当我们躺在草地上,微风拂面,蔚蓝的天空映入眼帘,身心感到放松时,你有没有想过,天空为什么是蓝色的呢?为什么不是其他颜色,比如粉色、绿色呢?
就是这我们已经习以为常的自然现象,背后隐藏的物理规律却并不简单,说它不简单,那是因为关于“天空为何蓝色”的正确解释,直到19世纪末20世纪初才由科学家给出了完善答案,要知道那时已经距离牛顿开创经典力学体系已经过去了足足两个多世纪。
不过从科普文章的角度出发,咱们只需要定性的了解这些规律即可,这样来说,其实也不算复杂。
关于历史上是谁第一个对天空为何是蓝色做出相关解释的(解释并不需要正确),咱们已经无从得知,但咱们可以先自己思考一下这个问题。
首先不管天空是什么颜色,前提都是空中的光子进入我们的眼睛,从而让我们看到了天空的状态,而这些光子是从哪里来的呢?
要知道大气层是不可能自己发光的(应该说在没有外来物的情况下,不可能持续发出可见光),而这里的光子自然是太阳“送”过来的,但我们都知道太阳光是复合光,是因为牛顿利用三棱镜发现了太阳光可以分解成多种颜色的光,因此天空的蓝色是不是也因为天空中存在着类似三棱镜一样的东西,将光分解了?
但仔细一想,这样并不正确,太阳光经过三棱镜会分解成数种颜色的光,那是因为折射的原因,如果是这样,我们看到的天空不应该只是单一的蓝色,而是七彩斑斓的才对。
如果不是折射的原因,难道是因为蓝色光在穿越大气层的途中被“阻拦”了下来,导致它们无法抵达地面,只能在大气层内不断的“游荡”?
总的来讲,这是一个光学现象,涉及光线穿越介质时的情况,因此我们可以从相类似的丁达尔效应说起。
关于这个效应,相信很多读者朋友在学习中学化学时都有接触,老师告诉我们,丁达尔效应可以用来区分溶液和胶体,你只需要用一束光对准要区分的液体,如果里面出现了一条光亮的通路,那就意味着这是胶体溶液。
丁达尔效应是英国科学家约翰·丁达尔于1869年发现的,其背后的微观解释是因为胶体溶液中存在大量直径不超过100纳米的小微粒,这些微粒的直径小于可见光波长范围,因此当光线通过时,就会发生散射的现象(如果微粒的直径过大,比光波长还要大很多时,就会出反射现象)
因此当时的人们用丁达尔效应用来解释天空的颜色,认为是由于大气中存在大量的灰尘、小水滴、冰晶等众多的小微粒,而太阳光在通过大气时,会不可避免的遇到这些微粒,将太阳光中的波长较短的蓝色光散射到整个天空当中,因此整个天空才会呈现蓝色。
这种解释看上去似乎并没有什么问题,不过实际上在丁达尔效应中,散射光的强度与入射光波长之间的关联并不是很强,虽然理论上还能说的过去,但放到现在来看,却并不是正确答案,关键问题出在了“大气中的灰尘、水滴等小微粒”这一点上。
我们知道,虽然空气中含有类似于尘埃、水滴等小微粒是“理所当然”的,但这些小微粒的浓度却是一个变量,而浓度直接影响着散射程度,散射程度的不同又直接导致天空的颜色出现差异。
但实际上,草原上的天空和沙漠上的天空似乎没有什么区别啊,这显然与丁达尔效应的解释不一致。
如果概括来讲,就是丁达尔效应解释“天空为何是蓝色”,它的结论应该为:不同地区由于环境不一样,因此天空的颜色差异会很明显。
但实际上,这一点并不存在,那么天空到底为什么呈现蓝色呢?
现在我们已经能把大气中的杂质小微粒的影响排除了(至少不是主要原因),那么还有什么呢?思来想去,似乎就只有大气本身了,难道是因为大气中的各种气体分子吗?
