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如何让意中人脚踏七彩祥云来找你

2023-02-14 中科院物理所 阅读:
又是一年情人节/单身贵族节,不管你是否幻想过这种场景,要是意中人真的能脚踏七彩祥云来找你,必定是一个大大大surprise,今天姻缘所物理所就从科学的角度来探讨是否有这种实操性。

紫霞仙子的wink惊艳了几代人,《大话西游》里的一些经典台词即使没看过电影也都耳熟能详。E8Mednc

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图源:网络E8Mednc

又是一年情人节/单身贵族节,不管你是否幻想过这种场景,要是意中人真的能脚踏七彩祥云来找你,必定是一个大大大surprise,今天姻缘所物理所就从科学的角度来探讨是否有这种实操性。E8Mednc

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  七彩祥云何时出现 E8Mednc

七彩祥云不过是种特殊的云,因此在谈七彩祥云之前,先来打个基础。E8Mednc

形态各异、千变万化的云总能引起孩童无限的遐思:或是云层中藏着宫殿、住着仙人;或是想象云的口感(比薄荷略淡、似雪糕却没有那么甜腻的微凉清甜)……当智能手机普及后,谁敢说自己没有拍摄或是保存几张瑰丽的云彩呢?E8Mednc

图源:草莓熊糖稀E8Mednc

随着年纪渐长,我们不局限于表象,对其形成机理有了科学认识。E8Mednc

云由许多小水滴或小冰晶组成,地球上的水受热后变成水蒸气来到空中,逐渐上升。高空温度下降水蒸气又凝结成水滴或冰晶。一旦水汽过饱和,水分子就会聚集在空气中的微尘(凝结核)周围,由此产生的水滴或冰晶将阳光散射到各个方向,这就产生了不同外观。E8Mednc

巴黎赛车道上扬起的小冰晶,图源:哔哩哔哩E8Mednc

根据不同高度、形态,云分为三族十属二十九类[1]E8Mednc

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图源:《中国国家地理》

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七彩云的奥妙就在这些小冰晶身上。在合适的天气状况下,太阳光和云呈10 ~ 40°[2],日光通过带有冰晶微粒的薄云时,发生不同方向的衍射,衍射的光彼此干涉,光波相结合处会看到明亮的光,相抵消处的光线较暗。不同色光的衍射角度不同,一种色光的明亮区在另一种色光的阴暗区显现出来,渐次形成色彩次序。在离太阳愈远的地方色彩愈淡。E8Mednc

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图源:网络E8Mednc

形成七彩祥云的自然条件略显苛刻,但其实可以通过控制条件人工制造一种很新的云E8Mednc

图源:WIKIMEDIA COMMONSE8Mednc

科学家们通过调整环境扫描电子显微镜(ESEM)捕捉到卷云的形成过程。ESEM是一种可以在气体环境中放大观测对象的显微镜,通过增加一个新的腔室,使仪器能够精确产生特定的温度、压力和相对湿度条件,形成一种特定类型的云。为了观察卷云是如何形成的,科学家们将云的主要成分矿物颗粒和水蒸气放在改进的ESEM室中。在地球上空6000米处形成卷云的温度,压力和相对湿度下,这些颗粒吸引了冻结在其表面的水蒸气,从而产生了第一个冰晶,这些冰晶将存在于早期的微小卷云中。研究人员在《Physical Chemistry Chemical Physics》上发表了他们的工作,在此过程中每3秒捕获一幅图像,并将它们放在延时视频中,其中晶体在仅50纳米宽的颗粒上形成[3]E8Mednc

咱就是说,卷云都有了,七彩云还会远吗?E8Mednc

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 怎样看到七彩祥云 E8Mednc

有了七彩祥云之后,还需意中人的眼睛和神经系统对光进行分析处理。E8Mednc

这里先阐述一下色彩的两种基色系统,一种是加色系统,其基色是红、绿、蓝,适用于发光物体;另一种是减色系统,其三基色是黄、青、紫(或品红),适用于本身不发光的物体。E8Mednc

