Zní to jako nesmysl, ale je to pravda – když se něčeho dotknete, ve skutečnosti se přímo nedotýkáte. Vnímáte pouze odpudivou sílu mezi elektrony, jak uvádí volně dostupná studie. Tato myšlenka vychází z kvantové fyziky a elektromagnetických sil. Co si pod tím ale představit?
Hmat je smysl, a ty klamou
Shodneme se, že hmat je jedním ze základních smyslů, který nám umožňuje interakci s okolním světem – vnímáme mechanické tlaky a teplotu prostřednictvím naší kůže. Když se například dotkneme skleněného stolu, cítíme jeho hladkost a pevnost. Naše vnímání dotyku je však výsledkem komplexních interakcí na mikroskopické úrovni.
Elektrony a elektromagnetické síly
Atomy, které tvoří všechny hmotné objekty, jsou obklopeny elektrony nesoucími záporný náboj. Elektrony kolem atomů v našich prstech a elektrony kolem atomů objektů se odpuzují díky elektromagnetické síle. Tento jev způsobuje, že se jádra atomů v našich prstech a jádra atomů objektů, kterých se dotýkáme, nikdy přímo nesetkají. Kvantová mechanika, věda zkoumající chování částic na atomové a subatomové úrovni, nám pak pomáhá lépe porozumět těmto procesům.
Elektrony kolem atomů jsou neustále v pohybu a vytvářejí elektrické pole, které brání jiným elektronům vstoupit do této oblasti. Když se tedy přiblížíme k objektu, elektrické pole našich elektronů začne „komunikovat“ s elektrickým polem elektronů objektu, což vyvolává pocit dotyku.
Dotýkáme se, a tím cítíme
Když cítíme dotyk, ve skutečnosti vnímáme odpudivou sílu mezi elektrony. Tato odpudivá síla je natolik výrazná, že nám dává pocit pevného kontaktu, i když se atomy nikdy přímo nedotknou. Tento pocit je zprostředkován našimi nervovými zakončeními v kůži a přenášen do mozku, jak uvádí studie The Physics of Touch: Interactions at the Nanoscale.
Receptory v naší kůži
Naše kůže obsahuje různé typy receptorů, které jsou citlivé na různé druhy mechanických podnětů. Meissnerova tělíska jsou citlivá na lehké dotyky a vibrace a pomáhají nám rozeznat jemné textury a hladké povrchy. Merkelovy disky jsou citlivé na tlak a texturu a pomáhají nám rozeznat detaily povrchů, například drsnost nebo chlupaté povrchy. Ruffiniho tělíska jsou citlivá na tah a tlak a pomáhají nám cítit prodloužený tlak a deformaci. Vaterovo–Paciniho tělíska jsou citlivá na hluboký tlak a rychlé vibrace a pomáhají nám cítit hrubší textury.
Když se dotkneme povrchu, elektrony na povrchu našich prstů komunikují s elektrony na povrchu objektu. Tyto interakce vytvářejí odpudivou sílu, kterou naše receptory vnímají a převádějí na elektrické signály, jež jsou odesílány do mozku. U hladkého povrchu jsou odpudivé síly rovnoměrně rozloženy, což způsobuje rovnoměrný tlak na receptory. Receptory jako Meissnerova tělíska a Merkelovy disky tento rovnoměrný tlak vnímají jako hladkost.
U drsného povrchu je tlak na receptory nerovnoměrný, což způsobuje změnu v odpudivých silách. Tyto změny vnímají Merkelovy disky a Ruffiniho tělíska jako drsnost. Chlupy na povrchu vyvolávají specifické pohyby a tlak na Meissnerova tělíska, která jsou citlivá na lehké dotyky a vibrace. Tyto pohyby mozek vyhodnocuje jako „chlupatý“ povrch. Mozek kombinuje informace z různých typů receptorů, aby vytvořil celkové vnímání povrchu, kterého se dotýkáme.
Na kvantové úrovni se nikdy ničeho přímo nedotkneme, ale to neznamená, že necítíme. Naše smysly jsou schopny velmi přesně vnímat odpudivé síly mezi elektrony jako různé druhy dotykových vjemů a náš mozek se postará o to nejdůležitější – řekne nám, co se děje...
Perlička na závěr? I když si myslíte, že sedíte, například na pohovce, ve skutečnosti se atomy vašeho těla nikdy nedotýkají atomů sedačky. Namísto toho jsou mezi nimi přítomny odpudivé síly mezi elektrony, které vytvářejí dojem dotyku. Náš mozek tuto komunikaci vyhodnocuje jako pevný dotyk, a proto vnímáme, že sedíme.
