美国科罗拉多大峡谷魔鬼公路之谜

美国科罗拉多大峡谷魔鬼公路之谜

近日看到了这相标题的内容，但百度了半天也没找到能看明白的文章，最后终于见到了好人，便将它抄了过来，内容如下：

【解说】孝感学院美术系教师陈雪芳和她的视觉小组揭秘美国科罗拉多大峡谷"魔鬼公路"之谜的事情，蒙着神秘面纱的"魔鬼公路"之谜的真相到底是怎样的？是什么原因让陈雪芳对该问题产生了兴趣？电视中央视所拍摄的视觉小组的实验场地在哪里？陈雪芳现在的生活和以后的工作打算又是怎样的？带着这些问题我们走近了陈雪芳老师……

揭开神秘的面纱

从1986年7月开始，美国的跨州高速公路（亚利桑那州-科罗拉多州）其中位于科罗拉多州大峡谷的一段公路成了名副其实的死亡之路，被当地人们视之有魔鬼盘踞，称为"魔鬼公路"。在这条公路上不断发生的惨剧让人们闻之色变。人们不理解的是：很多驾驶员在将车开到这条路时都会不约而同的踩下油门，冲下悬崖。这条路面为何如此神秘、诡异呢？

20年后，湖北省孝感学院艺术系大楼里，建起了一座视觉实验室，在这座现代化的实验室内，孝感学院的陈雪芳老师和学生们开始对这条"魔鬼公路"进行研究。

视觉研究小组搜集了大量有关"魔鬼公路"的资料，在对这些资料的研究中，有一段文字引起了小组的注意，这是一段参与调查事故警员的回忆："经过2、3个小时的调查，大家对事故原因仍毫无头绪，于是我离开现场往山下走了一会，回头的时候我惊奇地发现，悬崖不见了，我的眼前不是一个拐弯而是一条笔直、完整的公路"。根据资料显示，这条公路是刚刚修建完成的，根本不存在断裂和塌方现象，那么警员所看到的现象又如何解释呢？研究小组决定从这段文字线索开始调查。

这条"魔鬼公路"位于科罗拉多州大峡谷，公路依据峡谷壁的走向因势而建，遇到小峡谷时公路就会修建"U"型弯道。研究小组找来这条公路最初建设的原始资料，根据科罗拉多州大峡谷的地理环境和有关数据模拟"魔鬼公路"做了一个模

型（如图2）。开始视觉研究小组觉得这个模型也没有什么特别，当小组成员们把视觉转到出事司机行车的方向，以便模拟驾驶员的视线，他们依旧能够发现前方的弯道、悬崖和对面的道路，可是当再次压低司机视线的时候，他们惊奇地发现：一条完整的公路，眼前的公路和山谷对面的公路连接在了一起，悬崖和弯道竟然消失了。

看到这个结果全体小组成员都异常兴奋，难道"魔鬼公路"的秘密就这样被揭开了吗？然而事情远没有他们想象的那么简单，他们发现的只是"魔鬼公路"诡异秘密的冰山一角。

实验结果表明，司机造成错视只能在离悬崖较远的地方，当高速行驶的车子靠近悬崖时，驾驶员一定会看到路面的断点，纠正自己刚才因错视而造成的误判，那么司机为什么没有留下刹车的痕迹？为什么看不到悬崖边上的警示路标呢？

是什么原因让驾驶员不踩下刹车而直接冲下悬崖呢？经过查阅大量资料，多方求证，视觉小组成员们仍然一筹莫展。然而谁也没有想到的是，一次偶然的机会让他们发现了其中的秘密。研究小组中的一位成员在回到寝室时，看见室友正在玩一种电脑赛车游戏，玩家以驾驶员的视角操控赛车在各种赛道上比赛。室友抱怨自己每次赛车经过一段上坡时总是看不见前面的路在哪里，一直走到坡顶了才知道有下坡或是拐弯。总是因为这个原因忘记踩刹车，导致赛车飞了出去。室友的话让该成员兴奋不已，他们马上找来"魔鬼公路"的相关资料，惊喜地发现峡谷两边的公路的确一个是上坡、一个是下坡，而事故频发地段正是一段上坡通向了悬崖。研究小组经过多次实验证明，当驾驶员把车开到坡顶突然看到路面断点时，即使立刻踩下刹车时间也是根本来不及的。