很幸运,我们的想法和著名物理学家约翰·威廉·斯特拉特走到一块(也就是瑞利男爵,因此后人直接称其为瑞利,这种叫法也体现在物理学家开尔文身上,实际上他的本名叫做威廉·汤姆逊)
在经过仔细研究后,瑞利发现,散射现象不仅仅会发生在杂质微粒身上,对于单独的原子或分子而言,散射现象同样会发。
这被称为瑞利散射,一般来说,当粒子的直径远小于入射光波长时(不超过波长的十分之一),散射光的强度同入射光的频率呈四次方正比关系(也即是和波长呈四次方反比),因此对于波长越短的光,散射就会越强,如果以太阳光为例,那么位于可见光范围内的短波蓝紫光就最容易被散射开。
那么对于非常纯净的大气环境下,即便其内部没有悬浮的各种尘埃、冰晶等杂质微粒,也会由于大气分子的散射作用,而使得太阳光中的蓝紫光被散射开,从而弥漫到整个大气层,因此瑞利散射是天空呈现蓝色的原因。
而日落时的夕阳正是这一理论的最好验证。
考虑到地球是一个球体,因为包裹地球的大气层可以看做是一个球壳,一般在每天正午左右,太阳位置达到每天的最高点,此时太阳光从大气层穿透到地面上时,经历的大气层厚度是一天当中最短的;
而到了日落(或者日出)时,太阳光所经历的大气层厚度是一天当中最长的,关于这一点从下图比较直观的看出来
而穿过的距离越长则意味着更多的蓝紫光被散射,于是最后只有偏红的光抵达地面,这就是为什么在日落时的太阳呈现出咸鸭蛋黄的颜色,不过值得注意的是,这种红色只在太阳附近出现,而其余更大部分的天空,仍旧显示蓝色或者更暗的颜色(毕竟太阳要落山了,即将要进入夜晚)
出于好奇,我去查找了一下这个七星级酒店的资料。
结果在查资料的过程中发现:原来全世界有这么多与“船”相关的建筑,不仅造型多种多样,业态也十分丰富。
一个问题就在我的脑海中出现:为什么会有这么多建筑,不约而同地选择“船”作为设计灵感? 今天这篇文章就来聊聊这个话题。
02 帆船酒店 先来了解一下帆船酒店的由来。
据报道,这个酒店是由迪拜王储阿勒马克图姆发起的倡议,他认为:建筑要成为地标必须依赖简单而独特的形状,一个地标应该只需用几笔就能描述出来。
酒店的建筑设计,由英国阿特金斯集团(WSAtkins)的建筑师汤姆·赖特主持。
建筑外形就像阿拉比船帆,既反映了阿拉伯传统,也象征照亮迪拜未来的灯塔。
室内设计由马来西亚华人设计师周娟(Khuan Chew)主持,充满活力的装饰色调来自沙漠的四大元素:土、气、火和水。
关于帆船酒店的详细介绍,感兴趣的朋友可以扩展阅读:《》 而帆船酒店之所以选择“帆船”作为设计理念,一方面是体现文化性,另一方面是呼应波斯湾的在地性! 03 文化传承 人类文明的发祥,往往伴随着河流与海洋,而船正是人类征服海洋的工具。
帆船象征着乘风破浪、勇往直前的探索精神,代表着人类对未知世界的无限向往。
如上图为厦门双子塔——世贸海峡大厦,大家一眼就能看出它的造型就是模拟的风帆造型。
双塔高300米,总建筑面积27万㎡,是集酒店、写字楼、SOHO 办公,以及观光旅游、购物、休闲、娱乐、餐饮等于一体的城市综合体,由美国Gensler事务所操刀设计。
虽然这并不是全国最高的双塔,但却是我认为最独特的,给我留下了深刻的印象。
其实除了中国之外,日韩对帆船也是钟爱有加。
因为在中国及东亚文化中,“一帆风顺”是极其高级的祝福,建筑取船之形,寄托了人们对事业顺遂、平安吉祥的祈愿。
如上图为日本建筑师青木淳设计的LV专卖店,他通过金属刻纹与麻绳缆柱等符号,将航海主题与LV的品牌故事紧密的联系在了一起。
LV最初是以旅行箱起步的,所以与帆船一样都是旅行的主题。
而设计师以江户时代的"桧垣回船"为原型,白色弧形外观犹如扬帆巨舟,以此致敬大阪作为日本重要港口的这段历史。
04 呼应场地 除了文化性之外,选择“船”作为设计灵感的建筑,往往还为了表达在地性。
