本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
科学家研究了伽利略·伽利莱首次发现的视觉错觉，并发现它的发生是因为我们的眼睛以令人惊讶的方式看待世界中的明暗。他们的研究结果增进了我们对大脑如何连接以观察白色和黑色物体的理解。这项工作由Jens Kremkow完成，并在纽约州立大学Jose Manuel Alonso和Qasim Zaidi的领导下进行，于昨天在线发表在《美国国家科学院院刊》上。
伽利略对行星的外观会因用肉眼还是望远镜观察而发生变化感到困惑。直接观察时，行星看起来“膨胀”并带有“光芒四射的光环”，这使得金星看起来比木星大八到十倍，即使木星大约大四倍（Galilei，1632a）。虽然他意识到这种大小错觉不是由物体造成的，而是由他的眼睛造成的，但他不明白为什么或如何发生。他沉思道：“要么是因为它们的光线在覆盖瞳孔的水分中折射，要么是因为它从眼睑边缘反射，并且这些反射光线扩散到瞳孔上，或者由于其他一些原因”（Galilei G，1632b）。伽利略之后的几代科学家继续假设这些效应是由模糊或类似的光学效应引起的。然而，虽然模糊会扭曲大小，但它无法解释为什么用肉眼看金星比木星更大。赫尔曼·冯·亥姆霍兹——这位受人尊敬的19世纪德国医师-物理学家——是第一个意识到这个问题的人，并在他的《生理光学论著》中描述说，需要“其他东西”。
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直到现在，随着Kremkow及其同事的新研究，科学才最终深入研究并阐明了问题的范围。这正是我们看待一切事物的方式的一个特征，绝非小事。通过检查大脑视觉系统中神经元对光刺激和暗刺激的反应，神经科学家发现，暗刺激会导致忠实的神经反应，准确地表示它们的大小，而光刺激则相反，会导致非线性和夸大的反应，使刺激看起来更大。因此，黑色背景上的白色斑点看起来比白色背景上相同大小的黑色斑点更大，而伽利略发光月亮的真实大小并不像肉眼看起来那么大。
这种效应解释了我们如何看待一切事物，从纹理和面孔（基于它们在明亮日光下的黑暗部分）到为什么用黑底白字而不是白底黑字阅读此页面更容易（这是一个众所周知的，但直到现在，仍然无法解释的现象）。
通过追踪这些效应与神经元在视网膜和大脑中的排列和相互连接方式的关系，作者发现这些效应可能源于视觉的起源——眼睛本身的光感受器。