Mechanizm powstawania obrazu w oku i wiedzenie obuoczne w Księdze III Perspektywy Witelona

A R T Y K Ł Y

A n d r z e j Bielski, Lech Bieganowski, W ito ld W ró b le w sk i (Toruń)

M ECHANIZM PO W STA W A N IA OBRAZU W OKU I W ID ZEN IE OBUOCZNE W K SIĘ D Z E III P E R S P E K T Y W Y W ITELO N A

W śród 10 ksiąg tr a k ta tu W itelona P e rsp ek tyw a , pośw ięconego o p ty ­ ce, księga III zajm u je w p ew n y m sensie m iejsce szczególne, gdyż obok zagadnień fizycznych, p rze d staw ia n y c h w księgach od II do X, om aw ia budow ę oka, a dokładn iej m ów iąc opisuje m odel g eo m etry czn y oka, w a ru n k i, jak ie m uszą być spełnione, ab y m ogło zajść w idzenie, m ec h a ­ nizm pow staw an ia o brazu w oku, w id zenie obuoczne oraz n ie k tó re a sp ek ty psychologii i fizjologii w idzenia. W n in iejszej p ra c y p rz e d sta ­ w im y zagadnienie m echanizm u p o w staw ania o b razu w oku i w idzenie obuoczne oraz n a k re ślim y w a ru n k i, jakie, zdaniem W itelona, m uszą być spełnione, aby m ógł n astąp ić sam a k t w idzenia. Z agadnieniom ty m a u ­ to r P e r s p e k ty w y pośw ięcił aż 32 spośród 73 tw ie rd z e ń całej III księgi. W praw dzie tre ść te j księgi b y ła już w ie lo k ro tn ie w zm iank ow an a 1, ale in te re su ją c a nas p ro b le m a ty k a nie doczekała się do tąd w yczerp ującego

' J. B y s t r z y c k i : O wzroście nauk fizyczn ych w Polsce. „Roczniki T ow a­ rzystw a K rólew skiego W arszaw skiego P rzyjaciół N auk” t. 12 (1818) s. 185; L. G ą- s i o r o w s k i : Zbiór w iadom ości do historii sztuki le karskiej w Polsce. Poznań 1839 s. 54—56; M. W i s z n i e w s k i : Historia litera tu ry polskiej. K raków 1840 t. 1 s. 450—459; Historia n auk przyrodzon ych podług ustnego w y k ł a d u Jerzego K iu w iera (Couvier) ułożona i uzupełniona p rze z p. Madelen de St. Azn. Na j ę z y k polski prze łoży li i do d a tk a m i do piśm ien nictw a polskiego odn oszącym i się w z b o ­ gacili G ustaw Belke i Aleksan der K rem e r, W ilno 1854 t. 2, s. 40; L. W i t u s k i : O ży ciu i dziele o p ty c z n y m Vitełliona. Poznań 1870 s. 46—47; S z o k a l s k i : S ta no- ufiśko n aukow e Ciotką (Vitelliona) w średniowieczn ej optyce. „Ateneum ” t. 4 <1877) s. 559—561; S. K o ś m i ń s k i : S łow n ik le k a rzó w polskich. W arszawa 1888 s. 73; A. B i r k e n m ia j e r : Witelo n a jd a w n ie jszy śląski uczony. K atow ice 1936 s. 21—28; P. C z a r t o r y s k i : Średniowiecze. W: Historia n a u k i polskiej. T. 1 W rocław 1970 s. 87—94.

316 A. Bielski, L. Bieganowski, W. W róblew ski

om ów ienia. Nieco w ięcej uw agi pośw ięcili jej S z o k a lsk i2, M e la n o w sk i3 i B u r c h a r d t4. P ró b a B u rc h a rd ta nie w y ja śn ia rów nież do końca tego p rob lem u, a pon ad to popełnia on także błęd y poprzedników , k tó rz y sw o­ je ro zw ażania o p ierali n a pew n ych w y b ra n y c h fra g m e n ta c h te k s tu księ­ gi III, n ie uw zględn iając w szystkich p rzek azan y ch przez W itelona in fo r­ m acji n a in te re s u ją c e n as tem a ty .

Z rozum ienie w yw odów W itelona, odnoszących się do procesu w idze­ nia, w y m aga je d n a k znajom ości budow y oka. Z tego też pow odu na ry s. 1 p rzedstaw iono schem at m odelu oka, ja k i z n a jd u jem y w ręk o pi­ sach 5, k tó ry je s t zgodny z te k ste m w y d an ia T a n ste tte ra -A p ia n a w iteloń- skiej P e r s p e k t y w y (na ry su n k u zam ieszczonym w ty m w y d a n iu są inne oznaczenia litero w e niż w tekście). R ysun ki ok a zam ieszczone w ręk o p i­ sach i w y d a n iu T a n ste tte ra -A p ia n a różnią się m iędzy sobą jed y n ie n ieisto tn y m i szczegółam i. R ysunek oka zam ieszczony w w y d a n iu F. Ris- n e ra z 1572 r. jest zaczerp n ięty przez w ydaw cę z dzieła W esaliusza. R y su n ek te n jest m ało zrozum iały dla dzisiejszego czytelnika, gdyż zo­ stał n a ry so w a n y w nieco odm iennej k o n w encji niż stosow ana w spółcześ­ nie. D la łatw iejszego poznania m iejsc n ieja sn y ch p ostanow iliśm y p rze d ­ staw ić p rze k ró j m odelu oka, ja k i o trz y m aliśm y n a podstaw ie an alizy tw ierd z eń 3, 4, 7— 12 i 21— 26 księgi III P e r s p e k ty w y , n a ry so w an y w -- spo só tro beenie p rz y ję ty . P rz e k ró j .ten .p rzed staw ią rys. 2.

P o w staw an ie o b razu w oku, czyli spełn ienie się a k tu w idzen ia zosta­ ło uzależnione przez W itelona od sp ełnienia p ew n y ch w aru n k ó w , k tó re p rze d staw ia ju ż od pierw szych zd ań księgi III. W postulacie 2 stw ierdza: „Tylko dw ie [rzeczy] ®, a m ianow icie św iatło i b a rw a , są w idzialne sam e przez się...” 7. Z tego założenia w tw ierd z en iu 1 w yciąga w niosek, iż

2 W. S z o k a l s k i : W y k ła d chorób p rzy rzą d u w z ro k o w e g o u człowieka. War­ szawa 1869 t. 1 s. XII—X IX .

3 W. M e l a n o w s k i : Dzieje okulistyki. W arszawa 1972 s. 64—70.

4 J. B u r c h a r d t : Proces w idzen ia w ujęciu Witelona. „Klinika Oczna” t. 86 1984 s. 505—506.

5 Oxford Bodlenian Library, MS. A shm olean 424; Bern, Burgerbibliothek, MS 61; Paris, Bibliothèque N ational, MS Fonds Latin 14739.

6 N aw iasem [ ] oznaczono w yrazy dodane przez nas do tekstu oryginału. 7 Przekładu III k sięgi dzieła W itelona dokonał po raz pierw szy Jerzy Bur­ chardt na zlecen ie W rocławskiego T ow arzystw a N aukow ego w latach 60-tych. Przykład ten stał się podstaw ą dla filologiczno-fizycznego i m edycznego opraco­ w ania w er sji polskiej III k sięgi P e r s p e k ty w y — dokonanego przez autorów arty­ kułu, które znajduje się w m aszynopisie w Z akładzie Badań K opernikańskich In­ stytutu H istorii Nauki, O św iaty i Techniki PAN. Z tego m aszynopisu pochodzą w szystk ie cytaty w języku polskim. N in iejsze opracow anie zostało dokonane na podstaw ie tek stu dzieła W itelona w ydan ego przez F. Risnera: Opticae Thesaurus Alhazeni A r a b i s ... ite m V i te l lo n i s ... a Federico Risnero. B asileae 1572 i za­ m ieszczonego w reprin cie tej edycji, przygotow anym w raz ze w stępem przez D a- vida C. Lindberga, N ew York — London 1972. Do tego w ydan ia odsyłam y czytel­ nika (dalej cyt.: Vit. P ersp. w raz z num erem od pow iedn iej strony), s. 84.