七彩纸杯蛋糕,图源:捣莓熊E8Mednc

在加色系统中,颜色是由光线直接照射产生的,所以只要有光线叠加,颜色就会越来越亮,最终成为白色。在减色系统中,由于物体对不同波长的光的选择性,吸收一部分颜色,反射一部分颜色,被反射的就是人眼感知到的。若受光照射后把全部波长的光都反射出来,在绝大多数人的视觉上呈现白色,反之为黑色;若只反射蓝色波长吸收了其他波长的光,看到的物体即为蓝色。在生活中,印照片、四色彩色印刷、喷墨打印机都是减色法色系;而彩色电视、电脑显示器则为加色法色系。E8Mednc

图源:科学公开课E8Mednc

如前所述,并不是所有人都能分辨自然光谱中的各种颜色或某种颜色,例如我们今天熟知的由物理学家兼化学家约翰·道尔顿首次发现的红绿色盲症(自然科学不分家,故中二所=万能所)。根据三种视锥细胞功能障碍的不同程度,分为全色盲和部分色盲(红色盲、绿色盲、蓝黄色盲等)。E8Mednc

对颜色的辨别能力差的则称色弱,亦称“异常三色视觉”,只在颜色比较饱和时才能看到颜色,只在波长有较大差别时才能区分色调的变化[4]E8Mednc

色觉的差异可以通过色彩锻炼和借助仪器解决,如果绝大多数人与少数人之间能多多沟通,大家都会发现更准确的客观世界E8Mednc

此外,由于种族差异造成的生理方面的不同,使得不同人看同种颜色感受不同。例如一个黄钟人感受上的纯白,在白种人眼里可能是个泛黄的颜色。因而显示器带有色温调节功能,一般可以在9300K、6500K和5000K之间进行切换。E8Mednc

不同色温的《罗马假日》剧照,图源:网络E8Mednc

那么什么是色温呢?E8Mednc

教科书定义:当光源发射的颜色与黑体在某一温度下辐射的光色相同时,黑体的温度称为该光源的色温。通俗来说,色温反映人眼对发光体或白色反光体的感觉,由物理学、生理学与心理学等复杂因素综合作用,因人而异。色温在3300K以下,颜色偏红给人以稳重、温暖的感觉,称为“暖色调”;30006000K时,人在此色调下无特别明显的视觉心理效果,有爽快的感觉,称为“中性”色温;超6000K,颜色偏蓝,给人以清冷的感觉,称为“冷色调”。因此在和意中人相处时,也可以考虑在色温上下点功夫。E8Mednc

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 上天or不上天皆OK E8Mednc

有了前面的准备工作,言归正传,如何让意中人脚踏七彩祥云来找你?E8Mednc

以下提供三个脑洞锦囊,欢迎集思广益,评论区见。E8Mednc

上下拉动察看锦囊1E8Mednc

在七彩祥云出现时,以及驾驶私人飞机参考中二所提供的一些飞行思路,详见芜湖~如何科学地起(shang)飞(tian)以及要造多大一双翅膀才能让我们自由飞翔?| No.326E8Mednc

上下拉动翻看锦囊2E8Mednc

参考ESEM人工造云,辅以灯光;E8Mednc

上下拉动查看锦囊3E8Mednc

干冰+升降台+ 360°全背景舞台(参考春晚舞台,前后左右四个方向都安装上可以自由转动的LED屏,天上52根灯柱可以随音乐随时升降,地面被分割成一块块正方形方便起降,再配合灯光形成3D效果)。E8Mednc

什么,没有意中人?如何调动意中人的主观能动性E8Mednc

图源:网络E8Mednc

图源:网络E8Mednc

玫瑰色的云和七彩祥云是类似的道理。日出和日落时,由于太阳光线是斜射过来的,穿过很厚的大气层,空气的分子、水汽和杂质,使得光线的短波部分大量散射;而红、橙色的长波部分,却散射得不多,因而照射到大气下层时,长波光占有绝对优势,这时不仅日出、日落方向的天空是玫瑰色的,就连被它照亮的云层底部和边缘也变成玫瑰色了[5]E8Mednc

图源:草莓熊糖稀
愿大家都能创造出如玫瑰般绚丽多彩的人生!

参考资料:E8Mednc

  1. 孙学金.大气探测学气象出版社,2009.E8Mednc

  2. 七彩云_百度百科.E8Mednc

  3. JESSICA BODDY. Watch a cloud being born.E8Mednc

  4. 林崇德.心理学大辞典:上海教育出版社,2003年12月.E8Mednc

  5. 云_百度百科.E8Mednc

责编:Ricardo
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