بسم الله الرحمن الرحيم
هل يمكن للبشر رؤية الفوتون مباشرة؟
نعم. في الواقع ، الفوتونات هي الأشياء الوحيدة التي يمكن للبشر رؤيتها مباشرة. الفوتون هو القليل من الضوء. عيون الإنسان مصممة خصيصًا لاكتشاف الضوء. يحدث هذا عندما يدخل الفوتون إلى العين وتمتصه إحدى الخلايا العصوية أو المخروطية التي تغطي الشبكية على السطح الخلفي الداخلي للعين. عندما تنظر إلى كرسي ، فأنت لا ترى كرسيًا في الواقع. أنت ترى مجموعة من الفوتونات التي انعكست على الكرسي. في عملية الانعكاس عن الكرسي ، تم ترتيب هذه الفوتونات بنمط يشبه الكرسي. عندما تضرب الفوتونات شبكية عينك ، تكتشف الخلايا المخروطية والقضيبية هذا النمط وترسله إلى عقلك. بهذه الطريقة ، يعتقد دماغك أنه ينظر إلى كرسي عندما ينظر حقًا إلى مجموعة من الفوتونات مرتبة في نمط كرسي.
تستطيع عيناك رؤية مجموعات من الفوتونات ، لكن هل تستطيعان رؤية فوتون واحد منعزل؟ كل خلية قضيب في عينك قادرة بالفعل على اكتشاف فوتون واحد منعزل. ومع ذلك ، فإن الدوائر العصبية في عينك تمرر إشارة فقط إلى الدماغ إذا تم اكتشاف عدة فوتونات في نفس الوقت تقريبًا في الخلايا العصوية المجاورة. لذلك ، على الرغم من أن عينك قادرة على اكتشاف فوتون واحد منعزل ، فإن عقلك غير قادر على إدراكه. إذا كان ذلك ممكنًا ، فسيبدو الفوتون المعزول مجرد وميض قصير من السطوع عند نقطة واحدة. نحن نعلم ذلك لأن مستشعر الكاميرا الحساس قادر بالفعل على اكتشاف ومعالجة فوتون معزول ، والفوتون يبدو وكأنه وميض قصير من السطوع عند نقطة واحدة.
يحتوي الفوتون على العديد من الخصائص ، وتحمل كل من هذه الخصائص معلومات حول المصدر الذي أنشأ الفوتون أو الكائن الأخير الذي تفاعل مع الفوتون. الخصائص الأساسية للفوتون الذي يحمل المعلومات هي اللون (أي التردد) والدوران (أي الاستقطاب) والموقع واتجاه الانتشار ومرحلة الموجة. هناك أيضًا العديد من الخصائص الأخرى للفوتون ؛ مثل الطاقة والطول الموجي والزخم وعدد الموجات ؛ لكن هذه كلها تعتمد على التردد وبالتالي لا تحمل أي معلومات إضافية. بالإضافة إلى ذلك ، عند وجود العديد من الفوتونات ، يمكن نقل المعلومات من خلال عدد الفوتونات (أي السطوع). عندما تنعكس مجموعة من الفوتونات على كرسي ، تشكل الفوتونات أنماطًا من اللون ، والدوران ، والموقع ، والاتجاه ، وطور الموجة ، والسطوع التي تحتوي على معلومات حول الكرسي. باستخدام الأدوات المناسبة ، يمكن تحليل كل من هذه الأنماط من أجل الحصول على معلومات حول الكرسي. تم تصميم العين البشرية لاكتشاف أنماط اللون والموقع والاتجاه والسطوع لمجموعة الفوتونات ، ولكن ليس طور الدوران أو الموجة.