Mechanizm p o w staw an ia obrazu w oku w e dłu g Witelona ₃₁₇

Punkt środkowy nerwu wspólnego Otwór winogronowej Błona p ajęc za Płyn szklisty Błona p ajęc za Błona s p a ja ją c a

-W ydrążenie nerw u wzrokowego

•— - Oś p rzechodząca przez wszyst­ kie środki

.... ....Błona wewnetrzna nerwu wzrokowego'

... -.-B ło n a zew nętrzna nerwu wzrokowego

____Płyn białkowy Błona p a ję c z a Płyn lodowy

Rye. 1. R ysunek oka zgodny z rękopisam i P e r s p e k t y w y podanym i w przypisie 5. A — środek oka, N — środek kuli w inogronow ej, ML — średnica otw oru w błonie w inogronow ej, HFK — pow ierzchnia w ew nętrzna błony rogow ej, HXK —

powierzchnia zew nętrzna błony rogow ej

istn ienie św iatła jest w a ru n k ie m sin e q u a non sam ego a k tu w idzenia. Bez św iatła bow iem nie jest rzeczą m ożliw ą w idzenie. W sam ym akcie w idzen ia m usi być sp ełniony jeszcze jed e n w a ru n e k , aby oko m ogło zo­ baczyć przedm iot. P ró cz św iatła jest bow iem konieczne, „... a b y m ożna było poprow adzić linię p ro stą m iędzy jak im ś p u n k te m p ow ierzchn i rz e ­ czy w idzianej i jak im ś p u n k te m pow ierzchni w id z e n ia ” 8. T w ierdzen ie to jest k on sekw encją udow odnionego w tw ie rd z e n iu II, 1 9 p ro sto lin io ­ wego rozchodzenia się św iatła. Sposób p oprow adzenia w spom n iany ch tu p ro sty ch om aw ia W itelo dopiero w tw ie rd z e n iu 17.

8 Vit. Persp., s. 85. Pow ierzchnią w idzenia nazyw a W itelo tę część pow ierzchni oka, która znajduje się naprzeciw otworu w błonie w inogronow ej, tj. pow ierzchnię przednią rogówki. D efinicję pow ierzchni w idzenia podaje w tw ierdzen iu 17.

9 Zapis II, 1 oznacza tw ierdzen ie 1 z k sięgi II. T w ierdzenia z k sięgi III ozna­ czono tylko cyfram i arabskim i.

318 A. Bielski, L. Bieganowski, W. W róblewski

Po ty ch u w agach w stęp n ych , w k tó ry c h w y k ład a założenia, jak ie w a ­ ru n k u ją w idzenie, p rzy stę p u je W itelo do p rzed staw ien ia, sw ojej te o rii w idzenia. W tw ierd z en iu 5 polem izuje ze zw olennikam i poglądu, k tó rz y p rzy jm u ją , że w idzenie zachodzi dzięki prom ieniom w yąył^nym z oczu i dowodzi, że a k t w idzenia d o konuje się dzięki dochodzeniu prom ieni św ietln y ch od przed m io tu oglądanego do oka. D zieje się ta k w w y n ik u ro zp rz e strze n ian ia się f o r m 10. Teorię tę p rz y ją ł W itelo praw dopodobnie od A lh a z e n a 11 i, zdaniem B u r c h a r d ta 12, rozpow szechnił ją w śred n io ­ w iecznej E uropie. D ziałanie fo rm y w idzialnej n a w zrok p rzed staw ia W itelo w n a stę p u jąc y c h słow ach: „To działanie i doznaw anie działania odbyw a się n a sposób in n ych od d ziały w ań n a tu ra ln y c h , poniew aż całe ciało oddziaływ ujące oddziały w uje n a k ażd y p u n k t ciała poddanego dzia­ łaniu, także [na p unkt] niepodzielny i całe ciało podlegające działaniu, doznaje o d działyw ania od każdego p u n k tu ciała d ziałającego” 13. W dal­ szych sw oich rozw ażaniach W itelo tw ierd zi, że oko dostrzega przedm io­ ty w idzialne ty lk o wów czas, gdy istn ieje pom iędzy n im i okiem jak iś ośrodek przezroczysty, a p onadto o glądany przedm iot m u si znajdow ać się w p ew n ej odległości od oka (tw. 13 i 15). D odaje rów nież, że w a ru n ­ kiem w idzenia jest konieczność istn ien ia różnicy przezroczystości m ię­

10 W yraz „form a” używ ane przez nas zarówno w arytkule jak i w przekładzie odpowiada łacińskiem u rzeczow nikow i „forma” występującem u w trakcie W ite- lona. Zrozum ienie jednak jego istoty nasuw a p ew ne trudności. Uważa się, że w yraz „forma” służy do oznaczania siły czy en ergii, która w ychodząc z jakiegoś przedm iotu oddziaływ uje na drugi przedmiot. Twórcą tej teorii był Robert Gros­ seteste, który przedstaw ił ją w traktacie De multiplicatione specierum. W itelo przejął ją od niego podobnie jak i inni w ielcy optycy XVIII w iek u , Roger Bacon i Peckham . Zam iast w yrazu „species” W itelo w prow adził jednak określenie ,for­ ma” pod w pływ em Alhazena, jak tw ierdzi A. B i r k e n m a j e r ; Witelo, n a jd a w ­ n iejszy śląski uczony. K atow ice 1936 s. 21. W edług A. C r o m b i e g o : Nauka śre d­ niowieczn a i początk i nauki n ow ożytnej. W arszawa 1960, tłum. S. Łypacewciz, t. 1 s. 125, G rosseteste odnosił tę teorię do całej rzeczyw istości, ale objaśniał ją na przykładzie św iatła, gdyż uw ażał je za pierw szą form ę cielesną i uważał św iatło za zjaw isko najłatw iejsze do zaobserw ow ania. G rosseteste w yobrażał sobie, że owe „species” (kształty, w izerunki) „uw ielokrotniają się” (m ultiplication Tłumacz Cromibiego przekłada to łacińskie słow o przez „rozprom ieniow yw anie się” A. B i r ­ k e n m a j e r : dz. cyt. s. 20 nazyw a także species „dynam icznym ukształtow aniem agensu w środow isku”.

11 D. C. L i n d b e r g : Theories of vision fro m A l-K in d i to Kepler, Chicago 1976.

12 J. B u r c h a r d t: dz. cyt. s. 506.

13 Vit. Persp., s. 88. Przedstaw ione przez W itelona ujęcie oddziaływ ania (na­ zyw anego oddziaływ aniem naturalnym , tzn. w ystępującym w przyrodzie) jest, z punktu w idzenia dzisiejszej w ied zy, w dużej m ierze praw dziw e. Prawdą jest, że każdy punkt jednego ciała działa na każdy punkt ciała drugiego. Nieprawdą zaś jest rozdzielanie ciał na ciała działające i ciała poddane działaniu innych ciał. Zgodnie bow iem z III zasadą dynam iki N ew tona (sformułowaną w XVII w.) n ie ma cia ł działających i cia ł poddanych działaniu, ale jest jed ynie w zajem ne dzia­ łan ie ciał na siebie.

