Проведем несколько мысленных экспериментов. Мы представим себе механику передачи изображения от предмета к глазу с помощью света. Так случилось, что никто о нюансах этой механики не задумывался, но мы эту ошибку исправим, вообразив некоторые опыты, обнаруживающие невозможность передачи изображения подобным способом.
Эксперимент со звездами
Представьте себе безоблачное ночное небо. Звезды неподвижны, а яркость их постоянна, когда наступает глубокая ночь… Согласно теории Альхазен, такая стабильность должна обеспечиваться тем, что в глаза наблюдателя от каждой звезды, в течении несколько часов ночи, равномерно попадает одинаковое количество света. Будь иначе – мы обнаруживали бы другие визуальные эффекты. От огромной звезды отражается множество фотонов, часть из которых достигает нашего глаза. Надо понимать, что фотоны не летят равными порциями в каждый квадратный миллиметр пространства. Где-то их может быть больше, а где-то и не быть вообще. Преодолевая световые годы в путешествии до земли, неравномерность фотонного потока лишь усиливается. В жизни должны наступать моменты, когда ваш глаз вообще не получит фотонов от далекой звезды – они могут пролететь мимо, в течение, например, секунды. И в эту секунду звезда пропадет с небосвода, вы ее не увидите. В другой момент, наоборот, так случится, что концентрация фотонов от этой звезды будет особенно велика в том месте, где вы находитесь. Ваш глаз получит столько света, что звезда вспыхнет яркой вспышкой. Встречались бы случаи, когда света столь много, что наблюдатель мог ослепнуть, глядя на далекую звезду.
Если мыслить свет не как частицу, а волну – то такая картина вообще не вписывается в теорию Альхазена. Допустим, что от большого дома отразилась волна света размером с этот дом, несущая его картинку. Со скоростью света мчится огромный световой холст. В таком случае, глаз наблюдателя получал бы лишь малый фрагмент картины дома. Если кто решит, что имеется в виду не столь бульварная трактовка, но подразумеваются более тонкие вещи – отвечу, что в виду не имелось никаких ни тонких, ни толстых вещей, этот вопрос был вовсе обделен вниманием.
Если же понимать зрение так, что оно происходит на расстоянии, и для видения надо лишь осветить наблюдаемый предмет – в таком случае все встает на свои места. Яркость звезды постоянна, и видим мы ее все время, поскольку в каждый момент она излучает примерно одинаковое количество света.
Звезда и зеркальное озеро
Представьте себе, что вы стоите на берегу большого озера, абсолютный штиль. Даже вообразим, что озеро – это огромное зеркало. Прямо над центром озера, высоко на небе, горит звезда. Вы видите ее отражение в зеркальном озере – там, куда падает свет от нее.
Мы знаем, что угол падения света равен