記得小時候，《十萬個為什麼》裡在解釋天空為什麼是藍的時候，大概的意思是這樣的：“空氣中有很多微塵、顆粒、水汽、水滴等微小物質，這些物質能在陽光通過空氣時，阻擋住波長較短的藍光、紫光、靛光等顔色的光，使這些光散射于其他方向，這樣天空就出現了蔚藍色的顔色。”

其實《十萬個為什麼》裡的這個解釋，基本上是來源于19世紀中葉英國物理學家丁铎尓的天空藍色散射模型。

基于丁铎尓散射模型，天空變藍是因為空氣中的微粒、水滴、水汽、水晶等對太陽光藍色系光的散射導緻的；那麼，太空為藍色的顔色和深淺，就應該和空氣中的濕度大有關系，應該因天空中的濕度變化而變化，潮濕地區和沙漠地區的天空的藍色有着巨大差别，可是人們發現在潮濕地區和沙漠地區，天空的顔色卻是差不多的藍。

接着到了19世紀末期，英國物理學家丁铎尓的天空藍色散射模型——可以稱之為空氣粒子散射模型就遭到質疑。

19世紀末葉，同樣是英國物理學家的瑞利注意到，即使沒有空氣中的微粒、水汽等粒子等，就是空氣中的氧氣和氮氣等分子，對陽光同樣有散射的作用，再加上藍色光系也容易被散射，所以瑞利認為空氣中氮和氧分子等的散射完全可以成文“天空是藍色的”主因。

但是，空氣分子可以散射，但這并不能代表空氣這個整體就會有藍色。這個前提是，如果空氣的分子是極其均勻的，那空氣分子再多也不會出現“天空的藍色”。其中的道理就正如我們生活中的鏡子一樣，這能是折射和反射，基本不會出現散射的。

好在空氣中的分子基本都是各自獨立的存在互不幹涉或很少受到幹涉，所以空氣中的分子都是無規則的随機地雜亂地分布，然後陽光透過空氣層的時候由于藍色系光本散射掉，所以出現了天空是藍色的結果。

為此，瑞利專門在1899年在《論天空藍色起源》開門見山的寫道：“即使沒有外來的微粒（瑞利認為丁铎尓所說的空氣中的微粒、水汽、水晶等屬于外來微粒），我們依舊會有藍色的天。”

瑞利對于天空是藍色的解釋更說服力，很快成為主流，而丁铎尓的微粒散射模型就被抛棄了。

但瑞利的空氣分子模型的實質還是界定空氣是理想的氣體，這是他雖然不算嚴重卻也不可忽視的缺點，因為空氣畢竟不是理想氣體。

到了1910年，瑞利的天藍之空氣分子散射模型的缺陷，被愛因斯坦港發展出來的熵（混亂的度量理論）的統計熱力學理論證明了——哪怕是最潔淨的空氣，也存在着漲落起伏變化，而空氣本身的密度漲落也能散射太陽光中的藍色系光，而且不多不少，正好散射出我們能看到的藍天。

從愛因斯坦的空氣漲落模型，可以簡單地理解天空為什麼是藍的原因——空氣中存在着消除不掉的“雜質”，也就是空氣本身的漲落現象。空氣密度漲落對陽光的散射，就形成了藍天。

就這樣，天藍的起源物理，雖然不是愛因斯坦首創的，但由愛因斯坦奠定了完整的理論。

這樣看來，瑞利和愛因斯坦的空氣分子模型和空氣漲落模型是解釋天藍普遍适用的理論——這個理論不但解釋了純淨空氣中的藍天現象，而且還能解釋純淨的水、純淨的玻璃為什麼都是藍色的現象。

本文參考文獻（圖文來源于網絡，侵删）：2012年第5期《事實就是力量》雜志鄭文缽文章《天空為什麼是藍色的》。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!