Mechanizm po w sta w a n ia obrazu w oku w e d łu g Witelona ₃₁₉

dzy oglądan ym p rzed m iotem a ośrodkiem , w k tó ry m on się z n a jd u je. T aki w niosek w y n ik a ze słów W itelona: „W idzenie nie zachodzi, jeżeli ciało w idzialne m a ta k ą sam ą przezroczystość ja k o środek” (tw. 1 4 )14. Stąd w y n ik a, że ciało w idoczne jest ty lk o w ted y , g dy m a in n ą p rz e z ro ­ czystość niż otaczający je ośrodek. N a pod staw ie tego stw ie rd z en ia m oż­ n a przypuszczać, że chodzi o odbicie św iatła od p ow ierzchni ro z g ra n i­ czającej ciało przezroczyste i otaczający je przezro czy sty ośrodek. T aka in te rp re ta c ja słów W itelona jest zgodna z w nioskam i, w y n ik a ją c y m i ze w zorów F resn ela 15 (opublikow anych w 1823 r.), w edług k tó ry c h odbicie św iatła od pow ierzchni ro zg ran iczającej dw a dow olne ciała przezro czy ste w y stę p u je w ów czas, k ied y w spółczynniki załam ania ty ch ciał są różne, tj. kied y na po w ierzchni ro zg ran iczającej te ciała zachodzi zjaw isko załam ania św iatła. Z jaw isko załam an ia św iatła szerzej opisał W itelo w tw ierd zen iach II, 42 — 11,47. W o sta tn im z ty c h tw ie rd z e ń dochodzi do na stę p u jąc e j konkluzji: „Jeżeli p ro m ień p ro sto p ad ły p rze n ik a przez k aż­ de ciało przezroczyste, [to nie załam u je się]; p ro m ień p a d a ją c y uk ośnie załam uje się w dru g im gęstszym ośrodku p rzezroczy stym do p ro sto p a ­ dłej, poprow adzonej z p u n k tu p ad ania do pow ierzchni drugiego [ośrod­ ka] przezroczystego; w d ru g im rzadszym ośrodku p rzezroczy sty m zała­ m u je się od n ie j” 16. J a k w y n ik a z przytoczonego c y ta tu , a także z tw ie r­ dzeń II, 42 — II, 46, W itelo w iąże załam anie św iatła n a g ran ic y dw óch ciał z ich gęstością. W czasach W itelona n ie znano jed n a k pojęcia g ęsto­ ści optycznej danego ciała, sc h ara k te ry zo w a n ej jego w spółczynn ikiem załam ania; z cytow anego te k s tu m ożna je d n a k przypuszczać, że pojęcie to w yczuw ano in tu icy jn ie. Ciało gęstsze w term in o lo g ii W itelona jest ciałem optycznie gęstszym , czyli m a w iększy w spółczynnik załam an ia. W tw ierd z en iu II, 47 W itelo tłu m aczy zjaw isko załam ania św ia tła jak o w y n ik oporu staw ianego przez ciało przezro czyste przechodzącem u przez nie św iatłu, co ta k fo rm u łu je : „K ażde św iatło przechodząc p rze z ciało przezroczyste, przechodzi ru ch e m najszyb szy m i n ied o strz e g a ln y m zm y ­ słam i, jednakże tak , że przez b a rd z iej przezro czy ste ru c h te n je s t szyb­ szy niż przez m n iej przezroczyste. K ażde ciało przezroczy ste staw ia bo ­

14 Vit. Persp., s. 91. Za ciało przezroczyste uważa W itelo, zgodnie z d efinicją II, 2, każde ciało, przez które przechodzi św iatło.

15 A. J. Fresnel 1788—1827, fizyk i inżynier francuski. O w zorach Fresnela patrz np. M. G r o t o w s k i : Optyka. Łódź 1954, roczdz. IX.

18 Vit. Persp., s. 81. Załam anie zachodzi na pow ierzchni rozgraniczającej dwa ośrodki, a nie w drugim ośrodku. W itelo często używ a zwrotu: „w drugim ośrod­ ku’. W przedostatnim zdaniu tw. 11,43 pisze „...załam anie tego św iatła odbyw a się u powierzchni w od y” (Vit. Persp., s. 78), a w tw. II, 45 czytam y: ... załam ują się z a te m na kulistej powierzchni (pod'kr. nasze) szkła...” (Vit. Persp., s. 81). W tw. II, 46 W itelo pisze: „...Tę pow ierzchnię nazyw am y pow ierzchnią załam an ia” (Vit. Persp., s. 81). Jak w id ać z przytoczonych cytatów , W itelo zdaw ał sobie spra­ w ę, że załam anie zachodzi na powierzchni rozgraniczającej dwa ośrodki. Zwrot „załam anie w drugim ośrodku” jest zapew ne n iezbyt trafnym w yrażeniem .

320 .A. Bielski, L. Bieganowski, W. W róblew ski

w iem p rze n ik an iu św iatła m n ie jsz y lu b w iększy opór i w zależności od tego jest m n ie j lub b a rd z iej p rzezroczyste. Gęstość ciała zawsze staw ia opór p rze n ik an iu św iatła. G dy św iatło zatem p rzejd zie ukośnie przez jak ieś ciało przezroczyste i n a p o ty k a in n e gęstsze ciało przezroczyste, w te d y ciało gęstsze staw ia w iększy opór św ia tłu niż owo ciało rzadsze. R u ch św iatła zatem m usi ulec zm ianie ze w zględu n a opór tego g ęstsze­ go ciała” 17. Z przytoczonego te k s tu w y n ik a, że, zdaniem W itelona, ciała gęstsze są m n ie j p rzezroczyste, a ciała rzadsze są b a rd z iej p rzezroczy­ ste. N a podstaw ie d efin icji II, 2 i p rzytoczonych c y ta t w y d aje się, że pojęcie przezroczystości i gęstości (w sensie gęstości optycznej) jest u ż y ­ w an e przez a u to ra P e r s p e k ty w y w ym ien nie. Za tak ą in te rp re ta c ją p rz e ­ m aw ia ró w nież tre ść szeregu tw ie rd z e ń księgi I I I 18. W yraźne p o tw ier­ dzenie tak ie j in te rp re ta c ji te rm in u przezroczystość z n a jd u jem y zw ła­ szcza w tw ierd z en iu 17, gdzie czytam y: „... załam u ją się zgodnie z róż­ nicą przezroczystości błony rogow ej i przezroczystości pow ietrza...” 1!). Na podstaw ie ty c h rozw ażań m ożna p rzy jąć, że pojęcie przezroczystości, choć u ży w ane przez W itelona w y m ien nie z pojęciem gęstości, jest je d ­ n a k praw dopodobnie pojęciem szerszym . N ależy zaznaczyć, że cytow ane pow yżej tw ierd zen ie 14, choć sform u łow an e przez W itelona tylk o ja k o ­ ściowo, p rzy n iep e łn ej znajom ości zjaw iska odbicia i załam ania św iatła, jest całkow icie p o praw n e w św ietle dzisiejszego sta n u w iedzy.

Po w y ja śn ie n iu problem ów zw iązanych z teo rią w idzenia W itelo om aw ia m echanizm pow staw an ia o brazu w oku. O piera się on n a zn a­ n y m z codziennej ob serw acji zjaw isk u pow staw an ia obrazu oglądanego p rzed m io tu w w yn ik u odbicia św iatła od p rzed n iej pow ierzchni rogów ki, n azyw anego obecnie I obrazk iem P u rk in je g o 20. W tw ierd z en iu 17 c zy ta­

17 Vit. Persp., s. 82.

18 Np. tw ierdzen ie 21, które W itelo form ułuje: „Płyn szklisty m usi m ieć inną przezroczystość niż lod ow y” (Vit. Persp., s. 94); w tw ierdzeniu 22 czytam y: „A w ięc jak w yn ik a z II, 45 i II, 47 jedno i drugie ciało jest bardziej przezroczyste od ciała kuli lodow ej ” (Vit. Persp., s. 95).

19 Vit. Persp., s. 92.

20 Obrazkami Purkinjego (katoptrycznym i) nazyw a się obrazy pow stające w w yn ik u odbicia św iatła od ośrodków optycznych oka. I obrazek Purkinjego po­ w staje w w yn ik u odbicia św iatła od przedniej (wypukłej) pow ierzchni rogówki (jest to w ięc obraz w zw ierciadle w ypukyłm ). II obrazek p ow staje w sku tek odbicia św iatła od przedniej (wypukłej) pow ierzchni soczew ki (jest to rów nież obraz w zw ierciadle w ypukłym ). III obrazek (trudny do zaobserw owania) pow staje w w y n i­ ku odbicia św iatła od tlynej (wklęsłej) pow ierzchni soczew ki (jest to obraz w zw ier­ ciadle w klęsłym ). Z optyki geom etrycznej w ynika, że I i II obrzaek Purkinjego po­ w stają za powierzchnią odbijającą i są to obrazy pozorne i pom niejszone, a III obrazek Purkinjego powstaje przed powierzchnią odbijającą i jest obrazem rzeczyw i­ stym , pom niejszonym i odwróconym. N ajłatw iejszy do obserw acji jest I obrazek Purkinjego i n iew ątp liw ie był on znany n ie tylko W itelonow i ale i jego poprzed­ nikom. Obserwacja II obrazka Purkinjego jest trudniejsza, gdyż obrazek ten jest w idoczny znacznie słabiej. Zjaw isko to zostało opisane przez J. E. Purkinjego