يتم الكشف عن معلومات اللون في العين من خلال وجود ثلاثة أنواع مختلفة من الخلايا المخروطية التي لكل منها نطاق مختلف من حساسية اللون. يحتوي أحد الأنواع على نطاق حساسية يتركز على اللون الأحمر ، ونوع آخر له نطاق يركز على اللون الأخضر ، ونوع آخر له نطاق يتركز على اللون الأزرق. يمكن للعين رؤية جميع الألوان تقريبًا في الطيف المرئي من خلال مقارنة التنشيط النسبي لهذه الأنواع الثلاثة المختلفة من الخلايا المخروطية. على سبيل المثال ، عندما تنظر إلى خزامى أصفر ، تتدفق الفوتونات الصفراء إلى عينك وتضرب خلاياك المخروطية الحمراء والخضراء والزرقاء. يتم تشغيل الخلايا المخروطية الحمراء والخضراء فقط بواسطة الفوتونات الصفراء ، ويفسر دماغك اللون الأحمر والأخضر على أنه أصفر. على عكس الخلايا المخروطية ، يوجد نوع واحد فقط من الخلايا القضيبية ، وبالتالي يمكن للخلايا العصوية اكتشاف السطوع فقط وليس اللون. تُستخدم خلايا القضيب بشكل أساسي في ظروف الإضاءة المنخفضة.
يتم الكشف عن معلومات الموقع في العين من خلال انتشار خلايا المخروط والقضيب عبر مواقع مختلفة على طول شبكية العين. ستؤدي الفوتونات المختلفة الموجودة في مواقع مختلفة إلى تشغيل خلايا مختلفة. بهذه الطريقة ، يتم الكشف عن النمط المكاني لموقع الفوتون مباشرة بواسطة شبكية العين. لاحظ أن الفوتونات يمكن أن تأتي من عدة اتجاهات مختلفة وتتلاشى معًا. لهذا السبب ، تحتوي العين على مجموعة من العدسات في المقدمة تركز الضوء فقط على خلية معينة تأتي من نقطة واحدة على الكائن الذي يتم عرضه. تلعب العدسة دورًا أساسيًا في استخراج معلومات الموقع حول الكائن الذي يتم عرضه من معلومات موقع الفوتونات على شبكية العين. إذا تعطلت العدسة ، فإن موقع الفوتون على شبكية العين لم يعد يتوافق تمامًا مع مواقع النقطة على الكائن الذي يتم عرضه وينتهي بالصورة ضبابية. لاحظ أن النظام البصري البشري يمكنه فقط تصوير بُعدين لمعلومات موقع الفوتون. يتم استخراج المعلومات حول البعد الثالث بشكل غير مباشر من قبل البشر باستخدام مجموعة متنوعة من الحيل البصرية (تسمى "إشارات العمق") ، والحيلة الرئيسية هي استخدام عينين متباعدتين قليلاً عن بعضهما البعض.
يتم اكتشاف معلومات الاتجاه بشكل فظ من قبل البشر فقط من خلال جعل الدماغ يتتبع الاتجاه الذي يتم توجيه العينين إليه ، ومن خلال جعل العين تنظر إلى كائن من زوايا مختلفة. على سبيل المثال ، غرفة ذات جدار واحد مطلي باللون الأحمر والجدار المقابل مطلي باللون الأزرق بها فوتونات حمراء من الجدار تطلق في اتجاه واحد وفوتونات زرقاء من الجدار الآخر تسقط في الاتجاه المعاكس. في مكان معين في الغرفة ، تتضمن مجموعة الفوتونات الموجودة في تلك البقعة فوتونات حمراء وفوتونات زرقاء تسير في اتجاهين متعاكسين. ومع ذلك ، يمكن للإنسان فقط أن يستنتج أن الفوتونات الحمراء والزرقاء تتحرك في اتجاهات مختلفة (وبالتالي يستنتج أن الجدران الحمراء والزرقاء في مواقع مختلفة) عن طريق إدارة رأسه وتحليل رؤيتين مختلفتين بينما يتتبع دماغه اتجاه اتجاهه. رأس.
تستخرج شبكية العين معلومات السطوع مباشرة عن طريق قياس عدد الفوتونات التي تضرب منطقة معينة من شبكية العين في فترة زمنية معينة. يمكن لكل من الخلايا العصوية والخلايا المخروطية جمع معلومات السطوع.
