人眼是根据光沿直线传播确定物体的位置吗人教版“平面镜”一节有这样的一句话：“由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反
向延长线的交点S''处发出的。”很多人据此认为人眼是根据光沿直线传播来确定物体的位置的。然而，仔细分析从一发光点射向眼球的光经眼球折
射成像在视网膜上的过程，就会发现射向眼球的光在到达视网膜之前经过了多次的偏折。很难想像人眼能由到达视网膜上的折射光推定出到达角膜的
入射光的传播方向，进而据此反向延长找到物体的位置。有人也许会说，单眼不能确定物体的位置，双眼才能确定物体的位置。如果双眼才能确定物
体的位置，那由成在两眼球上的像和通过光心的光传播方向不变，双眼确实可以根据光沿直线传播来确定物体的位置。然而，人们只要闭上一只眼就
会发现，单眼也能确定物体的位置，虽然精度比双眼会差那么一点点。单单由物体成在视网膜上的像和通过光心的光传播方向不变，单眼是无法确定
物体的位置的——只知物体在那条直线上，无法确定物体到眼球的距离。笔者猜测，单眼确定物体的位置，也许与眼球的调节有关。众所周知，人眼
之所以能看清远近不同的物体，是因为人眼能根据物体的远近自动调焦。如果眼球的这种自动调节的信息也被传送到大脑皮层的视觉中心，那大脑皮
层的视觉中心也许就能据此（当然也要结合经验等）推定出物体到眼球的距离。相对于其它感觉，经验（包括大脑皮层中存储的各种信息以及处理各
种信息的方式和程序）对视觉的影响似乎特别大。眼睛近视的人戴上合适的近视眼镜不但能看清远处的物体，而且还能相当准确地确定物体的位置。
然而从成像的角度看，眼睛所看清的并不是物体本身，而是物体通过凹透镜所成的正立的、缩小的虚像。这一虚像成在眼睛能看清的距离之内。一个
戴负200度的眼镜的人看远处的山时，他所看到的不是远处的山，而是远处的山成在距眼球大约0.5米处的像。虽然看到的是距离眼球只有0.
5米处的像，但大脑皮层处理的结果却是远处的山。然而，透过放大镜、显微镜和望远镜等看物体时，大脑皮层处理的结果却又不是物体本身，而是
物体通过凸透镜所成的正立的放大的虚像（注：不仅仅是大小，而且还有位置）。需注意的是，透过取下的近视眼镜看物体时，大脑皮层又不会将物
体通过眼镜成的像处理成物体本身。为什么会这样呢？笔者猜想，之所以有这种差异，也许是因为物体通过眼镜所成的像对眼球的视角与物体对眼球
的视角几乎一样，而物体通过放大镜等成的像对眼球的视角与物体对眼球的视角却相差较大。当成在视网膜上的像的大小差不多时，经验就会将物体
通过眼镜所成的像加工处理成或者说误判成物体自身。除了上述的误判外，视觉存在有许许多多的其它的误判。如透过凸透镜看远处的物体，能看到
一个倒立、缩小的实像。虽然这一实像成在眼睛和透镜之间，但看起来却处在物体和透镜之间。在此，我们的视觉系统虽然不会将像看成是物体，但
却会误判像的位置。没有误判，也就不会有绘画、电影和电视等在二维空间表现三维空间的艺术。如果我们将视网膜视作一张薄膜，那它就是二维的
，但我们却有三维视觉。这种三维视觉的经验也许就是我们会将二维空间上的图画看成是立体的缘由。从将二维空间误判为三维空间的绘画艺术不难
看出，人眼对物体位置的判断与成在视网膜上的像的大小、明暗等都密切相关。在这里，经验显然起主导作用。视神经中传递的神经冲动源自光子与
视觉细胞的相互作用（或者说视觉细胞对光子的吸收），而从量子电动力学的角度看，在光的传播和光与物质的相互作用的过程之中，我们能够说的
或者说有意义的都只是概率。这是否表明视神经中传递的神经冲动也应当具有量子特性？若如此，大脑皮层对视觉信号的加工处理也许也具有量子特性。换言之，视觉的秘密也许就在“概率”二字之中。 |
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