M echanizm p o w staw an ia obrazu w oku w edłu g W itelona ₃₂₁

m y, że k ażd y k sz ta łt w id zialn y u k ład a się w te n sposób n a p o w ie rz ­ chni oka, ja k jest ułożony na pow ierzchni rzeczy w id zialn ej...” 21. T en obraz jest n a stę p n ie przenoszony na p o w ierzchnię k u li lo d o w e j22 (p ły n u lodowego). W a ru n k iem w yraźnego w id zenia jest jed n ak , w edług a u to ra

P e r s p e k ty w y , prostopad łe podanie p ro m ie n i św ietln y ch n a po w ierzch n ię

oka, ja k o ty m czytam y w ty m sam ym tw ierd zen iu : „W yraźne w idzenie zachodzi ty lk o po lin iach p ro sto p ad ły ch poprow adzonych od p u n k tó w rzeczy w id zian ej do pow ierzchni o k a” 23. U zasadnia to W itelo n a s tę p u ­ jąco. N a k ażd y p u n k t pow ierzchni w idzenia działają, zgodnie z tw ie r ­ dzeniem 6, fo rm y w szystkich p u n k tó w oglądanego p rzedm io tu. J e d n a k ty lk o jed n a fo rm a z jednego p u n k tu oglądanego przed m io tu p ada p ro ­ stopadle na d a n y p u n k t pow ierzchni w idzenia. F o rm y z w szy stk ich po­ zostałych p u n k tó w oglądanego p rzed m io tu p a d a ją n a te n p u n k t u kośnie. Poniew aż p rze d n ia pow ierzchnia k u li lodow ej, o db ierającej w ra ż en ia zm ysłow e, zgodnie z tw ierd z en ie m 4 i 7, jest w spółśrodkow a z p o w ierz­ chnią w idzenia, a w ięc te sam e form y, k tó re p ad ają p ro stopadle n a p o ­ w ierzchn ię w idzenia, p ad ają rów nież p ro stopadle n a przed n ią p o w ie rz ­ chnię k u li lodow ej. Do danego p u n k tu p o w ierzch n i k u li lodow ej, oprócz fo rm y p a d a ją c ej p rostopadle, m ogą dochodzić rów nież fo rm y in n y c h p u n k tó w oglądanego przedm iotu, k tó re p a d a ją ukośnie. G dyby k u la lo­ dow a o d b ierała w rażen ia zm ysłow e po lin iac h n iep ro sto p ad ły ch do jej pow ierzchni, to w dany m punkcie p o jaw iły b y się fo rm y i b a rw y pocho­ dzące z różny ch p u n k tó w oglądanego p rze d m io tu i n ie m ogłoby w ów czas n astąp ić rozróżnienie określonego p u n k tu oglądanego p rzedm io tu. Je że li zaś k u la lodow a będzie o db ierała fo rm y i b a rw y , ro zp rz e strze n iają ce się po lin iach p ro sta p a d ły c h do sw ojej pow ierzchni, to k ażdem u je j p u n k ­ to w i będzie odpow iadał o kreślo n y p u n k t p ow ierzchni oglądanego p rz e d ­ m iotu. K u la lodow a m u si zatem odbierać w yłącznie fo rm y , ro z p rz e strz e ­ n iające się po liniach p ro sto p ad ły ch do jej po w ierzchni, poniew aż ty lk o te fo rm y zap ew n iają w y raźn e w idzenie.

(1787—1869) w roku 1823 i Sansona (1790—1842) w roku 1837. O bserw atorowi w y ­ d a je się, że obrazki Purkinjego powstają na pow ierzchniach odbijających, w rze­ czyw istości pow stają one bardzo blisko tych powierzchni. O obrazkach Purkinjego patrz np. W. S. D u k e - E l d e r : T ex t Book of O phthalm ology. London 1932 vol. 1 s. 724—727; I. A b r a m o w i c z : P odręczn ik o k u listy k i. W arszawa 1950 s. 96; F. H. A d l e r : F izjologia oka. W arszawa 1968 s. 289 i 290; H. H e l m h o l t z : Handbuch d er P hysiologischen O ptik. Leipzig 1867 s. 16, 105.

21 V it. Persp., s. 92. W spomnianą w tek ście powierzchnią oka n ależy utożsa­ m ić z powierzchnią w idzenia.

22 Jak w ynika z tw ierdzenia 4 kula lodow a jest w łaściw ym receptorem św ia ­ tła. D latego też W itelo zakłada, że na jej przedniej pow ierzchni m usi rów nież powtetać obraz oglądanego przedm iotu. W ydaje się, że W itelo nie m ógł znać II obrazka Purkinjego. N ie można w ięc identyfikow ać obrazu, o którym pisze W ite­ lo z II obrazkiem Purkinjego.

322 A. B ielski, L. B iegan ow ski, W. W róblew ski

W szystkie linie, po k tó ry c h ro zp rz e strze n iają się form y, dające w y ­ raźn e w idzenie, tw o rzą stożek, k tó reg o w ierzchołkiem jest środ ek oka, a podstaw ą po w ierzchnia oglądanego p rzedm iotu. L inie tego stożka są prosto p adłe do pow ierzchni w idzenia (łuk M XL n a rys. 2) i p rzed n iej

Płyn białkowy

Płyn lodowy Płyn szklisty

Błona pajęcza

Hyc. 2. R ekonstrukcja przekroju m odelu oka. Oznaczenia literow e zgodne są z ozna­ czeniam i na rys. 1; n iektórych oznaczeń literow ych, n ie można było na tym ry ­ sunku zam ieścić. Oznaczenia literow e ze w skaźnikam i zostały wprowadzone przez nas. MM( i LLj — w ew nętrzna powierzchnia błony w inogronow ej, mogąca wg. opisu W itelona odpow iadać tęczówce; M2B i L2D — zew nętrzna powierzchnia błony w inogronowej; MXL — zew nętrzna powierzchnia rogów ki, czyli powierz­

chnia w idzenia

pow ierzchni k u li lodow ej (łuk Mi OLi na rys. 2). W itelo nazy w a te li­ nie liniam i p rom ieniow ym i, a te n stożek — stożkiem w idzen ia (tw. 27), n ato m ia st jego oś — osią p rom ieniow ą (tw. 18). W ew n ątrz gałk i ocznej

M echanizm p o w staw an ia obrazu w oku w edłu g W itelona ₃₂₃

lin ie p rom ieniow e p o k ry w a ją się z jej p rom ieniam i. P rzed m io t, k tó ry z n a jd u je się w e w n ątrz stożka w idzenia, jest w id zialn y w y raźnie. W d r u ­ giej części tw ierd z en ia 17 W itelo om aw ia p rzy p a d e k w idzenia, k tó re nazyw a n iew y raźn y m , i k tó re zachodzi, np. g dy p rzed m io t z n a jd u je się poza stożkiem w idzenia. W w y n ik u dość n ieja sn y ch rozw ażań, k tó re są p ró bą w y ja śn ie n ia codziennych obserw acji, a u to r dochodzi do w niosku, że w pew n ych p rzy p ad k ach m ożna w idzieć przed m io ty , k tó ry c h fo rm y p a d a ją ukośnie n a pow ierzchnię w idzenia. T akie w idzenie nazy w a W i­ telo niew y raźn y m , i jego zdaniem , od gry w a ono rolę pom ocniczą w p ro ­ cesie w idzenia.

Z istn ien ia stożka w idzenia w yciąga w tw ierd z en iu 18 słuszny w n io ­ sek, że „... w szystko, co jest w idziane, w idać pod k ą te m ” 24. Chociaż dzisiaj nie spoty k a się o k reślen ia „stożek w id zen ia” , to je d n a k u ży w a n y obecnie te rm in „kąt w id zen ia” , jest z ta m ty m pojęciem p raw ie id e n ­ tyczn y. W tw ierd z en iu 32 osie prom ieniow e, zdefinio w ane w tw . 18, W itelo nazyw a osiam i stożków w idzenia lu b osiam i w idzenia (na ry s. 5 jest to linia FCO).

