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笛思林夢想之樹
2015/12/23
5:12
從眼睛發出光線的想像,來自很早很早的一個問題:眼睛是怎麼看見東西的?對古人來說,這問題並不容易回答。 古希臘的畢達哥拉斯學派,主張「發射說」,認為視覺源於眼睛發射出去的物質。就像伸出手去,就能摸到東西;他認為眼睛發射了「焰流」,可以想像成從眼睛發射出透明的火焰,接觸到物體,就能讓人看到東西。這個假設,可說是人類想像眼睛發射光線的始祖。 但是這種說法,卻有個明顯問題:如果視覺源於眼睛主動發射的「焰流」,為什麼關了燈就看不見東西呢? 德謨克利特等人則提出「進入說」,認為物體會把表面的微細原子「散佈」出來,進入人眼產生視覺。但這種說法也受到挑戰,例如比人眼大得多的物體,如何散佈映入瞳孔呢? 幾何大師歐幾里德,則根據實驗結果而比較認同發射說。他的想法是,眼睛會發出一種直線行進的「視線」,當視線碰觸到物體,眼睛會感覺到物體的存在。因為這套理論應用了幾何學,相對於畢達哥拉斯的說法,顯得比較有說服力。
西元二世紀的托勒密,則研究「光」在平面鏡、凹面鏡的反射等知識,撰寫了一本書,名叫《光學》。他認為,視覺是從光源發射出的光、物體的顏色、以及眼睛發出的「視線」,這三種實體之間交互作用的結果。他的理論,大致上解決了當時人們的疑問,但還是傾向接受「發射說」。在當時人類的認知裡,人的眼睛還是會發射光線或視線的一種器官。 今天我們知道,眼睛能看見東西,是因為光直接進入瞳孔,或被物體反射後進入瞳孔,在視網膜成像,經過視神經傳到大腦,而產生視覺。這套理論是怎麼出現的呢? 其實它出現得很晚,一直到西元11世紀初,伊斯蘭學者海什木才駁斥了發射說,強烈主張視覺的產生,是因為光進入了眼睛。 雖然伊斯蘭學者們接受了海什木的觀點,並繼續研究光,他在阿拉伯世界卻沒有得到足夠的重視。到了13世紀初,海什木的作品被譯成拉丁文,並補充了當時的新研究成果,才成為往後四個世紀歐洲的光學經典。
值得一提的是,中世紀歐洲還有個重要光學成就,就是發明了眼鏡。十三世紀中葉,英國學者培根寫下了凸透鏡的性質,後來到了十三世紀末,眼鏡終於在義大利問世。由於矯正視力效果顯著,很快地,威尼斯、荷蘭和德國都發展了眼鏡產業,催生了製作透鏡的熟練技術。後來,還帶動了顯微鏡、反射望遠鏡的發明,為光學、天文學乃至醫學的進步,奠定了良好的基礎。