藏文科普 | 你看到、听到的世界都是真实的吗？撰文/李治林（中国科学院物理

文章图片
撰文/李治林（中国科学院物理研究所）
本文来自《知识就是力量》杂志

文章图片

文章图片

文章图片
我们如何识声辨色

文章图片
声波所对应的机械振动，每秒几千次只是稀松平常。摸着喉咙或者喇叭，可以感受到它的振动，却很难分辨出声音的内容。那么，我们是如何听到声音的呢？

文章图片
先是耳廓把声音收集起来，通过外耳道传到鼓膜上使其振动；振动通过听小骨等传递到内耳；螺旋卷曲的耳蜗，由外到内不同部位分别对从高频到低频的振动敏感，相应位置的毛细胞感知振动并将其转化为电信号传递给听神经；信号最终传递到大脑，形成听觉。以上四个步骤，像是电子信号处理中“集中放大、阻抗匹配、频谱分析、数据整合”的过程。
对于光波，则更复杂。眼睛不只要看到一束光，还要看到光的空间分布，这就要有一套成像系统。那么，我们是怎样看到物体的呢？

文章图片
首先是晶状体等构成透镜组，将光线折射后成像到视网膜上；感光细胞中有一些特殊的分子，其中的电子在光的作用下发生转移与跃迁，引起一系列生物化学反应，把光信号转变为神经冲动；眼部几类神经细胞将信息初步整理、传递；信息最终进入大脑的视觉中枢，形成更细致且综合的感知。这便是“光学成像、生化感光、初步合成、综合加工”的过程。
【藏文科普 | 你看到、听到的世界都是真实的吗？】物理、生理上的视听缺陷
物理层面上，听觉方面，比如耳廓和耳道等声音的传播通道，它们本身对不同频率声波的通过效率是有差别的。耳道的长度已经天然地对3000赫兹附近的频率有了特殊照顾。

文章图片
筒状通道对声音具有频率筛选的功能，且随其长度有所变化
视觉方面，比如各种频率的光透过角膜和晶状体等折射时，其折射率随频率增加而增大，这会导致它们聚焦到视网膜附近时，前后位置有轻微差别，因而看起来会有一种红色更近、蓝色更远的错觉。

文章图片
人眼结构的不均匀性等可导致“星芒”的效果
生理层面上，听觉方面，鼓膜的共振、毛细胞的衰退老化等，都直接影响其对声音的频率响应范围，而这些是与人的个体特征有关的，比如年龄、体质等。视觉方面，血管层和神经层处在视网膜感光层前方，必然会挡住一部分光，造成一些网状的阴影。
神经系统开小差带来的离奇错觉

文章图片
（左)“静中见动”；(右)“视而不见”与“无中生有”
常见的，比如盯着一幅色彩较淡、轮廓模糊的画面一段时间，你会发现它逐渐消失了！由于人眼对不同色彩对比度的区域的视觉响应时间有差异，加上眼球的微跳和大脑的补偿，就会对静态的画面产生出动态的错觉。