W n a stę p n y m tw ierd zen iu 19, W itelo z astan aw ia się, jak ie m uszą być ro zm iary danego ciała w sto su n k u do p o w ierzchni w idzenia, ab y m ożna było je zobaczyć. T w ierdzenie to p rzynosi szereg tra fn y c h uw ag dotyczących pojęcia zdolności rozdzielczej oka. O czyw iście b ra k jest dan ych ilościow ych, lecz to k w yw odu jest całkow icie po p raw n y .

W u jęciu W itelona fo rm a rzeczy w id zialn ej, aby w idzen ie m ogło być spełnione, m usi dojść do n e rw u w spólnego (tw. 20). P ra w id ło w e p rz e ­ chodzenie fo rm y zapew niają jed n a k odpow iednia przezroczystość i k sz ta łt płynów i błon oka. Z daniem W itelona, „p ły n szklisty m u si m ieć in n ą przezroczystość niż lodow y” 23 (tw. 21). D ow odzi on, że g d y b y ich p rz e ­ zroczystość (popraw nie: w spółczynnik załam ania) b y ła ta k a sam a, to li­ nie ro zp rzestrzen ian ia się form , dzięki k tó ry m zachodzi w y ra ź n e w id ze­ nie, przecin ały b y się w śro d k u oka i n astą p iło b y odw rócenie obrazu, a w ięc do n e rw u w spólnego d o tarłb y obraz odw rócony oglądanego p rzedm iotu. W itelo n ato m ia st — podobnie ja k i jego p o przedn icy i n a ­ stępcy aż do K e p le ra i K arte z ju sz a 26 — sądził, że w idzieliby śm y w ó w ­ czas obraz odw rócony. A to byłoby sprzeczne z codzienną o b serw acją i sform u łow an ym na jej podstaw ie p o stu la te m 5, w k tó ry m stw ie rd z a się, że „rzecz w id zian ą w idać zgodnie z położeniem , k sz ta łte m i u k ład e m jej części” 27. D la w y jaśn ien ia, dlaczego w o ku nie zachodzi odw ró cen ie obrazu, W itelo przy jął, że na pow ierzchni ro zg ran iczającej p ły n lodow y

24 Vit. Persp., s. 93. 25 Vit. Persp., s. 94.

28 Obszerny przegląd tego zagadnienia znajdujem y w pracy: D. C. L i n d - b e r g a ; dz. cyt.

3 2 4 A . B ielski, L. B iegan ow ski, W. W róblew ski

i szk listy m u si zachodzić odpow iednie załam anie św iatła. O ty m , jakie m u si być to załam an ie i ja k je s t położona pow ierzchnia, n a k tó re j ono zachodzi, m ów i a u to r w tw ie rd z e n iu 22: „W spólna p ow ierzch n ia przecię­ cia k u li lodow ej i szk listej z n a jd u je się n a przedzie w sto su n k u do śro d ­ ka oka; p ły n szk listy i d u ch w id zenia m uszą być niem al te j sam ej p rz e ­ zroczystości, a jed n o i d ru gie m u si być b a rd z iej p rzezroczyste od p ły n u lodow ego” 28. P rz ep ro w a d z a ją c dow ód tw ierd z en ia 22 W itelo pisze: „... załam anie m u si odbyw ać się p rze d dojściem fo rm do śro d ka oka, poniew aż, g d yby załam an ie zachodziło po przejściu przez środek, fo rm y z konieczności b y ły b y odw rócone i w tedy , jak w y n ik a z I, 91, n astąp iłab y zm iana położenia części fo rm y ” 29. Poniew aż, zgodnie z tw ierd z en ie m 21 załam anie linii ro z p rz e strze n ian ia się form , dający ch w y raźn e w idzenie, m oże nastąp ić ty lk o n a pow ierzchni ro zg raniczającej p ły n lodow y i szkli­ sty, p o w ierzchnia ta m usi być p rze su n ięta k u przodow i oka w zględem jego środka. W dalszym ciągu dow odu tw ierd z en ia 22 a u to r w yjaśnia, że p ły n szk listy i d u ch w idzenia dlatego m uszą być n iem a l tej sam ej przezroczystości, gdyż w p rzeciw n y m razie n astą p iło b y zniekształcenie form . N a podstaw ie pow yższych rozw ażań W itelo fo rm u łu je końcow y w niosek tw ierd z en ia 22: „... P oniew aż w ty c h obydw u ciałach fo rm y przechodzą d alej poza środek oka, jest oczyw iste, że załam an ie doko­ nało się od prostopadłej (podkr. nasze) poprow adzonej przez p u n k t za­ łam an ia do pow ierzch n i [kuli] lodow ej [tzn. pow ierzchni ro zg ran iczają­ cej p ły n lodow y i szklisty], A więc, ja k w y n ik a z 11,45 i 11,47, jedno i d ru gie ciało [tzn. p ły n szk listy i duch w idzenia] jest bardziej (podkr. nasze) przezro czy ste od ciała [kuli] lo do w ej” 30. Tym czasem , jak w y k a ­ żem y poniżej, z p ra w załam an ia św iatła o pisanych w tw ierd zen iach II, 42 — II, 47, a w ięc zn an y ch W itelonow i, w y n ik a, że przezroczystość p ły n u szklistego m u si być m n iejsza niż lodowego, a zatem w ty m m n ie j- scu w y stę p u je sprzeczność z w cześniejszym i w yw od am i a u to ra .

R o zpatrzm y załam anie na pow ierzchni ro zg raniczającej p ły n lodow y i szklisty. L inie, po k tó ry c h ro zp rz e strze n iają się form y, dzięki k tó ry m zachodzi w y raźn e w idzenie, są p ro stap ad łe do p o w ierzch ni rogów ki i p rzed n iej pow ierzchni p ły n u lodow ego oraz przechodzą przez środ ek geo m etry czn y k u li oka, k tó ry je s t rów nież środkiem g eo m etryczn ym przed n iej pow ierzchni p ły n u lo d o w e g o S1. Poniew aż linie te są p ro sto ­ padłe do pow ierzchn i rogów ki i p rzed n iej pow ierzchni p ły n u lodowego, n a pow ierzch niach ty c h nie zachodzi załam anie. Z ałam an ie ty c h linii może n astąp ić dopiero na pow ierzchni ro zg raniczającej p ły n lodow y i szklisty. P o w ierzch n ia ta, zgodnie z tw ierd zen iem 23, je s t albo płasz­

28 Vit. Persp., s. 94. 29 Vit. Persp., s. 94. 30 V it. Persp., s. 95.

ai Na rys. 1 i 2 jest to punkt A. U zasadnienie W itelo podaje w tw ierdzeniach i i 7.

M echanizm pow sta w a n ia obrazu w oku w edłu g W itelona ₃₂₅

czyzną albo częścią k u li n iew spółśrodkow ej z k u lą oka. R o z p a trz m y zjaw isko załam ania lin ii ro z p rz e strze n ian ia się form , d ający ch w y ra ź n e w idzenie, n a pow ierzchni rozg ran iczającej p ły n lodow y i szk listy p rz y założeniu, że pow ierzchnia ta jest płaszczyzną. N a ry s. 3 p rzed staw io n o

Ryc. 3. Przebieg zjaw iska załaihania lin ii rozprzestrzeniania się form dających w yraźne w idzenie, gdy płyn szklisty jest bardziej przezroczysty od p łynu lodo­ w ego (nt > n2). A — środek krzyw izny pow ierzchni przedniej k u li lodow ej (łuk DBC) będący jednocześnie środkiem oka, DC — pow ierzchnia rozgraniczająca p łyn lodow y i szklisty, DEC — powierzchnia tylna płynu szklistego, M i N punkty padania lin ii rozchodzenia się form X N i YM na pow ierzchnię rozgraniczenia p ły ­ nów lodow ego i szklistego (linie rozchodzenia się form są prostopadłe do łuku DBC), PM i RN — prostopadłe do pow ierzchni rozgraniczenia poprowadzone przez punkty padania M i N, — — — przedłużenia lin ii rozprzestrzeniania się form do punktu A, --- lin ie rozprzestrzeniania się form, n i i n2 w spółczyn ­ niki załamania odpowiednio płynu lodowego i szklistego, S — punkt przecięcia się

lin ii rozprzestrzeniania się form po załam aniu

przebieg zjaw iska załam ania w p rzy p ad k u , gdy p ły n szklisty je st b a r­ dziej przezroczysty od p ły n u lodowego (popraw nie: p ły n szklisty m a m niejszy w spółczynnik załam ania niż lodowy). Z ałam anie, jak p okaza­ no na rys. 3, zachodzi od prostopadłej, zgodnie z ty m co m ów i W itelc.

