我在你们的眼睛里确实是倒立的

我在你们的眼睛里确实是倒立的 我在你们的眼睛里确实是倒立的 严济慈 我在你们的眼睛里确实是倒立的。同样，你们在我的眼睛里也是倒立的。这是不是说，我们都是两脚朝天、两手着地呢,当然不是。我们都是两脚着地的。那么，岂不整个天地在我们眼里都颠倒了吗,事实确是这样。 这就是我现在要谈的问题:物体在我们眼睛的网膜上所成的像是倒立的这回事儿。 根据什么事实能说明物体在我们眼睛里网膜上所成的像是倒立的呢,物理老师会告诉我们:物体通过一块凸透镜所成的实像总是倒的;而我们的眼睛又好像是一块凸透镜，所以物体在我们眼睛的网膜上成的像是倒的。 他还会举出照相对光的时候， 在照相机的毛玻璃上看到倒像的事实，来使我们相信网膜上的像确是倒的。这种解释是完全对的，但是我们可能还觉得不够满意。要最能使人满意应该是让我们钻进眼睛里，亲眼看到网膜上的倒像，如同在照相机的毛玻璃上看到的倒像一样。 这怕是除了孙悟空以外， 任何人都没有希望做到的事情。 让我们回想一下，在日常生活中，有没有把正的物体看成是倒的，或者把倒的物体看成是正的这一种经验。 如果有这样的经验， 我们可能更会相信物体在网膜上成的像确实是倒立的。 现在我可以和大家一起做个实验， 让你们把正的物体看成倒的， 或者把倒的物体看成正的。 这个实验不用什么复杂的仪器，只要有一小片不透光的纸片和一颗大头针或是缝衣服的针就可以了。 实验可以分三步来做: 第一步:用大头针在纸片上扎一个小眼儿，小眼儿宁可扎得小一点，不要太大。然后把纸片放在眼前， 使小眼儿对准明亮的窗户或者对准电灯， 慢慢地把纸片移到眼前大约十五毫米远的地方，使眼睛看到一片明亮而止。 再把大头针拿到纸片的小眼儿和眼睛的瞳孔之间， 并且尽可能地贴近瞳孔。 随后左右移动大头针，移到某一位置时，在明亮视场中就会出现一条黑线。再稍微上下移动一下，就可以看见一个黑的针头。 这时候你注意看看就会发现， 针头如果本来朝上，你看到的却是朝下，刚好相反。如果针头本来朝下，你看到的将是朝上。 第二步:保持纸片对于瞳孔的距离不变， 把针头稍微上下或左右移动一下， 你还会发现，你看到的移动方向，刚好和针头实际移动的方向完全相反。也就是针头向下移动的时候，你看到的却是向上移动;针头向左移动的时候，你看到的却是向右移动。 第三步:把针头保持原来那样贴近瞳孔不动，只是把纸片拿走，这时候你就看不见那颗针了。 再把针一点一点地往远处移动，大约移动到离眼睛二十厘米， 就又能清楚地看见针了。不过这时候看到的针头的朝上或朝下， 完全同针头的实在情况一致， 这就是我们的经常的看法。 这个小小的实验使我们看到了和日常生活经验完全相反的事实， 也就是:把正的物体看成是倒的了，把倒的物体看成是正的了。 这是怎么一回事呢,是一种幻觉吗,是不是我施了什么魔术呢,都不是。 谁都可以自己去做这个实验，每个人也都会看到同样的结果。 这是千真万确的事实。那么这又怎么样解释呢, 首先，我们说明为什么没有那张纸片上的小眼儿，就不能看见贴近瞳孔的针头。 我们能看清远近不同的东西，是由于我们的眼睛的焦距可以调节的缘故。看远的东西，毫不费力;看近的东西，就需要调节。但是调节的能力是有限度的。因此，我们所能看清的东西不能太近， 有个最小的距离限度。