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为什么我们通常觉得红色热,但物理中是蓝色能量更高呢?

为什么我们通常觉得红色热,但物理中是蓝色能量更高呢?

作者: 酋知鱼 | 来源:发表于2020-03-10 01:04 被阅读0次

这是一个有意思的问题,为什么我们的体验与物理学所说的完全相反呢?总结起来主要有三个原因。

其一人是经验动物

在数千年间,亚里士多德主张力是物体运动的原因,没有了力运动必然停止,几乎没有人怀疑,直到伽利略用思想实验与斜塔铁球打破了观念桎梏,大家才明白感观是不准确的,只有通过数学与实验才能深入地认识世界本质。

同样,红更热与蓝更高能分别是我们的体感与科学给出的答案,自然就存在冲突,也就是通常说的反直觉,那我们的经验是从哪里来的呢?

当然是环境光,阳光是金色的,朝阳与夕阳都是红彤彤的,有阳光的时候我们总是能感受到温暖与希望;但是晚霞褪去后世界会被靛蓝色笼罩,滑入凉意甚浓的夜晚;天空是蓝的,大海也是蓝的,都给人以深邃寒冷的感觉;我们自然会将红黄橙定为暖色调,蓝绿紫划为冷色调了。

那这个现象的原理是什么呢?我们知道光颜色的不同本质上是波长的不同,而波长会影响光的散射能力,波长更长的光具有更好的穿透力,当遇到微小的颗粒时能“直接越过”障碍,而波长较短的光则容易被小颗粒反射到其它方向,红光的波长通常为650nm左右,而蓝光通常为405nm,所以红光被用来制作红绿灯中最重要的那一枚。

空气中含有大量的微粒,于是红光很容易直接穿透大气抵达地面,而蓝光则会被尘埃持续反射散射,布满整个天空。大海也是如此,同时因为大海对光的吸收能力更强,所以大海蓝且黑,更容易引发人们的恐惧感,恐惧感与寒冷感在大脑中有共通的机制,因而会强化寒冷的印象

蓝光强大的散射能力也是它能统治黑夜的原因,当太阳低于地平线,阳光本应彻底消失的时候,依然会有不少蓝光通过大气边缘的散射照亮我们的世界,于是夜幕的基调就成了蓝色。同样的,对我们的祖先来说,夜间是大型食肉动物集中活动,危机四伏的时刻,我们也天然地对黑夜感到恐惧与寒意

其二来自人造的温暖

自人科动物在大约80万年前学会使用火开始,我们就可以不完全依赖日出,亲手制造属于自己的温暖。而通常的火都是红黄色,所以我们自然会将红色与温暖间联系进一步加深,那么这又是什么原理呢?

有过农村土灶记忆的人应该都知道柴火烧起来会有很厉害的“锅底灰”,这些都是没有燃烧完全的碳微粒,而火中发光的主要部分为内焰,是因为那里尚未燃料的碳微粒最多

所有物体都会不断向外辐射能量,这被称为黑体辐射,这些碳微粒也不例外,而温度的高低决定了它们会放出什么能量水平的光。通常的开放式火焰只有600℃左右,这种温度只能放出大量的红外线与少量的红橙光;如果是强化氧气供应,能聚积热量的高炉,就可以将温度提升到1500℃以上,这时的火焰看起来就不再是红橙色了,大量的绿光与蓝光与红橙光混在一起,看起来成了白金色,宛如直视太阳一般耀眼。

我们常人能看到的最高温度来自钨丝灯,大瓦数的灯丝可以达到比肩太阳表面的温度,这是一个很直观的日常经验——瓦数越小的灯泡光越是昏黄。

也就是说,正是因为红橙光较低的能量,我们才能在前电气时代频繁地看到它们,从而将它们与更高的能量联系起来。

其三红光真的更暧

我们知道光是电磁波,不同波长的电磁波也会对微观世界有不同的影响效果,比如让我们拥有视觉的可见光正是因为可以比较精准地激发色素分子内部的电子,从而产生了可传输的电信号。而红光以及波长更长的红外线则与整只分子比较合得来,它们会与分子发生共振,产生大量的热,我们在烤火时感受到的那强大的“炕气”正是红外线,这被称为红外线的热效应。

而蓝光、紫光甚至是紫外线则没有热效应,它们的能量是更高没错,但也更具有杀伤力,会直接作用于多数分子的内部,可以从细胞层面损伤皮肤甚至致癌。

这就是好像是手推与子弹的区别,虽然的子弹的能量更高,但面对一辆抛锚的车时,用枪扫射很显然并不会让汽车向前移动半步,找十个人过来能把车给掀翻,但是拿十把枪来只能车开更多的洞,不动还是不动。

这是颜色、温暖与高能之间的秘密了,我是酋知鱼,我的第一支视频即将上线,敬请关注同名拱猪号,每天同步更新!

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