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《玄学问答》之七十五 问:为什么太阳是红色的而不是别的颜色?

回答:这个问题很有意思,其实问的是太阳光光谱的问题,不过因为太阳是一个气态巨星,其化学组成非常复杂,而且会不断发生复杂的化学反应,所以这里的太阳光光谱指的并不是我们所看到的太阳光,而是说在极远的地方观察太阳(或者把太阳放到极大)所看到的光谱。 这个问题的答案要从色散原理说起,要了解光谱为什么会产生彩色,就要知道光线是如何被色散的。 首先我们看到的太阳其实是太阳的能量输出端——“日冕”,而真正产生光的物质结构是巨大的太阳气态外壳——日球层,在日球层上覆盖着大量的不规则运动着的气体和离子,当这些带有电压的电荷遇到电子时就会释放能量形成光,当然这些电荷也有可能通过其他途径消耗掉或中和掉。 当这种电荷释放能量形成光的同时,它也会向宇宙中辐射出无线电波、微波、红外、可见光、紫外线、X射线甚至伽马射线,而我们能够感受到的只是其中非常微小的一部分,即电磁波段位于人类可闻范围(0.1纳赫兹到3兆赫兹)的部分,也就是通常所说的无线电波、电视、移动通信等所用的频率。 但即使是这看似微乎其微的一部分也包含了非常丰富的信息,这些信息对于我们理解太阳构造与演化非常重要。 而对于你所提到的“为什么不是红橙黄绿蓝靛紫”之类的问题,实际上已经涉及到光学色散,即当光线经过含有颜色的玻璃时,由于不同颜色的光波长在空气中传播时所受到的折射率差异,导致各种颜色的光被分开,从而形成光谱。 对于你提出的问题,其实可以这样解释:太阳光是通过热发光产生的,而热发光的本质就是电子从一个能态到另一个能态的跃迁,这个过程会放射出全部频段的电磁波,也就是说如果将太阳光中的各色电磁波叠加在一起的话,就应该能得到一个白色光源了(理论上,所有颜色的光加一起应该是白光的普朗克光栅)。 但是这样的一个“白色光源”并不存在,因为我们只能感知部分电磁波,而绝大部分的电磁波是被屏蔽掉的,这也就是所谓的电磁波“暗带”。而对于这个“黑带”来说,其中确实不存在颜色,或者说不存在我们能感知的颜色,但确实存在着大量的未知信号。

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