对正常的眼睛来说， 这个最近的限度大约是二十厘米。所以当针头贴近瞳孔的时候，我们就看不见它了。只有移动到眼前二十厘米附近，才能清楚地看到它。戴眼镜的人看不见自己眼镜片上的灰尘，也就是因为镜片离眼太近的缘故。 那么，为什么在眼前大约十五毫米的地方挡上一张纸， 通过纸上的一个小眼儿就能使我们看见贴近瞳孔的针头，而且看成倒的呢, 这里需要说明，在这种情况下我们看 见的不是针头的像，而是针头的影，也就是说，在眼睛的网膜上形成的不是针头的像，而是针头的影。 像和影是根本不同的东西。 影是由于物体挡住了一部分光线的投射而形成的;像是物体上各点发出的光经过透镜的会聚作用而形成的。所以，影和物体是上下、左右完全一致的，也就是正的物体产生正的影，倒的物体产生倒的影;而实像与物体的上下、左右关系恰好相反。 在我们刚才做的这个实验里，那张对着明亮的窗户或电灯的纸上的小眼儿就成为点光源，而且这个点光源放在眼前大约十五毫米的地方，刚好是在眼前的焦点上，射到网膜上的光线成为一束平行的光线，照耀着整个网膜，使我们感到一片明亮。 在这种情况下，我们在这个小眼儿和瞳孔之间放上一颗针，并且非常靠近瞳孔，这颗针就成了挡住光线的一个障碍物，并且在网膜上产生一个影子。如果针头本来朝下，那么影子也是针头朝下;如果针头本来朝上，那么影子也是针头朝上。不过，我们感觉到的也就是看到的，正好和这相反。 由此可见，这个实验告诉我们这样的事实:朝下的针头，在网膜上形成朝下的正影时，我们看起来才是朝上;当针头向左(或向右)移动，在网膜上形成向左(或向右)移动的正影时，我们看起来才是向右(或向左)移动。 无论是影也好，是像也好，网膜只知道受光与不受光。就网膜说，影和像没有区别。由此得出结论:在网膜上形成的正影和正像，反倒使我们有倒的感觉;反过来，网膜上的倒影和倒像，反倒使我们有正的感觉。也就是说，网膜上的影和像的上下左右和我们感到的也就是看到的完全相反。 现在我们进一步要问: 网膜上的像既然是倒的， 为什么我们竟能正确地认识客观存在的物体是正的呢, 事实上，我们认识物体，并不是直接认识它在网膜上所成的像，而是由这个像刺激网膜上的神经末梢，再由视神经把刺激传到脑子里，在脑子里形成一种感觉。网膜上造成倒像是一回事，脑子里形成正物的感觉是另一回事。这两件事并不矛盾，或者正是矛盾的统一。我们从出生以来，对于四周的东西就不断用眼看，用手摸，经过无数次手眼并用，反复地把视觉和触觉联系和统一起来，才得到倒像是正的物体的正确认识。这在我们学会说话以前，经过长期的反复的实践，养成了习惯，也就觉得自然的了。 这种习惯，如果你愿意的话，不是不可以改变的。一个好玩的美国人曾经做过这样一次实验。他给自己戴上一副特制的眼镜，使得物体落在眼睛网膜上的倒像变成正的。开始的时候他却感到所有的物体都颠倒了，走路、拿东西都很不方便;但是，他一直戴着这个眼镜。过了一段时期以后，由于手眼并用就又逐渐养成了新的习惯，不再感到物体是颠倒的了;随后他摘下了这副眼镜，反而又感到物体颠倒了。从这个例子可以看出，不管网膜上成的是什么样的像，经过一段时期的手眼并用，我们是会得到一个符合客观事实的认识的。 手眼并用是婴儿的学习方法，也是我们认识客观事物的最重要、最科学的方法。不要丢了这个从婴儿时期就得到的学习方法。 选自《科学广播》，1963 年