假如眼睛欺骗了你,该如何证明「眼见不为实」?
著名的英国博物学家,进化论的奠基人查尔斯·达尔文(Charles Darwin,1809—1882)有一句幽默的名言:当然,说谎的并非大自然,而是假象给人造成的错觉。
徐霞客(1586—1641)是我国明朝著名的地理学家。有一次,他到了云南大理县的点苍山,看到了海拔2030米的云弄山麓有一处“蝴蝶泉”。他在一篇游记中写道:“……又有真蝶千万,连须钩足,自树巅倒悬而下,及于泉面,缤纷络绎,五色焕然。”
有一个姓赵的游人来到泉边观赏,发现了一种奇怪的现象:在泉边飞舞的蝴蝶躯体小,成串倒挂在树枝上的躯体大,白天倒挂的晚上飞走了!他感到很奇怪,便去请教蝶类专家。专家说:白天倒挂的应该不是蝶,而是蛾。蛾昼伏夜动个体大,蝶昼动夜伏个体小。于是他写下了《蝴蝶泉边的发现》一文,证实了千百年来对“蝴蝶泉”的叫法是一个错觉!
如果一个关于自然界事物的命题是真实的,我们便称为事实。然而单凭直观感觉来判断,很可能会使人陷入错觉的漩涡。直觉的偏见,而导致非科学的推理,在科学史上屡见不鲜!
最为生动的例子莫过于地心说。人们清晨看到太阳从东方地平线上冉冉升起,傍晚又见到太阳从西方地平线上徐徐下落。太阳的上升与下落使人类感觉到了白昼与黑夜。因此,有几千年时间,人们以为地球是宇宙的中心,而星星和太阳都围绕着地球运转。这种假象所造成的偏见,是如此根深蒂固地植入那个时代人们的脑海,以至于当发现在地球上观察一个行星,它好像是按回线运动时(图1),依然对错误的偏见执信不移。
今天,“地心”的错觉已经恢复了本来的面目。大概没有什么人会怀疑地球是围绕太阳转的了,我们也都知道由于地球的自转带来了黑夜与白天!
背景的干扰,常常会产生光学的错觉,下面是一些有趣的例子。当你注意图3的图案时,你似乎会感觉到在白条的相交处有隐隐约约的阴影。这是因为离相交点较远的任何交界点周围黑色较多,因而显得比两条相交处更为明亮的缘故。
抛弃直觉的偏见,需要敏锐的观察和科学的思维。
只有摈弃“想当然”,才能识别假象。19世纪中叶,德国著名化学家尤斯图斯·冯·李比希(Justus von Liebig, 1803—1873)到英国进行考察。有一天,他在一家制作“柏林蓝”的工厂,看到了制作这种颜料的过程:把动物的皮和血与某种药水调和放在铁锅中煮。在加热的同时,用一根铁棍使劲地在锅里不断搅拌,搅拌时发出极大的声响。主人介绍说:“搅拌锅里的溶液时,搅的响声越大,柏林蓝质量越好!
”然而李比希却从假象中领悟到本质。他在寄回祖国的信中写了以下一段话:“用这种材料制作柏林蓝,另加一些含铁的化合物就行了,并不需要发出响声。因为使劲蹭锅,无非是想把锅上的铁屑蹭下来,使它与液料化合而制成柏林蓝。这种作法虽不是毫无道理,但做出来的柏林蓝质量却不一定好,而更重要的是浪费了劳动力。”
人类的正确思维基于下述两点:一是事实,二是推理。事实是推理的依据,推理则是连接事实与结论的纽带。然而,错觉常常使人们的思维陷入一种漩涡。因此当我们检验有关事物的真实性,并作逻辑推理的时候,不要忘记我们感官上可能产生的错觉,多问几个为什么!