Восприятие веса объекта определяется не исключительно его массой, но и визуальным контекстом. Исследование, проведенное британскими психологами, продемонстрировало, что наблюдение за медленным падением мяча в виртуальной среде может создавать иллюзию легкости у предметов, удерживаемых в руке.

Вес объекта воспринимается не только на основе его массы; мозг соотносит давление, ощущаемое на ладони, с визуальными ожиданиями. В результате, предметы одинаковой массы могут казаться разными по весу. Подобные когнитивные искажения позволяют лучше понять, как зрение и осязание совместно формируют наше восприятие физических характеристик окружающего пространства.

Британские ученые провели эксперимент, чтобы выяснить, способно ли движение объекта в виртуальной среде повлиять на ощущение веса реального предмета, удерживаемого в руке. Результаты исследования были опубликованы в журнале Biology Letters.

В ходе эксперимента испытуемые надевали гарнитуру виртуальной реальности, которая позволяла им наблюдать пейзаж, включающий песчаные дюны и ночное небо. На экране они видели падение футбольного мяча, траектория которого менялась в зависимости от режима: в одном случае он двигался с ускорением, характерным для Земли, а в другом – его ускорение было приблизительно в 2,6 раза меньше, что имитировало гравитацию на Марсе. При этом, несмотря на замедленное падение мяча, участники оставались в обычной лаборатории, и реального изменения силы тяжести не происходило.

Основываясь на предположении о том, что человек формирует привычные представления о движении предметов в течение жизни, исследователи стремились понять, как эти представления влияют на оценку веса. Они выдвинули гипотезу о том, что усвоенные модели гравитации используются и для определения тяжести. В случае, когда зрение демонстрирует мир с измененной силой притяжения, мозг может переоценить даже постоянное давление груза на руку.

Наблюдение этой сцены занимало около двух минут. В течение этого времени добровольцы сидели с левой рукой, покоящейся на подушке ладонью вверх. Экспериментатор помещал на их ладонь один из пяти внешне идентичных шариков, изготовленных методом трехмерной печати. Масса каждого шарика варьировалась от 20 до 40 граммов с шагом в 5 граммов.

Шарик оставался на ладони около двух секунд, после чего экспериментатор забирал его. Участнику предлагалось озвучить предполагаемый вес предмета в граммах. Важным условием было сохранение неподвижности руки. Добровольцам запрещалось поднимать шарики или проверять их массу тактильно. Оценка массы осуществлялась непосредственно во время пребывания в виртуальной реальности.

В ситуации с уменьшенным ускорением испытуемые склонны были оценивать предметы как менее тяжелые. Когда мяч падал с нормальным земным ускорением, добровольцы в среднем завышали массу примерно на 21%. В сценарии с замедленным падением средние оценки практически соответствовали фактической массе шариков.

В результате проведенного исследования было установлено, что при определении веса мозг анализирует визуальные данные, связанные с гравитацией, даже если ощущения от контакта руки с предметом остаются неизменными. При этом стоит отметить, что представленная работа не подтверждает возможность упрощения переноски тяжелых предметов посредством использования технологий виртуальной реальности, поскольку эксперимент ограничивался оценкой небольших грузов на неподвижной руке.