就人类肉眼而言,是否可以看见单个的光子科

人类的眼睛虽然很敏感但是是否能看到单个光子呢？答案是可以的，因为在视网膜上的传感器对单个光子有反应。在不到毫秒内至少有五到九个信号能到达大脑，但是，神经滤波器一次只允许一个信号穿过大脑去触发一次意识回应。

因此，如果我们想要有意识地看到单光子，就需要在弱光的环境下大量的体验视觉上的“噪音”，所以，这个滤波器其实是一种必要的适应部分，而不是视觉上的弱点部分。

有些人认为单光子可以被看见，并举了一个实例：只有存在在来自放射物质的微弱闪光中才能被看见。这个推论并不是正确的。虽然这样的闪光中的确产生很多光子，但是这并不能判断出那些业余的天文学家所说的人类肉眼可以看见暗星。在真正能用肉眼能看到暗星之前，暗星都受背景光影响并不能被看到。想要测试肉眼的敏感性，需要进行更加精确细心的试验。

视网膜位置在人眼的后面，它包含两种感受器，分别为视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞主要负责识别颜色，对于比较暗的光线没有视杆细胞敏感。在亮光条件下，视锥细胞是活跃的，此时虹膜也处于缩小的状态，这种现象就叫做亮视觉。当我们进入到一个黑暗的房间时，眼睛首要的适应反应就是先要扩大虹膜来使更多的光线进入眼睛。

大约过30分钟左右，还有其它的一些化学适应使视杆细胞对光的敏感度达到视锥细胞所需工作的水平的00分之一。这个时间过后，我们也能比较好的适应黑暗的环境了，但是同时，我们的色觉也会随之变弱，这种现象就叫做暗视觉。

在视杆细胞中的活性物质叫做视网膜紫质。一个单光子能被单个分子所吸引，单分子能改变形状并可以通过化学反应触发信号，这个信号会被传送到视神经。视黄醛作为吸光色素也起着重要的作用。缺乏维生素A的一个症状就是由于暗视觉障碍导致的夜盲症。

通过使用弱光源在黑暗的屋子里测试可以检测我们的视敏感度。这个试验是由赫克特，施莱尔和皮尔安在年首次成功完成，实验后，他们总结出：视杆细胞在暗视觉的情况下可以对单光子作出反应。

在实验中，他们让受试者用30分钟来适应黑暗的环境，然后他们将一个受控光源放置在固定住的受试者的眼睛注视点的左侧20度地方，这样，光就会落在视杆细胞高度集中的视网膜的区域。光源是一个圆盘，发射出的光的弧度是一个十分钟角所对应的弧度，同时发出一毫秒的微弱闪光，这样可以避免光在空间和时间上的扩散。使用的光的波长大约有海里（绿光的波长）。如果受试者看到过闪光的话，需要受试者回答实验者的问题，回答“是”或者“不是”即可。在测验期间，光线的强度会逐渐降低，直到受试者本人也不确定看没看到闪光为止。

他们发现要想视杆细胞对单光子有反应，需要90个单光子进入眼睛才能达到60%的成功率。由于进入眼睛的光子中只有其中的10%才能进入视网膜，这也就意味着能到达感受器的单光子实际上需要9个。由于光子分布在大约条视杆细胞上，所以实验者统计出来的结果是，即使单光子几乎没到达眼睛中使受试者看不到单光子，视杆细胞对单光子仍然肯定是有反应的。

年，贝勒，兰姆和邱先生将蟾蜍的视杆细胞放入电极中，直观的证明出视杆细胞对单光子是有反应的。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.math-我想静静了

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