326 A . B ielski, L. B iegan ow ski, W. "Wróblewski

W ted y jed n a k linie te p rze c in a ją się p rzed śro dk iem oka (p u n k t S n a rys. 3), a to jest sprzeczne z in n y m i w yw odam i W itelona stw ie rd z ają ce ­ go, że linie, po k tó ry c h ro z p rz e strz e n ia ją się fo rm y dające w y raźne w idzenie, n ie m ogą się przecinać (tw. 21). N a rys. 4 przedstaw iono

zała-Ryc. 4. Przebieg zjaw iska rozprzestrzeniania się form, dających w yraźne widzenie, gdy płyn szklisty jest m niej przezroczysty od płynu lodowego (nt < n2). MT i NQ — linie rozprzestrzeniania się form po załamaniu, pozostałe oznaczenia jak na ryc. 3

m an ie linii ro zp rz e strze n ian ia się form , dzięki k tó ry m zachodzi w y raźne w idzenie, w p rzy p a d k u gdy płyn szk listy je s t m n iej przezro czysty od p ły n u lodowego (popraw nie: p ły n szk listy m a w iększy w spółczynnik załam ania niż pły n lodowy). Z ałam anie, ja k przedstaw ion o n a ry s. 4, zachodzi do prostopadłej i p rzebieg linii ro zp rz e strze n ian ia się fo rm po załam an iu będzie zupełn ie inny. P rzecięcie się ich n a stą p i poza śro d ­ kiem oka (ściślej rzecz biorąc odległość p u n k tu przecięcia od śro d k a oka będzie zależała od w arto ści w spółczynników załam an ia ty c h płynów i p ro m ieni k rzy w izn y obu p o w ierzchni p ły n u lodowego). T en p rzy p a d e k odpow iada więc m echanizm ow i p o w staw ania o brazu w oku opisanem u przez W itelona. N ależy podkreślić, że zakład ając za W itelo nem p ro sto ­

Mechanizm, p o w staw an ia obrazu w oku w edłu g W itelona ₃₂₇

padłość lin ii ro zp rz e strze n ian ia się form , dzięki k tó ry m zachodzi w y ­ raźn e w idzenie, do p rze d n iej po w ierzch n i k u li lodow ej, o trz y m a m y po­ do bny przebieg ty c h lin ii po załam aniu , niezależnie od tego czy po­ w ierzch n ia ty ln a p ły n u lodowego będzie płaska, w y p u k ła czy w k lęsła (pod w a ru n k ie m , że p ro m ień k rzy w iz n y pow ierzchni w k lęsłej będzie w iększy niż pro m ień k rzy w izn y p rze d n iej p o w ierzchn i k u li lodow ej). W obec tego, aby założenie W itelona o n iep rz ec in a n iu się przed śro d k iem oka linii ro zp rz e strze n ian ia się fo rm było spełnione, p ły n lodow y m usi być bardziej p rzezro c zysty niż p ły n szklisty, a w ięc załam an ie n a po­ w ierzch n i ro zg ran iczającej p ły n lodow y i szk listy m u si zachodzić do pro­

stopadłej. Jeżeli nasze rozum ow anie jest słuszne, to zgodność analizo ­

w anego te k s tu z pow yżej przed staw io n y m i u sta le n ia m i W itelon a zacho­ dziłaby ty lk o w tedy, g d y b y w cy to w an y m pow yżej frag m en cie te k s tu dow odu tw ierd z en ia 22, w zdaniu: „P oniew aż ... załam anie dokonało się od pro sto p ad łej...” p rzy im ek „od” zastąpić p rzy im k iem „do” . P rz y tak ie j zm ianie w niosek następneg o zdan ia „A w ięc ja k w ynika... ciało jest

bardziej (podkr. nasze) p rzezro czy ste” m iałb y brzm ien ie n a stęp u jące:

„... ciało jest m n ie j przezroczyste...”, co zgadzałoby się z pozostałym i w y ­ w odam i W itelona. J e s t to rów nież zgodne z p rz y ję ty m p rzez a u to ra

P e r s p e k ty w y założeniem o n ie o d w ra c a n iu o brazu w oku.

P rzed staw io n a szczegółowo analiza te k s tu P e r s p e k ty w y pozw oliła ukazać istn iejące n iek o n sek w en cje w w yw odach W itelona. T rud no p rz y ­ jąć, iż a u to r popełnił tu ta j błąd. W itelo jest logiczny i u w ażny w sw oich w yw odach. P onad to rę k o p is y 32 i w y d an ie T a n ste tte ra -A p ia n a zgodnie z tek ste m R isn era p rze k a z u ją p rzy im ek „ab” (od) z ab la tiw em zam iast oczekiw anego „ad ” (do) z ak u zatiw em . P rz ek a z a n ą i zachow aną w ersję te k s tu m ożna jed y n ie w ytłum aczyć w te n sposób, że W itelo p rz y ją ł, iż d u ch w idzenia m usi być n a jb a rd z ie j p rzezro czysty m sk ład n ik iem oka. P oniew aż w tw ierd z en iu 22 m ów i, że p ły n szk listy i d uch w id zenia m a ją p raw ie ta k ą sam ą przezroczystość, w obec tego p ły n szk listy m usi być b ard ziej p rzezro czysty od p ły n u lodowego. Z ałam anie zaś św iatła n a pow ierzchni rozg ran iczającej p ły n lodow y i szklisty, zgodnie z tw ie r ­ dzeniem II, 47, n a stą p i w te d y od pro sto p adłej.

N ależy zaznaczyć, że A lhazen w sw oim dziele także m ów i o zała­ m an iu ty c h linii, tłu m acząc to podobnie przezroczystością. N ie w spom ina jed n a k nic o ty m , jak ie to m usi być załam anie, cd czy do p ro sto p ad łej 33. Podobnie, ja k w y n ik a z opracow ania L in d b erg a 34, p o stęp uje R oger B

a-32 Spraw dziliśm y ten fragm ent tekstu z w ydaniem T anstettera-A piana z roku 1535 oraz z rękopisami: Oxford, Bodlenian Library MS A shm olean 424; Bern Bürgerbibliothek, MS 61; Paris, B ibliothèque N ationale, MS Fonds Latin 7248; Paris, B ibliothèque N ationale, MS Fonds Latin 14739; Oxford, M erton College Liberary 308.

a* Alh. Opt., tw. II, 5 i II, 6 s. 26 i 27. 34 D. C. L i n d b e r g : dz. cyt. s. 110.

328 A. B ielski, L. B ieganow ski, W. W róblew ski

eon, k tó ry om aw ia p rzebieg linii rozchodzenia się fo rm w oku, zgodny z p rz y ję ty m przez A lhazena i W itelona. L in d b erg jed n a k nie m ów i nic 0 tym , aby R oger Bacon z przeb ieg u lin ii ro zp rz e strze n ian ia się fo rm w yciągał w nioski dotyczące przezroczystości (gęstości optycznej) p ły n u lodowego i szklistego. D otychczasow e nasze rozw ażania należy tr a k to ­ w ać jako próbę w y ja śn ie n ia w a rto śc i i popraw ności w yw odów W itelona, k tó ry sta ra się w y tłum aczyć proces p o w staw ania obrazu w oku na p od­ staw ie w łasności optycznych poszczególnych ośrodków an atom icznych oka.

Z le k tu ry księgi III w ynika, że fo rm y po p rzejściu ty ln e j po w ierz­ chni p ły n u szklistego, przeznoszone są d alej przez ducha w idzenia z n a j­ dującego się w w y d rą ż en iu n e rw u w zrokow ego. Je że li u su n iem y om ó­ w ioną pow yżej sprzeczność w tekście P e r s p e k ty w y , tzn. przy jm iem y , że płyn szk listy m a m niejszą przezroczystość niż lodow y, to pow staw anie o b razu w oku zgodne z w yw odam i W itelona i p raw em załam ania św ia­ tła p rzed staw ia ry su n e k 5.

