儒勒·凡尔纳的梦想

本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点

本月是儒勒·凡尔纳诞辰 190 周年纪念，他的生日是 1828 年 2 月 8 日。凡尔纳被誉为科幻小说之父，他不仅创作了诸如《从地球到月球》和《海底两万里》等经典冒险小说，还影响了超现实主义运动和蒸汽朋克美学，并启发了包括宇航员尤里·加加林、海洋学家雅克·伊夫·库斯托和南极探险家欧内斯特·亨利·沙克尔顿爵士等人物。

凡尔纳经久不衰的广泛文化遗产的一个原因是，他竭尽全力地了解他那个时代的技术前沿，将他的小说扎根于当代科学研究中。事实上，凡尔纳的科学研究不仅限于弹道学、空气动力学或海洋生物学（他最著名的相关主题），还扩展到光学、感知和幻觉领域。事实上，凡尔纳对视觉技巧非常感兴趣，以至于将它们放在了他几部故事的关键位置。至少有三部他的作品处于神经科学小说的最佳状态：《绿光》、《基普兄弟》和《喀尔巴阡城堡》。

我们之前写过关于“绿光”的感知和光学基础，例如凡尔纳的同名小说中的绿光。

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在这里，我们讨论凡尔纳的《基普兄弟》和《喀尔巴阡城堡》中展示的光学幻觉的事实与虚构。

基普兄弟

在 1902 年出版的《基普兄弟》的高潮中，主人公们发现自己被不公正地指控犯有谋杀罪。技术以视网膜遗像法的形式出现，该过程包括从尸体的视网膜上检索图像或视网膜遗像。凡尔纳的同代人认为，一个人在死前看到的最后一个图像会刻在他或她的视网膜上，并且可能会在以后被检索出来以阐明法医学问题。这个想法并不像听起来那么荒谬。1876 年，生理学家弗朗茨·克里斯蒂安·博尔发现了视紫红质，一种在光线下漂白并在黑暗中恢复的视网膜色素。不久之后，德国生理学家威廉·库恩开发了一种方法来固定漂白的视紫红质，并随后从眼睛中提取图像。库恩会将兔子——他的实验对象——放在黑暗中几分钟，让视紫红质在它们的视网膜中积聚，然后让动物暴露在明亮的窗户下。然后迅速牺牲兔子，并取出它们的眼球进行处理。库恩最成功的实验显示，兔子死前看到的有格子的窗户的清晰图像印在动物的视网膜上。唉，后来的研究表明，眼视光学非常有限。该方法无法生成除简单、高对比度图案（例如有格子的窗户）之外的任何图像的视网膜遗像。1880 年，对被定罪的凶手埃哈德·古斯塔夫·赖夫的处决，为实现第一个人类视网膜遗像提供了手段，但结果是模棱两可的。据报道，没有幸存下来的视网膜遗像类似于结束赖夫生命的断头台的刀片，但这种解释的问题在于，赖夫在刀片落下之前就被蒙住了眼睛。有些人认为，视网膜遗像描绘的是赖夫爬上断头台的台阶。法医视网膜遗像法在 20 世纪颇受欢迎，但最终失宠了。与《基普兄弟》等虚构场景不同，在虚构场景中，视网膜遗像法揭示了真正的罪魁祸首，但该技术在现实生活中未能产生确凿可靠的证据。

喀尔巴阡城堡中的幽灵

《喀尔巴阡城堡》出版于 1892 年，是一个以特兰西瓦尼亚为背景的哥特式故事。这个故事可能启发了布拉姆·斯托克的《德古拉》（出版于 1897 年），但凡尔纳和斯托克在他们各自的小说中以截然相反的方式解决了超自然事件。斯托克嗜血的食尸鬼存在于科学领域之外，而凡尔纳的超凡脱俗的幽灵最终被技术完全解释。

在凡尔纳的故事中，喀尔巴阡城堡中无法解释的事件使邻近的村民确信魔鬼占据了它。英雄出发进行调查，最终发现（剧透预警！），就像史酷比一样，困扰城堡的可怕幽灵是由城堡主人部署的光学装置制造的。

“这是一个简单的光学幻觉（……）。通过奥尔法尼克计算出的以一定角度倾斜的玻璃，当光线照射到放在玻璃前面的肖像上时，拉斯特拉通过反射出现，就像她还活着一样真实，并且展现了她所有的美丽。”

《喀尔巴阡城堡》中描述的产生幽灵的装置首次在 1862 年 12 月 24 日狄更斯中篇小说的戏剧首映会上令观众惊叹：《闹鬼的人和幽灵的交易》。

亨利·德克斯（一位土木工程师）和约翰·亨利·佩珀（一位化学家和科学普及者）共同努力召唤的幽灵般显现，被认为是舞台幻觉，被称为“佩珀的幽灵”。它需要将演员隐藏在舞台下方，并使用一块倾斜的玻璃（放置在舞台前方，观众看不见）将演员的反射图像投射到玻璃后面，使其看起来与舞台上的表演者互动。

佩珀的幽灵在 19 世纪的观众中取得了巨大成功，并且至今仍在使用，例如在迪士尼乐园的“闹鬼的豪宅”中。凡尔纳可能参加过以佩珀的幽灵为特色的戏剧演出，或者至少在创作《喀尔巴阡城堡》之前就了解过其背后的技术。

凡尔纳的想象力使他能够在他那个时代之前预测许多技术壮举和发明。例子包括新闻广播、登月和空中文字。但其他时候，他依靠的是现有的科学知识。虽然凡尔纳被认为是预见了全息术和电视，但《喀尔巴阡城堡》中神秘的存在是成熟的 19 世纪技术的产物。