震惊！没想到牛顿竟然对自己的眼睛做了这种事

虽然牛顿是谁这个问题已经完全不需要介绍，但除了教科书上的公式，我们却不常关注这位巨人的生平。

牛顿所处的时代还处于科学发展的早期，在这样的过渡时期，他是如何作出了这样惊人的科学贡献？在今天推荐的这本《牛津通识读本：牛顿新传》中，收集了牛顿大量鲜为人知的新材料，可以让人们了解，科学是怎样艰难地一步一步地在非常复杂的社会背景中诞生出来的。▼▼▼

牛顿曾对自己的视力做过一系列危险的实验。

（文中均为危险动作严禁模仿！）

这其中有长时间直视太阳的行为：牛顿写道，用一只眼睛直视太阳一段时间后，所有浅色的东西看起来都成了红色，深色的东西都变成了蓝色。

用这只受损的眼睛来看，白纸乍看起来是红色的，但是「如果通过一个很小的孔来看，只让很少的光线进入眼睛」，同样的白纸看起来就成绿色了。

牛顿的视觉实验并未就此打住。即使他闭上眼睛，却还可以再现出太阳的映像。他的眼中先会出现一个蓝点，蓝点中央渐渐变淡，周围逐渐出现一个个红色、黄色、绿色、蓝色和紫色的同心环。

牛顿在不同的条件下进行这个实验，发现那个蓝点有时候会成为红色。他将眼睛睁开之后，看不同颜色的感觉与刚开始直视太阳之后的感觉一模一样。牛顿还到外面凝望白云，结果看到了红色，这跟注视白纸后得到的效果相同。他看上一会儿云，就能让一个点「在朦胧的红色中闪亮」。

牛顿让眼睛休息了一会儿，然后在黄昏前一小时又重复了上述整个实验。

这之后，当他用没直视太阳的那只眼睛看白纸或白云等白色物体时，照样能在纸或云的背景下看到太阳的形象，周围簇拥着「朦胧的红色或黑色」。

这时牛顿发现，除非他把心思花到别的工作上，否则他的眼睛几乎不可能看不到太阳的形象。

这些艰苦实验的后遗症非常持久，牛顿在60年后又向自己的助手详细描述过这些实验，说如果他有心思的话，仍然可以在眼中唤起一个太阳的映像。

牛顿是在什么时候开始光与色的研究的，其确切日期我们不得而知。不过，牛顿后来说他之所以开始研究颜色，最初是为了重复笛卡儿用棱镜进行的颜色实验。

笛卡儿称，光经过棱镜的传播，会在距棱镜约五十厘米之外的墙上产生各种颜色，并说这一现象能够解释彩虹的形成过程。

而牛顿在自己的笔记本上记录了一系列用棱镜进行的实验，通过这些实验，牛顿对笛卡儿、波义耳和胡克关于颜色的论述提出了挑战。

牛顿通过棱镜观察一根一半染成蓝色、一半染成红色的线。他注意到，线的一半显得比另一半高，且两个半截并未出现在同一条直线上，其原因是这两种不同颜色的折射度不同。

牛顿认为，移动较慢的光束和移动较快的光束的折射幅度不同，而蓝色和紫色应该属于速度较慢的光束。

他推断，每当较慢的光束为物体吸收时，物体就呈现出红色或黄色，而每当较快的光束不被物体反射时，物体就会呈现出蓝色、绿色和紫色：普通光是有色光的混合物，单束色光不是由棱镜产生的，而是由棱镜折射出的。而当时，人们普遍认为通过棱镜产生的颜色是由折射造成的「改变」引起的，牛顿的观点与此截然不同。

牛顿相信，眼睛在光的体验中以特定的方式发挥着作用，他后面又进行了一系列与眼睛相关的实验，这些实验对眼睛的损害程度丝毫不亚于直视太阳。

他从侧面用力压迫一只眼球，使之变形，让眼中浮现出一些「幻影」。

牛顿还写道，他「将一个黄铜板置于眼睛与接近视网膜中央的骨头中间——因为我的指头放不进那里」，由此看到了一个「非常鲜明的印象」。

在黑暗中和不同的压力下，牛顿将这个实验重复了好几次。在那个时代，没有第二个人做过这类事情。

通过牛顿的笔记本，我们能发现他继续记录着自己的视力实验。

在一间黑屋子里，牛顿让阳光从窗帘上的一个小洞中射进来。他发现经过一个三棱镜的折射后，光束会在对面墙上形成一个长方形的形状，蓝色光束折射得比红色光束厉害。牛顿很谨慎地指出，红色和蓝色并不是光的固有属性，而只是眼睛对具体光束的体验。牛顿还以非同寻常的精确程度测出，通过棱镜折射出的不同颜色的光束有着各自不同的折射率。

在那之前，还没有任何人注意到这一点。

牛顿还将三个棱镜平行放置，让透过三个棱镜的光束互相重合，并发现：「在几个棱镜折射出的红色、黄色、绿色、蓝色和紫色混合的地方，出现了白色。」

做过这些实验之后，牛顿已经掌握了他后来关于光与色的成熟理论的基本要素。他抛开自己此前的粒子说，认为白光并不是一种经过变更能够产生颜色的基本实体。相反，他认为白光是由多种不同的原色光合成的，而每一种原色光都有自己不变的折射指数。

在牛顿的记录中可以看到，眼睛实验仍然是牛顿颜色研究的一个主要部分。

他发觉用铜板来做实验工具不是很好，于是就找来一根「粗针」——一种用来在织物上钻洞的缝纫工具，将粗针戳进眼后的隐窝，「而且尽可能接近我眼球的后面」。这时他眼前像以前一样又浮现出了几个圆圈。

（文中均为危险动作严禁模仿！）

牛顿写道，「当我持续用针头摩擦眼球时」，这些圆圈「最为明显」；「但当我将眼球和针头都停止不动，就算我持续用针压迫眼球」，圆圈还是会「渐渐变暗，经常消失，直到我再次转动眼球或者移动粗针时才会再现」。下面是牛顿所画的实验示意图：用一根粗针压迫自己的眼球并使眼球变形。

自从发现了色差现象之后，牛顿就停止了改进折射望远镜镜片研磨技术。

笛卡儿曾提出，一个磨成任一圆锥截面的透镜会形成球面透镜所无法形成的清晰图像。牛顿曾花了好多个钟头，亲自实验这一点，然而，色差使得所有的尝试都无果而终，由于不同的颜色折射幅度不同，透镜无法将它们聚拢在一起形成清晰的图像。

如果制造清晰的折射望远镜是不可能的，那么是否可以利用平面镜来制造一架望远镜呢？同代人最多只在理论上探讨过建造这样一种望远镜的可行性，而牛顿却领先时代，实实在在制造了一架很成功的平面镜望远镜。

这是一个了不起的成就，牛顿因此名满剑桥。

狂丸提醒：危险动作严禁模仿！毕竟我们不是牛顿。（文中图片素材均来源自网络，仅供学习交流使用）