趣味物理学-第19部分
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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生同样的效
果，就是形象不动，看这形象的眼睛却很快地移动？
这一点，大家一定猜到，就是在这情形下一样可以得到立体的效果。
大概许多读者一定曾经发现到，从行驶的火车里拍摄的电影画面会给人一
种不寻常的立体感觉，不比实体镜里看到的差。当我们乘火车或汽车很快
行驶的时候，如果适当注意我们看到的视觉上的印象，也能够直接证明这
一点：这样观察的风景，会使你有立体的、远近分明的感觉。我们知道一
只不动的眼睛看的时候只能够分辨450米以内物体的远近，现在在车上看
的时候，这个距离的限度会显著增加，可以比 450 米远很多。
我们从行驶很快的车窗口望出去，看到外面的风景觉得很生动，这个
原因不正就是在这一点上吗？从车窗口望出去，远的地方仿佛正在后退，
我们从那四围伸展得很远的地平线能够清楚地看得出大自然的宏伟。当我
们乘着行驶很快的汽车驶过树林的时候，也由于同一个理由，我们觉得每
一株树、每一根树枝、每一片树叶都显得很突出，分得清清楚楚的，而不
是混在一起，象一个固定不动的观察的人所看到的那样。
当我们的汽车在山地上沿着公路很快行驶的时候，我们的眼睛也能够
直接看出整个地面的起伏，山和谷也显得格外高低分明。
这一切，独眼的人也都可以看到，这在他们简直是完全新鲜的，是从
来没有见过的。我们已经指出，要得到立体的视觉，完全不象一般人所想
象那样一定要用两只眼睛来看，这种立体视觉也可以用一只眼睛得到，只
要有不同的画面用足够的速度交替着就行①。
要证明方才所说的很容易，只要你坐在火车或汽车里看外面的时候多
注意一点就行了。这时候你可能发现另外一个现象，这个现象人们早在一
百年前就已经知道（但是，已经忘了的东西也不妨算是新的！）：在车窗
近旁很快闪过的物体仿佛缩小了一般。这个事实跟实体观察法很少有关
系，这只是因为我们看见这么快闪过的物体，就错误地认为它离我们很近
罢了；因为我们知道物体放得近的，我们看起来多大，它实际大小也不过
这些，物体放得远的，我们看起来不大，实际上要比看到的大，因此我们
平常判断一个物体大小，常常不自觉地把这一点估计进去了。这个解析是
赫尔姆霍茨提出来的。
通过颜色眼镜
假如你通过红色玻璃去看写在白底上的红字，你会只看到一片红色，
别的什么也看不见，什么字迹都不可能看见，因为红颜色的字迹和同样红
色的底子融在一起了。但是如果经过红玻璃去看写在白底上的灰色字迹，
你就会看到红色底子上的黑色字迹。为什么是黑色字迹，这一点很容易明
了：红色玻璃不让灰色光线通过（正因为它只让红色光线通过，因此它才
是红色的）；因此在灰色字迹的地方，你应该看到那里没有光，也就是说，
看到了黑色的线纹。
所谓“凸雕”的作用，就是根据颜色玻璃的这个性质的（凸雕画是用
特别方法印制出来的，有跟实体照片相同的效果）。在凸雕画上，左右两
眼所看到的两个形象是重叠地印在一起的，两个形象的颜色不同：一个灰
色，一个红色。
要从这两个颜色形象看到一个黑色立体形象，只要戴上颜色眼镜去看
就可以了。右眼通过眼镜的红玻璃，只看到灰色的形象，就是只看到右眼
应该看到的那个形象（当然右眼所看到的是黑色而不是灰色的）；左眼呢，
通过灰色的玻璃也只看到这只眼睛应该看到的红色的形象。每只眼睛只能
看到一种形象——它应该看到的形象。这样一来，我们又有了跟实体镜相
同的条件，因此结果也应该相同，得到立体的印象了。
“影子的奇迹”
电影院里时常可以看到的“影子的奇迹”，也是根据方才所说的原理
来的。
所谓“影子的奇迹”，就是在走动的人映在银幕上的影子会给观众（戴
有双色眼镜的观众）提供立体形象，仿佛从银幕前面凸出了一般�
