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趣味物理学
1.11.26 9.26 别种错觉
9.26 别种错觉

图9-22 用一只眼看这些大头针所在直线的相交点的话,会发现这些大头针竟然直插在了纸上

初看图9-22中的一组大头针,你肯定不会觉得它们有什么奇特的地方。不过,你看时,稍做一个调整,奇迹就会出现。好了,先请你把书平放着,抬起书直到与你的双眼平齐,闭上一只眼,然后用另一眼从针头向针尾方向看去,把你的眼睛放与这些大头针所在的直线延长线的交点上。这时,你会看到,大头针不是画在纸上的,而是直直地插在纸上。你眼睛往旁边移动,你会看到,大头针也会跟着倾斜过去。

我们可以用透视定律解释这个现象:你用上述方法看到直插在纸上的大头针的投影,正好就是图中大头针的直线。

如此说来,我们有时也要服从错觉的指示,不过这一点并不能完全说是视觉的缺陷。很多人有时常忘了它也有有利的一面。要知道,我们的眼睛完全没有错觉的话,那么人类就不会有绘画艺术,我们也不可能欣赏任何美术图画了。正是利用人类的视觉缺点,画家们才能用简单的笔画画出生动的图画。

十八世纪的著名数学家欧拉在他非常有名的著作《有关各种物理资料书信集》里,曾描述绘画:

整个绘画艺术建筑在欺骗之上。如果我们判断任何物体都严格地按它的真实情况去分辨的话,那么美术将毫无价值可言,就与我们双眼瞎了一样。如果真的是那样,那么,再好的绘画作品在我们眼里,不过这儿一块红,那儿一块绿,这儿呢,是灰色的,那儿有黑点和白线条,等等,它们同处一个平面,没有差别,也不可能像任何东西。无论这个伟大的作品画的是什么,在我们看来,充其量就像用笔在白纸上写的信……如果说真的是这样,那么我们就永远也体会不到美术给我们带来的愉悦和情趣,这难道不是我们的损失吗?

在光学中,各种“欺骗”不胜枚举,如果我们有心将这些错觉的例子收集在一起,定会是一本厚厚的著作,里面有大家知晓的,当然有更多大家不知道的例子。

在这里,我再举几个有趣的例子。

图9-23和9-24两张图是以绿白格子和蓝白格子做背景画成的,不用说,效果很好!如果让你相信图9-23中四个字母完全是直立着的,没有倾斜,你肯定不会相信。更让你难以相信的是,图9-24上画的是一个个同心圆,而不是一个螺旋线!既然不相信,那只能让你直接做实验证实了。图9-23可直接用直尺比画就行。图9-24呢,你用一支铅笔沿着你认为的螺旋纹路画,画完后,你就会惊讶地发现,自己的判断是错的。同样,用分规可以证明图9-25上AC线段并不比AB线短。对于图9-26~图9-29参看图注就行了。

图9-23 字母都是竖直的

图9-24 图中的曲线看起来是螺线,其实它们是同心圆,只要用铅笔画一下就可以证实

图9-25 线段AB看起来比线段AC长些,实际上它们一样长

图9-26 穿过红色宽线的斜线好像是曲折的

图9-27 黑方块与白方块一样大,而黑圆点也与白圆点一样大

图9-28 在白线条交叉处,会有一些灰点若隐若现,实际上这些白线条完全是白色的,你只需要把黑块全用白色遮住就可以看清楚

图9-29 同样黑色线条交叉处也有一些灰斑点若隐若现