نظرًا لأن العين البشرية لا ترى سوى الفوتونات في النهاية ، يمكن للآلة المولدة للضوء أن تجعل جسمًا ماديًا يبدو وكأنه موجود من خلال إعادة إنشاء الأنماط الصحيحة للفوتونات التي ستخرج من الجسم إذا كان موجودًا بالفعل. على سبيل المثال ، يمكننا أن نجعلها تبدو وكأنها كرسي موجود إذا أنشأنا مجموعة من الفوتونات بنفس أنماط مجموعة الفوتونات الموجودة عندما يكون الكرسي موجودًا بالفعل. هذا ما تفعله شاشات عرض الكمبيوتر. تلتقط الكاميرا الأنماط في الفوتونات القادمة من الكرسي وتخزن المعلومات على هيئة أجزاء من الكهرباء. ثم تستخدم شاشة الكمبيوتر هذه المعلومات لإعادة إنشاء مجموعة الفوتون وسترى صورة للكرسي.
ومع ذلك ، يمكن لشاشات أجهزة الكمبيوتر القياسية فقط تحديد اللون والسطوع والموقع ثنائي الأبعاد للفوتونات التي تخلقها. نتيجة لذلك ، تكون صورة الشيء المادي على شاشة الكمبيوتر ثنائية الأبعاد وليست واقعية تمامًا. هناك العديد من الحيل التي تُستخدم لمحاولة نقل البعد الثالث للمعلومات إلى البشر ، بما في ذلك نظارات الاستقطاب المستخدمة في دور السينما ثلاثية الأبعاد والعدسات العدسية المستخدمة في بعض أغلفة الكتب. ومع ذلك ، عادة ما تكون هذه الأنظمة غير واقعية تمامًا لأنها لا تقوم في الواقع بإعادة إنشاء مجال الفوتون ثلاثي الأبعاد الكامل. وهذا يعني أنه لا يمكن عرض عمليات إعادة إنشاء الكائنات "ثلاثية الأبعاد" هذه إلا من زاوية نظرة واحدة وليست مقنعة تمامًا. يجد بعض الناس أنه نظرًا لأن مثل هذه الأنظمة "ثلاثية الأبعاد" تستخدم الحيل البصرية بدلاً من مجال فوتون كامل ثلاثي الأبعاد ، فإن هذه الأنظمة تسبب لهم الصداع والغثيان.
في المقابل ، يقترب جهاز الإسقاط الهولوغرافي من إعادة إنشاء مجال الفوتون ثلاثي الأبعاد الكامل القادم من جسم ما. نتيجة لذلك ، تبدو الصورة المجسمة أكثر واقعية ويمكن رؤيتها من عدة زوايا مختلفة ، تمامًا مثل الكائن الحقيقي. ومع ذلك ، فإن الصور المجسمة الحقيقية غير قادرة حاليًا على إعادة إنتاج معلومات الألوان بشكل فعال. لاحظ أن العديد من الصور ذات دقة الألوان التي يُزعم أنها صور ثلاثية الأبعاد هي في الواقع صور مسطحة مع إضافة حيل لجعلها تبدو ثلاثية الأبعاد إلى حد ما. لن يكون من الممكن إعادة إنشاء الفوتون الواقعي تمامًا لجسم مادي حتى تتمكن الصور المجسمة من إعادة إنشاء معلومات الألوان بدقة.
خاصيتان للفوتونات لا تستطيع العين البشرية رؤيتها هما الدوران (أي الاستقطاب) وطور الموجة. لاحظ أنه في ظل الظروف المناسبة ، يمكن لبعض الأشخاص اكتشاف حالة الاستقطاب الكلية لحزمة الضوء بأكملها ؛ ولكن لا يمكن للعين البشرية المجردة أن ترى نمط الاستقطاب مباشرة. من خلال النظر من خلال مرشحات الاستقطاب القابلة للدوران ، والتي تحول معلومات الاستقطاب إلى معلومات كثافة اللون ، يمكن للإنسان المدرب أن يتعلم بشكل غير مباشر رؤية نمط الاستقطاب للفوتونات القادمة من جسم ما. مثال على ذلك هو طريقة المرونة الضوئية التي تسمح للناس برؤية الضغوط الميكانيكية في أشياء معينة. على عكس البشر ، يمكن لبعض الحيوانات مثل نحل العسل والأخطبوط أن ترى بشكل مباشر نمط الاستقطاب لمجموعة من الفوتونات. على سبيل المثال ، يمكن لنحل العسل رؤية نمط الاستقطاب الطبيعي الموجود في سماء النهار واستخدامه لأغراض التوجيه. لا يمكن أيضًا اكتشاف طور موجة الفوتون مباشرة من قبل البشر ولكن يمكن اكتشافها بواسطة آلات تسمى مقاييس التداخل. غالبًا ما تُستخدم معلومات المرحلة لتحديد استواء السطح العاكس.
باختصار ، يمكن للبشر بالفعل رؤية الفوتونات. يمكن للبشر رؤية جميع خصائص الفوتونات باستثناء مرحلة الدوران والموجة. نظرًا لأن الفوتونات تنتقل في أنماط يمليها المصدر الذي أنشأها أو آخر كائن تفاعلت الفوتونات معه ، فإننا عادة لا ندرك أننا ننظر إلى الفوتونات على الإطلاق. بدلاً من ذلك ، نعتقد أننا ننظر إلى الأشياء المادية التي تخلق وتشتت الفوتونات.
الآن ، ربما قصدت أن تسأل ، "هل يمكن للبشر أن يرى الفوتون بنفس الطريقة التي نرى بها الكرسي؟" مرة أخرى ، يمكننا رؤية كرسي لأن الفوتونات ترتد منه في نمط معين يمثل الكرسي وتدخل أعيننا. لكي ترى فوتونًا بنفس الطريقة التي ترى بها كرسيًا ، يجب أن ترتد مجموعة من الفوتونات من الفوتون الذي تحاول "رؤيته" ثم تدخل هذه المجموعة إلى عينك. ومع ذلك ، لا ترتد الفوتونات من بعضها بشكل مباشر ، لذلك لا يمكن أن ينجح هذا أبدًا. حتى لو استطاعت الفوتونات أن ترتد عن بعضها البعض ، فلن ترى أي شيء مميز من هذا الإعداد. ستستمر في رؤية ضوء فلاش عند نقطة ما عندما تصطدم مجموعة صغيرة من الفوتونات بشبكية عينك. عندما تعتقد أنك ترى شعاعًا ضوئيًا يجلس في الفضاء ، مثل قادم من مصباح يدوي ، فأنت في الواقع ترى جزيئات الغبار على طول مسار الشعاع بسبب الفوتونات التي ترتد من جزيئات الغبار.
هل يمكن للبشر رؤية الفوتون مباشرة؟
نعم. في الواقع ، الفوتونات هي الأشياء الوحيدة التي يمكن للبشر رؤيتها مباشرة. الفوتون هو القليل من الضوء. عيون الإنسان مصممة خصيصًا لاكتشاف الضوء. يحدث هذا عندما يدخل الفوتون إلى العين وتمتصه إحدى الخلايا العصوية أو المخروطية التي تغطي الشبكية على السطح الخلفي الداخلي للعين. عندما تنظر إلى كرسي ، فأنت لا ترى كرسيًا في الواقع. أنت ترى مجموعة من الفوتونات التي انعكست على الكرسي. في عملية الانعكاس عن الكرسي ، تم ترتيب هذه الفوتونات بنمط يشبه الكرسي. عندما تضرب الفوتونات شبكية عينك ، تكتشف الخلايا المخروطية والقضيبية هذا النمط وترسله إلى عقلك. بهذه الطريقة ، يعتقد دماغك أنه ينظر إلى كرسي عندما ينظر حقًا إلى مجموعة من الفوتونات مرتبة في نمط كرسي.
تستطيع عيناك رؤية مجموعات من الفوتونات ، لكن هل تستطيعان رؤية فوتون واحد منعزل؟ كل خلية قضيب في عينك قادرة بالفعل على اكتشاف فوتون واحد منعزل. ومع ذلك ، فإن الدوائر العصبية في عينك تمرر إشارة فقط إلى الدماغ إذا تم اكتشاف عدة فوتونات في نفس الوقت تقريبًا في الخلايا العصوية المجاورة. لذلك ، على الرغم من أن عينك قادرة على اكتشاف فوتون واحد منعزل ، فإن عقلك غير قادر على إدراكه. إذا كان ذلك ممكنًا ، فسيبدو الفوتون المعزول مجرد وميض قصير من السطوع عند نقطة واحدة. نحن نعلم ذلك لأن مستشعر الكاميرا الحساس قادر بالفعل على اكتشاف ومعالجة فوتون معزول ، والفوتون يبدو وكأنه وميض قصير من السطوع عند نقطة واحدة.
