宇宙是五彩斑斓的吗
每当我们看到来自太空中的绚丽多彩的照片时,都会忍不住为之感到惊叹,这样的手笔,在这茫茫宇宙是不是真有一个具有超高审美水平造物者存在?所有的一切都似乎太过于偶然,宇宙的颜色搭配竟然能够做到如此合理的地步。
但其实,早期人类拍摄到的宇宙照片并不是彩色的,而是黑白的阴影。
也许有老铁要问了:“既然拍到的照片是黑色和白色的阴影,那为什么国家要拿彩色的来给我们看?”
也会有人持怀疑态度:“这些照片的颜色都如此具有科学性,怎么会是人类自己杜撰的呢?”
相信这一问题抛出来,有问题的小伙伴们肯定不在少数,既然有了问题,今天就要解决问题。
现在我们一起来进行不同的假设:
4种假设
【1】整个宇宙都是黑白的,并不是望远镜的问题?
我们现在对第一种宇宙黑白照片的假设开始进行一个简单的推测,首先整个宇宙都是黑白的,那么为什么我们所生存的地球会是彩色的?为什么每天看见的太阳是红色的?
显然这个假设是不科学的,假如整个宇宙都是黑白的,那我们的地球又是有色彩的,包括其他星球都是有色彩的,那么这两种说法就存在互相矛盾,并不能站住脚。
其次,早在彩色相机发明以前,人类就已经研发出了能够精准的检测颜色的仪器,就连人类无法看见的红外线、紫外线都不在话下。地球中的所有色彩元素都曾来自宇宙,因此宇宙中的色彩元素比起地球只多不少。因此,这个假设同样也可以排除在外了。
【2】宇宙中的某一区域是存在黑白的,只是刚好被人类拍到?
随后我们来对第二种假设进行推导,假设宇宙中的某一区域是黑白的,而这一区域恰好被人类所发射的望远镜拍到。
那么这一假设目前来说,好像也没有毛病。
但是宇宙中的物体几乎都由相同的元素组成,而被拍摄到的区域基本上也都是一些星体、尘埃之类的。并且不只是一张图片或某一块区域才是黑白的,而是所有由当时的哈勃望远镜所拍摄回地球的画面都是黑白的阴影,很显然这个假设也不攻自破了。
这些物体与地球的组成元素并无二致,又怎么会有让其失去色彩的物质在里面呢?随后我们再通过对比离地球较近的星体,就比如说海王星,它同样也是由相同的物质组成的行星,但它照样也是一颗美丽的蓝色星球。因此第二个假设也彻底排除了。
【3】宇宙有自我隔绝色彩的机制,人类的肉眼看到的彩色,在经过望远镜处理之后变成黑白的?
如果这个假设为真的话,地球也会拥有一个色彩隔离机制,因为它必须和宇宙中的其他星体保持一致。但这么做的目的和意义是什么呢?无从得知,并且这样也有点不切实际的脑洞大开了,每一个星系都不会说害怕被什么东西发现自己的色彩。
尽管黑暗森林法则就曾建立在这样的前提下,但整个星系都统一变成黑暗这是不可能发生的,目前宇宙还没有这样强大的能量能够让所有被拍摄的照片变成黑白。毕竟你这个物体的形状和具体方位都在那里了,色彩又能影响什么呢?
【4】由于当时科技的发展限制,人类所发射的仪器还达不到拍摄彩色照片的水平,只能根据原始的黑白图片进行后期的人为上色。
显然,还是最后一个假设比较靠谱。
毕竟19世纪乃至二十世纪初人类的科技水平都并没有现在这么发达,还无法顾及到事物的方方面面。虽然可能人类在面对宇宙这样宏观而伟大的事业,愿意穷尽所有,但时代的发展始终还是最大的限制。
因此在发射观测宇宙的望远镜时,只能退而求其次放弃对色彩的重视。随后不断的通过对宇宙的探索和研究,挖掘出更进一步的、系统的、全面的、科学性强的上色系统。
为何照片是黑白的?科学家们又是如何“上色”的?
哈勃望远镜是1990年发射到太空中去的,它为我们能够捕捉到太空中的壮美场景立下了汗马功劳,正是那些壮美的图片彻底改变了人类的宇宙观。
由于当时技术的有限,哈勃望远镜能够观测到的光线只有预设的15%,当时的它还存在着相当严重的球形像差,极大的降低了观测的像素分辨率;在视力受损的同时,它还因为当时的技术局限,在工作上变得有些吃力起来,主要表现为捕捉遥远天体的威力降低了20倍左右。
但这并不妨碍它继续成为人类在宇宙中的“霍去病”。
1990年12月28日,哈勃望远镜拍摄回来了经维修后的第一张宇宙照片,其清晰度令科学家们都感到惊喜和诧异。尽管这只是一张黑白的照片,但足以让天文学家们为之振奋。也许哈勃望远镜也有属于它的遗憾,那样色彩艳丽的宇宙,竟是它从未得以看见的色彩斑斓。
因为哈勃望远镜的摄像机使用了极为特殊的电子探测器,这种探测器只可以感受来自宇宙光线的波谱范围。它能通过波谱范围别出这个地方基本上会有什么光存在,却无法呈现入射光的颜色。
这些照片传达回来之后,会交由美国的NASA处理,在天文学家的研究之下,以及天文台给出的原始照片参数来对照片进行严谨的上色。这也是为了大众所考虑的,毕竟不是每个人都是天文学家,都能对原始照片上所呈现的物体有清晰的认知。
这不是说NASA在欺骗大众,他们上色的行为还是很保守以及严谨的。他们最主要的依据还是哈勃望远镜,虽然它的黑白照片无法为NASA的PS们直接说明,但他们可以通过数据的方式来进行引导。
并不用担心在这个过程中会发生错误,因为哈勃望远镜可以称得上是德高望重的存在,是经得起推敲和验证的稳重型先生,它还能检测出人类肉眼看不到的紫外线和红外线。
三原色则是NASA上色的基础。
就比如说:著名的创世之柱的照片,它是由巨大的宇宙尘埃和星云组成,组成元素大部分为氧、氢、硫,那么通过这三种元素的差别来为为图片上色。
红色代表硫,蓝色代表氧,绿色代表氢。最后通过调色板将这三种原色混合在一起,在确保星云成分正确的同时,拥有最高颜色对比度,就形成了创世之柱的照片了。
这样不仅提升了宇宙照片的美感度,也能帮助普通人能够看清太空照,更简单明了的普及宇宙知识,让人们对宇宙知道得更多。
那么现在有没有可以直接拍摄彩色宇宙照片的望远镜了呢?
答案是:“有的”!
美国时间的2022年7月12日十点半,美国宇航局“戈达德空间飞行中心”在一场电视直播中发布了“韦布空间望远镜”发回的首批全彩宇宙照片和光谱数据,这还是有史以来人类在时间和距离上看到最远的一次。
这意味着人类也可以实现直接彩拍宇宙了!人类不再只能从黑白的过去中探索宇宙的秘密,人类不再拘泥于那些无法想象的星星点点,这些彩色的照片,就如同黑夜中佛晓前的一束光,它照耀在每一位为了航天事业奋斗的学者身上。
“偶开天眼觑红尘,可怜身是眼中人”。而我们作为普通大众,也终于能够窥见那色彩斑斓的宇宙真面目,尽管这并不能让我们看到整个银河系的全貌,但已然知足了!
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