穿横条纹显胖——这句话你大概不会陌生,尤其是买衣服的时候,要尽量避开横条纹,免得本来就不苗条的自己又平白无故多胖了一圈。但这句话是对的吗?德国科学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹(Hermann von Helmholtz)恐怕第一个不同意,他老人家在1867年发现的一种错觉现象,跟这个“常识”恰恰相反。亥姆霍兹出生于1821年。那个年代的科学家们,可以成为万事通,亥姆霍兹也不例外。
在26岁时,他就开始了自己第一项留名青史的研究:证明肌肉运动符合能量守恒。亥姆霍兹并不是第一个“发现”能量守恒定律的人。但他的工作仍然拥有重大意义,因为它与当时大多数德国自然哲学家的观点截然相悖——当时人们普遍认为,肌肉运动需要依赖于某种“生命力”。但只有亥姆霍兹认识到,肌肉运动需要的能量(他称之为“力”),其实与机械能、热能、光能和电磁能没有任何差别。
他后来还测量了神经信号的传递速度(得到的结果是24-38米/秒);他还发明了一种声波谐振器,可以把多种频率的振动波相互叠加,发出元音的声音;他甚至还曾研究过电磁振荡,那个能在小范围内制造出均匀磁场的“亥姆霍兹线圈”,就是以他的名字命名的。他在光学研究领域也有不小建树。他最著名的成就是发明了“眼底镜”(或称检眼镜),用于检查眼球底部。
他还在1867年出版了一本光学著作,描述了某些视错觉现象,其中就包括“亥姆霍兹错觉”。亥姆霍兹错觉指的是下图这种现象:两个相同的方框里,一个填满横条纹,另一个填满竖条纹。横条纹的方块看起来更高更窄,虽然它和竖条纹的那个方块一样大。这种错觉其实是奥培尔-库恩特错觉(Oppel Kundt illusion)的特例。这种错觉指的是,填满图案的区域看起来要比空白区域大。
例如下图,点B看起来距离A较近,距离C较远,也就是说,有填充图案的B-C区域看起来比空白的A-B区域大。对于错觉在实际生活中的影响,亥姆霍兹在他的著作《生理光学手册》(Handbuch der physiologischen Optik)第三卷中提到过:“我们每天都会遇到数不清的错觉现象,给我们带来类似的感觉。空房间看起来比人满为患的房间小,贴满壁纸的墙看起来比涂成单色的墙大。
带横条纹的女士连衣裙,让她们看起来更高挑。”不过,这和我们现在对时尚造型的建议恰恰相反。究竟哪个才是对的呢?对于这个问题,来自纽约大学的彼得·汤普森(Peter Thompson)和凯里亚基·米克利多(Kyriaki Mikellidou)决定一探究竟。汤普森博士在2008年的一次学术会议上首次公布了部分研究成果;2011年,两位学者把完整的论文发表出来。
他们首先测试了基本的亥姆霍兹错觉现象:在屏幕上打出填满横条纹和竖条纹的方框,向志愿者询问它们的高度和宽度。实验结果随条纹本身的宽度变化而发生改变,但仍然呈现出明显规律:竖条纹方块需要增高4.1-10.1%,看起来才能和横条纹方块一样高;而横条纹方块需要增宽1.3-6.5%,看起来才能和竖条纹方块一样宽。
换句话说,如果方块大小相同,那么填充横条纹的方块看起来更高,竖条纹方块看起来更宽——似乎亥姆霍兹说的没错。随后,研究者又测试了女性卡通形象和圆柱体照片,都得到了类似的结果。最后,他们终于进入人体模特实验。他们给三维人体模型裹上一样的衣服,不过有的是横条纹,有的是竖条纹。
他们仍然发现,穿竖条纹衣服的模型看起来更胖,因为穿横条纹衣服的人体模型需要加宽10.7%,看起来才能和穿竖条纹衣服的人体模型胖瘦一样——亥姆霍兹的理论再次得到验证。汤普森和米克利多还提出,我们可以通过一项简单的活动来亲身体验这一错觉现象——摞硬币。他们让被试者把硬币一个一个摞起来,直到高度与硬币直径相同。结果,被试者摞起来的硬币的实际高度普遍比硬币的直径小30%左右。
最让人疑惑的是,亥姆霍兹错觉现象发现至今已有一百多年了,但为何时尚界仍然抱持错误不放?是不是这条所谓的“常识”听上去很有道理,所以我们就选择全盘接受、不加质疑?如果真是这样,那么亥姆霍兹错觉现象无疑告诫我们,常识并不一定是对的,我们应该有勇气质疑一切。只有采取科学方法,进行严谨实验,才是发现真理的最佳途径。