爲什麼大海是藍的天空也是藍的?真的有女媧嗎?
題目:
爲什麼大海是藍的天空也是藍的?真的有女媧嗎?
解答:
大海和天空爲什麼是藍的,而不是綠的或紅的呢?
首先你得明白一個道理:我們周圍的事物之所以顯現出顏色來,僅僅是因爲陽光照射著它們.雖然陽光看上去是白色的,但是所有的顏色:赤、橙、黃、綠、青、藍、紫,在陽光里都存在.
天空裡有這麼多顏色,爲什麼我平時看到的只有藍色呢?你可能會問.
如果你把光線設想爲波浪,你就會猜破這個謎了.光其實是像一個波浪那樣在運動的.我們來設想一下一滴雨落在一個水窪里的情景.當這滴雨落到水面上時,就會產生小波浪,波浪一起一伏地變成更大的圈,向著四面八方擴展開去.如果這些波浪碰上一塊小石子或一個別的什麼障礙物,它們就會反彈回來,改變了波浪的方向.
而陽光從天空照射下來,一樣會連續不斷地碰到某些障礙.因爲光所必須穿透的空氣並不是空的,它由很多很多微小的微粒組成.其中百分之九十九不是氮氣便是氧氣,其餘則是別的氣體微粒和微小的漂浮微粒,來源於汽車的廢氣、工廠的煙霧、森林火災或者火山爆發出來的岩灰.雖然氧氣和氮氣微粒只是一滴雨水的一百萬分之一,但是它們也照樣能阻擋陽光的去路.光線從這些衆多的小「絆腳石」上彈回,自然也就改變了自己的方向.
可是那麼多顏色的光改變了方向,爲什麼只有藍色被看到呢?你可能還是不明白.
我們還得回到剛才說的那個水窪里.
水窪里,小的波浪遇到小石子的話,水面便被搞得混亂不堪;但如果是一個「巨浪」,像你用手在水窪邊掀起的那種「巨浪」,它就有可能幹脆從石頭上溢過去,並暢通無阻地到達水窪的對面邊緣.那麼,就像有大波浪和小波浪一樣,各種各樣顏色的光波也有不同的「波浪」,也就是波長:不過它們可不像水波的波浪,用肉眼是看不出它們的大小的,因爲它們小得難以想像,只是一根頭髮的一百分之一!得用很靈敏的測量儀表才可以精確地測定出來.
根據科學家的測定,藍色光和紫色光的波長比較短,相當於「小波浪」;橙色光和紅色光的波長比較長,相當於「大波浪」.當遇到空氣中的障礙物的時候,藍色光和紫色光因爲翻不過去那些障礙,便被「散射」得到處都是,布滿整個天空—天空,就是這樣被「散射」成了藍色.
發現這種「散射」現象的科學家叫瑞利,他是在130年前發現的,他也是諾貝爾獎獲得者.
用「散射」現象,你就可以解釋下面這些天象了:
比如在你頭頂的天空是藍色的,可是在地平線—天地相接的地方,天空看上去卻幾乎是白色的.爲什麼?就是因爲陽光從地平線到你這個地方比起它直接從空中落下來,需要在空氣中走的路程要遠得多—而在一路上它所擦過的微粒子也自然就要多得多.這些大量的微粒子就這樣多次散射出光,所以它顯得白中透著淡藍.建議你做一個小實驗來驗證一下:拿一杯水,把它放在一個黑暗的背景里,放進一滴牛奶,再拿一隻手電筒照射杯子的一端,並靠近它,手電筒的光在水中即會顯現出淡藍色.如果你往水裡放進的牛奶越多,水就越白,因爲光一再地受到這些衆多的牛奶微粒的散射,結果就是白色的.道理跟在地平線上空是白色的一樣.
太陽落山時的傍晚,天空不顯現藍色而顯現紅色,正在下落的太陽也變成暗紅色,也是一樣的道理.由於傍晚的光在照射到你這個地方的路上所遇到的衆多的微粒,使得陽光中的紫色的和藍色的部分往四面八方散射開去,僅留下一點點使你的肉眼看得見的橙紅色光線—因爲它們的波長長、「波浪大」,翻過了路上的障礙.
不過,細心的你會發現,天穹在落日後也還會在一段時間內呈現深藍色.這也曾經是科學家們關心的一件怪事,不過幾個物理學家已經在50年前揭開了這個謎:導致黃昏時天空的藍色,是一種特別的物質.這種特別的物質在離地球表面20至30公里的高空處聚集成厚厚的一個層面,叫臭氧層.這種氣體對正在下落的太陽光起到像顏色過濾器那樣的作用:它截獲太陽光中的黃色和橙色的部分,卻幾乎無阻攔地讓藍色的部分通過.當最後的少許光消失時,所有的顏色才消失在黑暗的夜色中.
臭氧不僅導致黃昏的藍色天空,還吞下一種你無法看見的特殊的光線:紫外線的光,或稱紫外線.你一定曾經聽說過,紫外線對所有的生物(當然也包括對你)有多麼危險.如果它在你的裸露的皮膚上照射得太長久,你就會得曬斑.臭氧層到處都有足夠的厚度能截獲儘可能多的紫外線:這對於我們這個星球上的全體生命來說,是極其重要的.
可惜,在今天,這個生命攸關的保護層在許多地方都已經變薄了,在南極上空甚至已經形成了一個大的空洞.而破壞臭氧的兇手就是「氟里昂」—一種人們用來噴灑護髮摩絲或用在冰箱和空調上製冷的物質.這是一種對臭氧層特別有害的物質,所以許多國家已經不再使用這種「臭氧殺手」了.
今天我們學到了爲什麼我們眼中的天空是藍色的.其實從地球以外望過來也是一樣:覆蓋我們地球三分之二面積的海水也散發著藍光,陸地上雖然有土地的褐色或森林的綠色,然而上空卻總是藍色的—從宇宙中看來,整個地球都被裹著一塊輕柔的藍色面紗.從大氣層外看見過地球的天文學家報導過這一情況.
所以地球被稱做「藍色星球」是完全正確的.它那獨特的藍色,就是生命的顏色.
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