科技日報訊 (記者常麗君)任何科學教科書都會告訴你,我們是看不見紅外光的。紅外光就像X射線和無線電波,都在可見光譜以外。但最近一個國際研究小組發(fā)現(xiàn),在特定條件下,人的視網(wǎng)膜也能感覺到紅外光。
據(jù)物理學家組織網(wǎng)12月2日(北京時間)報道,該研究由來自美國華盛頓大學醫(yī)學院和波蘭、瑞士、挪威的科學家共同進行。他們用強激光器發(fā)出紅外光脈沖照射小鼠和人類的視網(wǎng)膜,發(fā)現(xiàn)當激光脈沖很快時,眼睛就能感知到這種不可見光。相關論文發(fā)表在最近的美國《國家科學院院刊》(PNAS)上。
研究小組最初報告稱,當用紅外光照射時,他們能偶爾看到綠色閃光。但他們所用的光與講課中用的激光筆不同,人眼是看不到的。論文共同第一作者、華盛頓大學眼科與視覺科學系博士后研究助理弗蘭斯·溫伯格說:“他們看到了光,而這激光束是在可見光范圍之外的,我們想知道他們是怎樣感覺到了這些看不見的光。”
經(jīng)過重復實驗后,研究人員對多個激光器發(fā)出的光進行了分析。“我們用了持續(xù)時間不同的激光脈沖,它們發(fā)出的光子總數(shù)是一樣的。我們發(fā)現(xiàn)脈沖越短,人們越有可能看見它,”溫伯格解釋說。“雖然脈沖之間的時間極短,裸眼根本注意不到,但這種間隔的存在對人們能否看到它卻非常重要。”
通常一個光子被視網(wǎng)膜吸收后,會產(chǎn)生一個叫做感光色素的分子,由此開始了把光轉變?yōu)橐曈X的過程。對于標準視力,每個感光色素分子都會吸收一個光子,由此產(chǎn)生大量感光色素。如果把許多光子“打包”在快速脈沖激光的一次短脈沖里,就可能讓一個感光色素一次吸收兩個光子,結合兩個光子的能量就可能激活色素,讓眼睛看到平時看不到的光。
華盛頓大學眼科與視覺科學副教授、高級研究員弗拉迪莫·科法洛夫說:“可見光譜包括波長在400—720納米的光。如果視網(wǎng)膜里的色素分子被一對1000納米波長的光子迅速接連擊中,所提供的能量就與一個500納米波長的光子相當,正在可見光譜范圍內,這就是人們?yōu)楹文芸匆娝??!?/p>
這項研究第一次報告了眼睛能通過這種機制感知光線。通過較弱激光讓事物變得可見并不新鮮,如雙光子顯微鏡可以用激光來探測組織深處的熒光分子。
研究人員正在設法把雙光子策略用于一種新型的檢眼鏡,以檢查眼睛內部。方法是發(fā)射紅外激光脈沖到眼睛里,刺激視網(wǎng)膜部分,研究正常眼睛和發(fā)生視網(wǎng)膜病變的眼睛在結構和功能上有什么不同?!拔覀兿M@一發(fā)現(xiàn)最終能得到實際應用?!笨品宸蛘f。
總編輯圈點
紅外光之所以有個“外”字,指的是其頻率在人眼可見范圍以外。然而新發(fā)現(xiàn)證明,紅外線并不“見外”。前幾年曾有一項研究發(fā)現(xiàn):人眼在完全黑暗當中也能捕捉信號,進而避開某些東西,這可能就源于視覺神經(jīng)系統(tǒng)的神奇能力??此茊渭兊碾p眸,真是深不可測啊。過去常說的“第六感”、“背后長眼”,是否在一定程度上來自人們的“超視覺”?科學家會回答的,拭目以待吧。
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