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如何向孩子解释「为什么这个世界是五彩缤纷的」?

2021-11-21亲子

同学,你好!

如果你拥有 昆虫 的眼睛,你就可以看到紫外光。那么,世界将是这样的 [1]

如果你像 螳螂虾 一样,能感受到比人类多好几倍的颜色。那么,世界将会是这样的 [2]

偏振光相机下的勺子和尺子

螳螂虾的这个本领,让它能够在一大片灰蒙蒙的海底发现猎物。

螳螂虾以惊人的速度攻击它的猎物蜗牛,这就对精准定位有很高的要求(Josh Cassidy/KQED)

因为,这些跟海水颜色相近的猎物,在螳螂虾的眼中却是缤纷的。螳螂虾的视觉处理系统能让那些「素颜出门买个菜」的鱼,从背景色中脱颖而出 [3]

左图是螳螂虾的三个类似瞳孔的构造,你可以想象成,它们拥有三双独立的眼睛。而它们的小脑袋居然可以同时对六张图片进行分析,以此来精准地判断猎物的位置。右图模拟了螳螂虾眼中的世界

在螳螂虾眼中,妹子好看可能主要在尾巴。

昆虫视觉的一大特点是能看见 紫外光 。这些雀鲷也一样,它们能从一大群黄色的小雀鲷当中,一眼分辨出谁是你的朋友,谁是大伙儿的敌人 [4] 。因为在它们的眼中,世界是右图这样的。

左边这两条看上去差不多的小黄鱼,在紫外光下呈现出不同的斑点。小鱼就是通过辨识斑点来区分敌我
【生命之色】大卫 爱登堡

我们的世界是五彩缤纷。那是因为我们可以看见从380nm到780nm的这段光波。它们像彩虹一样,包括了各种各样的颜色。

但其实,这段光谱只是整个连续光谱中短短的一截,灰色的部分都是人类的肉眼无法感知的。幸好,今天的科学家们能够借助科学仪器,让我们也能感受到不一样的世界呢。

参考

  1. ^ BBC,Life in Color with David Attenborough.
  2. ^ [1] Rubin, N. A. , et al. "Matrix Fourier optics enables a compact full-Stokes polarization camera." Science 365.6448(2019):eaax1839.
  3. ^https://www.kqed.org/science/1109305/the-snail-smashing-fish-spearing-eye-popping-mantis-shrimp
  4. ^ [1] Siebeck, U. E. , et al. "A Species of Reef Fish that Uses Ultraviolet Patterns for Covert Face Recognition." Current Biology 20.5(2010):407-410.