解开乱麻的人
1009年,伊比利亚半岛陷入战乱,阿拉伯帝国的势力重心转移到了巴格达和开罗。一年后,埃及法蒂玛王朝第六代哈里发哈基姆(他因资助科学研究而享有盛名,但同时也是个暴虐无道的君主,例如他仅因讨厌狗叫声就把开罗所有的狗都杀光)将一位出生于巴士拉的数学家兼土木工程师请到了埃及,此人名叫阿布·阿里·哈森·伊本·海什木·巴斯里(欧洲人一般称其为“阿尔哈曾”)。海什木曾野心勃勃地提出一项计划,声称自己可以防止尼罗河泛滥,哈基姆希望他将这一计划付诸行动。
于是,海什木带着他的团队乘船逆流而上。当他们向南漂流时,海什木才意识到,自己的计划根本行不通。通过建立基础设施来防止尼罗河泛滥的计划注定要失败。而将这样的结果告诉一位行事乖张的哈里发是不会有好果子吃的,谁都知道,凡是惹恼了他的活物都会被杀掉。所以,据说海什木回到了哈基姆身边,最大限度地展现了自己的谦卑和坦诚,然后开始装疯,成功把自己送进了大牢。这真是项疯狂的计划(这里的疯狂就是字面意思),但也确实奏效了。
不过,计划也有不利的一面。之后的11年里,海什木都是在一间牢房里度过的,大部分时间牢里都漆黑一片。他什么也做不了,除了反复思索光是如何运作的。1021年,哈基姆去世,海什木重获自由,建立了当时世界一流的光学研究实验室。
他描绘了从眼睛到大脑的人类视觉系统结构图,并对深度知觉和周边视觉做出了解释。他是将光(存在于外部世界)与色(附着于我们看见的事物之上)联系起来的第一人。他还展示了光在通过介质时会发生弯曲的现象。直到1621年,维勒布罗德·斯涅尔·范罗延才根据这一现象研究得出折射定律。
海什木用单刀直入的逻辑解开了由古希腊人系上的几个“结”。例如,柏拉图认为,视觉的产生是由于眼睛在发光。对此,海什木写道:“我们发现,如果我们注视光线强烈的光源,眼睛就会产生强烈的疼痛并受到损伤。观察者之所以无法直视太阳,是因为他的视觉会受到阳光的损伤。”简单来说,只要我们盯着太阳,眼睛就会觉得痛,那么光怎么可能是从我们的眼睛里发出的呢?海什木自然是这场“逻辑辩论”的胜利者。
为了回答颜色能否混合的问题,海什木进行了一个经典实验。他沿用托勒密的想法,做了一只陀螺,并给陀螺的不同扇区涂上不同的颜色。他说,陀螺旋转起来后,观察者无法辨认每个扇区的颜色和分隔不同扇区的线条,只能看到由这些颜色组成的新颜色。海什木认为,颜色可以混合,并且混色的感觉是由颜料或光的颜色以及我们的感知和观察功能产生的,后者的作用大于或等于前者。
令人惊喜的是,海什木还意识到,亚里士多德关于绣工与烛光的解释还有更深层的含义:在强光下,物体的颜色可能会显得很鲜艳,但当光线变暗时,颜色却会变暗淡;而且在较为明亮的光线下,两个物体的颜色似乎差异更大。色光和有色颜料存在相关性,但并不相同。他写道:“物体的颜色仅仅是眼睛依照落在该物体上的光的颜色来判断的。”海什木认识到,光不是视觉这场戏剧的背景,而是剧中的演员——光并非我们借助的 工具 ,而是我们看到的 内容本身 。