天真物理

天真物理,MB把自己的研究冠名為“天真光學”(Naive Optics),借鑑了前輩Patrick J. Hayes提出的“天真物理”(Naive Physics)一詞。後者1978年在《天真物理的宣言》中描述道,他希望營造出一種以人的平常感覺來說明世界的形式,那些解釋絕非來自於物理學家口中。依照此意,我們也可以想像,MB的光學和大家心裏面涉及光的概念應該不會相去甚遠。

天真物理試驗天真物理試驗

基本視覺

果然,“天真光學”第一次出擊就很低調家常,想要搞明白的乃是“人到底懂不懂照鏡子”。 人們對鏡子充滿誤解。鏡像錯誤發生的原因可能來自4個方面,分別是:以自我為中心的鏡面旋轉(人時常有一種以為鏡面和視線呈直角的錯覺);忽略了觀察點的位置,把鏡面和畫面等同;過高地估計了鏡像所能容納的範圍;“左右反轉”因素
MB在學生中做了許多簡單而巧妙的測試,來驗證這些假設的正確性。比如關於最後一點“左右反轉”,所用材料是兩張畫,全都表現了一個叫做Jane的女孩沿著一條L形折線從門口進入某房間的場景。折線在房間內的部分是直的,與這條直線平行的一面牆上掛有鏡子。兩張畫的不同之處在於:a. Jane步行進入,將從左到右地看到鏡子;b. 她沿著一條繩子爬入,將從上到下地看到鏡子。心理學家們向測試對象提出如下問題:Jane開始能夠看到自己的位置是哪一點?

鏡像試驗

對於畫面a,很多被選位置距離鏡子非常之遠,約占總數62%的人過早斷定自己已經能看到鏡像了。這答案較符合直覺,其實卻是錯的,因為真實情況中,我們一直要走到鏡子邊緣才能看到自己,
鏡子有著種種錯覺鏡子有著種種錯覺
在遠處絕對沒辦法看到。而針對畫面b,提前犯錯的人只有29%。這個實驗想要論證的觀點是不少人受到照鏡子時“左右反轉”因素的干擾。根據常識,我們在鏡子裡面看到的左邊其實是右邊,右邊卻是左邊,因此潛意識裡也將把畫面出現的方向加以反轉,以為對象的影子會從遠端浮現。對照組中畫面b造成的困擾更少,是因為現實中並不存在著“上下反轉”。
許多實驗中,MB都發現人們並不是很清楚一點,即觀察者的站位決定著他在鏡子裡可以看到什麼東西,最明顯的例子,是一種他稱為“維納斯效應”(Venus Effect)的現象。 在一個平面上展現複雜的三維景象於所有視覺藝術家都是充滿誘惑的挑戰,對一位畫家來說更如此,他們不會忘記藉助同時代的其他技術來完成對視覺的複製,所以,古羅馬時期就出現於人類文明的鏡子,其藝術作品也早早登堂入室了,儘管開始時鏡子的尺寸和清晰度還不是那么讓人滿意。不少著名畫作著力表現一位美麗女子(可能是維納斯也可能是其他人),舉著鏡子端詳容顏。當你看這幅畫時,得到的第一印象是:維納斯眼中的東西反映在了鏡子裡面。

探究欲望

2008年諾貝爾化學獎獲得者下村修談及自己為何走上科學之路時,說:“我做研究不是為了套用或其他任何利益,只是想弄明白水母為什麼會發光。”應該說,對大自然和周圍世界保持一顆好奇心,
江崎玲於奈博士江崎玲於奈博士
是引領諾貝爾獎獲得者走進科研世界的直接原因。1973年諾貝爾物理獎獲得者江崎玲於奈有此感悟:一個人在幼年時通過接觸大自然,萌生出最初的、天真的探究興趣和欲望,這是非常重要的科學啟蒙教育,是通往產生一代科學巨匠的路,理應無比珍視、精心培育、不斷激勵和呵護。
從多位日本諾貝爾獎獲得者身上,我們也能看到他們親近自然、觀察自然的經歷。對2002年諾貝爾物理獎得主小柴昌俊來說,他最難忘的就是小時候在學校後山與同學追逐賽跑、拔農家蔬菜、肆意玩耍的那段時光。雖然日本屬於島國,地理條件有諸多不利因素,但日本人往往對自己所處的自然環境懷有一種親近感、自豪感,對各種自然現象也比較敏感,這不僅反映到日常民俗之中,也反映在日本的文學藝術之中,如川端康成的《雪國》等小說。日本的學校教育也很重視讓兒童親近自然,很多幼稚園和中國小會結合地理條件,因地制宜地保留了當地的自然特色。

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