Hayalet deniz feneri: Arkanızdaki ışığı beyin neden ufukta görüyor

Avustralya'nın Büyük Set Resifi'nin en güneyindeki mercan adası Lady Elliot'ta gece kumsala inen biri önce arkasına, ağaçların üstünden dönen fener ışığına bakar. Sonra denize döner. Ufukta, karanlığın içinde düzenli aralıklarla süpürülen bir ışık daha vardır; sanki açıkta ikinci bir fener yanıp sönmektedir. Oysa orada ne fener vardır ne gemi. Işık, birkaç adım gerideki kulenin ta kendisinden gelmektedir.

Adada gerçekten iki fener bulunuyor: 1873'te dikilen eski kule 1995'te emekliye ayrıldı, görevi yanındaki çelik iskeleli yeni kule devraldı. Ziyaretçilerin "üçüncü" feneri sorması ise o kadar sık ki, Melbourne Üniversitesi araştırmacılarının aktardığına göre ada çalışanları bu soruya alışkın; Jeremy Somerville'in adaya dair rehber kitabı da dönen huzmelerin "çoğu zaman ufkun ötesindeki başka fenerlerle karıştırıldığını" yazıyor.

Bu tuhaflığın adı literatürde "hayalet fener yanılsaması". Open Mind dergisinde yayımlanan yeni çalışma, yanılsamanın nasıl oluştuğunu sayıya döküyor ve daha önce kimsenin dile getirmediği bir öngörüde bulunuyor. Önemi de tam burada: Kendi algımızın hangi koşulda, hangi mesafede şaştığını kestirebilmek, beynin dünyayı nasıl kurduğuna dair nadir bir pencere açıyor.

Serap değil: Hata havada değil, kafada

Denizde ufukta beliren hayali görüntüler denince akla ilk gelen serap olur. Serapta ışık, farklı sıcaklıktaki hava katmanlarından geçerken bükülür; Fata Morgana denen türünde uzaktaki kıyılar ya da gemiler havada asılı kule gibi görünebilir. Hayalet fenerde ise atmosfer işin içinde değil. Huzme düz gidiyor; yanlış olan, gözün getirdiği eksik bilgiden beynin çıkardığı sonuç.

Olgu yeni de değil. Charles Kemp, Weilun Xu ve Simon Cropper'ın derlediğine göre bilinen ilk tartışmalar 1930'larda Fransız bilim dergisi Comptes Rendus sayfalarında yapıldı; Kemp ile Cropper'ın The Conversation'da yazdığına göre bilinen en eski kayıt, 1937'de Bretanya kıyısında görülen bir örneği anlatıyor.

Karanlıkta mesafe: Beyin boşluğu beklentiyle dolduruyor

Ekibin açıklaması, algıyı bir tür olasılık hesabı gibi gören Bayesçi yaklaşıma dayanıyor. Buna göre beyin, duyulardan gelen kanıtı önceki deneyimden süzülmüş beklentilerle birleştirir. Gündüz derinlik ipucu boldur; gece açık denizde neredeyse hiç yoktur ve karar büyük ölçüde beklentiye kalır.

Araştırmacıların The Conversation'daki benzetmesi şöyle: Zifiri karanlık bir odada göz hizasında küçük, parlayan bir disk düşünün. Yakındaki küçük bir nesne de olabilir, uzaktaki büyük bir nesne de. Kanıt belirsiz olduğunda ne gördüğünüzü büyük ölçüde ne beklediğiniz belirler.

Ekip bu beklentiyi kafadan uydurmadı. Ormandan alışveriş caddesine 76 açık hava ortamının lazerle tarandığı bir veri setini kullanarak, bakış yukarı kalktıkça en yakın yüzeyin ortalama ne kadar uzakta olduğunu hesapladı. Gerçek dünyada başımızın üstündeki şeyler genellikle yakındır: bir dal, bir saçak, bir ağaç tepesi. Bu yüzden beyin, tepeden geçen huzmenin uzak uçlarını olduğundan çok daha yakına yerleştiriyor.

