本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
科學家研究了伽利略·伽利萊首次發現的視覺錯覺，並發現它的發生是因為我們的眼睛以令人驚訝的方式看待世界中的明暗。他們的研究結果增進了我們對大腦如何連線以觀察白色和黑色物體的理解。這項工作由Jens Kremkow完成，並在紐約州立大學Jose Manuel Alonso和Qasim Zaidi的領導下進行，於昨天線上發表在《美國國家科學院院刊》上。
伽利略對行星的外觀會因用肉眼還是望遠鏡觀察而發生變化感到困惑。直接觀察時，行星看起來“膨脹”並帶有“光芒四射的光環”，這使得金星看起來比木星大八到十倍，即使木星大約大四倍（Galilei，1632a）。雖然他意識到這種大小錯覺不是由物體造成的，而是由他的眼睛造成的，但他不明白為什麼或如何發生。他沉思道：“要麼是因為它們的光線在覆蓋瞳孔的水分中折射，要麼是因為它從眼瞼邊緣反射，並且這些反射光線擴散到瞳孔上，或者由於其他一些原因”（Galilei G，1632b）。伽利略之後的幾代科學家繼續假設這些效應是由模糊或類似的光學效應引起的。然而，雖然模糊會扭曲大小，但它無法解釋為什麼用肉眼看金星比木星更大。赫爾曼·馮·亥姆霍茲——這位受人尊敬的19世紀德國醫師-物理學家——是第一個意識到這個問題的人，並在他的《生理光學論著》中描述說，需要“其他東西”。
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直到現在，隨著Kremkow及其同事的新研究，科學才最終深入研究並闡明瞭問題的範圍。這正是我們看待一切事物的方式的一個特徵，絕非小事。透過檢查大腦視覺系統中神經元對光刺激和暗刺激的反應，神經科學家發現，暗刺激會導致忠實的神經反應，準確地表示它們的大小，而光刺激則相反，會導致非線性和誇大的反應，使刺激看起來更大。因此，黑色背景上的白色斑點看起來比白色背景上相同大小的黑色斑點更大，而伽利略發光月亮的真實大小並不像肉眼看起來那麼大。
這種效應解釋了我們如何看待一切事物，從紋理和麵孔（基於它們在明亮日光下的黑暗部分）到為什麼用黑底白字而不是白底黑字閱讀此頁面更容易（這是一個眾所周知的，但直到現在，仍然無法解釋的現象）。
透過追蹤這些效應與神經元在視網膜和大腦中的排列和相互連線方式的關係，作者發現這些效應可能源於視覺的起源——眼睛本身的光感受器。