魔鬼公路

2014-03-07 03:47
科学之友 2014年1期
关键词:护栏魔鬼悬崖

魔鬼公路

美国西部亚利桑那州有一条科罗拉多大峡谷,大自然的鬼斧神工,令这里充满了奇异的景象,这里也被誉为世界7大奇景之一。

可就在这蜿蜒的峡谷当中,却隐藏着一条魔鬼公路,令人闻风丧胆。

从1986年起,这里发生了很多的车祸,经过这里的无数小轿车,就像是被魔鬼附了身一样,都摆脱不了冲下悬崖的厄运。

同一路段,多次车祸,给这条高速公路蒙上了神秘阴影。在天气、路况、车辆本身状况都非常良好的情况下,为什么这些车辆,在行驶到这个路段时,都会不约而同地冲出悬崖,车毁人亡呢?很快关于这段公路“有亡灵找替死鬼”的说法盛传一时。

其实,魔鬼只是在车祸原因、情况不明下的一种比喻。发生在科罗拉多大峡谷的一系列惨剧,经过实地调查考证,最终发现罪魁祸首竟然是司机的眼睛。

这条高速公路,根据峡谷地形因势而建,路中间段有一个U形弯道,警方在多次调查后,将目光锁定在了这条U型弯道上,他们怀疑正是这个U型弯道的存在让司机产生视错觉,导致车祸的发生,那司机在公路上究竟看到了什么?

我们先来看一幅图,请仔细观察,在这幅图上你能看到什么呢?一只猫,再仔细看看,一只老鼠。其实在猫的脸上,有一只老鼠,我们的眼睛总是先注意到整体再注意到局部,老鼠隐藏在猫的大轮廓线里,短时间内眼睛会被猫的线条所迷惑很难发现老鼠。

请将你的视线转移到,两边的这两根柱子上,柱子里,究竟隐藏着什么呢? 里面隐藏着4幅人的侧脸,我们的眼睛首先会被运动的东西所吸引,转动的柱子吸引了我们的注意力,眼睛就很难发现柱子的轮廓是人的侧脸。隐藏在柱子里的人脸,猫和老鼠,证明了我们的眼睛,的确会受到各种因素干扰,产生视错觉。

原来,我们的眼睛提供给我们的任何一种视觉信息通常都是模棱两可的,它本身提供的信息不足以使我们对现实世界中的物体给出一个确定的解释。大脑并非是被动地记录进入眼睛的视觉信息,而是主动地寻求对这些信息的解释。你看见的东西并不一定存在,而是你的大脑认为它存在。在很多情况下,它确实与视觉世界的特性相符合,但在另一些情况下,盲目的“相信”可能导致错误。“看”是一个主动的构建过程,你的大脑可根据先前的经验和眼睛提供的有限而又模糊的信息作出最好的解释。

先来玩2个视觉小游戏:

中心两个圆球大小是否一样?

白色线段与哪条线段在一条线上?

这些视错觉的创意有趣又好玩,但是如果把它放回到魔鬼公路上,却让人心生恐惧,那究竟是什么样的视错觉,才会造成车毁人亡的惨剧呢?

这是一个魔鬼公路的沙盘,如果我们从上往下俯看魔鬼公路的沙盘,会发现无论是U型弯道,还是中间的悬崖,都非常明显,怎么会看错呢?可是如果我们行驶在公路上,在轿车内我们看到的是什么呢?在很长一段距离内,我们看到的就是一条笔直的公路,这么明显的悬崖,司机怎么会看不出来呢?其实我们的眼睛经常会欺骗我们自己,我们看到的很多让人匪夷所思的魔术表演,其实运用的就是视错觉的原理。

(6)土壤酸碱度pH值与CaO、Corg、MgO、Na2O、SiO2、Cd、Hg、B、Cu、Mn、N、Ni、P、Pb、Zn呈正相关,与Al2O3、TFe2O3、K2O、As、Cr、F、Ge、Mo、Sb、Se呈反相关。其中,pH值主要与CaO、Na2O、SiO2、P、Zn的相关系数大于0.5,呈显著正相关,与TFe2O3呈显著反相关。

魔术的表现形式是多种多样的,但归纳起来,不外乎“无中生有”“从有变无”“碎物还原”“即刻变形”“以假作真”“迅速易位”等,这些魔术手法背后的科学原理并不复杂。

“无中生有”一方面要靠手上功夫,另一方面也要靠道具的精巧。在舞台上凭空变出的几千朵花儿其实都事先藏在衣服里,花儿的材质非常轻,而衣服既要呈现飘逸感,又不能阻碍“出招”动作。因此,衣服内部的收纳空间需要进行事先设计试验,观众看着轻盈地舞蹈,大幅度的肢体动作,也是很好地转移观众注意力的一种方法。“即刻变形”是手彩类魔术常见的表现形式,魔术师能将手中的蜡烛瞬间变成一把宝剑,其中奥秘就是手法麻利,让观众的眼睛跟不上演员两只手的速度。“碎物还原”,满满一瓶可乐倒进一位观众的衣领,却发现其身上滴水未见,再一晃,可乐又回来了,其实这是利用光学原理设计的魔术节目,魔术师手里是一个经过处理的可乐瓶,通过一定角度的倾斜加上舞台灯光的配合,可乐瓶壁的色彩发生了变化,观众看上去好像是可乐被倒了出去一样,实际上可乐还都装在瓶子里。

