu kao što su: najbolji edukator Srbije za 2014. godinu ispred Udruženja za podsticanje preduzetništva “Živojin Mišić“, nagrada Francuske ambasade za naučno opismenjavanje dece Srbije (2012), nagrada Astronomskog društva „Ruđer Bošković“ za razvijanje svesti o Univerzumu (2011), šest priznanja i pohvala za spremanje učenika za takmičenje (Gimnazija i Medicinska škola, 1998-2015), druga nagrada Ministarstva prosvete i ZEPTER-a, za obrazovni film „Moć vode“, nagrada Francuske ambasade za projekat određivanja bioloških pasoša drveća (2015), dve prve nagrade u Srbiji, Društva za akademski razvoj „Kultura na dar“ za trominutni film o kulturnoj vrednosti grada. Napisala je i objavila 12 stručnih radova u Zbornicima stručnih radova i vodila pet radionica na Republičkim seminarima o nastavi fizike.

Za ovakav interesantan i popularan pristup nauci skromno zahvaljuje majci istoričaru umetnosti, bogatoj očevoj bibliteci  i različitim profesijama u porodici.