为什么要用眼睛的“余光”看呢?因为在视线的正中心,你是看不到星星的!
要解释这个现象,就要说到中央凹(fovea),它是视网膜正中间的一个凹陷,里面聚集了非常多的锥状细胞。中央凹本身其实很小,它的视野范围大概只有2°,这是什么概念呢?就是把我们的手臂伸直,视线到拇指宽度的夹角,大概就是2°的范围。然而,就是在这么一个“小坑”里,竟然藏了14万个锥状细胞。因此,在这中央2°的范围内,是我们的视野最清晰的地方。
大家可能会觉得,我们眼睛能看到的范围很大。的确,如果保持头不动,我们最多能看到向外95°、向内60°、向上60°、向下75°的范围。但是,如果要求眼球保持不动,那么我们能看清楚的大概也就只有2°了。在这2°之外,都是非常模糊的,所以,我们需要让眼球不断地转动——当要看清某样东西的时候,我们会把眼球转过去,这样,中央凹就正对着这样东西,我们就能看清楚了。所以,眼睛就像一盏追光灯,想看哪里就转过去。
在中央凹,也就是中央2°的范围内,要塞下非常多的锥状细胞,如此一来,杆状细胞就只能让位了。所以,在这2°范围内,是没有杆状细胞的。那么杆状细胞在哪里呢?杆状细胞最密集的地方,是在距离中央5°的位置。还记得吗,杆状细胞是负责夜间视觉的,所以,看星星的时候,要用5°角的余光去看哦。事实上,喜欢看星星的朋友应该有这样的经历,当你在找星星的时候,往往会“无意间”发现一颗,仔细去看,却又不见了。这并不是偶然,而是5°角的奥秘。
实验五 寻找“盲点”
你可能还不知道,在我们的视网膜上有两个窟窿,因此,当影像落到这两个窟窿里,我们其实是瞎的。
平时我们不会觉得眼前有两个窟窿,因为两只眼睛的视野重叠部分,刚好能把这两个盲点覆盖了。可是你还是会问,即便我只闭上一只眼睛,也不会发现有窟窿啊!这是因为,我们的大脑会编造出一些信息,并且根据周围事物的线索,把这个窟窿填上。
虽然“脑补”很强大,但我们还是可以看到“盲点”的。方法很简单:看着下面这张图,把目光集中在左边的圆点上,轻轻闭上左眼、右眼保持睁开的状态,稍微前后移动一下,你会发现,在某一时刻,右边的十字不见了!然后,睁开左眼,把目光转向右边的十字,再轻轻闭上右眼,这下,左边的圆点不见了!
恭喜你找到了自己的“盲点”!可是,为什么我没有看到“大窟窿”呢?原来,大脑根据周围的信息(这里的信息就是“白色”),自动填补了“窟窿”的空缺,于是我们就看到了突然消失的十字和圆点。如果下一次,我们换一张红色的纸,那么大脑就会把红色填在那个窟窿里。
为什么眼睛会有盲点呢?答案就在于我们眼睛的构造。眼睛里有一层感光细胞,把眼睛比做一台数码相机,这层感光细胞就相当于照相机中的CCD感光元件,或者胶片。感光细胞对照射进来的光产生反应,把信息传给神经元,神经元就开始处理这些信息,就好比数码相机里的数据线。光有数据线还不够,元件工作要消耗能量,相机里有电线,眼睛里就要有血管来维持这些细胞的生存。如果说让你来设计这台眼睛相机,你觉得应该把这些线路放在感光元件的前面还是后面呢?应该是后面吧?