对于滨海城市来说,帆船造型是最直白的“场所精神”表达,仿佛建筑就是从海中生长出来的。
比如说青岛,作为著名的“帆船之都”,空气里都弥漫着海的味道。
如上图为胶海关大楼(青岛海关博物馆),整栋大楼俯瞰就像一艘即将启航的巨轮,门口那根百年的老旗杆,则被戏称为插在船头的“桅杆”。
如今这里已改建为青岛海关博物馆,静静诉说着百年的海关史。
如上图为青岛蓝色中心,这座建筑就像一艘即将驶入大海的巨型帆船,寓意着科技创新扬帆起航。
如上图为山东港口大厦(环球航运中心),从底部往上仰望,像极了高高的“船头”;
而从侧面看,则像是海面上迎风鼓荡的风帆。
在青岛这座城市里,无论是百年的老建筑,还是现代化的摩天大楼,都巧妙地将“船”的元素融入了血脉之中。
在比如重庆的来福士广场,这座由建筑大师摩西·萨夫迪设计的商业综合体,以“朝天扬帆”为设计理念,象征重庆航运文化 。
而其屹立于朝天门接圣街8号,嘉陵江与长江两江交汇之处,也恰如其分的展现了建筑的“在地性。
不管是傲立潮头,还是扬帆起航,都是临海(江)城市的一种身份认同,也是一座城市的“超级广告牌”。
05 造型独特 除了以上提到的两点之外,很多建筑选择”船“作为造型,还有审美的考虑。
因为和千篇一律的方盒子建筑相比,极具张力的帆船造型极具视觉冲击力,能瞬间抓住观众的眼球。
如上图为巴黎的LV基金会大楼,Frank Gehry用12片玻璃帆构成“似云似船”的造型,成功的吸引了全世界的关注。
而在上海,LV又将静安兴业太古汇的一栋裙楼打造成了一艘巨轮,在线下和社交媒体上都引起了轰动。
》 06 技术刚好 另外,现代的钢结构网壳、双曲壳体等技术,也让船型建筑更容易实现。
比如悉尼歌剧院,就是典型的风帆造型。
其标志性的壳体结构就是由约恩·乌松(Jørn Utzon)团队通过参数化建模与数学计算实现,将复杂的曲面分解为球面几何单元,这在当时就属于前沿的数字化设计实践。
而其内部则是大跨度的空间,可以完全不受风帆造型的影响。
再比如伦佐 皮亚诺设计的吉巴欧文化中心,从远处眺望,它们宛如迎风飘扬的风帆。
而近观则仿佛是当地土著的头饰,与周围的自然环境和谐相融。
而这样的结构形式,还能有效地调控室内的温度。
当室外温度高达50℃时,室内屋顶上方的温度却仅维持在30℃左右。
此外,内部垂直肋板上精心安装的水平百叶窗,不仅美观实用,还能有效平衡室内的气压,实现生态与高科技的完美结合。
从建筑力学角度来说,“帆”的造型其实是一种极致的流体力学优化,所以对于”傲立潮头“的建筑来说,形式与结构是可以实现完美统一的。
07 结束语 全球各地之所以涌现大量以“船”为造型的建筑,绝非建筑师的一时任性,而是文化信仰、城市精神、经济和科技共同作用的结果。
建筑不仅仅是遮风挡雨的混凝土盒子,更是人类意志的延伸。
以船为造型的建筑,不仅是对自然法则的巧妙顺应,更是人类向海洋致敬、向着未来扬帆起航的精神宣言。
在五行之中,春属“木”,而肝亦属“木”,肝脏与春天同气相求,如同树木一样,具有生发、条达的特性。
春季养生,睡眠是养肝的重头戏,《黄帝内经》提倡春季应“夜卧早起”。
这里“夜卧”的意思是可以适当推迟睡觉时间,但最晚也不应晚于子时(23时)。
为什么睡眠对肝脏如此重要? 中医讲“人卧则血归于肝”。
当进入深度睡眠状态时,四肢的血液回流至肝脏,肝脏得以在充足的血液濡养下进行自我修复和解毒。
如果长期熬夜,肝血无法归藏,就像树木失去了水分滋养,容易出现眼睛干涩、面色青灰、疲劳难消等“肝血不足”的表现。
此外,如果白天感到困倦,利用午时(11时至13时)小憩片刻,也有助于养心安神,补充肝血。
(来源:首都医科大学附属北京天坛医院) 来源:北京12320在聆听