他是“电影之父” 失明后竟开创了泡沫物理学

由于对科学研究的热爱，比利时根特大学的物理学教授约瑟夫·普拉托直到39岁才结束婚姻。40多岁时，他迎来了两个相继出生的孩子。很自然，他控制不住。1841年底的一个晚上，普拉托在完成了他繁忙的教学和实验任务后匆匆回家。

当他到家时，他像往常一样弯下腰逗孩子们开心，但是突然，他面前一片漆黑。在接下来的几天里，普拉托的视力略有改善，但总有一个挥之不去的彩色光环。显然，他的眼睛有问题。医生诊断他患有慢性葡萄膜炎，但他并不这么认为，认为还有另一个“人”对伤害他的眼睛负有责任。

我们必须从头开始。

约瑟夫·普拉托，1843年(照片来源:en.wikipedia.org)

青少年的崎岖之路。

1829年初夏，正在比利时列日大学攻读博士学位的普拉托终于获得了他梦寐以求的物理学学位。他努力学习了七年。当他进入学校时，他显然学习法律，但是当他毕业时，他获得了物理学位。发生了什么？

普拉托1801年出生于布鲁塞尔的一个艺术家庭。他的父亲是当地著名的画家。小普拉托沉浸在浓厚的艺术氛围中。他最喜欢的事情是看他父亲静静地画画，看路边的花草。

然而，美好的时光并没有持续多久。普拉托13岁时，他的父母相继去世。他不得不带着两个妹妹去见他的叔叔。这个突然的变化让普拉托特别难过。看到他活泼的小侄子变得沮丧，我叔叔很担心，带着他和他的姐妹们住在乡下。乡村的宁静生活照亮了普拉托的生活，激发了他对自然科学的兴趣。他喜欢收集各种蝴蝶标本，每天他都去村里铁匠叔叔家玩各种机械设备。

然而，我叔叔看到他这样非常不高兴。

农村生活激发了普拉托探索自然科学的兴趣(照片来源:www.mskgent.be)

原来，普拉托的叔叔是一位备受尊敬的律师，他非常希望他的侄子能继承他的衣钵。他没想到自己对“奇怪的技术和卖淫”有特殊的爱好。所以，在乡下呆了一段时间后，我叔叔匆匆忙忙地把普拉托拉带回了城市。

普拉托知道他叔叔的良好意图，尽管他仍然喜欢在高中发明和做实验，并认识了他的终身老师和密友物理学家凯特勒(注

数学家阿道夫·凯特勒和普拉托被鼓励转而研究物理(照片来源:www.sciencesource.com)

直视烈日

终于进入了物理系，普拉托珍惜这个难得的学习机会。他对人类的视觉感兴趣，并决定把它作为他博士论文的研究内容。

1829年，普拉托28岁，已经上了7年大学。毕业设计迫在眉睫，他开始疯狂地做实验。有一次，为了检查人眼的耐光极限和物体在人眼中的停留时间，他盯着太阳看了25秒钟，此后几天都看不清楚物体。他的视力一提高，就立即投身于光学实验。十二年后，普拉托坚信正是这一系列的实验伤害了他的眼睛。事实上，在19世纪之前，许多科学家由于长期观察太阳而患有眼病。最著名的例子是科学先驱伽利略，他在用双筒望远镜长期观察太阳后失明了。

普拉托在比利时列日大学学习了七年(照片来源:www.wikidata.org)

然而，在那个时候，所有这些对普拉托来说都是值得的。普拉托注意到，每当他直视太阳几秒钟，一个强光源的图像就会留在他的眼睛里。在反复直视太阳后，他计算出物体在人眼中的停留时间约为三分之一秒。在此基础上，他进一步研究了人眼运动图像的几何叠加和重建原理。同年6月，他成功完成了他的博士论文，题目是“关于视觉器官中光产生的图像的一些性质”。虽然论文只有27页，但这是第一次详细解释视觉暂留现象。

今天，作为动画和电影的理论基础，视觉暂留现象似乎已经成为一种生活常识，人们对此并不感到惊讶。但是200年前，它的提议是耸人听闻的。仅仅五年后，普拉托成为比利时皇家科学院院士，在视觉暂留领域取得了杰出的研究成果。

这个常见的自己动手制作的动画使用了视觉暂留的原理(网络图)