"魔鬼公路"能够让悬崖消失的秘密已经真相大白：由于两段公路是在一条视觉延长线上造成视觉重合和路面高度差造成的视觉重叠现象而引发的，剩下来的就是如何解释司机对悬崖边上安置的警示路标为何视而不见？黄白相间警示路标又是如何消失的呢？难道公路上果真出现了魔鬼吗？

研究小组决定一切从头开始，他们把事故所有资料输入电脑分析，结果发现出事车辆全部集中在每天上午的10：30-12：00，越靠近12点事故发生的越密集，但一过12点事故就完全停止了，是什么每天都会在10：30准时出现又准时在12点消失呢？在研究中，实验小组假设了如磁场、陨石等多种可能，但结果

都被一一排除，后来他们想到了--太阳和影子。在孝感学院的光学实验室内，研究小组模拟大峡谷的地理环境和路面颜色做了一个现场模型，用三个彩色的胶水棒代替警示路标，然后找来聚光灯模拟太阳，当一位同学打开固定在三脚上的聚光灯，调好光度并按照一定的角度移动时，令人惊奇的事发生了：在"路面"依然清晰的情况下，三个彩色的胶水棒全部神奇地消失了。

在自然界里，影子是由于光线产生的，只有当光线照到物体上再由物体的表面反射光线到人的眼睛里时，人才能够看到物体的存在，而物体上没有被光线照到的地方就形成了阴影，也由于光线是直线传播的，被物体阻挡没有被光线照到的地方就形成了影子。而地处北纬36度左右的科罗拉多州大峡谷"魔鬼公路"段是一条几乎和太阳起落方向平行的峡谷，每天的10：30-12：00就是太阳在峡谷公路路标朝西一侧留下阴影的时间。"魔鬼公路"地势险要，四周都有山体遮挡，当每天10：30-12：00太阳升至最高点时，在幽深的峡谷内很难形成漫反射（此时的光源就象实验室里的聚光灯一样成为了唯一的单向光源），这时由东向西的司机可以清楚的看到公路上路标的东面，而所有出事司机均由西向东行驶，此刻的他们也就只能看到路标的西面，经太阳照射，路标西面的黑色阴影恰巧又因为视觉延长线和悬崖对面的黑色柏油公路的背景重合在了一起，从而路标在司机的眼里就"神秘的消失"了。

原来一切的神秘缘于视觉的欺骗：视觉延长线的错视让人们误认为两段高度不同的公路变成了一条笔直的公路、特殊环境下的太阳光给人们留下的物体影子却因与背景重合再次骗过司机的眼睛。这所有的巧合造就了让人不寒而栗的"魔鬼公路"。至此"魔鬼公路"的秘密被孝感学院的实验小组全部揭开。

探讨引发兴趣

科罗拉多大峡谷远在美国，那么当初陈雪芳又是如何对"魔鬼公路"这一谜案产生兴趣的呢？这还得从陈雪芳的一位学生讲起。这位名叫王凯的学生在北京工作，2006年9月他在电话里第一次向陈雪芳老师提到科罗拉多大峡谷的魔鬼公路，这不仅让陈雪芳联想到了她正在研究的错视艺术。当然，在当时的情况下，那个念头就像是黑暗中的一丝火光，一闪而过。然而在更进一步的讨论中，在针对科罗拉多大峡谷的地形做了配套实验后，他们对自己的论点有了信心。于是,在2006年9月，王凯带着中央视电视台《探索发现》栏目的工作人员一起来到

