單車騎士和沙漠毒蠍的光學妙計－《BBC知識》國際中文版

【文／海倫‧澤爾斯基（Helen Czerski）；譯者／高英哲】

反光染料分子會吸收我們看不見的光，將它轉變成我們能夠看見的光。

你可能會覺得單車騎士跟蠍子之間沒有什麼共同點，這你可就錯了：這兩者的外觀都不只是你眼睛所見的那麼簡單。上星期某個暗淡陰沉的日子，我騎車去上班，遇到紅燈停下時，前面有大約二十個單車騎士。他們的穿著五顏六色，但其中有五六個特別顯眼，好像有聚光燈打在他們身上似的。我不禁在想為什麼黃色反光衣會比其他顏色亮眼得多，畢竟「黃色」不過就是個顏色而已嘛！

我們的世界充斥著形形色色的光，起碼白天是這樣沒錯。但是我們看到的，只是光在行進途中損耗後所剩下來的東西。光穿透大氣、遇到物體而反射時，環境也不斷在損耗光。光穿透或反射的任何東西，都會吸收、散射掉某些波長的光。我的筆記本是紅色的，是因為它的封面吸收掉除了紅色以外的所有光，因此當光從筆記本反射到我這裡來的時候，只剩下紅色的光。我們所看到的光，只不過是這些東扣西減之後剩下來的東西。理論上從光離開太陽開始，沿途每段歷程都會留下痕跡。

話題回到反光夾克吧！讓我百思不解的是，雖然光照到這些夾克和旁邊其他東西時，經歷的一連串損耗過程都類似，不過這些夾克硬是比其他東西亮眼許多。這些反光染料極為聰明地運用了我在現場看不到的東西：紫外光。

我們眼睛的水晶體能夠阻擋紫外光，但是有很多紫外光會穿透雲層，所以即使是陰天也會有很多紫外光。反光染料分子會吸收高能量的紫外光，發出低能量的可見光，也就是吸收我們看不見的光，將它轉變成我們能夠看見的光。反光衣物之所以在陰天下看起來閃閃發光，是因為它「真的」在發光：它有額外的能量來源。天底下依然沒有白吃的午餐，反光夾克並非憑空發出更多光，不過犧牲的是我們不在乎的光譜區。這就是為何反光夾克在黑夜裡沒什麼用：沒有自然的紫外光讓它發出額外的光亮。這些染料不只是用在反光夾克上，還用於衣物的螢光增白劑、螢光筆等等東西。如果你在暗室裡用紫外光照在這些東西上頭，就會看到它們發出螢光。

我喜歡這個概念，這表示我能透過這些單車騎士偵測到紫外光。即使我看不到紫外光，但如果他們的夾克在發光，那就表示環境中有紫外光。我一邊繼續騎，一邊想到自然界也有同樣的情況：你去問問專家要怎樣找到蠍子，他們會叫你在晚上帶著紫外光的燈到沙漠裡，因為蠍子的外骨骼有螢光分子，在紫外光底下會發出藍綠色的光。沒人真正知道蠍子這種特徵有何用處，不過有人覺得這有助於蠍子找到藏身的暗處，尤其是在紫外光比例較高的清晨或黃昏。果真如此的話，蠍子的整個外骨骼就是紫外光偵測器，將不可見光轉變為牠們能夠看見的光譜範圍。我們常認為自己能夠看到所有的事物，但這個世界其實比你看到的更豐富。

下次當我在陰暗的環境中看到反光夾克閃閃發光時，我會想起自己正在窺探不可見光的世界。