يحتوي الفوتون على العديد من الخصائص ، وتحمل كل من هذه الخصائص معلومات حول المصدر الذي أنشأ الفوتون أو الكائن الأخير الذي تفاعل مع الفوتون. الخصائص الأساسية للفوتون الذي يحمل المعلومات هي اللون (أي التردد) والدوران (أي الاستقطاب) والموقع واتجاه الانتشار ومرحلة الموجة. هناك أيضًا العديد من الخصائص الأخرى للفوتون ؛ مثل الطاقة والطول الموجي والزخم وعدد الموجات ؛ لكن هذه كلها تعتمد على التردد وبالتالي لا تحمل أي معلومات إضافية. بالإضافة إلى ذلك ، عند وجود العديد من الفوتونات ، يمكن نقل المعلومات من خلال عدد الفوتونات (أي السطوع). عندما تنعكس مجموعة من الفوتونات على كرسي ، تشكل الفوتونات أنماطًا من اللون ، والدوران ، والموقع ، والاتجاه ، وطور الموجة ، والسطوع التي تحتوي على معلومات حول الكرسي. باستخدام الأدوات المناسبة ، يمكن تحليل كل من هذه الأنماط من أجل الحصول على معلومات حول الكرسي. تم تصميم العين البشرية لاكتشاف أنماط اللون والموقع والاتجاه والسطوع لمجموعة الفوتونات ، ولكن ليس طور الدوران أو الموجة.
يتم الكشف عن معلومات اللون في العين من خلال وجود ثلاثة أنواع مختلفة من الخلايا المخروطية التي لكل منها نطاق مختلف من حساسية اللون. يحتوي أحد الأنواع على نطاق حساسية يتركز على اللون الأحمر ، ونوع آخر له نطاق يركز على اللون الأخضر ، ونوع آخر له نطاق يتركز على اللون الأزرق. يمكن للعين رؤية جميع الألوان تقريبًا في الطيف المرئي من خلال مقارنة التنشيط النسبي لهذه الأنواع الثلاثة المختلفة من الخلايا المخروطية. على سبيل المثال ، عندما تنظر إلى خزامى أصفر ، تتدفق الفوتونات الصفراء إلى عينك وتضرب خلاياك المخروطية الحمراء والخضراء والزرقاء. يتم تشغيل الخلايا المخروطية الحمراء والخضراء فقط بواسطة الفوتونات الصفراء ، ويفسر دماغك اللون الأحمر والأخضر على أنه أصفر. على عكس الخلايا المخروطية ، يوجد نوع واحد فقط من الخلايا القضيبية ، وبالتالي يمكن للخلايا العصوية اكتشاف السطوع فقط وليس اللون. تُستخدم خلايا القضيب بشكل أساسي في ظروف الإضاءة المنخفضة.
يتم الكشف عن معلومات الموقع في العين من خلال انتشار خلايا المخروط والقضيب عبر مواقع مختلفة على طول شبكية العين. ستؤدي الفوتونات المختلفة الموجودة في مواقع مختلفة إلى تشغيل خلايا مختلفة. بهذه الطريقة ، يتم الكشف عن النمط المكاني لموقع الفوتون مباشرة بواسطة شبكية العين. لاحظ أن الفوتونات يمكن أن تأتي من عدة اتجاهات مختلفة وتتلاشى معًا. لهذا السبب ، تحتوي العين على مجموعة من العدسات في المقدمة تركز الضوء فقط على خلية معينة تأتي من نقطة واحدة على الكائن الذي يتم عرضه. تلعب العدسة دورًا أساسيًا في استخراج معلومات الموقع حول الكائن الذي يتم عرضه من معلومات موقع الفوتونات على شبكية العين. إذا تعطلت العدسة ، فإن موقع الفوتون على شبكية العين لم يعد يتوافق تمامًا مع مواقع النقطة على الكائن الذي يتم عرضه وينتهي بالصورة ضبابية. لاحظ أن النظام البصري البشري يمكنه فقط تصوير بُعدين لمعلومات موقع الفوتون. يتم استخراج المعلومات حول البعد الثالث بشكل غير مباشر من قبل البشر باستخدام مجموعة متنوعة من الحيل البصرية (تسمى "إشارات العمق") ، والحيلة الرئيسية هي استخدام عينين متباعدتين قليلاً عن بعضهما البعض.
