你肯定好奇过:既然血是红色的,为什么手腕上的静脉看起来却是蓝色的?
科学家发现,这其实是光、皮肤和人类大脑合谋上演的一出光学魔术。
白光照在皮肤上,不同波长的光表现截然不同。蓝光波长短、穿透力弱,在皮肤浅层就会像弹珠一样被大量散射,弹回我们的眼睛;而红光波长长、穿透力强,能深入皮下组织。
静脉通常埋在皮下0.5毫米左右的深处。当光照在血管上方时,奇妙的事情发生了:蓝光走不深,碰不到血管就被弹了回去;而红光长驱直入,刚好撞上静脉,被暗红色的血液大量吸收。
你可能会问,血液明明是红色的,应该反射红光才对,怎么会被吸收?其实,血液在体外确实反射红光。但在皮下深处,红光射入血管后,会在无数红细胞间来回碰撞弹射。虽然血液对红光的单次吸收率很低,但在这种漫长的迷宫路径中,红光被积少成多地消耗殆尽。加上静脉血缺氧呈暗红色,本身吸收红光的能力就比鲜红的动脉血更强。
结果就是,相比周围正常的皮肤,血管上方反射回来的光里,蓝光没怎么变,红光却断崖式减少了。
但最反直觉的发现是,即使红光大幅减少,仪器测量显示,血管上方反射回来的红光总量,依然多于蓝光。如果人眼是一台死板的物理仪器,我们看到的应该是一条暗红色的带子。
为什么看到的却是蓝色?这得怪我们的大脑。
大脑处理色彩从来不看绝对数值,而是看相对差异。大脑会敏锐地察觉到:红光突然消失了一大半,而蓝光依然坚挺。在这种强烈的反差刺激下,大脑直接把这个区域脑补渲染成了蓝色。
科学家曾用彩色阴影实验证明过这点:用红光照物体在墙上投下阴影,同时用白光照亮整面墙。阴影区其实并没有蓝光,但因为周围充满红光,而它本身红光较少,人们看这个阴影时,都会说自己看到了蓝绿色。
血管深度适中、管径够粗、静脉血暗红,大脑就会产生对比的错觉。
血管里流淌的始终是红色的生命之河,血管的蓝色,不过是光子与我们的大脑开的一个古老而美丽的玩笑。
【参考资料】
Alwin Kienle, Lothar Lilge, I. Alex Vitkin, Michael S. Patterson, Brian C. Wilson, Raimund Hibst, and Rudolf Steiner. "Why do veins appear blue? A new look at an old question." *Applied Optics* 35, no. 7 (1996): 1151-1160.
发布于 湖北
