大海是反射天空的蓝色？

　　海水是无色透明的，而大海是蓝色的，为什么呢？这个在现代人看来颇为简单，被列入《十万个为什么》的问题，在一个世纪以前，科学家们却搞不清楚，直到一位印度科学家进行深入研究，给出完美答案，他也因此获得诺贝尔奖……

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　　1921年夏天，在欧亚大陆与非洲大陆之间的地中海上，一艘豪华轮船缓缓行驶着。蔚蓝苍茫的海面风平浪静。船尾的甲板上，一个八九岁的男孩与母亲正在看海。“大海为什么是蓝色的？”男孩突然发问。慈爱的母亲一时语塞，便向旁边的一位印度籍中年人投去求援的目光。中年人蹲下来，牵着小男孩的手，犹豫了一会儿说：“这是因为海水反射了天空的蓝色。”

　　蓝色的地中海(网络图)

　　中年人之所以犹豫，是因为男孩所问的问题，他已经关注有些年头。他计划本次返航回到印度，便全力研究这个问题。

　　他叫拉曼，33 岁，时任印度的最高学府——加尔各答大学物理学教授。在加尔各答大学，拉曼正常授课外，抓紧时间进行声学和力学研究。他的研究成果引起了英国科学界的注意。当时的印度属于英国的殖民地，拉曼心中燃烧着炽热的爱国主义情怀。他认为欧洲人能办到的事儿，印度人也能办到。

　　多年的科学研究中，拉曼对英国物理学家瑞利 （注一） 关于光的散射 （注二） 的理论产生了怀疑。瑞利通过实验得出一个结论，即太阳光遇到大气分子后，红色光大部分被吸收，蓝色光大部分被散射，所以天空一般呈蓝色；他进一步推断说，之所以海水没有颜色，看起来是蓝色，是因为反射了天空的颜色。

　　天空中的蓝色是这样形成的(网络图)

　　不知道是由于从小就养成的对自然奥秘刨根问底的习惯，还是由于研究光散射问题时查阅文献中的深入思考，拉曼一直对瑞利的推断——大海反射了天空的颜色而变蓝感到怀疑。这种怀疑，一直持续到他代表印度科学界出席在英国牛津召开的英国大学会议，乘船经过地中海，遇到这位好奇的男孩。为了不让男孩失望，他便“借”瑞利的话进行回答。

　　话说拉曼答完男孩的问题后，内心总感觉不踏实。他快步回到船舱，翻阅了相关资料；见没有结果，便拿出一台尼科尔棱镜 （注三） ，来到甲板上，仔细观察海面。之所以选用这种镜子，是因为观察从海面反射的光线时，可以消去来自天空的蓝光，这样看到的光就是海水自身的颜色。

　　尼科尔棱镜示意图（网络图）

　　“天啊，海水的颜色居然比天空的蓝色更深，”拉曼小声嘀咕着，“原来，蓝色的大海根本不是反射蓝色的天空，瑞利的话不对。”

　　眼见为实，拉曼确认瑞利的第二个问题是错的。可是，由于缺乏更多的实验设备，他只能按捺住好奇心，准备回到印度再研究。一路上，男孩的问题一直萦绕在他脑海，挥之不去。

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　　当年9 月，刚刚回到加尔各答大学，拉曼便与助手一起探索蓝色大海的奥秘。他用光栅分析海水的颜色，发现海水光谱的最大值比天空光谱的最大值更蓝。这进一步说明大海的颜色并非由天空的颜色引起，而是其本身的一种特性。接着，拉曼通过观察光线穿过纯净水及冰块时的散射的实验，得到许多有力的证据，最终取得可喜的成果。 可是……科学从来都不会这么容易有结局，欲知后事，敬请关注《拉曼：探索蓝色大海的奥秘（下）》。