《三思科学》电子杂志
2002年第2期  总第8期
2002年2月1日

目　　录
封面

封面故事
[九歌]鸟类漫话——猛禽

编者的话
[柯南]蓝猫还是“烂猫”？

新闻
[李淼]地球引力场中中子的量子态
[春上莱茵早]最近的梦为何总那么远
[春上莱茵早]赚钱？拿出你的诚意来
[碧声]小猪，比以前更乖
[碧声]绕开伦理障碍
[柯南]死刑：再次推迟

求知
[石青]接触地外文明
[沈建其]百年量子
[武强]超光速存在吗？
[刘华杰]虹霓有别
[李淼]弦论通俗演义(三)
　　　弦论通俗演义(四)
　　　弦论通俗演义(五)
[异调]联合起来，变得虚弱(下)
[韩雪涛]三环亲和数链是否存在
[小江]癌症是什么
[Aha]软物质：熵统治的世界
[小茜]吃饭这事儿
[落雪]干扰————RNAi漫谈
[九歌]植物能源的前景

译述
科学美国人：星际之流
自然：印度在线
新科学家：光速

故事
[佳肴]一只龙蜥和一碗佳肴的故事

观点
[柯南]魔鬼出没的书店
[向东]我们的教育怎么了
[马庆池]为中国科学普及事业不
　　　景气而疾首

历史
[异调]ENIGMA的兴亡（续完）

书评
[一笑]《惊人的假说——灵魂的
　　　科学探索》读书笔记(三)

辨伪
[方舟子]达尔文的眼睛

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　　　霓 虹 有 别

　　　　　 刘华杰

　huajie@phil.pku.edu.cn ; huajie@china.com
　北京大学哲学系，北京大学科学传播中心
　


　　美国DISCOVERY（发现）公司的科普影视产品享有盛誉，我
也看过一些，确实不错。但最近陪孩子看了几集在中国刚上市的双
语“Kids Banana Zoo”（儿童香蕉动物园）却水平一般，当然，因
为这是为儿童准备的，不可能要求太高。

　　但是，其中竟然有明显的常识性错误，比如每集的片头有三个
镜头，持续约4秒，展示的是通常的彩虹（rainbow），画面极其清
晰、鲜艳，可惜画错了。三个镜头都错了，把色彩方向画反了，大
概这个画师不懂科学，也没有生活常识。

　　彩虹，简称虹，英文叫rainbow。在东北农村彩虹叫“绛”，东
北音读作gang，去声。我记得小时候姥姥和母亲特别告诉我，雨后
出现彩虹时（一般在早晨或者傍晚出现，很少在中午。夏天向天空
喷一口水汽也能容易地生成小彩虹），不许用手指指点彩虹，否则
不吉利，如家里面自己制作大酱的话，酱就可能烂掉。这可能是利
用了谐音，具体原因我现在也不知道。当然我从小对那些说法就不
信，也确实偷偷用手指指点过彩虹，好像什么异常也没有出现。

　　通常说的彩虹一定是红色在外，紫色在内，呈弧形，弧高40～
42度。这可以通过几何光学的折射和反射定律，及地球与太阳（别
的光源也可以）的关系解释，简单说就是，太阳光线通过大量小球
形的水珠时，发生折射和反射后到达人的眼睛，形成了色彩分开的
虚像。频率高的光波折射的程度要大于频率低的光波，于是彩虹中
红色在外，紫色在内，中间有各色光带。


　　霓和虹。图片摘自http://www.jal.cc.il.us/~mikolajsawicki/rainbows.htm

　　与彩虹相对的是“霓”，它也叫副虹，位于“虹”的外圈，一
般不出现，或者即使出现亮度和鲜艳程度也不及虹。英文中，与霓
对应的是“secondary rainbow”，也称二级虹、次级虹，弧高52～54.5
度。“霓”的色彩正好与虹相反，即外圈是紫色，内圈是红色。霓
的成因也与折射和反射有关，只不过它是二次内反射（double 或 two
 internal reflections）的结果（所以亮度减少）。严格说在主虹（即通
常的虹）内侧，还有复杂的光学现象，要用到其他其他理论才能解
释。据说Carl Boyer写过一本书《虹：从神话到数学》（The Rainbow
From Myth to Mathematics，1959），大概讲述人们认识虹的历史过程，
我没有读过。 

　　香蕉动物园画的显然不是霓，但色彩却按霓画了，因此是错误
的。

　　历史上关于虹有大量描写和论述，好像朱熹就正确地指出过虹
的形成与小水珠有关。在近代科学史上，笛卡儿（Rene Descartes，
1637）和牛顿都专门研究过虹，有精确的解释。有趣的是，意大利
的一位还用现象学的方法研究过虹，他做了许多现象学的实验，重
现了几何光学关于虹的几乎全部实验结果。他试图表明，当年哥德
的颜色理论也许还有用（那作者我忘记了，从网上能够找到）。

　　从来没有注意过虹的朋友，可以看如下网页，上面有几幅照片，
内圈为虹，外圈为霓：

　　http://www.jal.cc.il.us/~mikolajsawicki/rainbows.htm

虹与霓形成原理图见：

　　http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/rnbw7.gif

反射虹的形成原理图见：

　　http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/rnbw8.gif
    
关于月光虹的描述见：

　　http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/Mikkelson.html
    
　　难道除了日光还能形成虹？是的，甚至可以用人造光源，在室
内重现虹。

　　艺术家们也留下了不少关于虹甚至霓的画作。我看过一幅《彩
虹桥》，主景是一瀑布，前面有两道彩桥，一个是虹一个是霓，我
仔细看过，画得十分准确，说明画家仔细观察了那种气象现象，而
不是像“发现”那样赁想像瞎画。
    
　　我没有看过最新英文原版的同类影片，不知Discovery公司是否
已经改正，引进的中文版（附英文版）是1998－1999年出品的。在
美国的朋友，如果哪位看过，请告知新版的影片是否还是错的。不
是是否有人向“发现”公司指出过？

　　关于引进国外优秀科普影片的事情，我曾在中国科普作协科普
翻译委员会的一次小会上讲过，大家要做些事情，关注引进中的一
些问题，如译文中科学术语的准确性、中文发音与字幕的规范性、
原片内容的科学性等。我本人也曾就“国家地理”部分影片的中文
版进行过评述。在此也呼吁更多朋友关注这件事。引进科普片总是
件好事，但要尽可能做得周到，对青少年进行教育来不得半点马虎，
传播错的观念还不如不传播。

　　想自学有关虹的科学知识，可以看如下网站：

　　http://www.geom.umn.edu/education/calc-init/rainbow/  




　北京大学科学传播中心