大學教授讓助理戴上倒立眼鏡:10天后怪異的事情發生了
動物眼睛的成像原理和凸透鏡成像類似,只是它比我們高中做過的凸透鏡成像實驗要復雜一點,因為眼睛有一整套成像系統。
眾所周知,光線穿過凸透鏡會得到一個實像,只要您擁有一些基礎物理知識,那一定會知道,任何一個實像它都是倒立的。
換句話說,實際上我們的眼睛一直在給我們大腦提供一個倒立的像,只是我們大腦適應了這種,以至于我們感覺一切正常。
那么有趣的問題是,如果我們通過一些技術讓眼睛看到一個正常正立像會怎么樣呢?
還真有人做過這樣的實驗,20世紀中葉,一位奧地利教授將一個人的視力完全顛倒了。
因斯布魯克大學的西奧多·埃里斯曼教授設計了這個實驗,而接受挑戰的人正是他的助理伊沃·科勒。
科勒后來寫了相關內容,他們兩人還一起拍了一部紀錄片,所以我們可以知道將世界倒立過來到底會怎么樣。
埃里斯曼教授設計了一副眼鏡,這副眼鏡的內部有一面鏡子,它可以把光線翻轉過來,讓頂部變成了底部,底部變成了頂部。
然后助理科勒戴上這副特殊的眼鏡,根據科勒的描述,起初他在試圖抓住遞給他的物體時很困難,繞過椅子或走下樓梯時經常嚴重摔倒。
當他端起茶杯來倒水時,因為看到水明顯向上傾倒,于是不自覺得把茶杯倒過來。
看到火柴升起的煙霧,或者氣球在繩子上上下浮動的景象時,他會在某一個瞬間變得無法分辨方向。
在實驗中,科勒還測試了擊劍運動,在一場簡單的擊劍比賽中,他會在低位攻擊時將球桿舉高,在高刺擊時將球桿低位。
但在接下來的一周里,科勒發現自己時斷時續地適應著這些景象,然后更加一致,直到十天后,他已經完全習慣了這個永遠顛倒的世界。
矛盾而又令人高興的是,他的感知中并不是一個顛倒的世界,而是正面朝上,一切對他來說似乎都是正常的。
在十天后,科勒可以很好地完成公共場合的日常活動:沿著擁擠的人行道行走,甚至騎自行車。
不過,街上的路人確實向這名男子投來了目光,因為從外面看,他的眼鏡看起來很特別。
在埃里斯曼和科勒之后,還有許多學者都做了相似的實驗,所有人都得到了相似的結果,實驗人員最終都能適應將眼睛看到的東西顛倒過來。
不僅是上下顛倒,人也可以在短時間內適應左右顛倒的世界,在左右顛倒的實驗中,實驗對象可以在幾周后騎著摩托車上路,不會有任何影響。
雖然不是每個人都有過這樣的測試,但大部分科學家都認為,或許我們所有人都可以做到這兩點(調整左右顛倒和上下顛倒)。
這種對視覺上奇怪的、自動且幾乎毫不費力的適應是大腦所做的許多奇怪的事情之一,而科學家們目前根本無法理解。
我們的視覺還有許多獨特的東西,也是通過大腦修飾后才出現的。
比如,我們的眼睛其實就是一部照相機,它得到只是一個二維圖像而已,但就像你感受到那樣,我們的世界是有深度的,它是三維的,這個也是大腦的功勞。
相較于大腦如何將世界修飾為正常,它將2D變成3D的原因還是比較清楚的,主要有兩種方式,一個是相對大小,還有一個就是雙眼的合作。
我們看到的深度是雙眼視覺的結果,這個是事實,只有兩只眼睛同時看一個景象時才會有深度感,這是因為每只眼睛都會從不同角度檢測光線,而我們的大腦正是處理這兩種視覺輸入源以進行深度感知的。
很多人可能會以我閉上一個眼睛不是一樣能夠感知到遠近來反駁,這個其實就是大腦通過圖像中東西的相對大小判斷出來的。
但相對大小的判斷方式并不靠譜,所以只有一只眼睛有視力的人常常很難準確地感知深度。
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