Sonrası basit bir hareket hesabı. Dönen bir bisiklet tekerleğinin telini düşünün: Göbekten uzaklaştıkça noktalar daha hızlı yol alır. Fener huzmesinin uzak ucu da aslında çok hızlı savrulur. Ama beyin o ucu yakında sandığında, onu yavaş hareket ediyor gibi yorumlar. Uzak uç yakın uçtan daha yavaş görünüyorsa tek tutarlı açıklama, dönüşün merkezinin, yani fenerin, önünüzde bir yerde olmasıdır.

Kritik mesafe: Kilometreler değil, yaklaşık 70 metre

Modelin en dikkat çekici yanı, sınanabilir bir sayı vermesi. Eski kayıtlarda yanılsama fenerden 1 kilometre (Colange ve Le Grand, 1937) ve 4 kilometre (Dunoyer, 1937) uzakta yaşanmıştı. Model ise 30 metre yüksekliğindeki bir fener için yanılsamanın gözlemci fenerin yaklaşık 67 metre önüne geçtiğinde başlaması gerektiğini söylüyor; ışığı 38 metre yükseklikte olan Lady Elliot feneri için bu eşik 89 metreye çıkıyor.

Yalnızca perspektife dayanan eski açıklamaya göre ise yanılsama fenerin hemen dibinde bile yaşanmalı; kritik bir eşiğin varlığı bu açıklamayla bağdaşmıyor.

Ekip öngörüyü Meta Quest 2 başlığıyla kurulan bir sanal gerçeklik deneyinde sınadı. Melbourne Üniversitesi'nden 31 öğrenci katıldı, biri ön kayıtta belirlenen ölçüte göre dışarıda bırakıldı. Katılımcılar, arkalarındaki sanal fenerle aralarındaki mesafe değiştikçe huzmenin arkadan mı önden mi geldiğini söyledi; ikinci yöntemde ise mesafeyi kendileri ayarladı.

Ölçüm	Sonuç
Modelin öngörüsü (30 m fener)	67 m
Basamak yöntemi (arkadan mı önden mi), ortanca	75 m
Ayarlama yöntemi, ortanca	112,5 m
Basamak yöntemi, yüzde 95 olasılık aralığı	51-95 m

Veriler makaledeki sonuçlardan derlendi. Kemp'in makaleye düştüğü nota göre kendisi ve ailesinden birkaç kişi de yanılsamayı adanın batı kıyısında, fenere 90 metreden yakın bir noktada yaşamış.

Açık kalan sorular

Çalışmanın sınırları da makalede açıkça yazılı. Model huzmeyi ince bir çizgi gibi ele alıyor; gerçek huzme ise koni biçiminde ve bu biçimin de yanılsamaya katkısı olabilir. Aynı model, yandan bakılan sabit bir huzmenin gözlemciye doğru kıvrılmış görüneceğini de öngörüyordu; deney bunu doğrulamadı ve yazarlar, gerçek dünyada da doğrulanmazsa modelin ciddi biçimde sarsılacağını kabul ediyor. Katılımcılar arasındaki farklar büyük, perspektif ya da parlaklık gibi başka etkenlerin de payı olabilir. Beynin bu mesafe beklentisini deneyimle mi öğrendiği yoksa evrimle mi edindiği de belirsiz.

Yazarlar hayalet feneri, ufka yakın Ay'ın neden daha büyük göründüğü sorusuna benzetiyor; o soru üzerine kütüphaneler dolusu çalışma var, fener yanılsamasının da aynı ilgiyi hak ettiğini düşünüyorlar. Sırada sabit ve yatay bir huzmeyle gerçek bir kıyıda yapılacak ölçüm var. Kemp ile Cropper'ın sözleriyle, bir fenerin yerini onlarca kilometre şaşırabiliyoruz, ama bunu çevremizi neredeyse her zaman doğru anlamamızı sağlayan nedenin ta kendisi yüzünden yapıyoruz.

Fotoğraf: Harbison, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons