光污染,让星空越来越遥远

2024-06-29 09:39许秀华
科学大众·小诺贝尔 2024年6期
关键词:人眼银河人造

许秀华

浪淘沙

〔唐〕刘禹锡

九曲黄河万里沙,浪淘风簸自天涯。

如今直上银河去,同到牵牛织女家。

黄河九曲十八弯,宛如黄色的巨龙逶迤前行,携带着万里黄沙,在风浪的淘洗和颠簸下,一路咆哮着奔腾至天涯。远远望去,黄河气势磅礴,直冲天际,好像就要奔涌到天上的银河里。诗人也想让黄河带上他,一同到牛郎和织女的家里做客。

越来越明亮的夜晚

同学们,你们见过夜空上的银河吗?如果见过,是在哪里见到的?

大部分人的答案应该都是否定的。城市里的万家灯火,以及彻夜长明的路灯、景观灯,营造了实实在在的人工白昼,喧宾夺主,使美丽的星空黯然失色。如果你没有远离过稠密的人烟,又如何能欣赏到浩瀚的星空以及牛奶般丝滑的银河呢?

诗人刘禹锡估计想不到,在古代抬头就可以看到的星空景象,竟然要麻烦现代人驱车几十甚至几百千米到乡村或是山野才能奢侈一见。而这一切,都是因为光污染。

日出而作,日入而息。在没有人工光源的远古,人们的作息时间受限于太阳的升起与落下。然而,语言的出现、用火烹制食物,让人类的大脑开始飞快地演化起来。除了处理吃、喝、睡以及逃避危险等基本生存事宜,大脑不断发展想象力、创造力,让人类制造出了各种工具,发展出了新的个体技能以及社会技能。

天黑了,人的大脑却依然活跃,仍想指挥着身体进行各种各样的行为,或是继续工作,或是歌舞娱乐,抑或是围在一起讲故事、听故事。即使最简单的闲聊,都让人不愿意早早地上床入睡。而这一切行为都需要照明,于是篝火、火把、蜡烛、煤油灯、电灯等应运而生,人类的夜晚变得越来越明亮。

今天的人们点亮夜晚,并不仅仅是为了照明的基本需要。城市里繁华的街道和高楼大厦上闪烁的霓虹灯、电子广告牌,更多的是为了景观和商业的需要。

人造光源让我们看不到美丽星空

城市的夜晚不仅越来越明亮,明亮的时间也越来越长。这干扰了人眼观测星空时的“信噪比”。

大家有没有这样的体验:在一个嘈杂的环境里,即使把音量加大,我们听到的音乐也是断断续续的,甚至完全听不出音调,因为噪声干扰了乐声。而在安静的环境里,即使音量不大,我们也能完整地欣赏每一段旋律。这是因为声音中信噪比在变化,即我们需要的信号和环境噪声之间的比例在变化。若是后者的强度逼近前者,我们就没法分辨出前者。

听觉如此,视觉也是如此。在一片黑暗的背景中,哪怕一丝微光,也较容易被我们的眼睛察觉。而在明亮的环境中,这一束微光往往就被湮没了,我们没法看到它,这是因为光信号中“信噪比”的变化。

仰望星空,想看到星星“一闪一闪亮晶晶”,我们的眼睛不仅需要接收宇宙中的遥远天体发射或者反射过来的光线,还要在大脑中处理视觉信号时,能够将这些光线从环境中其他光源发射的光线区别开来。如此,大脑才能意识到天体的存在。

然而,光污染阻碍了这个过程。来自遥远天体的光线被湮没在铺天盖地的人造光源中,人眼甚至看不到它们的存在。即使勉强感知到它们,由于“信噪比”不理想,人脑也无法将其从环境光源中单独提取出来。因此,我们仰望星空时,就成了真正的“睁眼瞎”,星星和银河依旧在那里,我们却没法看到它们。

光污染危害多多

人造光源在夜空中营造出大量的光雾和光晕,不仅对人眼,也对很多天文望远镜造成了极大的干扰,使它们很难观测到天体和天体间的微弱辐射。所以,天文望远镜一般都设置在荒山野岭里,甚至是在太空中。

光污染还会影响自然生态。动植物的昼夜节律出现紊乱,导致其生长发育出现一系列问题,继而引发生态系统内物种失调,一些生物甚至因此濒危。

光污染对人类健康的影响也不可小觑。人眼首当其冲,承受压力。此外,光污染还会诱发癌症,引发心理和情绪问题等。

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