了孝感学院，在孝感学院艺术楼一楼的展览大厅、综合楼七楼的摄影棚里，陈老师和视觉小组的成员李怀琛以及央视的工作人员们一起将几张大桌子拼在一起，打好灯光，搬出自制的模型，完成了我们在电视上看到的大部分实验场景的拍摄。

揭秘只为普及科学知识

能上央视公开自己的研究结果，这对每个从事研究工作的人来说都是一件好事，可陈雪芳却觉得这点并不重要。她说其实对于科罗拉多峡谷"魔鬼公路"这一问题，在她之前就有许多专家在讨论，"他们完成了整个过程的９８％，我和我的学生只不过做完了最后的２％而已。因为我是研究图形设计和错视艺术的，而"魔鬼公路"形成的原因就是错视和光线，我们只是碰巧遇到了。"对于这件事的意义，陈雪芳觉得重点在于让大家知道了错视艺术和光影知识，避免以后类似惨案的发生，至于科研成果选入央视,她说这些并不重要。

采访的过程也让我们感受到了陈雪芳的处事低调，在我们联系采访事宜的时候，不仅是学校的学生甚至连美术系的老师们都不知道她曾接受过中央电视台的专访。"这没什么可奇怪的，因为采访完后，我很快就忘了这件事。"

生活并没有改变

上央视后,陈雪芳老师的工作和生活与以前相比也没有什么改变，她还是继续自己以前的工作，生活上也是老样子。"当然，因为我丈夫也是搞美术研究的，他对我的工作给予了很大的帮助。"陈雪芳说。除了家人以外，学校的领导对陈雪芳的工作也很支持，节目播出几天后，陈雪芳遇到了学院的一位领导，他高兴地说：“小陈，做得好呀！"虽然只是一句简单的鼓励，但陈雪芳觉得很温暖。

解秘"魔鬼公路"之谜后，陈雪芳下一步的工作计划是什么呢？有没有想试着研究一下我们国内的一些未解之谜呢？面对这样的问题，陈雪芳沉思片刻，她说暂时还没有这方面的打算，她下一步要进行工作的就是继续搞好自己所教授的"错视"这门专业课。"带着学生们多做一些实验，学生学习的过程，也是我学习的过程"。

神奇的视觉感官

人们对外界的认知在很大程度上来源于自己所看到的一切，相信自己所看到的就是真实的。然而，很多事物在特殊的环境、特殊的光线、特殊的视角下会形成特殊的巧合，使得许多不可能变成可能。

在陈雪芳老师带领着研究小组进行的多次实验中，就曾做过这样一个关于人们错视的实验。实验小组在学院内的马路上，用粉笔在平坦的路面上画出了一个立体的沙坑（如图3），然后选取不同的时间段在远处观察过往老师和同学们的行为。结果在19点至21点30分之间，所有从此画旁边经过的行人在路灯的照耀下都把这里当成了一个真正的沙坑，竟而下意识的躲避、绕道而行，甚至还有人在"沙坑"旁迷惑的徘徊。这里的环境对于他们来说是再熟悉不过了，但行人还是因为错视而不得其解……

在视觉美学上，一个相同的元素被多个元素所共用的现象称为"同构"。其实同构现象也会给人们在视觉上造成意想不到的效果。中国古代很有名的名画"五子十童图"（如图4），它就是利用小孩的头和身体巧妙的结合，只用五个小孩的头就勾勒出十个惟妙惟肖的孩童。

一位视觉大师曾在伊丽莎白女王二世的银婚纪念日时，送上了一个花瓶作为礼物（如图5），我们可以通过花瓶的照片，看到一个漂亮的花瓶，甚至在照片的阴影处还能看到两个神态不同的头像（女王和她的丈夫）。这也是感官错觉与艺术的完美结合。

其实视觉误差在我们的生活中无处不在，有时会给我们带来诸如"魔鬼公路"般灾难性打击，有时也会给我们带来如魔术般奇妙的视觉享受……

来源：中央台