现实世界的本质究竟是黑白还是彩色,梦是彩色的还是黑白的 _世界为什么不是黑白的

文章插图
常常看到网友有这样的疑问：为什么有白天和黑夜？为什么我们看到的是一个多彩的世界？这是世界本来的样子吗？其中蕴含着什么科学道理。
我的回答是：这既是世界本来的样子，其中也蕴含着很多很多的科学道理。这些道理包括：地球自转、电磁辐射、可见光波长、光的吸收和反射等等，下面我们就一样一样来讨论。
首先说说白天和黑夜。简单的回答就是地球自转导致了白天和黑夜。
地球每天转一圈，这样太阳的光照也每天围绕着地球转一圈，被太阳照到的地方就是白天，不被太阳照到的地方就是黑夜。
但事实上，黑夜并不完全是黑的，有星光和月光，还有灯光。
白天有阴影，黑夜有光明。因此我们的世界并不是非黑即白黑白分明。
而且我们现在越来越难看到很黑很黑的夜晚了，甚至连天上的星星看到的都越来越少，不是因为有乌云遮挡，而是由于“光”太多。
这就是“光污染” 。
什么是“光污染”？就是我们周围的环境光越来越多，不管是白天还是夜晚，都有各种光在影响着人们的视野，包括白亮污染、人工白昼污染和彩光污染。
这样人们再也难以看到漆黑的夜空，难以看到清晰的星空。
据说有人还要弄个人造月亮，时空通讯十分不以为然。这是多余的话，不在这里讨论。
幸好世界上还有一些犄角旮旯深山老林，还会有“伸手不见五指”的黑夜存在，当然，那一定是乌云笼罩没有星光和月光的深夜。
但这并不等于有“纯黑” 。

文章插图
纳米碳管黑体涂抹面具后的效果
理论上讲，在地球自然环境，不可能存在纯黑的地方。晚上，太阳虽然到了地球的另一面，光源不会直射到我们的眼中，而且乌云笼罩，没有人工光源，也就是伸手不见五指的夜晚，其实也不是纯黑。
地球上充满的大气，大气是有折射衍射反射功能的，太阳光照射到地球的另一面，会通过大气有些许的衍射折射反射过来，因此即便最漆黑的夜晚也还是有一点点亮光。
因为人眼有视觉极限，能不能看到漆黑夜晚那一点点亮光，则另当别论。
在我们的世界，不存在完全的黑体。
黑体是不会反射和透射任何电磁波的物质，就是理论上100%吸收电磁波，当然也包括可见光。这种把所有的光一点不剩的吞噬掉，而且不透露一点出来，当然就是纯黑的了。
可迄今为止，除了黑洞，人们并没有发现这样的物质。但黑洞是一种存在，已经不是“物质” 。

文章插图
将光源从普通黑色物质移到纳米碳管黑体时，反光消失。
前几年有一则报道，说英国 Surrey Nano Systems 公司的科学家们做出了世界上最黑的物质，英文名叫Vantablack，翻译过来就是纳米碳管黑体。
这种材质每平方厘米由约10亿个紧密排列成束状的碳纳米管组成，吸光能力可以达到99.65%，当时被誉为世界上最黑的物质。
但这个“最黑”去年被美国麻省理工学院的MIT团队所打破。他们在制作一种导电材料时无心插柳，制造出了吸光能力达到99.995%的材料。但这种材料与Vantablack几乎一样，也是由纳米碳管组成。
这些材料的吸光度虽然人类肉眼已经无法辨识，但还是有一丝光会反射出来，如前者反射率为0.035%，后者反射率为0.005%，比前者降低了7倍。