“恶心”法努奇镜子

事实上，暂时性视觉现象的出现不仅在物理学和生理学领域引起了轰动，而且在当时的欧洲社会也引起了轰动。这都归功于普拉托发明的一个小装置。

1832年，普拉托在一项研究中发现，如果在旋转圆盘的边缘沿径向切割出一些等距狭缝，并在圆盘的正面放置一面镜子，当从圆盘背面透过狭缝观察时，镜子中圆盘的图像几乎是静止的。他突然心血来潮:如果你在光盘背面画出不同的运动阶段，难道你就不能看到连续的电影吗？这样，人们可以更直观地感受到视觉暂留现象。普拉托邀请了一位画家来帮助他，并很快发明了一种新颖的装置，他将其命名为非那基望远镜。

通过光盘的缝隙，你可以在镜子里看到连续的动画！(照片来源:insaneclopedia.com)

普拉托早年制作的finach镜子现在藏在根特大学(照片来源:www . ugen tmentmemorie . be)

法努奇镜类似于我国的古代灯笼。它可以产生连续的动画。它一经推出，就很受孩子们的欢迎。那时，许多假冒商品出现了。许多公司发现普拉托希望将法努奇镜子商业化，但他们都视而不见。普拉托对商业不感兴趣。他甚至开始讨厌法努奇镜子，认为它扰乱了他平静的生活。他再也没有接触过它。

然而，普拉托并没有想到富纳基镜子会成为后来无声电影的雏形，使他成为后人口时代的“电影之父”。

各种金融镜子(照片来源:www.amazingbelgium.be)

Fanucci mirror展示的连续动画(图片来源:wakest.info)

生活的紧张

1840年，“书呆子”普拉托结婚了。有趣的是，当他和妻子去巴黎度蜜月时，他下了车，跑到一个物理学家那里讨论这个问题，完全忘记了他刚刚结婚，身边还有一个妻子。尽管这个孩子的出生给柏拉图带来了无尽的快乐，但他仍然致力于他的实验。

一天，一名助手不小心将一滴橄榄油滴入乙醇溶液中。普拉托惊讶地发现油滴没有溶解在乙醇溶液中，而是变成了许多离散的球形油滴。经过一些研究，他发现油滴和乙醇溶液界面处的分子力是造成这一现象的主要原因，而分子表面张力只存在于界面附近的薄层中。为了消除重力的干扰，进一步揭示表面张力的真实面貌，普拉托决定用极轻的肥皂泡进行研究。然而，他的视力正在恶化。1843年，普拉托完全失明。

失明后的普拉托(照片来源:www.amazingbelgium.be)

普拉托是个盲人，没有时间为自己感到难过。他立即发现他的侄子是他的助手。他让他的侄子将不同几何形状的金属框架浸入肥皂水中，然后不断询问泡沫的形成结构和颜色。这样，在他侄子的耐心帮助下，普拉托发现肥皂泡是由完全光滑的表面组成的，肥皂泡表面的边界总是由三个表面连接而成的曲线。在大量实验观察的基础上，普拉托于1873年出版了《静态液体实验和仅受分子力影响的理论》，并提出了著名的普拉托定律。此后，泡沫物理和表面张力作为新的研究领域进入了科学领域。

普拉托研究表面张力的装置，图片显示了一个金属框架和在其中形成的肥皂泡(图片来源:文献

根特大学展出的柏拉图图像(照片来源:www.ugentmemorie.be)

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个人简介:

约瑟夫·普拉托(1801 . 10 . 11883 . 9 . 15)，比利时物理学家，1829年毕业于列日大学，获得医学、物理和数学博士学位，后来成为根特大学的物理学教授。普拉托首先发现了快速运动物体的视觉暂留现象，这为后来的动画和电影奠定了理论基础。因此，普拉托被称为“电影之父”。根据视觉暂留的原理，他发明了可以连续播放动画的木讷镜，被认为是早期无声电影的雏形。他还致力于研究表面张力、毛细作用等。中年失明后，他在1873年以顽强的毅力开创了泡沫物理学的新研究领域。

注意:

[1]阿道夫·凯特勒(1791874)，比利时数学家和物理学家，19世纪最有影响力的统计学家之一，被誉为“现代统计学之父”。

参考:

[1]沃蒂埃K，琼克希尔A，塞格斯d。约瑟夫高原的生活和工作:电影之父和表面张力的发现者[J]。透视物理学，2012，14(3): 25278。

[2]维列斯特.格.约瑟夫·普拉托的生活、眼病和工作[[]。文献眼科，1990，74(2): 20。