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为什么会“望山跑死马”?

科普小知识2022-09-26 00:08:26
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人眼可靠吗?我想你当然会说可靠,不是说“眼见为实”。但事实是,我们的眼睛经常“欺骗”我们。

有一句谚语叫做“望山跑死马”。什么意思?意思是看着前方的山,但是你骑着马向山跑去,即使马死了,山还在那里,看起来离你很远...那么,到底是怎么回事,真的是这样吗?

首先,可以肯定的是,这个谚语很有道理。这个真理存在于物理学中。

让我们想象一个简单的场景:

在中秋节的月圆之夜,你看着明亮的月亮,感叹它的美丽。你很难想象它在50多年前曾停留在人类飞船上,并留下了它的第一个足迹。突然,你有了一种冲动:你想靠近它,这样也许月亮可以看得更大,你可以看得更清楚,也许你还可以看到阿姆斯特朗在月球上的足迹。你竭尽全力爬到建筑物的顶部,抬头看去,失望地发现月亮还是那么大,只是稍微亮了一点,这可能只是因为你周围的干扰光减少了,而不是因为月亮离你更近了...

现在你明白了,那句古老的谚语“到达天空,拥抱明月”和“用手到达星星”似乎太神奇了。即使你爬到一座高楼的顶部,月亮看起来还是那么遥远。

然后问题出现了:为什么当你远离书的时候字体看起来很小,而当你靠近书的时候字体很大?这一现象似乎与上述情况相矛盾。

如果你喜欢思考,你可能会意识到上面两个场景的不同——月亮离你太远,而书离你很近。距离的大小影响你的“视角”——物理学中的一个重要概念。

现在我们可以解释为什么“看山跑死马”。

远处的山离骑车人很远,骑车人用鞭子走的距离与山之间的距离相比非常短,这导致骑车人眼中的山的视角的微小变化,而人眼中的物体的视角的大小就是我们眼睛“思考”的物体的大小。

结果是:骑了很长时间的马后,骑手发现这座山差不多大!

同样,我们可以解释,无论你在屋顶还是在楼下,月亮看起来还是那么大,但是当你从不同的距离阅读书籍时,你眼睛中字体形成的视角会明显改变。

事实上,还有另一个影响我们眼中物体大小的因素,那就是我们用来比较的“参考”。我想所有学过100门物理课程的学生都知道这个影响因素,所以我们就不在这里详细讨论了。