Относительные геометрические ориентации и направления

Введение

Относительные геометрические ориентации

Другие значения наиболее распространенных терминов для относительных направлений

Относительные направления относительно тела (также известные как эгоцентрические координаты) – это геометрические ориентации относительно объекта, такого как тело человека или дорожный знак. Наиболее распространенные из них: лево и право; перед и зад; верх и низ. Они формируют три пары ортогональных осей.

Традиции и обычаи

Поскольку определения левого и правого, основанные на геометрии естественной среды, являются громоздкими, на практике значение слов, обозначающих относительное направление, передается посредством традиции, аккультурации, образования и прямой отсылки. Одно из распространенных определений "вверх" и "вниз" использует гравитацию Земли в качестве системы отсчета. Поскольку существует заметная сила гравитации, действующая между Землей и любым другим близлежащим объектом, "вниз" определяется как направление, в котором объект движется относительно Земли при свободном падении. "Вверх" определяется как противоположное направлению "вниз". Другое распространенное определение использует человеческое тело, стоящее прямо, в качестве системы отсчета. В этом случае "вверх" определяется как направление от ног к голове, перпендикулярно поверхности Земли. В большинстве случаев "вверх" – это ориентированное на направление положение, как правило, противоположное направлению гравитационного притяжения. В ситуациях, когда необходима общая система отсчета, наиболее распространено использование эгоцентрической точки зрения. Простой пример – дорожные знаки. Другой пример – расстановка актеров на сцене, где "сценический левый край" и "сценический правый край" по соглашению определяются с точки зрения актеров, обращенных к зрителям. "Вверх сцены" и "вниз сцены" не соответствуют направлению гравитации, но по соглашению означают удаление от и приближение к зрителям. Примером неэгоцентрической точки зрения является макет страницы, где относительные термины "верхняя половина", "левый колонтитул" и т. д. определяются с точки зрения наблюдателя, но используются в обратном порядке для наборщика, возвращаясь к эгоцентрической точке зрения. В медицине и науке, где важны точные определения, относительные направления (левое и правое) относятся к сторонам организма, а не к сторонам наблюдателя. То же самое верно и в геральдике, где левое и правое на гербе рассматриваются так, как будто щит держит его владелец. Чтобы избежать путаницы, используется латинская терминология: dexter и sinister для обозначения правого и левого. "Собственная правая" и "собственная левая" – термины, в основном используемые для описания художественных изображений, позволяющие избежать потенциальной путаницы, когда "собственная" правая или "собственная" левая рука фигуры находится на левой стороне, как ее видит зритель спереди. Направление "вперед" и "назад" могут быть определены относительно движения объекта или организма. "Вперед" определяется как направление движения объекта. "Назад" определяется как противоположное направлению "вперед". В качестве альтернативы, "вперед" может быть направлением, указываемым носом наблюдателя, а "назад" – направлением от носа к сагиттальному шву в черепе наблюдателя. По отношению к кораблю "вперед" указывает относительное положение любого объекта, расположенного в направлении движения корабля. Для симметричных объектов также необходимо определить направление "вперед" и "назад" с точки зрения ожидаемого направления. Многие поезда общественного транспорта построены симметрично с парными кабинами управления, и определения "вперед", "назад", "влево" и "вправо" являются временными. На значительном расстоянии от магнитных полюсов можно определить, какая рука какая, используя магнитный компас и солнце. Стоя лицом к солнцу, до полудня, северная стрелка компаса указывает на "левую" руку. После полудня – на "правую".

