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光污染,讓星空越來(lái)越遙遠(yuǎn)

2024-06-29 09:39:57許秀華
科學(xué)大眾·小諾貝爾 2024年6期
關(guān)鍵詞:人眼銀河人造

許秀華

浪淘沙

〔唐〕劉禹錫

九曲黃河萬(wàn)里沙,浪淘風(fēng)簸自天涯。

如今直上銀河去,同到牽牛織女家。

黃河九曲十八彎,宛如黃色的巨龍逶迤前行,攜帶著萬(wàn)里黃沙,在風(fēng)浪的淘洗和顛簸下,一路咆哮著奔騰至天涯。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,黃河氣勢(shì)磅礴,直沖天際,好像就要奔涌到天上的銀河里。詩(shī)人也想讓黃河帶上他,一同到牛郎和織女的家里做客。

越來(lái)越明亮的夜晚

同學(xué)們,你們見(jiàn)過(guò)夜空上的銀河嗎?如果見(jiàn)過(guò),是在哪里見(jiàn)到的?

大部分人的答案應(yīng)該都是否定的。城市里的萬(wàn)家燈火,以及徹夜長(zhǎng)明的路燈、景觀燈,營(yíng)造了實(shí)實(shí)在在的人工白晝,喧賓奪主,使美麗的星空黯然失色。如果你沒(méi)有遠(yuǎn)離過(guò)稠密的人煙,又如何能欣賞到浩瀚的星空以及牛奶般絲滑的銀河呢?

詩(shī)人劉禹錫估計(jì)想不到,在古代抬頭就可以看到的星空景象,竟然要麻煩現(xiàn)代人驅(qū)車幾十甚至幾百千米到鄉(xiāng)村或是山野才能奢侈一見(jiàn)。而這一切,都是因?yàn)楣馕廴尽?/p>

日出而作,日入而息。在沒(méi)有人工光源的遠(yuǎn)古,人們的作息時(shí)間受限于太陽(yáng)的升起與落下。然而,語(yǔ)言的出現(xiàn)、用火烹制食物,讓人類的大腦開(kāi)始飛快地演化起來(lái)。除了處理吃、喝、睡以及逃避危險(xiǎn)等基本生存事宜,大腦不斷發(fā)展想象力、創(chuàng)造力,讓人類制造出了各種工具,發(fā)展出了新的個(gè)體技能以及社會(huì)技能。

天黑了,人的大腦卻依然活躍,仍想指揮著身體進(jìn)行各種各樣的行為,或是繼續(xù)工作,或是歌舞娛樂(lè),抑或是圍在一起講故事、聽(tīng)故事。即使最簡(jiǎn)單的閑聊,都讓人不愿意早早地上床入睡。而這一切行為都需要照明,于是篝火、火把、蠟燭、煤油燈、電燈等應(yīng)運(yùn)而生,人類的夜晚變得越來(lái)越明亮。

今天的人們點(diǎn)亮夜晚,并不僅僅是為了照明的基本需要。城市里繁華的街道和高樓大廈上閃爍的霓虹燈、電子廣告牌,更多的是為了景觀和商業(yè)的需要。

人造光源讓我們看不到美麗星空

城市的夜晚不僅越來(lái)越明亮,明亮的時(shí)間也越來(lái)越長(zhǎng)。這干擾了人眼觀測(cè)星空時(shí)的“信噪比”。

大家有沒(méi)有這樣的體驗(yàn):在一個(gè)嘈雜的環(huán)境里,即使把音量加大,我們聽(tīng)到的音樂(lè)也是斷斷續(xù)續(xù)的,甚至完全聽(tīng)不出音調(diào),因?yàn)樵肼暩蓴_了樂(lè)聲。而在安靜的環(huán)境里,即使音量不大,我們也能完整地欣賞每一段旋律。這是因?yàn)槁曇糁行旁氡仍谧兓次覀冃枰男盘?hào)和環(huán)境噪聲之間的比例在變化。若是后者的強(qiáng)度逼近前者,我們就沒(méi)法分辨出前者。

聽(tīng)覺(jué)如此,視覺(jué)也是如此。在一片黑暗的背景中,哪怕一絲微光,也較容易被我們的眼睛察覺(jué)。而在明亮的環(huán)境中,這一束微光往往就被湮沒(méi)了,我們沒(méi)法看到它,這是因?yàn)楣庑盘?hào)中“信噪比”的變化。

仰望星空,想看到星星“一閃一閃亮晶晶”,我們的眼睛不僅需要接收宇宙中的遙遠(yuǎn)天體發(fā)射或者反射過(guò)來(lái)的光線,還要在大腦中處理視覺(jué)信號(hào)時(shí),能夠?qū)⑦@些光線從環(huán)境中其他光源發(fā)射的光線區(qū)別開(kāi)來(lái)。如此,大腦才能意識(shí)到天體的存在。

然而,光污染阻礙了這個(gè)過(guò)程。來(lái)自遙遠(yuǎn)天體的光線被湮沒(méi)在鋪天蓋地的人造光源中,人眼甚至看不到它們的存在。即使勉強(qiáng)感知到它們,由于“信噪比”不理想,人腦也無(wú)法將其從環(huán)境光源中單獨(dú)提取出來(lái)。因此,我們仰望星空時(shí),就成了真正的“睜眼瞎”,星星和銀河依舊在那里,我們卻沒(méi)法看到它們。

光污染危害多多

人造光源在夜空中營(yíng)造出大量的光霧和光暈,不僅對(duì)人眼,也對(duì)很多天文望遠(yuǎn)鏡造成了極大的干擾,使它們很難觀測(cè)到天體和天體間的微弱輻射。所以,天文望遠(yuǎn)鏡一般都設(shè)置在荒山野嶺里,甚至是在太空中。

光污染還會(huì)影響自然生態(tài)。動(dòng)植物的晝夜節(jié)律出現(xiàn)紊亂,導(dǎo)致其生長(zhǎng)發(fā)育出現(xiàn)一系列問(wèn)題,繼而引發(fā)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物種失調(diào),一些生物甚至因此瀕危。

光污染對(duì)人類健康的影響也不可小覷。人眼首當(dāng)其沖,承受壓力。此外,光污染還會(huì)誘發(fā)癌癥,引發(fā)心理和情緒問(wèn)題等。

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