趣味物理学-第17章
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变成了一点。
请你用同样的方法来看图116 和117。在图117 上左右两部分融合到
一起以后，你会看到眼前仿佛是一根伸得很远的长管子的内部。
学会了这个以后，你就可以练习看图118 了——这儿你应该看到几个
①
应该顺便提出并不是每一个人都能够看得到立体的图形的（即使是通过实体镜），有些人（例如斜眼的
人或习惯用一只眼睛看东西的人）就完全不可能做到这一点；另外一些人，要经过相当长时间的练习才能
达到目的；但是也有一些人，主要是年轻人，却能够很快地——一刻钟里面——就能够把这本领学到。
悬空的几何形体。图119 应该是一座石头建筑的长廊或者隧道，图120
会使你看到一只透明的玻璃鱼缸。最后，图121 会给你看到海洋的景致。
学会这种直接看两张并列的实体图的方法，比较并不困难。我的许多
熟人都在极短时间里面经过不多几次的练习以后，就学会了这个能力。戴
眼镜的患近视或远视的人，可以不用把眼镜脱下，就用看随便什么图画的
样子来看。把这些图画拿在眼前前后移动，一直找到合适的距离为止。在
不管什么情形，做这种实验的时候，一定要光线充足——这会帮助你得到
成功。
你学会了不用实体镜来看上面这些图画之后，就可以用这个本领去看
随便什么实体照片，不必用实体镜来帮助了。本书后面图122 和125 的实
体照片，你也就可以用眼睛直接看去。
这儿有一点要注意，就是不要对这个练习过分热心，免得两眼过度疲
劳。
假如你没有办法把两只眼睛训练出这个能力，而手头又没法找到一个
实体镜，那么你可以找远视眼镜的镜片来帮忙。用一张硬纸板剪出两个圆
孔，把这两块镜片粘在圆孔里，使你只能够通过这两块玻璃去看，再在两
张并列的图画之间放一块纸片做隔板。这样简单的实体镜就能够很好地完
成任务。
用一只眼睛和两只眼睛
图122 是几张照片。上排左中两图上各有三个药房用的小玻璃瓶，这
几个瓶仿佛是一样大小的。无论你怎样仔细去看这几张照片，你也不会发
现各瓶的大小有什么差异。但是实际上这几个瓶的大小是有差异的，而且
还差得很多。这些瓶所以使我们认为同样大小，是因为它们的位置跟我们
眼晴或者照相机之间的距离并不相等的缘故：大瓶比小瓶离得远些。那
么，图上的三个瓶，究竟哪一个离得远，哪一个离得近呢？这是不可能用
看法来判定的。
但是这个题目也很容易解答，只要我们请实体镜或者方才学到的看实
体图的方法来帮助就可以。那时候你会清楚地看到，三个瓶最右边的那个
要比中间那个远得多，而中间那个又比左边远。这三个瓶实际大小的比
较，就象右图所示。
图122 下面一排的照片更加奇怪。那照片上有两个花瓶、两枝蜡烛和
一架钟，看起来两个花瓶一样大小，两枝蜡烛也一样大小。但是事实上它
们的大小差得很多；左边的花瓶几乎有右边的两倍大，而左边的蜡烛却比
钟和右边的蜡烛低。这也只要用上面说的看实体图的方法来看，就可以发
现原因：原来这些东西并不是排成整齐的一列，而是摆在远近不同的位置
上的——大的东西摆得比较远，小的东西摆得比较近。
这样看来，用“两只眼睛”看实体画的方法要比用“一只眼睛”好这
一点，在这里可以充分证明了。
揭露假票据的简单方法
假定我们有两张完全一样的图画，譬如有两个完全一样的黑方块。我
们用实体镜去看，就会看到只有一个方块，这个方块的形状跟原来两个方
块中的每一个都没有一点不同。现在，假定每个方块的正中央都有一个白
点，那么用实体镜去看，自然也看到这个白点。但是，只要在随便哪一个
方块上这个白点略略移动，使它离开正中央的位置，那么就会得到意想不
到的效果：你通过实体镜去看，仍旧可以看到一个白点，但它已经不是在
方块的同一个平面上，而是在这个平面的前面或后面了！只要两张图画上
有少许不同，通过实体镜去看就会产生立体的感觉。
这给我们提供了一个辨别假支票和假造文件的简单方法：只要把需要
辨别的假票和真票并排放在一起，装在实体镜里，就可以把假票辨别出
来，无论这假票造得多么精细，随便哪一个字母，一条线纹上的最小差异，
就会立刻给你的眼睛一个特别的感觉，因为在实体镜里看来，这个字母或
线纹会孤立在别部分前面或背后了①。
巨人的视力
当物体离我们非常远的时候——超过450 米的时候，两眼之间的距离
就已经不能够引起视觉上感象的差别了。很远的建筑物、山林、风景等等，
因此只给我们一种平面的感觉。根据同一个原因，天上的星也仿佛都离我
们一样远，虽然实际上月球要比行星离开我们近得多，而行星又比那些不