公路的U型弯被山势遮挡,司机在远处也看不见U型弯道,至于为什么在远处,司机就会把两段路面看成一段路面,这其实和我们眼睛的视觉规律有关。

我们的两只眼睛近距离看同一物体,左眼和右眼看到物体的位置,是不一样的,这就叫做双眼视差。双眼视差使我们的眼睛产生立体感,可以感知物体的位置、大小,可是当物体的距离超过1 300 m时,双眼视差就变成了零,这个时候我们就失去了立体感,眼睛就会产生错觉。魔鬼公路上司机产生视错觉的第一个原因,就是因为距离,作为魔鬼公路来说,1 300 m之外,由于双眼视差为零,司机的眼睛对于远处公路的判断失去立体感。司机在行驶时,误以为两条路在一个平面上,是路况良好的一条路,所以一直加速行驶。

可是问题来了,距离造成了视觉的误差,可以理解,可是当汽车逐渐开得越来越近,公路中间的悬崖马上就会显现出来,可为什么很多小汽车,仍然难逃坠崖的厄运呢?这和公路的具体路况有关。

这两条公路,有一个明显的高度差,CD段路面高于AB段路面,司机行驶到距离悬崖很近的AB段内,看见的仍然是一段路面,等过了AB段看见悬崖,刹车已经来不及。在特定的视觉范围内,高度差造成视觉遮挡,导致轿车司机产生视错觉。

人的眼睛在看物体时,会把物体相似或者重合的部分,自动连接在一起,这种现象叫视觉同构。看这个三角形,会觉得很奇怪,有点不符合逻辑,其实它是这样的,三角形的两边共用了同一个点,在特定的角度内,就会欺骗我们的眼睛,而只要偏离这个特定的角度,真相很快就会出现在我们的面前。

由于峡谷地势高高低低,在此修建的公路并不是水平路面,从公路的模型图来看,很容易发现B点的垂直高度,高出了C点很多,小轿车由于座位比较低,只能看到CD段的后半段路面,而眼睛受到视觉同构的影响,将两段路面认为是一段完整路面,司机依然加速行驶,等车子开到B点边缘,发现悬崖,为时已晚。

既然在这么危险的地方修公路,那应该有明显的交通标志才对,而根据当时的资料显示,在魔鬼公路的悬崖边上的确有护栏,为什么司机还会穿越护栏,坠落悬崖呢,难道说是什么挡住了司机的眼睛,让他们看不见护栏吗?从事故资料中,我们可以看出,魔鬼公路出事的轿车大多是自西向东开,出事的时间又集中发生在,10∶30到12∶00,因为在这个时间段和这个方向上,只有单侧光照进魔鬼公路,护栏在阴影里,与黑色的马路融为一体,护栏消失了。

我们在日常生活中也有这样体验,穿着黑色衣服的人,在晚上,就变得特别难以辨认。这是因为我们能够看见物体,是因为有光的反射在视网膜上成像,而黑色的物体在黑色的背景下,没有光线反射到人眼中,就会造成它并不存在的视觉误差。

正常情况下,司机在远处可以看到护栏,但是由于光影,会让司机产生视错觉。魔鬼公路所在地四周都有山体遮挡,阳光只能从一个方向照进峡谷内的公路,上午10点半到中午12点,太阳光落在公路护栏上,让护栏朝东的一面受光,朝西的一面形成阴影,如果车辆由西向东行驶,司机在远处只能看见护栏朝西黑色的一面,而此时由于距离和高度差的存在,司机看到的仍然是一段路面,黑色护栏与黑色马路重叠在一起,护栏就这样在司机眼前消失了。

魔鬼公路就像大自然上演的一场欺骗眼睛的魔术,出事司机在1 300 m以外被山体遮挡住U型弯道,且因为距离造成双眼视差,看见的是一条完整公路,于是加速行驶,到了近处,本应该能看清路况,却因为公路地势高度差的遮挡,小轿车座位低,视角受限,依然看不见悬崖,致使司机没有采取减速措施,而此时受峡谷山势影响,只有单侧阳光照进公路,原本起到警示防护作用的护栏,被太阳光影遮挡住朝西的一面,由西向东开车的司机就无法看到护栏,这3种视错觉综合在一起,就造成了公路上的魔鬼接连出现。

找到了“魔鬼”,对症下药,解决方法其实非常简单,就是架一座桥,把两条路变成一条路,杜绝一切视错觉发生的可能。

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