يتم اكتشاف معلومات الاتجاه بشكل فظ من قبل البشر فقط من خلال جعل الدماغ يتتبع الاتجاه الذي يتم توجيه العينين إليه ، ومن خلال جعل العين تنظر إلى كائن من زوايا مختلفة. على سبيل المثال ، غرفة ذات جدار واحد مطلي باللون الأحمر والجدار المقابل مطلي باللون الأزرق بها فوتونات حمراء من الجدار تطلق في اتجاه واحد وفوتونات زرقاء من الجدار الآخر تسقط في الاتجاه المعاكس. في مكان معين في الغرفة ، تتضمن مجموعة الفوتونات الموجودة في تلك البقعة فوتونات حمراء وفوتونات زرقاء تسير في اتجاهين متعاكسين. ومع ذلك ، يمكن للإنسان فقط أن يستنتج أن الفوتونات الحمراء والزرقاء تتحرك في اتجاهات مختلفة (وبالتالي يستنتج أن الجدران الحمراء والزرقاء في مواقع مختلفة) عن طريق إدارة رأسه وتحليل رؤيتين مختلفتين بينما يتتبع دماغه اتجاه اتجاهه. رأس.
تستخرج شبكية العين معلومات السطوع مباشرة عن طريق قياس عدد الفوتونات التي تضرب منطقة معينة من شبكية العين في فترة زمنية معينة. يمكن لكل من الخلايا العصوية والخلايا المخروطية جمع معلومات السطوع.
نظرًا لأن العين البشرية لا ترى سوى الفوتونات في النهاية ، يمكن للآلة المولدة للضوء أن تجعل جسمًا ماديًا يبدو وكأنه موجود من خلال إعادة إنشاء الأنماط الصحيحة للفوتونات التي ستخرج من الجسم إذا كان موجودًا بالفعل. على سبيل المثال ، يمكننا أن نجعلها تبدو وكأنها كرسي موجود إذا أنشأنا مجموعة من الفوتونات بنفس أنماط مجموعة الفوتونات الموجودة عندما يكون الكرسي موجودًا بالفعل. هذا ما تفعله شاشات عرض الكمبيوتر. تلتقط الكاميرا الأنماط في الفوتونات القادمة من الكرسي وتخزن المعلومات على هيئة أجزاء من الكهرباء. ثم تستخدم شاشة الكمبيوتر هذه المعلومات لإعادة إنشاء مجموعة الفوتون وسترى صورة للكرسي.
ومع ذلك ، يمكن لشاشات أجهزة الكمبيوتر القياسية فقط تحديد اللون والسطوع والموقع ثنائي الأبعاد للفوتونات التي تخلقها. نتيجة لذلك ، تكون صورة الشيء المادي على شاشة الكمبيوتر ثنائية الأبعاد وليست واقعية تمامًا. هناك العديد من الحيل التي تُستخدم لمحاولة نقل البعد الثالث للمعلومات إلى البشر ، بما في ذلك نظارات الاستقطاب المستخدمة في دور السينما ثلاثية الأبعاد والعدسات العدسية المستخدمة في بعض أغلفة الكتب. ومع ذلك ، عادة ما تكون هذه الأنظمة غير واقعية تمامًا لأنها لا تقوم في الواقع بإعادة إنشاء مجال الفوتون ثلاثي الأبعاد الكامل. وهذا يعني أنه لا يمكن عرض عمليات إعادة إنشاء الكائنات "ثلاثية الأبعاد" هذه إلا من زاوية نظرة واحدة وليست مقنعة تمامًا. يجد بعض الناس أنه نظرًا لأن مثل هذه الأنظمة "ثلاثية الأبعاد" تستخدم الحيل البصرية بدلاً من مجال فوتون كامل ثلاثي الأبعاد ، فإن هذه الأنظمة تسبب لهم الصداع والغثيان.