M ożna sądzić, że W itelo ja k i jego p op rzednicy nie znający p raw id ło ­ wego położenia soczew ki w oku i jej ro li w procesie w idzenia, rów nież nie zdaw ali sobie spraw y z fak tu , że I obrazek P u rk in jeg o , będący o b ra ­ zem w zw ierciad le w y p u k ły m , w rzeczyw istości p o w staje za p rzedn ią pow ierzchnią rogów ki. U czeni ci, ab y w y tłu m aczyć pow staw anie obrazu oglądanego przed m io tu n a p rzed n iej pow ierzchni rogów ki, przyjm ow ali, że po w staje on w w y n ik u prostopadłego do pow ierzchni rogów ki roz­ p rze strz e n ia n ia się form . T ak rozp rzestrzen iające się fo rm y W itelo n a ­ zyw a fo rm am i dający m i w y raźn e w idzenie. W ydaje się, że nieznajom ość położenia soczew ki w oku i jej ro li w procesie w idzenia, a także p rz y ­ jęcie, że I obrazek P u rk in je g o p o w staje n a p rzed n iej p ow ierzchni rogów ­ k i było przy czyną sform u łow an ia tw ierd z en ia 17 i pow stan ia opisanego

m echanizm u pow staw ania obrazu w oku.

P odobny do w itelońskiego m echanizm p ow staw an ia obrazu w oku był zn any a u to ro m arab sk im (np. A lhazenow i) oraz uczonym łacińskim (np. R ogerow i Baconowi). P o dobny m echanizm przyjm ow ało rów nież w ielu uczonych p ó ź n ie jsz y c h 35. B adania anatom iczne spow odow ały, że poznano p raw id ło w e położenie i rolę soczew ki w oku, co um ożliw iło K ep lerow i i K artezju szo w i poznanie praw idłow ego m echanizm u p o w sta­ w an ia o brazu w oku, tzn. pow staw an ia o b razu odw róconego oglądanego przed m io tu n a siatków ce i zw róciło uw agę n a rolę siatk ów k i w procesie w idzenia 36.

T rzecią g ru p ę zagadnień, ro zp a try w a n y ch przez a u to ra P e rsp e k ty w y 1 om aw ianych w niniejszej pracy, tw o rzą zagadnienia zw iązane z

wi-35 Por. np. D. C. L i n d b e r g : dz. cyt. passim ; L. S. P o l y a k ; The Retina Chicago 1941 passim.

M echanizm pow sta w a n ia obrazu w oku w ed łu g W itelon a ₃₂₉

Ryc. 5. Pow staw anie obrazu w oku wg. m echanizmu opisanego przez Witelona. DFE — oglądany przedmiot, ACB — jego obraz na powierzchni w idzenia, XZY — odwzorowanie przedm iotu na przedniej powierzchni k uli lodow ej. O — środek oka, D AXPT i EBYSQ — lin ie rozprzestrzeniania się form , dających w yraźne w idzenie punktów D i E, HG i IG w ew nętrzne błony nerw u wzrokow ego, HI — powierzchnia rozgraniczająca płyn lodow y i szklisty, na tej powierzchni zachodzi załam anie linii rozprzestrzeniania się form , dających w yraźne w idzenie, KG i LG — błony ze­

w nętrzne nerw u w zrokowego, G — punkt środkowy nerw u w spólnego

dzeniem obuocznym . O becnie pod ty m te rm in e m ro zu m iem y jednoczesną percepcję, fuzję czyli zlew anie się obrazów z obu oczu (zachodzące w korze m ózgow ej) i w idzenie ste re o sk o p o w e 37. W itelo w tw ierd zen iach , zaliczonych przez nas do te j g ru p y zagadnień, s ta ra się w yjaśn ić, dla­ czego m im o istn ien ia dw ojga oczu w idzim y jeden przedm iot. O m aw ia

37 Por. np. M. W i l c z e k , K. K r z y s t k o w a : W spółczesne leczenie zeza. W arszawa 1971 s. 19—25.

330 A. B ielski, L. B ieganow ski, W. W róblew ski

więc de facto zagadnienia zw iązane z jednoczesną p ercep cją i fuzją. P c m ija zaś całkow icie w idzenie stereoskopow e.

P rz e d p rzy stąp ien iem do om aw iania w idzenia obuocznego W itelo po­ św ięca nieco uw ag i ruchom g ałek ocznych, poniew aż o d g ry w ają one isto tn ą rolę w jego późniejszych rozw ażaniach. Dowodzi, że oko może poruszać się ty lk o jako całość, tj. położenie jego części w zględem sie­ bie nie ulega zm ianie (tw. 25) i że ru ch .gałek ocznych jest identyczny. W tw ie rd z e n iu 26 czytam y, że „poruszyw szy jed n y m okiem trzeb a r u ­ szyć d ru g im ta k sam o” 38. W in n y m m iejscu na ten sam tem a t pisze: „Jeżeli jedno oko poru szy się, aby coś zobaczyć, n a ty c h m ia st drugie oko p o ruszy się ty m sam ym ruch em , aby zobaczyć to samo; a jeżeli jedno oko spoczyw a, to i d ru g ie będzie spoczyw ać. N iem ożliw e jest, aby jedno oko poruszało się, a drugie spoczyw ało” 39. W itelo ta k i m ech a­ nizm tłum aczy tym , że pod nieta dla ru c h u gałek ocznych, w ychodząc z jednego w spólnego źródła dla obu n erw ów w zrokow ych (W itelo n e r ­ w om w zrokow ym p rzy p isu je zdolność p o ru szan ia gałką oczną), z ich p u n k tu w spólnego (punctum com m une), m usi być jednakow a i w re ­ zultacie pow oduje jed n ak o w y ru c h gałek ocznych.

M ożna sądzić, że dla W itelona p rzy rozw ażaniu zagadnień zw iąza­ ny ch z w idzeniem obuocznym isto tn e jest założenie identyczności obu oczów (tw. 32, 37 i 38) oraz istn ien ia m iędzy nim i niew ielk iej odległości (tw. 37). O w idzeniu obuocznym m ów i W itelo już w postulacie 7, gdzie czytam y: „jedn ą rzecz obydw om a oczam i w idać jednocześnie” 40. Ta część księgi III, k tó ra jest pośw ięcona w idzeniu obuocznem u, stanow i rozw i­ nięcie, uzasadn ien ie i próbę w y jaśn ien ia tego p o stu latu .

T reść tego p o stu la tu po w tarza W itelo w tw ierd zen iu 28. „Pom im o, że jest dw oje oczu, w idać ty lk o jed n ą fo rm ę jed n ej rzeczy ” 41, i w y ­ jaśn ia, dlaczego w idzim y jed en przedm iot. Z daniem a u to ra P e rsp e k ty ­ wy, fo rm y „zlew ają się i sta ją się jed n ą form ą, a poprzez ich zjednocze­ nie ele m en t o d b ierający w rażen ia zm ysłow e odbiera form ę rzeczy w i­ d zianej i w ten sposób w idać ty lk o jedn ą form ę jednej rzeczy” 42. P r o ­ ces w idzen ia obuocznego W itelo sta ra się uzasadnić geom etrycznie, po­ dobnie jak zrobił w p rzy p ad k u budow y oka i m echanizm u w idzenia. W ty m celu udow ad n ia szereg w łaściw ości stożków w idzenia i zależności, jak ie m iędzy nim i istnieją. Zależności te zw iązane są z p rz y ję ty m m o­ delem oka i m echanizm em pow staw an ia obrazu w oku. W itelo zlew anie się fo rm w y obrażał sobie jako n ak ład an ie się fig u r geom etrycznych, o czym pisze w tw ierd z en iu 37, gdzie czytam y, że „w szystkie fo rm y pu n k tów , rów no oddalone od punk tó w , k tó re tra fia ją na pow ierzchnię

38 Vit. Persp., s. 98.

39 Vit. Persp., tw. 32, s. 100. 40 V it. Persp., s. 84.

41 Vit. Persp., s. 98. 42 Vit. Persp., s. 98.

M echanizm p o w staw an ia obrazu w oku w edłu g W itelona ₃₃₁

oczu po osiach prom ieniow ych, rów nież dochodzą do p u n k tó w rów no od­ dalon ych od p u n k tu środkow ego n e rw u w spólnego” 43.

