光学显微镜物理学光学技术,光谱中的两种光混合
如果问一名物理学家黄色光是什么，他会告诉你它是波长在
590纳米(一纳米为十亿分之一米)范围内的横向电磁波。如果接
着问他黄色来自何处?他会说：在我看来根本没有黄色，只是当
这些振动接触到健康眼睛的视网膜时，会使人产生黄色的感觉。
如果继续询问下去，你会听到他说，不同波长会产生不同色彩
感，但这只有当波长为800～400纳米时才会出现，并不是所有
波长的光都会如此。对物理学家来说，红外线(超过800纳米)和
紫外线(不足400纳米)与人眼能感受到的800～400纳米的光波
是基本相同的现象。眼睛对光的这种特殊选择是如何产生的呢?
显然这是对太阳光辐射的一种适应，因为阳光在光波的这个波长
区域较强，而到两端逐渐减弱。眼睛感受到较亮的光是黄色，
它正好在阳光辐射较强的峰值区域内。
我们可能会进一步询问：是否仅仅波长邻近590纳米的光才
能产生视觉上的黄色。答案并非如此。760纳米的光波能产生红
色，535纳米的光波能产生绿色。将红色光波与绿色光波按一定
比例混合后产生的黄色光波与590纳米处的黄色光波感觉上并无
区别。分别在单色光照和混合光照下的两个相邻区域看起来完全
相同，无法区分彼此。是否能通过波长对色觉作出某些预先判断
呢?也就是说，是否色觉与光波的客观物理性质有某种数值联系?
答案是否定的。所有这类混合光图都是通过实验发现的，这叫色
三角形，但这并不仅仅和波长有关。光谱中的两种光混合产生
波长介于其中的光并非普遍规律，例如将光谱两端的红色和蓝色
混合后产生的紫色不属于光谱中任何一种单色光。并且，不同人
对混合光图和色三角形的感觉略有不同，而那些三色视觉异常的
人(并不是色盲)对此的感觉则与常人有很大差异。
物理学家对光波的客观描述无法解释色彩感。假如生理学家
对视网膜内的变化过程，及该变化在视神经簇和大脑内引发相应
的神经变化过程，有更充分的了解，他们是否能对此做出解释
呢?我不这样认为。我们至多可以客观地掌握，每逢在某个特定
方向或某个特定视觉感受范围内感觉到黄色时大脑中的变化过
程，哪些神经纤维以多大比率被激发，或许甚至可以准确知道它
们在特定脑细胞中引起的变化过程。但即便如此细致的了解，也
不能告诉我们色彩感觉，或某特定方向的黄色感觉是如何产生
的。对于味觉，甜的或其他的感觉，生理过程也是同样的。我只
想说，任何对神经系统变化过程的客观描述，肯定不包含对“黄
色”、 “甜味”特征的解释，正如对电磁波的客观描述中不包含
这些特征的解释一样。
对于其他感觉，也是一样。将我们刚研究过的色彩感和听觉
做个比较是非常有趣的。在空气中传播的膨胀或收缩的弹性波可
以传到我们耳朵中。它们的波长，或准确地说是它们的频率，决
定了听到声音的音高。(注意，生理学中使用频率而不是波长来
描述声音，对光也是一样，但频率和波长实际上正好互为倒数，
因为真空和空气中光的传播速度并没有明显不同。)我无需告诉
你们，可听到的声音的频率范围与可见光的频率范围有很大差
异，声音的频率是从每秒12～16到每秒20 000～30 000。
而光的范围则在几百万亿间。