动的恒星近得不可计量。
总而言之，对于距离我们在450 米以上的物体，我们就完全没法直接
看出它的立体形象。它们在我们左右两眼里看起来完全一样，因为两只眼
球之间有限的那6 匣米距离，跟450 米比较起来，实在太小了。因此，在
这种条件下面拍得的两张实体照片，就会完全一样，也就不可能通过实体
镜看到它的立体形状。
但是这件事情也有办法解决，只要在拍照的时候，从比两眼距离大的
两个地点拍摄就可以了。这样拍出的照片，用实体镜望去时候所看到的形
象，就跟两眼距离增加了许多倍时候所看到的一样。实体的风景照片正就
是这样拍来的。人们一般都用放大棱镜（有凸面的那种）来看它们，因此
这种实体照片时常会显出原来物体的大小，得到的效果是非常惊人的。
读者大概也已经想到，我们很可以造出一种双筒望远镜，用来直接看
出这些风景的立体形象，不必再经过照片。这种仪器——实体望远镜——
的确是有的：它的两个镜筒之间的距离要比平常两眼的距离大，两个像是
由反射棱镜投射到我们的眼睛里来的。当你向这种仪器望去的时候，真难
描写出你所受到的感觉——这感觉竟是不寻常到这样的程度！大自然的整
个面目都变了。远山变成凹凸不平的了，树木、山岩、房屋、海上的船只
——一切都变得凸起来了，已经不是像平面的布景似的，而是在无穷广阔
的空间里面了。你会直接看到很远的海轮怎样在动，而这当你用普通双筒
望远镜去看的时候是看不出的，就好象它是静止的。象这样的地面上的风
景，过去是只有神话里的巨人才能够看到的。
① 这个方法最早是在十九世纪中叶提出的，但是对于近代纸币却不完全适用。因为近代纸币的印刷技术使
印出的东西不可能在实体镜里得到平面的形象，即使两张钞票都是真的也是这样。但是这个方法却可以用
来辨别两张同样的书页是同一版印刷的，还是一张已经重排以后印刷的。
假如这个实体望远镜有10 倍的放大率，而两个物镜间的距离等于平
常人两眼瞳孔距离的6 倍（就是等于6。5×6=39 厘米），那用它所看到的
像就会比用肉眼看到的凸出6×10=60 倍。这一点可以从下列一个事实说
明，就是离开25 公里远的物体，用这种望远镜望去，仍旧能够看得出显
著的凹凸。
这种望远镜对于大地测量工作者、海员、炮兵和旅行家都是很重要的
仪器，特别是那种附有测量距离的刻度的实体测距镜更有用。
棱镜造成的双筒望远镜也有这种功用，因为它的两个物镜间距离比两
眼距离大。而观剧镜却相反，它的两个物镜间距离比较小，削弱了立体的
感觉，可以使布景不会显出它是假的。
实体镜里的星空
但是，假如我们把实体望远镜向月球或者别的天体望去，我们就看不
出一些立体形象。这一点应该是预料得到的，因为天体距离对于实体镜来
说实在太大了。你不妨想想看，实体镜两个物镜之间只有30－35 厘米的
距离，跟地球和某一个行星之间的距离比较，还能够算得什么呢？即使我
们能够造出一个巨大的实体镜，使两个物镜之间有几十或几百公里，使用
它来观察千万公里以外的行星，也是不可能得到什么实体的效果的。
这儿我们又要靠实体照片帮助了。假定我们昨天用照相机拍出了某一
个行星的照片，接着在今天又拍了一次；这两次虽然都是从地球上相同地
点拍的，但是拿整个太阳系来说，我们是在太阳系里两个不同的地点拍摄
的，因为我们的地球在一昼夜里已经沿着它的轨道走出了成百万公里的路
了。因此这样拍出的两张照片是不会完全相同的。假如把这样拍出的两张
照片放在实体镜里，那么你看到的就会不是平面的形象，而是立体的了。
因此，我们就可以利用地球的公转，得到从两个相距极远的地点拍摄
出来的照片；这样拍出的照片就是实体照片了。你不妨设想一个巨人，他
的两眼之间的距离要用百万公里做单位来量，这样你就可以了解，天文学
家靠了天体的实体照片的帮助，得到多么不平常的效果了。
把拍成的月球立体照片拿来仔细观看，我们可以看到，形象显著地圆
凸起来了，仿佛一位巨人雕刻家用他神奇的刻刀把这平面的、没有生气的
大石块给雕刻得生气勃勃的一般。它面上的凹凸是这么清晰，甚至我们能
够利用这些照片量出月球上山的高度来。
实体镜在现在也用来发现新的行星，——那些在火星和木星轨道之间
绕转的许多小行星。不久之前，发现这种小行星还只是碰运气的事情。但
是现在只要用实体镜把不同时间拍得的某一部分天空的两张照片比较一
下就够了。假如在所拍摄的那部分天空有这种小行星，实体镜就会把它显
示出来，因为它是要从总的背景里突出来的。
用实体镜不但可以察觉两个点在位置上的不同，而且也可以察觉两个
点在亮度上的不同。这使得天文学家有可能去找寻所谓“变星”，就是周