W tw ierd z en ia c h 46 i 47 W itelo p rec y z u je w a ru n k i g eo m etry czn e, k tó ry c h spełnien ie zapew nia, że d an y p rzed m io t w idzim y jako jeden. I ta k W itelo dow dzi tam , że: „każdą rzecz w idzianą, n a k tó re j zbieg ają się dwie osie oczne lub bliskie im prom ienie, w idać zaw sze jak o p o je- d y ń czą” 44, o raz że „każda rzecz w id zialn a, na k tó re j zbieg ają się oś w spólna 45 i jed n a z osi ocznych, sp o strzeg an a jest zawsze jako je d n a ” 4S. T w ierd zenia te są próbą g eo m etrycznego u zasadnienia p o stu la tu 7 i tw ierd z en ia 28. Oprócz p ró b y w y jaśn ien ia, dlaczego w idzim y k ażd y przed m iot jako jeden, W itelo sta ra się rów nież geom etry czn ie w yjaśnić, k ie d y poszczególne p u n k ty oglądanego p rze d m io tu w idziane są n a jd o ­ kład n iej.

N ależy tak że zaznaczyć, iż W itelo jest św iadom y ograniczeń, jak ie tow arzyszą procesow i w idzenia. W tw ie rd z e n iu 48 p o d kreśla, że nie w i­ dzim y oglądanego p rzed m io tu całego ró w n o m iern ie. N ie m ożem y ró w ­ nież w idzieć w ie lu p rzedm iotów rów nocześnie w sposób ró w n o m ie rn y oraz uprzedza, że po um ieszczeniu przed m io tów n ap rzeciw siebie zd arza się, iż „w idzenie ja k ie jś części spośród rzeczy b ard ziej oddalo nych do­ z n aje p rzeszko dy ” 47. W ujęciu W itelona cały przed m io t w id zim y d la ­ tego, poniew aż po jego pow ierzchni w czasie oglądania stożki w id zenia przem ieszczają się w ten sposób, że na osi w spólnej z n a jd u ją się w ko­ lejn y c h chw ilach czasu k o lejn e p u n k ty .

P rz ed sta w io n y pow yżej, n a podstaw ie księgi III P e r s p e k ty w y , m e ­ chanizm p o w staw an ia obrazu w oku oraz proces w idzen ia obuocznego, ta k jak w idział to W itelo, stano w i k o n sek w encję nieznajom ości ro li so­ czew ki (płynu lodowego) w procesie w idzenia oraz b ra k u in fo rm a c ji 0 roli siatków ki. Dziś w iem y, że oko jest u k ład em optycznym osiow ym , w k tó ry m n ajw ażn iejszą rolę w po w staw an iu obrazu o d g ry w a rogów ka 1 soczewka. P ro m ie n ie św ietlne załam ane p rzez te ośrodki po w odują p o ­ w staw an ie na siatków ce o b razu rzeczyw istego, odw róconego i p o m n ie j­ szonego oglądanego p rzedm iotu. Pod w p ły w em tego obrazu, p o w sta ją ­ cego na siatków ce, dochodzi w .jej e le m en ta c h św iatłoczuły ch (czopki i pręciki) do p o w staw ania zm ian biochem icznych, k tó re p o w od ują w y ­ tw a rz a n ie im pulsów elek try czn y ch. Im p u lsy te poprzez s tr u k tu r y s ia t­ ków ki p rzesy łan e są następ n ie za pom ocą n e rw u w zrokow ego i szlaków

43 Vit. Persp., s. 102. 44 Vit. Persp., s. 106.

45 Osią w spólną nazyw a W itelo linię poprowadzoną m iędzy punktem na po­ w ierzchni rzeczy w idzialnej, w którym przecinają się o sie stożków w id zen ia (punkt ten autor nazyw a „punktem złączen ia”), a punktem środkowym n erw u wspólnego.

46 Vit. Persp., s. 107. 47 Vit. Persp., s. 108.

332 A. B ielski, L. B iegan ow ski, W. W róblew ski

w zrokow ych aż do k o ry m ózgow ej, gdzie fo rm u je się o stateczne w raże­ nie zm ysłow e oglądanego p rzed m io tu 48. N ależy także zaznaczyć, że m e­ chanizm w idzenia obuocznego w u jęc iu W itelona jest w św ietle dzisiej­ szego sta n u w iedzy całkow icie b łęd n y. Je d n a k n iek tó re z p o d an y ch tw ierd zeń , w cześniej cytow anych, ja k np. tw ierd z en ia 28, 46 i 50, są a k tu a ln e, chociaż podane p rze słan k i i przeprow adzone dow ody są błęd ne.

Recenzenci: W ito ld J. O rłow ski, A n d r z e j K. W ró b lew ski

А. Бельски, Л . Бегановски, В. Врублевски МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ В ГЛАЗУ И ОБУГЛАЗНОЕ ЗРЕНИЕ В КНИГЕ III „ПЕРСПЕКТИВЫ ” ВИТЕЛОНА Содержанием работы является механизм возникновения изображения в глазу и обу- глазное зрение, описанное Вителоном в книге III „Перспективы”. Механизм этот основан на наблюдении отражения видимого предмета на передней поверхности роговой оболочки (I изображение Пуркини). Это изображение должно пере­ носиться по перпендикулярам к поверхности роговой оболочки (т. е. соединяющей предмет с центром глаза) на переднюю поверхность ледяного шара которую Вителон считал центром, ответственным за возникновение зрительных ощущений. Затем на поверхности, разделяю­ щей льдообразную и стекловидную жидкости (т. е. на задней поверхности хрусталника) происходит такое преломление линии, по которой распространяется изображение, что про­ никает оно в углубление зрительного нерва в нормальном (не перевернутом) положении. Перенос изображения видимого предмета в мозг происходит посредством духа видения (spiritus visibilis). Изображения из одного и второго глаза накладываются одно на другое так, как геометрические фигуры. Механизм возникновения изображения в глазу Вителон базировал на предположении, что в глаза доходит свет и цвет. Это предположение соот­ ветствует теории Вителона о том, что изображение видимого предмета не может быть в глазу перевернуто. Способ возникновения изображения объясняет Вителон формой и оптическими свойствами глазных жидкостей и оболочек. Следует подчеркнуть, что механизм зрения и обуглазное зрение Вителон объясняет посредством геометрических методов. В статье обсуждаются также неточности при объяснении Вителоном преломления света на поверх­ ности, отделяющей стекловидную и льдообразную поверхности.

A. B ielski, Z. B ieganow ski, W. W roblew ski

THE FORMATION OF AN IMAGE IN THE EYE AND THE TWO-EYE VISION IN BOOK III OF WITELO’S “PEROSPECTIVA”

The paper discusses the form ation of an im age in the eye and the tw o -ey e vision as it has been described in Book III of W itelo’s “P erspectiva”. In it the w hole m echanism has been derived from the observation of an object’s reflection on th e surface of the cornea (image I of Purkyne). The im age w as then supposed

Mechanizm, p o w staw an ia obrazu w oku w ed łu g W itelona ₃₃₃

to be transferred along perpendicular lin es to th e cornea (i.e. th e lin es lin k ing th e object w ith the centre of the eye) on the front su rface of the crystallin e lens w hich W itelo considered the m edium responsible for the form ation o f visu al sensations. Then, on the surface delim iting the crystalline len s from the vitreous hum or (i.e. the back surface of the lens), there occurs such a d eflection o f th e lin es, along w h ich travels the im age, that it gets into the cavity of the optic nerve w ithout being in verted. The im age of an object gets into the brain through th e spirit of vision (spiritus visibilis). The im ages coming from both eyes, overlap lik e geom etrical figures. W itelo based this m echanism on the assum ption that the ey e gets both light and colour. This theory accords w ith W itelo’s statem ent that the im age of an object cannot be inverted in the eye. The w ay an im age is form ing depends, according to W itelo, on the shape and properties of the e y e’s optic hum ors and film s. It m ust be stressed that W itelo exp lain s the m echanism of seein g and the tw o-eye vision by using geom etrical figures. The paper also discusses the incon­ sisten cy in W itelo’s argum entation w hen he describes the refraction of light on th e surface delim iting the crystalline lens from vitreous humor one.