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在19世纪的某个晚宴上，数学家查尔斯·巴贝奇和天文学家威廉·赫歇尔讨论了一个简单却引人深思的问题：如何同时看到硬币的两面？巴贝奇给出了一个富有创造力的答案——通过观察硬币在镜子中的倒影。而赫歇尔则用一个更妙的办法：他让硬币在桌上旋转，使得硬币的两面似乎在融合，仿佛同时看到了它们。
这个故事流传开来，启发了爱尔兰医生发明了一种名为“ thaumatrope”的玩具，它通过旋转两幅画在圆盘两侧的图片，创造出一种幻觉，使得两个图像合二为一。这种简单的玩具在19世纪广受欢迎，却几乎被遗忘。然而，正是这种玩具，以及它启发的其他玩具，成为了我们今天观看电影、动画片和视频游戏的原因。
那么，这一切是如何运作的呢？让我们深入探讨这个视觉幻象背后的科学。
巴贝奇和赫歇尔的讨论实际上涉及到一个古老的概念——视觉暂留。早在古希腊和古埃及，早期的哲学家就注意到了这种现象：闪电后的余晖似乎会持续一段时间，太阳在视线离开后仍然在眼前停留。
视觉暂留意味着当光线进入我们的眼睛时，会在视网膜上留下短暂的印象。这个概念在18世纪被一位爱尔兰数学家通过实验验证，他计算出为了让光线在视网膜上形成完整的圆圈，需要以一定的速度旋转。
但这个理论并不完全正确。实际上，视觉暂留并非是光线在视网膜上燃烧形成的图像，而是大脑对信息的处理方式。当我们看到一系列静态图像时，大脑会填补这些间隙，创造出一种连续运动的错觉。
电影放映机的发明，以及随后的一系列动画玩具，都是基于这种视觉暂留原理。电影放映机通过快速展示一系列静态图像，在大脑中创造出运动的错觉。在21世纪初之前，我们观看的电影都是通过这种方式放映的。
现代的屏幕，如电视和计算机显示器，虽然不再使用旋转的磁盘，但仍然依赖于视觉暂留原理。它们通过快速刷新屏幕上的像素，创造出连续运动的图像。
但这一切的背后，都是大脑在编织故事。当我们看到一系列图像时，大脑会根据过去的经验和知识，创造出一种连续的运动。这就是为什么我们在玩电子游戏时，即使图像之间没有过渡，我们也会感觉到角色在平滑地跳跃。
这种错觉甚至可以让我们看到实际上并不存在的事物。比如，当两个红点之间出现一个蓝点时，我们会有一种错觉，认为红点在移动，并且在中途改变了颜色。这是大脑在回顾已经发生的事情时，创造出的故事。
我们的大脑是一个非常古老的器官，它是在没有电影、电视和视频游戏的环境中进化而来的。然而，我们的大脑能够适应这些新技术，并且通过它们来感知世界。这让我们开始反思，我们是如何感知现实的，以及我们的感知是否可靠。
在未来的某个时刻，我们可能会通过科技来扩展我们的感官，比如通过眼镜来检测红外线和紫外线。届时，我们可能会发现，我们的大脑在过去的时间里，其实并没有做得很好。
总之，视觉幻象背后的科学是一个关于大脑如何构建现实的故事。它提醒我们，我们感知的世界，实际上是由我们的大脑编织出来的故事。所以，下次当你观看电影或玩电子游戏时，不妨思考一下，这一切背后的原理。
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