现在的摄像机也是这样设计的。但是很奇怪,在脊椎动物的眼睛里,数据线血管之类的线路安装在感光元件前面,光线穿过这些线路到达感光元件。
遗憾的是,人们现在还不知道视网膜的构造为什么前后颠倒,或许这种构造本身有优势。我们现在已经知道了,按照正常逻辑设计,感光元件在前,线路在后,并不是不可能的,因为世界上就有这种动物,头足纲动物乌贼的眼睛构造就是这样的,它们的眼睛里不存在生理盲点。
为什么这样的结构会产生盲点呢?你想,感光细胞处理过的信息最终还是要送到大脑,是不是?因为数据线在前,大脑在后,这些信息送到脑部就要穿过胶片或感光元件。在胶片也就是我们的视网膜上有一个点,所有信息都从这里通过,这个点被称为视神经盘,通过其中的自然就是视神经。所有的血管也都是从这里产生的,这也就是盲点产生的原因。
实验六 看到眼睛里的血管
按照眼睛的结构推测,这些线路肯定会在我们的视野里留下影子。我们平时看到的一切事物都应该密布血管的影像才对。为什么我们看不到呢?就是因为人类的大脑自动屏蔽了它们。
举个例子,你有没有过这种经历:一块手表戴了一段时间之后,会感觉不到自己戴的手表,甚至会去摸一摸,检查手表是不是丢了。仔细去听,会发现家里的冰箱有“嗡嗡嗡”的噪声,但是通常意识不到它的存在,除非是在变频的时候。还有一个例子也和我们的眼睛有关,其实我们时刻都会看到自己的鼻子,但不觉得鼻子影响我们的视线。因为鼻子永远存在于你的视线当中,所以大脑把鼻子自动屏蔽掉了,但是它一直是存在的。
大脑特别会“p图”。毕竟大脑工作需要耗能,如果在很长时间里都接收相同的信息,当这些信息无意义的时候,就会自动屏蔽,因为还有更多要紧的信息需要去分析。
因为这些血管就长在我们眼睛里,无论眼睛怎样转动,这些血管总是同步转动,基本上处在完全相同的位置,大脑就会无视它们的存在了。但是如果盯着一个静止的东西看很久,并不会看不见它。因为眼睛其实是不可能完全静止的。就算你努力盯着某样东西很久很久,眼睛还是会不停地向四周轻微抖动。由于抖动刷新了映在眼底的景象,大脑就会认为这是变动着的信息,不会看不见。
我们来想象一下血管的分布大致是什么样的:这些血管是从前面所说的盲点、也就是穿电线的洞出发的,众多的血管从这个小洞里延伸出来,会沿着两边走,尽量避开中间区域,避免影响视野最好的那一部分,也是感光细胞最密集的区域。血管有粗有细,如果仔细看可以看到它们不断分叉。从理论上来讲,只要这些阴影移动了,我们就可以看见它了。因为一旦移动,大脑就会认为得到了新的情报,就能突然看见视野当中的一大堆奇怪的线条了。既然无法通过转动眼睛的方法来看,我们换一种思路,改变进入眼睛光线的角度会怎样呢?如果模仿眼睛平时的抖动,大脑是不是就可以识别出这些图像了呢?
说得有点抽象,其实通过实验就能够理解了,这个实验同样很简单。首先在纸上扎一个小洞,大头针或笔尖扎的洞都可以。或者摆出OK的手势,然后把手指圈出的洞缩到最小,保证透过这个洞依然能够看到光线。闭上另一只眼睛,然后透过小孔盯着一个明亮的表面看,比如计算机的白色屏幕,或者台灯照射下的一张白纸。然后快速抖动手指画小圈,幅度不要太大,在这个抖动的过程当中,要始终能够透过这个孔看到光。你会发现,有很多密布的纹路,细细的,一根一根,就像树枝分叉。如果左右抖动,能够看到垂直的血管,上下抖动的话,看到的是横向的血管,如果画圈抖动,就能看到一个完整的像。最有趣的就是,这些血管其实一直在你眼前。而这个实验原理,就是在眼前制造一个不停来回移动的点光源,这样一来,血管在眼底投射下的阴影就会不断移动。
冬天的时候,我们巴不得把整个脸遮住,只留眼睛在外面。可是你有没有想过,为什么眼睛不怕冷呢?这就先得解释一下人为什么能够感觉到冷。人体表面不均匀地分布着许多可以感受到冷暖变化的感受器,它们被称为冷受器和热受器。当外界温度下降时,皮肤温度也随之下降,这就刺激了表皮的冷受器,使我们感觉到冷。
人的眼睛是由眼球、眼结膜和眼睑皮肤组成的。眼球的角膜、巩膜部分和体内的器官表面一样,是没有冷热感受器的。眼睑的皮肤上,冷热感受器也很少。更何况,我们的眼睛一直在动,不仅有眼球的转动,还有不停地眨眼,所以,我们眼球表面的温度始终可以保持在适合的温度,不会冻成冰柱子。
除了能够识别色彩,我们的眼睛本身也有颜色。有的人眼睛是黑色的,比我们中国人,也有人眼睛是蓝色的,比如一些外国人,还有绿色、灰色的……为什么人的眼睛颜色会不一样呢?
其实仔细观察就会发现,不论什么人,在眼珠正中间瞳孔的位置都是黑色的,而色彩不同的是外面一圈,它叫虹膜。所谓眼睛的颜色,其实是虹膜的颜色。虹膜的颜色又是由什么来决定的呢?是虹膜当中的色素含量。事实上,所有人种的虹膜里,所含的色素类型几乎是相同的,区别在于含量的多少。虹膜里只有黑色素,颜色较深的叫真黑素,偏黑的棕色;较浅的是褐黑素,偏黄色。这两种黑色素的比例决定了我们眼睛的颜色。
蓝绿眼睛和天空呈现蓝色的原理是相似的,蓝眼睛的虹膜里面真黑素比较少,眼珠反射的是浅色的光线,能够进入较深层然后再被反射出来,这个过程当中,波长较短的蓝色光就被眼睛里的蛋白质散射了,所以虹膜看起来就是偏蓝色的。