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神圣的蓝色

2018-03-06卡尔萨根

新高考·高一物理 2017年6期
关键词:蔚蓝色西蒙斯太空飞行

卡尔?萨根

五月晨空晴朗无云的蔚蓝色,或是海上日落的红色和橙色,都会引起人们的惊奇、诗兴,并激励他们去钻研科学。无论我们生活在地球上什么地方,不管我们操何种语言,有什么习俗和政治观点,我们都拥有同一个天空。我们中间大多数人企盼的都是蔚蓝色的天空。如果有一天早上日出时醒来,发现一丝云彩都没有的天空是漆黑的,或是黄的或绿的,我们都会理所当然地大吃一惊。

可是确实有一些星体,它们的天空是黑的或黄的,甚至可能是绿色的。天空的颜色是一个世界的特征。如果把我扑通一声扔到太阳系中任何一个行星上面,不让我去感受它的重力,不让我看看地面,只许我匆匆地瞧一下太阳和天空,我想本人就能够相当满意地告诉你我在何处。熟悉的蓝色天幔,点缀着洁白的羊毛状云团,这就是我们世界的特征。法语中的常用语“sacre-bleu!”大致的意思是“天哪!”直译出来便是“神圣的蓝色!”真的,假如地球有一面正式的旗帜,它就应该是这种颜色。

鸟儿在蓝天飞翔,云彩悬挂在蓝天上,人们赞美蓝天,并经常穿过它,太阳和星星的光线照射它。但它是什么?它是由什么形成的?它的边缘在哪里?它有多大?它的蓝色从何而来?如果全人类共享同一蓝天,如果它是我们世界的象征,那么我们就应当对它有所了解。蓝天是什么呢?

1957年8月,人类第一次上升到蓝天之上并四处眺望。一位退休的空军军官和内科医生西蒙斯(David Simons)成为有史以来上升到最高处的人。他独自驾驶一个气球,飞到30千米(100000英尺)之上,并且透过气球的厚玻璃窗瞥见一个不同的天空。现在是加利福尼亚大学欧文分校医学院教授的西蒙斯博士回忆说,那是暗黑和深紫色的天空。他已经到达地面上看见的蓝色被太空的完全漆黑所取代的过渡区域。

自从西蒙斯那次几乎被人们遗忘的飞行以来,许多国家的人都飞到过大气层之上。人们(以及机器人)多次在太空的直接體验清楚地说明,即使在白昼,天空也是黑的。太阳把太空船照得亮堂堂的,下面的地球也是一片明亮,可是上面的天空像夜晚一样漆黑。

下面是加加林(Yuri Gagarin)在1961年4月12日驾乘“东方1号”作人类第一次太空飞行的回忆:

天空是漆黑的,在黑色天空的背景上,星星看起来要亮一些,也更为清楚。地球有一个很特别的,很美丽的蓝色晕圈,你观察地平线时,可以很清楚地看见它。色彩平稳地转变,从嫩蓝到蓝色,再到深蓝,又到紫色,然后变成太空的漆黑色。这个转变太美了。

白昼天空的蔚蓝色,显然与大气有某种关系。可是当你向餐桌对面望去,你的同伴不会是蓝色的。天空的蓝色必定不是一点点空气,而是大量空气造成的。如果你从太空仔细地观看地球,就会看到有一条薄薄的蓝带把地球围住,这便是低层大气。在这条带的顶部,你可以看出蓝天逐渐消退成漆黑的太空。这就是西蒙斯第一次进入和加加林第一次从上面观察到的过渡区。在常规的太空飞行中,你从蓝带的底层出发,起飞后几分钟就完全穿过它,然后进入无边无际的空间,在那里如果没有精心研制的生命维持系统,连吸一口空气也办不到。人类生命的存在实在有赖于蓝天,我们说它是柔和的、神圣的,这完全正确。endprint

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