في المقابل ، يقترب جهاز الإسقاط الهولوغرافي من إعادة إنشاء مجال الفوتون ثلاثي الأبعاد الكامل القادم من جسم ما. نتيجة لذلك ، تبدو الصورة المجسمة أكثر واقعية ويمكن رؤيتها من عدة زوايا مختلفة ، تمامًا مثل الكائن الحقيقي. ومع ذلك ، فإن الصور المجسمة الحقيقية غير قادرة حاليًا على إعادة إنتاج معلومات الألوان بشكل فعال. لاحظ أن العديد من الصور ذات دقة الألوان التي يُزعم أنها صور ثلاثية الأبعاد هي في الواقع صور مسطحة مع إضافة حيل لجعلها تبدو ثلاثية الأبعاد إلى حد ما. لن يكون من الممكن إعادة إنشاء الفوتون الواقعي تمامًا لجسم مادي حتى تتمكن الصور المجسمة من إعادة إنشاء معلومات الألوان بدقة.
خاصيتان للفوتونات لا تستطيع العين البشرية رؤيتها هما الدوران (أي الاستقطاب) وطور الموجة. لاحظ أنه في ظل الظروف المناسبة ، يمكن لبعض الأشخاص اكتشاف حالة الاستقطاب الكلية لحزمة الضوء بأكملها ؛ ولكن لا يمكن للعين البشرية المجردة أن ترى نمط الاستقطاب مباشرة. من خلال النظر من خلال مرشحات الاستقطاب القابلة للدوران ، والتي تحول معلومات الاستقطاب إلى معلومات كثافة اللون ، يمكن للإنسان المدرب أن يتعلم بشكل غير مباشر رؤية نمط الاستقطاب للفوتونات القادمة من جسم ما. مثال على ذلك هو طريقة المرونة الضوئية التي تسمح للناس برؤية الضغوط الميكانيكية في أشياء معينة. على عكس البشر ، يمكن لبعض الحيوانات مثل نحل العسل والأخطبوط أن ترى بشكل مباشر نمط الاستقطاب لمجموعة من الفوتونات. على سبيل المثال ، يمكن لنحل العسل رؤية نمط الاستقطاب الطبيعي الموجود في سماء النهار واستخدامه لأغراض التوجيه. لا يمكن أيضًا اكتشاف طور موجة الفوتون مباشرة من قبل البشر ولكن يمكن اكتشافها بواسطة آلات تسمى مقاييس التداخل. غالبًا ما تُستخدم معلومات المرحلة لتحديد استواء السطح العاكس.
باختصار ، يمكن للبشر بالفعل رؤية الفوتونات. يمكن للبشر رؤية جميع خصائص الفوتونات باستثناء مرحلة الدوران والموجة. نظرًا لأن الفوتونات تنتقل في أنماط يمليها المصدر الذي أنشأها أو آخر كائن تفاعلت الفوتونات معه ، فإننا عادة لا ندرك أننا ننظر إلى الفوتونات على الإطلاق. بدلاً من ذلك ، نعتقد أننا ننظر إلى الأشياء المادية التي تخلق وتشتت الفوتونات.
الآن ، ربما قصدت أن تسأل ، "هل يمكن للبشر أن يرى الفوتون بنفس الطريقة التي نرى بها الكرسي؟" مرة أخرى ، يمكننا رؤية كرسي لأن الفوتونات ترتد منه في نمط معين يمثل الكرسي وتدخل أعيننا. لكي ترى فوتونًا بنفس الطريقة التي ترى بها كرسيًا ، يجب أن ترتد مجموعة من الفوتونات من الفوتون الذي تحاول "رؤيته" ثم تدخل هذه المجموعة إلى عينك. ومع ذلك ، لا ترتد الفوتونات من بعضها بشكل مباشر ، لذلك لا يمكن أن ينجح هذا أبدًا. حتى لو استطاعت الفوتونات أن ترتد عن بعضها البعض ، فلن ترى أي شيء مميز من هذا الإعداد. ستستمر في رؤية ضوء فلاش عند نقطة ما عندما تصطدم مجموعة صغيرة من الفوتونات بشبكية عينك. عندما تعتقد أنك ترى شعاعًا ضوئيًا يجلس في الفضاء ، مثل قادم من مصباح يدوي ، فأنت في الواقع ترى جزيئات الغبار على طول مسار الشعاع بسبب الفوتونات التي ترتد من جزيئات الغبار.