Since definitions of left and right based on the geometry of the natural environment are unwieldy, in practice, the meaning of relative direction words is conveyed through tradition, acculturation, education, and direct reference. One common definition of up and down uses the gravity of Earth as a frame of reference. Since there is a very noticeable force of gravity acting between the Earth and any other nearby object, down is defined as that direction which an object moves in reference to the Earth when the object is allowed to fall freely. Up is then defined as the opposite direction of down. Another common definition uses a human body, standing upright, as a frame of reference. In that case, up is defined as the direction from feet to head, perpendicular to the surface of the Earth. In most cases, up is a directionally oriented position generally opposite to that of the pull of gravity. In situations where a common frame of reference is needed, it is most common to use an egocentric view. A simple example is road signage. Another example is stage blocking, where "stage left" "stage right" are, by convention, defined from the point of view of actors facing the audience. "Upstage" and "downstage" do not follow gravity but by convention mean away from and towards the audience. An example of a non egocentric view is page layout, where the relative terms "upper half" "left margin," etc. are defined in terms of the observer but employed in reverse for a type compositor, returning to an egocentric view. In medicine and science, where precise definitions are crucial, relative directions (left and right) are the sides of the organism, not those of the observer. The same is true in heraldry, where left and right in a coat of arms is treated as if the shield were being held by the armiger. To avoid confusion, Latin terminology is employed: dexter and sinister for right and left. Proper right and proper left are terms mainly used to describe artistic images, and overcome the potential confusion that a figure's "own" right or "proper right" hand is on the left hand as the viewer sees it from the front. Forward and backward may be defined by referring to an object's or organism's motion. Forward is defined as the direction in which the object is moving. Backward is then defined as the opposite direction to forward. Alternatively, 'forward' may be the direction pointed by the observer's nose, defining 'backward' as the direction from the nose to the sagittal border in the observer's skull. With respect to a ship 'forward' would indicate the relative position of any object lying in the direction the ship is pointing. For symmetrical objects, it is also necessary to define forward and backward in terms of expected direction. Many mass transit trains are built symmetrically with paired control booths, and definitions of forward, backward, left, and right are temporary. Given significant distance from the magnetic poles, one can figure which hand is which using a magnetic compass and the sun. Facing the sun, before noon, the north pointer of the compass points to the "left" hand. After noon, it points to the "right".

Геометрия природной среды

Правило правой руки – один из распространенных способов установления связи между тремя основными направлениями. На протяжении многих лет фундаментальным вопросом в физике было то, будет ли правило левой руки эквивалентным. Многие природные структуры, включая человеческое тело, обладают определенной "хиральностью", но широко считалось, что природа не различает эти две возможности. Это изменилось с открытием нарушений четности в физике частиц. Если образец атомов кобальта-60 намагничен таким образом, что они вращаются против часовой стрелки вокруг некоторой оси, то бета-излучение, возникающее в результате их ядерного распада, будет преимущественно направлено противоположно этой оси. Поскольку вращение против часовой стрелки можно определить относительно направлений "вверх", "вперед" и "вправо", этот эксперимент однозначно различает левое и правое, используя только природные элементы: если бы направления были обращены, или атомы вращались по часовой стрелке, излучение следовало бы оси вращения, а не было бы направлено противоположно ей.

Морская терминология

Нос, корма, левый борт, правый борт, передняя и задняя части – это морские термины, обозначающие безличные относительные направления в системе координат людей, находящихся на движущемся судне. Необходимость в таких безличных терминах особенно заметна в гребной лодке, где большинство членов экипажа сидят лицом по ходу движения ("назад"), поэтому весла справа от них фактически находятся с левого борта лодки. Гребцы предпочитают использовать термины "бортовой" и "носовой" вместо "левый", "правый", "левый борт" и "правый борт". Это происходит от традиции, когда весло гребца, сидящего ближе всего к корме, находится с левого борта лодки.

Культуры без относительных направлений

Большинство человеческих культур используют относительные направления для ориентирования, но существуют исключения. В некоторых австралийских языках аборигенов, таких как гугу имитирр, каярдИлд и куук таайорре, отсутствуют слова для обозначения эгоцентрических направлений; вместо этого говорящие используют исключительно кардинальные направления, даже при описании небольших пространств. Например, если они хотят попросить кого-то подвинуться на сиденье, чтобы освободить место, они могут сказать: «Подвинься немного на восток». Чтобы сказать кому-то, где именно он оставил что-то в доме, они могут сказать: «Я оставил это на южной кромке западного стола». Или они могут предупредить человека: «Осторожно, большой муравей прямо к северу от твоей ноги». Другие народы – «от Полинезии до Мексики и от Намибии до Бали» – также используют преимущественно «географические языки». Американский жестовый язык активно использует географические направления посредством абсолютной ориентации.