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月亮为什么会跟着人走
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作者:
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时间:
2014-7-2 13:27
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月亮为什么会跟着人走
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月亮为什么会跟着人走
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记得一首歌曲中有这样一句歌词:“月亮走我也走”。明月之夜,走出家门,置身于林荫小道或都市大街,随意地看着天空,便会看到:自己走,月亮也走;自己停,月亮也停。月亮好象一个调皮的小天使,总是跟着自己。
一个人不可能产生足以影响月亮运动的力,说月亮真的“跟着人走”是绝对不可能的。那么我们的眼睛又确实“看”到了这一现象,这该如何解释呢?
自然界中物体的运动形式是多种多样的。我们把一个物体相对与另一个物体位置的变化叫做相对运动。用相对运动来解释须有参照物,在此现象中,除了讨论对象“月亮”和“人”之外,能涉及到的物只有一类树木等相对于地面静止的物体。
月亮跟着人走是以树木为参照物的结果吗?在我们研究问题的短时间、小范围内,月球绕地球公转的距离可以忽略的,也就是说这种情形下,可以认为月亮相对于地面及地面上的树一类的固定物是静止的。所以,以树木为参照物月亮应该是静止的。是否以“人”为参照物?由于在短时间内,月亮相对于地面是静止的,当人前进时,以人本身为参照物,月亮应该后退,而不是“跟着人走”。
其实,解释“月亮跟着人走”的现象不能仅用运动的相对性原理,还得考虑人眼的视觉特性和视觉习惯。
视觉是人们辨别外界物体和颜色特性的感觉,也是人们认识世界的主要工具。人们直接从外界得到的信息中百分之九十来自于视觉。人的视觉产生过程很复杂,包括视觉的光学物理过程、神经生理过程和感觉心理等过程。[1]眼是人的视觉器官,它的主要组成部分是眼球。眼球是一个天然的光学仪器,它象一架结构精巧的微型照相机,眼球中的晶状体、房水、玻璃体和角膜共同组成了这架微型照相机的折光系统。外界三维物体发出或反射的光线,经眼球折光系统作用后,形成了落在视网膜上的二维倒立、缩小的实象。
当物象落在视网膜上时,视网膜上的感光细胞接受光的刺激,产生兴奋。它们所发出的神经冲动沿视神经传入大脑,大脑根据长期的生活经验把视网膜上得到的实象“矫正”成与现实生活中实际物体相同的表象。[2]
人看到的物体的大小和运动,与物体在人眼的视网膜上成的像的大小和位置的变化有关。同样大小的物体,离人眼越远,成在视网膜上的像越小,看起来也越小。眼前的同一物体在视网膜上成的像的大小和位置发生变化,人就感觉到该物体相对于自己(以自己为参照物)发生了相对运动,如果眼前的同一物体在视网膜上成的像的大小和位置没有发生变化,人就感觉到该物体相对于自己(以自己为参照物)是静止。
当人前进时,在短时间内,遥远的月亮反射的光在人眼球的视网膜上成的像大小、位置都几乎不变。这样,大脑根据长期的生活经验,以为月亮跟人相对静止,无论人停下来也罢,走得慢、走得快也罢,总看到月亮跟自己相对静止。人走路时是以地面静止物(比如树)为参照物的,那么当人看到自己走过一棵棵树时,觉得月亮跟着自己走过一棵棵树,人停下时,月亮也停下,人走得快,月亮也走得快。这就是“月亮总跟着人走”的原因。
生活中,这种并未运动的物体看起来好象运动的现象并不少见。比如,马路旁有电线杆,远处有高楼,当你在马路上行走时,会看到远处的高楼“跟着你走”,其道理于上面相同。又比如,坐在高速行驶的车上,你会看到窗外近处的树木、田野等绕着远处的高山“转动”,其原因也类似于前面。虽然窗外的树木、田野及远山都相对于车向后运动,但是在相同时间内它们在视网膜上成的像的大小、位置的改变是近处的大,远处的小,更远处的几乎为零,这样,大脑就会产生一种近景绕远山向后“转动”的视觉表象,或者远山跟车一起向前“走”的感觉。
总结上面讨论的几种现象,它们有一个共同之处,即人的旁边有二个眼睛可同时看见的物体,一个基本在眼前,一个比较远,这样,当人沿垂直于它们连线的方向运动时,就可以看到远处的物体“跟着人走”。要看到这种虚假运动,近处的那个物体是必不可少的。因为视觉已经认为远处的物体与人相对静止,只有跟近处这个物体相比较,才可能产生远处物体运动的感觉。没有这个“虚参照物”,就不会有那种“跟着人走”的虚假运动。如果在月光下,我们走在一片空旷的、无树无房的原野上,我们并不会看到“月亮跟着人走”,而是人走与不走,都看到月亮是静止在天空。
参考文献
[1]仲伟纲《人眼视觉的过程及其微观机制》,《生物学通报》1988年第四期
[2]陈俊风《眼睛与成像》,《中学物理》2003年第五期
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