期地变换亮度的星。假如某个星的亮度在两张照片上显示得不一样，那
么，实体镜就会把这变化亮度的星报告给天文学家知道。
最后，人们还拍出星云（仙女座星云和猎户座星云）的实体照片；要
拍出这种照片，太阳系已经嫌不够大了，因此天文学家就利用了我们这个
太阳系在众星中间的位置变动：由于太阳系在太空中的这个移动，我们经
常是从新的地点去看星空的，而且在经过相当长的一段时间之后，我们所
看到的星空的差别会达到连照相机也可以感受到的程度。于是我们先拍一
张照片，以后隔一段很长时间再拍一张，这样拍出的两张照片就可以放在
实体镜里去观察了。
三只眼睛的视力
用三只眼睛看东西？难道你有三只眼睛吗？
请往下面读下去吧，我们这里正是要谈三只眼睛看东西。科学虽然不
能给人再生一只眼睛，但是它能够使人看到仿佛有三只眼晴才能看到的东
西。
让我们从头说起。一个只有一只眼睛能够看东西的人，仍旧能够看实
体照片，并且从实体照片得到他原来不可能直接得到的立体感觉。这方法
就是把预备给左右两眼看的照片很快交替地在银幕上放映出来就可以
了：两只眼睛的人同时看到的东西，独眼的人可以在它们很快的交替中间
先后看到。这样所得的结果完全相同，因为很快交替看到在视觉上所引起
的感觉，会跟同时看到的一样融合成一体的①。
但是假如这样的话，那么有两只眼睛的人就可以用一只眼睛看两幅很
快交替着的照片，同时另一只眼睛去看从第三个地点拍摄的第三张照片。
换句话说，可以从一个物体，在三个不同的地点拍出三张照片，就仿
佛从三只眼睛看到三个不同的形象。然后把这三张照片里的两张很快交替
地出现在看的人的一只眼晴前面：在很快交替的作用下，两张照片给这只
眼睛提供了立体的感觉。另外一只眼睛在这个时候去看第三张照片，得到
的第三个感觉就会跟方才那个立体感觉连结到一起。在这种情形下，我们
虽然只用两只眼睛看，但是得到的印象却跟用三只眼睛去看完全一样。这
时候立体的感觉达到了很高的程度。
光辉是什么？
图125 也是复制出来的实体照片，表示两个多面体：一张是白底黑
线，一张是黑底白线。假如把这两张图放到实体镜里，你会看到些什么呢？
这真使人意想不到。让我们听听赫尔姆霍茨的叙述吧：
如果一个平面在一张实体图上用白色表示，在另外一张实体图上用黑
色表示，这两张图的像融合的结果就会得到有光辉的感觉，甚至在两张图
所用的纸都是非常不光滑的时候也是这样。用这种方法制出的结晶体模型
的实体图，会使人产生一种印象，仿佛结晶体的模型是由光辉的石墨做成
一般。利用这种方法，水和树叶等等的光辉在实体镜里会显现得更好看。
① 有时候我们在电影上可以看到非常显著的凸起的画面，这原因除了前面所说的各项以外，可能也有一部
分是由于这里所说的效果，就是说，假如电影照相机在拍摄电影的时侯均匀地轻微震动着（它是经常这样
在震动的，因为受到卷动底片机构的影响），那么各张照片会不完全相同；而当它们在银幕上很快变换的
时候，在我们的感觉上就会融合成立体的形象了。
在生理学家谢切诺夫著的《感觉器官的生理学·视觉》（1867 年）
里，可以找到这个现象的非常中肯的解释：
把明暗程度不同或着色深浅的表面，用实体观察的方法融合到一起的
实验，可以使我们看到物体发出光辉的实在条件。粗糙的表面跟光辉（打
磨光滑）的表面实际上有什么区别呢？粗糙表面把光漫射到各个方面，因
此，无论眼睛从什么方向向它望去，它都使眼睛感到同一的明暗；光滑的
表面呢，却只能够把光向一定的方向反射出去。因此甚至可能发生这种情
形：人的一只眼睛向这表面看去可以得到许多反射来的光线，但是另外一
只眼睛却几乎一点光线也得不到（这些条件正好跟黑白两个表面的实体图
融合起来一样）。观察的人两眼分配到不同的反射光线，就是一只眼睛得
到的光线比另外一只多，这在观看发出光辉的、打磨光滑的表面的时候是
不可避免的。
这样看来，读者可以看到，实体观察法看到的光辉，实在就说明了在
两个图形的实体融合上，经验起着首要的作用。只有在视觉器官依靠经
验，能够把两眼视野的差异跟某一个实际看到的熟悉情形连系起来的时
候，两眼视野的冲突才会变成实体的感觉。
我们的结论是这样：人们所以能够看见光辉，原因（至少是原因的一
个）是左右两眼得到的像的光度不同。这个原因，假如没有实体镜的话，
就恐怕很难发现了。
在很快动作时候的视觉
前面我们已经说过，同一个物体的不同形象很快交替地映入眼帘，就
会产生立体的感觉。
于是发生了一个问题：这种立体感觉的产生，是不是只限于不动的眼
睛接受到交替着的形象的时候，还是在反过来的情形也可以产
