在60年代科幻影片《神奇旅程》中，潜艇船员身体缩小后被注入受伤的科学家体内，能够看清人体内的白细胞。我们都知
道这种科幻电影从科学的角度来说往往是相当粗糙，但类似的画面却的的确确在我们的想象中出现过。那么问题来了：如
果我们真的具备这种能力，能将人体等比例地缩小而不影响任何器官的功能，我们真的能够看清缩小之前肉眼所看不见的
事物吗？人在变小之后真的能获得类似显微镜的能力吗？
事实上，如果人真的缩小了的话，绝大多数情况下是不能看清东西的。
这个问题可以表述为：如果整个人的身体构造按比例缩小，使得微小的东西比人大，那么它们对于人类的微小眼球看起来
很大，这是不是意味着原本微观的东西变成宏观了？
答案是肯定的：一般来说，随着眼睛的缩小，世界确实看起来更大。但是大部分情况并非这么简单：当眼睛变得越小时，
世界看起来就越暗，如果人缩小到小于大约1/10000的大小，那么人类的眼睛在可见光范围下将无法正常工作。
同种材料、尺寸不同的透镜，尺寸小的视野范围变窄，
“
摄入
”
的光线也会变少
光与透镜相互作用的方式由透镜的材料和几何形状决定。假设人的小眼睛与其缩小前的眼睛是一样的形状和材料（这个假
设是合理的），那么小眼睛的工作原理也不会发生改变。
如果人类面前有一个和其尺寸相当的细胞或者乐高积木，它应该
能够看到更小的细节（与缩小前对比），这时候人类只要围绕事物转一圈就能知晓它的全貌。
这里存在一个问题，光从微小的东西反射之后进入眼里，或者说小眼睛对光的
“
摄入量
”
大大降低，所以小眼睛看到的将是
一片漆黑。显微镜之所以有灯泡，就是为了解决这个问题。假设人类缩小
x
倍，（例如缩小
x
倍并注入到
Benes
博士的血液
中），那么其周围环境的亮度约为原先的
x
-2
，周围的一切似乎都要大
x
倍，但光线会变暗
x
-2
倍。
眼睛变小，看到的环境会变暗
所以，如果你从
1
米多高变成几毫米高（收缩了
1000
倍），那么你周围世界的亮度将变成原来的百万分之一（降低至原来的
10
-6
），中午太阳的亮度将如缩小前所见到的满月时的亮度那般。
在《神奇旅程》中，船被缩小
10
7
倍，因此如果想获得和原来一样的视觉效果，周围环境的光强度将是原来的
10
14
。
如果
人处在光强如此高的环境下，那么他将来不及看清周围事物的时候，因为他已经被烤熟了。
更糟糕的是，我们还得考虑光的衍射。当人眼的尺寸与光的波长相当时，光开始体现其波动性，它能绕过与其尺寸相当的
障碍物继续向前传播。在微米量级的眼球中，可见光并不是沿直线传播，相反，它会随意
“
溅射
”
到人的视网膜上。当人的
眼球缩小至衍射现象明显的尺寸时（假设此时有足够的光线），人所看到的世界将是模糊的。可见光具有大约半微米的波
长，我们的瞳孔大约为
2
至
5
毫米，大约为一万倍。所以，如果你缩小了大约一万倍，那么你的眼睛将不再有效地聚焦入射
光，并将其投影成有用的图像，此时眼睛摄入的光将来自四面八方，而不是直线进入眼中。
左图是激光经过大孔径之后的图像，右边是经过小孔径之后的图像，因此我们不得不考虑衍射现象
白细胞大小约
10 μm
，约为可见光波长的
20
倍。当人的尺寸缩小到一定程度，比如他看到的白细胞大小犹如未变小之前看
到的高尔夫球那样大小的时候，衍射现象开始变得明显，当看到的白细胞大小和自己的脑袋差不多时，人类也差不多
“
失
明
”
了。
尽管困难重重，微米尺寸的眼睛确实存在。但是由于上述因素，他们几乎没有什么用。幸运的是，最小的眼睛属于单细胞
生物，但他们容易被人类忽视。集胞藻是蓝细菌（通过光合作用提供能量），身长约
3
微米，它把整个身体当作眼球。光照
射到该生物时，光线能在其表面中更好地聚焦成像。这并不是难以发展的高大上技术。集胞藻的眼睛可以成像，但是像却
仅仅是一个光斑，它能借助这些光斑游向太阳（或任何其他明亮的光源），它是一种十分依赖光的微生物。由于衍射极
限，这个略微稍微明亮的区域是唯一的图像，最小的可能眼球可以被制造出来，但我们不应该期望找到更小的眼睛。
集胞藻，具有微米级尺寸的眼睛