问题

对『人在岸上看见的鱼比实际位置高』的疑问?

回答
我理解你对“人在岸上看见的鱼比实际位置高”这个现象的疑惑,觉得它似乎违背了我们平时的直觉,甚至有点违反常理。其实,这个问题的根源在于光线在穿过不同介质时会发生弯曲,也就是我们常说的“折射”现象。

想象一下,你站在河岸上,水是清澈的。你看到水中的鱼,并不是因为它真的在那里。你看到的,其实是鱼发出的光线。这些光线从水中射出,然后进入空气,最后进入你的眼睛。

关键就在于,当光线从一种介质(比如水)进入另一种密度不同的介质(比如空气)时,它的传播方向会发生改变。这就像你在高速公路上开车,突然进入一段限速的乡村小路,你的车速会不由自主地慢下来,方向也可能会稍微偏离。

在水和空气的交界处,也就是水面,光线从水中射出,遇到水面这个界面。由于水的密度比空气大,光线在穿过水面时,会发生折射,它的传播方向会“偏向”法线。法线可以理解为垂直于水面的那条假想的线。

你眼睛接收到的,是这些折射过的光线。你的大脑习惯性地认为光线是沿直线传播的,所以它会根据你看到的折射光线的方向,反推出光线的“来源”。由于光线在水面发生了弯曲,你的大脑“认为”的光线来源,就会比鱼的实际位置更浅一些,也就是看起来更高。

打个比方,就像你用手电筒照亮水中的一个物体。如果水面是平滑的,你看到的光束路径是弯曲的。但是,如果你的大脑去“想象”这个光束是从哪里发出来的,它会顺着你看到的弯曲光束反方向延伸,而且由于弯曲,这个“想象”出来的直线会显得更短,指向一个比实际物体更高的地方。

所以,不是鱼真的变高了,而是我们看到的鱼的位置,是大脑根据光线折射的原理,对真实位置的一种“校正”或者说“误判”。我们看到的,是鱼的“像”,而不是“物”。这个像,看起来比物的位置要“浮”在水面之上。

这个现象在很多地方都能体现,比如你在泳池边看池底的瓷砖,会觉得比实际的要浅一些;或者你在海边看海里的珊瑚,也会有类似的感觉。都是因为光线在水和空气之间发生了折射。

网友意见

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A是鱼,D是人眼或者相机。

沿AC飞出的光根本就到不了D点,你让相机要怎么才能拍出它在A处的景象啊?

既然你向DC方向看不到鱼,而你这时抬头向DB方向却看到了鱼,那你觉得这鱼是在A点还是在E点?你沿着DB方向扔出一根长矛,你觉得能扎到鱼不?

下图中,上边红圈里的鱼实际位置在下边那个红圈里你信不?你的本能能相信这事不?

而说“本能”,说的其实是人脑没有自动地把折射考虑进去,看到的就认为是真的。如果你能克服这种本能,你就会沿着下边那个红圈的方向扔长矛,肯定能扎到鱼。

这真的是个哲学问题,你看到的光线是什么样,你就会觉得它是什么样。你觉得花是红的,那是因为你看不到它反射出的别的波段的光线,如果你能看到,这花的颜色会非常诡异。你觉得你的无线网卡不会发光,但在高频波段它一直在闪亮个不停,你感受不到而已。遥控器发射器那里为啥像个LED灯,实际那就是个灯,只不过发出的是你看不见的光而已。哲学问题,哲学问题...真的...

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