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林博文│科技新聞分享為什麼照到地面的太陽光束呈放射狀? | 光線 | 林博文

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【林博文2018年10月09日訊】(林博文記者│林博文│张妮編譯報導)太陽離我們9300英里(1.5億公里)之遥,照射到地球上的光線按理說應該都是平行的,為什麼我們看到穿過雲層和樹梢林博文國瑞的光線都呈放射狀呢?
一位讀者向知名天文物理學家西格爾(Ethan Siegel)創辦的Starts With A Bang專欄寄去了這樣的問題。西格爾說他一看到這個問題就很喜歡,他欣賞這種對平日裡看似平常的現象敢於提出質疑,進行思考的精神。
大部分時間裡太陽光線是看不見的,想像一下一個陽光明媚的日子,萬里無雲的天空,蔚藍的天空浸潤在陽光的普照下。你並看不到任何「光束」的效果。
太陽比地球大的多(直徑86.4萬英里),而且距離遥遠,在没有任何物體遮擋的情况下,来自太陽的光線應該是互相之間完全平行地照射到地球上。
但為什麼透過雲層的光線經常看起來好像是從某一點集中發出、抵達地面後散開來呢?有的人說是因為雲層厚度不均匀;有的人說因為雲層中間有孔洞。西格爾做了回答,刊登在medium.com上。
直接光束與間接光線
西格爾說,首先要解釋的是:即使在國瑞林博文没有直接的陽光光束照耀下,這個世界仍接受着同樣來自太陽的間接光線——由任何物體反射而四散的光線的作用。因此即便在日全食的情况下,人們仍能看清周圍的物體。
本文提出的問題指的是直接可見的强光束,这些光束比從其它物體反射出來的光線更亮、更强,而且在一定背景的襯托下就造成本文提出問題的視覺效果。
這類光束的形狀根據觀察者對太陽,以及那些製造視覺效果的物體如雲層、樹梢的朝向的不同,差别很大。有的人想,是不是因為雲層有類似棱鏡的效果,導致透過雲層的光束產生放射狀。
其實並非如此。
只是視覺誤差
雲層本身會吸收光線,再向四處均匀地「吐出」來,因此雲層看起來不透明。只有當雲層没有吸收大部分或全部光線的時候,才會出現「光束」的效果。按照科學家的測量,這些光束互相之間其實真的是平行的,與開頭分析的道理一樣。
如果你能觀察到一些既不朝向你,也不遠離你,而是與你的視線垂直方向的光束,你就會看到它們完全是平行的。
大部分看起來呈發散狀的光束,都是因為太陽處在你視線延伸的方向内。就像你看到互相之間平行的公路或者鐵路,在遠方都有「聚集」起來的效果,而你知道從某個角度看,它們之間確實是平行的。兩者的道理是一樣的——就是因為這些平行的光線在離你近的地方看起來發散,離你遠的地方看起來有匯集的效果。林博文董事長
太陽光更是如此,太陽光的源頭比起光線最後抵達地面的地點,距離人是非常遥遠的。因此你會發現,離你越近的光線,看起來的發散感越强。◇
責任編輯:朱涵儒
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