☄ 天文

太阳明明是白色的,天空为什么偏偏要把自己染成蓝色

看完这篇你会知道蓝天的颜色其实是大气分子把蓝光"碰散"到四面八方的结果,而日落变红则是蓝光跑光了之后的残局

抬头看天,蓝得那么理所当然,但你有没有想过:同样是阳光照进来,为什么不是红色的天、绿色的天,偏偏就是蓝色?这件事,藏着一个光跟空气之间的"小心机"。

阳光其实不是白色的,它偷偷带着七种颜色

我们平时看到的阳光是白色的,但这个"白"是个障眼法。阳光其实是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色混在一起的大杂烩——就像把七种颜色的彩泥全部揉在一起,最后变成一坨"混色泥"看起来是灰白色一样。你家里的玻璃三棱镜可以把这七种颜色重新"拆"出来,墙上就会出现一条彩虹。所以阳光从一开始,就是一支"七色乐队"整整齐齐地朝地球奔来。

为什么蓝色会被"挑出来"单独散射到天空?

阳光一头撞进地球的大气层,就碰上了漫天飘浮的氮气、氧气小分子。这些分子太小了,比光的波长还小得多,光撞上它们就像保龄球砸到一粒沙子,不是把沙子推走,而是把自己"弹"散出去。这个过程叫做散射——通俗说就是光被"碰碎了,到处乱飞"。

关键来了:七种颜色的光,波长不一样。蓝光波长短,就像身材娇小的人特别容易被人群挤来挤去;红光波长长,就像一个大块头,能顺着人群直直地穿过去。所以蓝光被大气分子"碰散"的概率,是红光的将近10倍!蓝光碰散之后,朝四面八方乱飞,飞到你眼睛里来自四面八方——于是你朝哪个方向看天,都是蓝色的。

那为什么日出日落的时候天空又变成红色橙色了?

这个问题问得妙。早晨和傍晚,太阳从地平线附近斜着照进来,光需要穿越的大气层厚度,比正午直射时要厚好几倍——相当于平时走100米的路,突然要走500米。这一路上,蓝光早就被散射得七零八落、跑得干干净净,等光线终于抵达你眼前,剩下的全是那些"不爱乱跑"的红光和橙光。所以日落的晚霞,其实是蓝光"战场上的失踪者"留下的残局——是红光赢了之后的颜色。

最后留一个让你睡前想想的小问题:月球上没有大气层,宇航员站在月球表面看到的"天空"是纯黑色的,即使太阳就在头顶高悬。所以我们习以为常的那片蓝,其实是地球送给我们的独家礼物——你觉得宇宙里,还有哪颗星球的天空会是其他颜色呢?