拉曼：探索藍色大海的奧秘-上

海水是無色透明的，而大海是藍色的，為什麼呢？這個在現代人看來頗為簡單，被列入《十萬個為什麼》的問題，在一個世紀以前，科學家們卻搞不清楚，直到一位印度科學家進行深入研究，給出完美答案，他也因此獲得諾貝爾獎……

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1921年夏天，在歐亞大陸與非洲大陸之間的地中海上，一艘豪華輪船緩緩行駛著。蔚藍蒼茫的海面風平浪靜。船尾的甲板上，一個八九歲的男孩與母親正在看海。「大海為什麼是藍色的？」男孩突然發問。慈愛的母親一時語塞，便向旁邊的一位印度籍中年人投去求援的目光。中年人蹲下來，牽著小男孩的手，猶豫了一會兒說：「這是因為海水反射了天空的藍色。」

藍色的地中海(網路圖)

中年人之所以猶豫，是因為男孩所問的問題，他已經關注有些年頭。他計劃本次返航回到印度，便全力研究這個問題。

他叫拉曼，33歲，時任印度的最高學府——加爾各答大學物理學教授。在加爾各答大學，拉曼正常授課外，抓緊時間進行聲學和力學研究。他的研究成果引起了英國科學界的注意。當時的印度屬於英國的殖民地，拉曼心中燃燒著熾熱的愛國主義情懷。他認為歐洲人能辦到的事兒，印度人也能辦到。

多年的科學研究中，拉曼對英國物理學家瑞利（注一）關於光的散射（注二）的理論產生了懷疑。瑞利通過實驗得出一個結論，即太陽光遇到大氣分子後，紅色光大部分被吸收，藍色光大部分被散射，所以天空一般呈藍色；他進一步推斷說，之所以海水沒有顏色，看起來是藍色，是因為反射了天空的顏色。

天空中的藍色是這樣形成的(網路圖)

不知道是由於從小就養成的對自然奧秘刨根問底的習慣，還是由於研究光散射問題時查閱文獻中的深入思考，拉曼一直對瑞利的推斷——大海反射了天空的顏色而變藍感到懷疑。這種懷疑，一直持續到他代表印度科學界出席在英國牛津召開的英國大學會議，乘船經過地中海，遇到這位好奇的男孩。為了不讓男孩失望，他便「借」瑞利的話進行回答。

話說拉曼答完男孩的問題後，內心總感覺不踏實。他快步回到船艙，翻閱了相關資料；見沒有結果，便拿出一台尼科爾稜鏡（注三），來到甲板上，仔細觀察海面。之所以選用這種鏡子，是因為觀察從海面反射的光線時，可以消去來自天空的藍光，這樣看到的光就是海水自身的顏色。

尼科爾稜鏡示意圖（網路圖）

「天啊，海水的顏色居然比天空的藍色更深，」拉曼小聲嘀咕著，「原來，藍色的大海根本不是反射藍色的天空，瑞利的話不對。」

眼見為實，拉曼確認瑞利的第二個問題是錯的。可是，由於缺乏更多的實驗設備，他只能按捺住好奇心，準備回到印度再研究。一路上，男孩的問題一直縈繞在他腦海，揮之不去。

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當年9月，剛剛回到加爾各答大學，拉曼便與助手一起探索藍色大海的奧秘。他用光柵分析海水的顏色，發現海水光譜的最大值比天空光譜的最大值更藍。這進一步說明大海的顏色並非由天空的顏色引起，而是其本身的一種特性。接著，拉曼通過觀察光線穿過純凈水及冰塊時的散射的實驗，得到許多有力的證據，最終取得可喜的成果。可是……科學從來都不會這麼容易有結局，欲知後事，敬請關注《拉曼：探索藍色大海的奧秘（上）》。

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