猫眼发光新揭秘
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作者: 路爱道
我们没读懂猫眼
我们经常会看到这样一个现象:在伸手不见五指的地方,猫依然在身手敏捷地玩捉老鼠的游戏,虽然这时我们看不见猫的身体,但却能看见它们放着绿光的眼睛。其实,不仅仅是猫,许多喜欢在晚上活动的动物,它们的眼睛都能在暗夜放出各种色彩的荧光,如狼的眼睛能放出黄绿光,等等。
那么,以猫为代表的这些夜游神,它们的眼睛为什么会在暗夜里闪闪发光呢?以往,我们认为,这并不是它们的眼睛本身在发光,而是它们把进入眼睛的月光、星光和其他微弱的光汇聚起来,然后反射出来的结果。生物学家还以猫为例,对这种现象进行了生物学解释:正是猫眼里的那层由透明细胞组成的薄薄的反射层充当了反射镜。
这种解释似乎很有道理,但经过长时间的研究,一些研究人员才逐渐发现,这种解释其实是一种错误的解读,因为它违反了光学反射原理。我们知道,在漆黑的夜晚,真正照射到猫眼上的入射光,其强度是非常微弱的,按照光学反射原理推知,反射光的强度应该比入射光稍弱一些。如果这个推论成立,那么这个现象就让人莫名其妙了:当猫眼放出反射光的时候,我们才看到了光,但这个反射光要远远比暗夜四周的入射光明亮很多。
反常的还不只这一点。按理说,如果光反射真的存在,那只要猫不闭上眼睛,它的眼睛就应该在暗夜始终反光才对,但实际上却是,猫眼发光并不是连续不断的,而是间断的,没有规律的。此外,如果猫眼真有反射入射光的本领,为什么在白天,我们看不到猫眼那本应异常明亮的反光呢?仅仅是因为它们的眼睛眯成一条缝隙导致的吗?
当我们对原来的认识进行深刻反思以后,就会发现,用反射环境的可见光来解释猫眼暗夜里的发光现象,实际上是讲不通的。那么猫眼又是凭什么发光的呢?
发光的奥秘
猫眼发光的秘密表面上看很简单,其实是很难破解的谜。
有人认为,猫眼发光很可能与萤火虫发光类似,是一种生物化学反应形成的。但这种说法很快就受到批评。批评者认为,尽管猫眼和萤火虫放出的都是荧光,但萤火虫发光,靠的是身体内的生化物质――萤光素、萤光素酶、腺苷三磷酸等,而这些物质,在猫眼里都没有。
还有人认为,猫眼发光很可能与夜明珠发光相类似,都是内部电子受激发后,放出光子,才发出了可见光。但反驳者认为,这个说法同样有问题,因为它不能解释为什么夜明珠发光是稳定和连续的,而猫眼发光却是间断的、不稳定的这个现象。
最近,有研究人员提出了一个比较有说服力的观点:猫眼发光并不是简单地反射了夜晚微弱的可见光,而是反射了人眼看不见的红外线,并且在反射红外线时,光线发生蓝移(就是指电磁波频率由低到高,朝着高频方向发生了移动变化。),让反射的红外线变成了可见光。
我们知道,看上去一片黑暗的夜晚,其实充满着人眼看不见的红外线。但是,红外线即使被物体反射,也不会变成可见光,除非被反射的红外线发生蓝移。通常情况下,猫等动物眼睛内的液晶膜不会对红外线产生蓝移反射,因此,这些动物的眼睛在白天和夜晚一般是不会发光的。但是,当它们需要凝视某个目标物体的时候,就聚精会神了。这时,它们会主动通过肌肉给眼睛内的液晶膜施加压力,液晶膜受压后发生变化:液晶膜里的生物分子会受到激发,向外发射能量,这种能量能使红外线产生蓝移;当被蓝移的红外线被反射出来后,就出现了被我们看到的光。
可是,为什么猫、狼等动物眼睛发光的颜色不一样呢?这是因为,不同种类的动物,其眼睛内部所发生的蓝移程度不同。蓝移程度不同,红外线频率的变化就会不同,其演变成的可见光的频率就不同,那颜色自然也不同了。
这个观点,是否就是猫等动物眼睛发光秘密的终极解答呢?科学家认为,这还需要进一步验证。不过,有一点可以肯定,那就是以往我们对这种发光现象的认识,真是太肤浅了。如果我们始终抱着原来的观点不放,那么,我们肯定读不懂猫眼中的奥秘,并在误区里徘徊。
(摘自《大科技•科学之谜》)
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