你以为是“科技魔法”,但……

科技   2024-12-06 17:44   上海  


《少年Pi的奇幻漂流》的“荧光之海”,《沙丘》的超级单体,《三体》中毁灭文明的“三日凌空”……看影视剧时,很多人会被片中出现的奇景震撼到,以至于以为这些奇观都是科技这个魔法师的杰作。事实上,你远远低估了大自然的创意。不信,就往下看吧~



会发光的海滩

会发光的海滩

会发光的海滩



来自《少年Pi的奇幻漂流》

电影《少年Pi的奇幻漂流》中的荧光之海


电影《少年Pi的奇幻漂流》上映于2012年,获得了第85届奥斯卡最佳影片提名。片中最为梦幻的镜头之一,就是主角Pi在海上漂流时,经过了一片如星空般美丽的“荧光之海”,在手掬脚踏之间,海水发出美丽的蓝光,随着人的动作和水的波动,交织出美丽丰富的图案。

这个看似不可能在现实中出现的奇幻场景,在初夏时节的海滩上却并非罕见。如果留心观察,你很有可能在波浪中看到星星点点的蓝光闪烁。有些地方,当海浪一波接一波地拍打在海滩上时,还会造就一波又一波蓝莹莹的美丽波纹。如果有人在这些水面上跑过,蓝光也会随着脚踏入水而绽放,仿佛蹚进的不是凡间的海滩,而是天上的星河,堪称一件最美妙的“互动艺术作品”。


初夏夜晚真实的海滩


这件“作品”背后的“艺术家”,是一种名为“夜光虫”的微生物。虽然名为“虫”,它却并非动物,而是一种单细胞藻类,其直径最大可达2毫米。


显微镜下的夜光虫


夜光虫的内部有一种荧光素,平时荧光素没有被激活时,它不会发光。但当它受到扰动时,例如海浪拍打、人或动物搅动海水,它就会在体内使用荧光素酶激活荧光素,从而发出荧光。

有理论认为这是一种自保手段。当捕食者靠近时,被扰动的夜光虫发光,可以吸引来更高级别的捕食者,吓走敌人,保全自己。

不过,大量夜光虫的出现,通常是因为水体中富含有机类营养物质。换句话说,如果一个平常没有荧光的水体出现了荧光,那大概是被污染啦。


超级单体

超级单体

超级单体



来自《沙丘》

《沙丘》中的巨大飞船、沙虫、星际远航机、皇帝使臣飞船


如果你看过《沙丘》,或许你会对里面巨大的沙虫、飞船、建筑、星球等留下深刻印象。而在现实中,聚集众多摩天大楼的上海陆家嘴、纽约曼哈顿等地也会引来络绎不绝的游客,这是因为巨大物体会引起我们心中的敬畏、惊叹等审美情绪。

在“巨物”的构造上,大自然从来都是大手笔。尽管有些“巨物”实在太大,例如跨度达半个中国的台风,我们无法在生活中直观地看到。但大小适度、能让我们直接体验的“巨物震撼”还有很多。


超级单体顶部平坦的“云砧”


“超级单体”就是其中之一。这个名字说白了就是“一个大家伙”,它是一种“对流风暴天气系统”,由大气中不稳定的能量释放导致。其覆盖范围可达数十公里,内部空气垂直对流十分旺盛,顶部云系有时能冲到20公里以上,到达对流层顶后,云系铺开成水平状,形成平坦而宽阔的“云砧”,使整个单体呈现蘑菇云状。


超级单体风暴


超级单体从发生到消亡可持续数小时,最为直观的特点是伴有强天气现象发生,它能够产生直径大于5厘米的冰雹、速度超过30米/秒的强风、持续性的强雷电和特大暴雨,甚至在条件适宜的情况下,还能造出多个龙卷风。超级单体风暴在全球普遍存在,如果发生,远观尚可,如果正在它的底下,那就先找个地方避避风雨吧!


奇幻冰花

奇幻冰花

奇幻冰花


来自《冰雪奇缘》

《冰雪奇缘》中,艾莎公主正在使用魔法制造“冰花”


在动画片《冰雪奇缘》中,冰雪公主艾莎一面放声歌唱那首脍炙人口的《Let It Go》,一面用她的魔法建造出美轮美奂的冰雪城堡。楼梯、城墙、装饰……一样样精美绝伦的冰雪物品凭空“生长”出来。


地上、栏杆上长出的奇异“冰花”


在自然界中,也有这样的“魔法”。深秋或者初冬的清晨,树木、篱笆甚至栏杆上有时也会长出一朵朵形状奇异的精美“冰花”。


树木上长出的奇异“冰花”


这些神奇又美丽的“冰花”是如何形成的呢?这需要空气的温度降到冰点以下,同时植物、篱笆、土地等内部的温度还在冰点以上。以植物为例,其茎干内表层水分结冰后体积膨胀,将茎干撑裂出多条狭长的裂缝。从这些裂缝中,更深处的水分通过毛细管作用渗出,接触到周围寒冷的空气后结冰。这个过程不断进行,冻结的薄冰就会被推动着逐渐远离植物的茎,并在重力或风力的影响下发生路径弯曲,于是就形成了照片中那样美丽的“花瓣”。有时候,水分会被笔直地从植物或物体表面的孔隙中“挤出”,形成“毛茸茸”的针状结晶。


幻日

幻日

幻日


来自《三体》

《三体》中,在闯关三体游戏时,汪淼化身哥白尼,因提出“日心说”惹怒教皇,而被绑上十字架烧死,随后,“三日凌空”现象发生,一切都葬身火海,而汪淼因提出“日心说”通关成功。


在许多科幻和奇幻作品中,都描绘了某个星球的天空中出现多个“太阳”的情景。著名科幻小说《三体》中,三体人就来自一个拥有三颗恒星的行星系统,在这个特殊的星系里,天空中会同时出现“三个太阳”,而此时行星文明就会在来自三个太阳的高热炙烤下毁灭。

不过,你知道在地球上也可以看到“三个太阳”的景象吗?这种奇异景象被称为“幻日”。当然,它不是天空中真的出现了三颗恒星,而是一种特殊形式的日晕,是由六角形冰晶体折射阳光形成的。在天空的半透明云层里面,存在着许多六角形状的冰晶体,当这些冰晶体排列整齐时,就会像镜子一样,有规律地折射太阳光线,使光线形成一个、两个甚至多个太阳的幻象。


幻日现象


要形成幻日现象,需要稳定的大气层、适量的云、充足的水汽、冰晶和太阳高度等条件。幻日一般出现在早晨5时30分至6时之间,或是上午9时左右,傍晚时分也可能出现。但一般不会出现在太阳直射的正午,因为中午的太阳光线太强烈,即便有类似的光学效应,肉眼也不可能观测到。


幻日一般出现在早晨5时30分至6时之间,或是上午9时左右


天空中的云很难长期停留在一个地方不动。一旦云朵移动,就可能破坏“幻日”的条件。因此,它持续的时间不会太长,短则几分钟,长则几十分钟。如果看到“幻日”现象想要拍照,那可要动作快一点哦。


文字丨科Way

美编丨小H
投稿邮箱丨pdst806@126.com





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