引言
想像一下夏日午後寧靜的天空,它的顏色有著微妙的多變性:有時是蔚藍色的,有時幾乎的靛藍色的。那么,為什麼天空是藍色的?
這種孩子也會問的問的題,讓解開了如此多個秘密的柏拉圖(Plato)、達文西(Leonardo Da Vinci),甚至牛頓(Newton)也感到困惑。幾個世紀過去了,這個問題仍然懸而未決。1862年,約翰·赫歇爾爵士(Sir John Herschel)將天光的顏色和偏振列為“氣象學的兩大未解之謎”。解開這些謎所需要的推斷力,即使是福爾摩斯(Sherlock Holmes)都會望洋興嘆。就像一個引人入勝的偵探故事,本書有離奇曲折、懸念迭生的情節。線索看似簡單,卻仍然迫使我們要重新檢驗許多看似已經理所當然的觀念。本書中涉及的人物包括一些名人,其問題的癥結暴露無遺。而且,故事並沒有完結;我們還是沒有完全弄明白為什麼天空看起來是這樣的。
最重要的是,這個謎團正是與我們四周的空氣有關。試圖破解這個謎團有牽扯出更深層次的問題:我們能把天空裝入瓶中嗎?也就是說:我們能否在地球上再造出這種藍,而不只是凝視浩瀚蒼穹中的這種藍色呢?如果能把天空裝入瓶中,我們也許就能領悟天空的藍。看來首要的謎團就在我們的瓶中,它將接受我們的深入探索。新的視角也使我們去思索其他一些謎,尤其是:為什麼夜晚的天空是深藍色(或帶有亮光)的?
把天空裝入瓶中的探索形成了重要的認識。我嘗試提出一些新的見解,也向一些要求重新重新闡釋的人們做出新的解讀。我儘量使這本書通俗易懂。本書的結尾附有參考書目以及科技和數學方面的注釋,希望對那些想做進一步研究飛人有所幫助。本書的目的是翔實地呈現那些深層次的問題,而不是將其過度簡化。所以,我希望本書既被當作有趣的故事,又被當作嚴肅的歷史來閱讀。對那些想嘗試一些簡單實驗的人來說,本書在附錄A中提供了附讀文獻。附錄B包含了迄今為止未公開發表的一些關鍵書信往來。
本書的每一段情節都有其獨特的真實性和吸引人的地方,凝聚了思想的精華,而絕非一部寫滿期待卻僅有一個不成功開頭的作品。書中人物眾多,儘管其中有些人物只是一筆帶過。儘管本書會提供一些要人的細節,但不會對所有人物均如此,以免妨礙更多地敘述,這樣的敘述中,主角不是某個人,而是某個問題。這樣的故事有特殊的講述動機,不僅是因為人,還有別的東西。
了解藍色的天空、把它裝入瓶中,這樣的探索在科學和人文方面為我們開闢了更為廣闊的領域。天空的顏色和亮度觸及了物質和光的秘密、宇宙在時間和空間的範圍、地球的命運,以及深層次的人類情感。
內容簡介
孩子們問,“為什麼天空是藍色的?”這個問題讓解開了如此多個秘密的柏拉圖、達文西,甚至牛頓也感到困惑。對這個問題的探索持續了幾個世紀。1862年,約翰·赫歇爾爵士將天光的顏色和偏振列為“氣象學的兩大未解之謎”。在本書中。佩希奇將帶領我們探尋這一謎團的本質,溯源科學、歷史與藝術對尋求此答案所做的種種努力。他以古代學者作為敘述的開端,隨後探究了啟蒙運動時期的自然哲學家、科學革命的實驗者和其他人的工作。書中涉及的人物有亞里士多德、達文西、克卜勒、笛卡兒、歐拉、索敘爾、歌德、瑞利與愛因斯坦;但問題本身才是故事的主角,通過此書可以看到人類為解決問題所做的努力。
佩希奇這一漫長的智力之旅為我們介紹了化學、光學和原子物理學的主要思想。他闡述了光的偏振、瑞利散射和天空表觀與阿伏伽德羅常量的聯繫。他討論了天空在藝術繪畫上的表征變化、從新的繪畫風格到創造出能繪出新色彩所用的新顏料。關於宇宙的大小及其密度,他思索了夜空的光芒能帶給我們怎樣的啟示。佩希奇還提出了一個大膽的問題:我們能把天空裝入瓶中嗎?我們能在地球上再造並了解這種藍色嗎?他說,這些謎團為我們開闢了更為廣闊的領域;天空的顏色和亮度觸及了物質和光的秘密、宇宙在時間和空間上的範圍、地球的命運,以及深層次的人類情感。
目錄
引言
藍色之外
青藍色
孔雀藍
藍色色度
藍色花兒
真實的藍
藍色定律
深藍
附錄A:實驗
附錄B:斯托克斯、廷德爾與湯姆遜
關於天空藍色的書信往來
注釋
致謝