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孪生彩虹是如何形成的?

作者:Charles Q. Choi,OurAmazingPlanet贡献者:双重彩虹在互联网上有十五分钟的成名

现在为他们更神秘的堂兄做好准备:孪生彩虹

新的研究表明这些奇异的色彩表现的解释

众所周知,当太阳光与大气中的微小水滴相互作用时,会形成彩虹

当阳光在液滴内反射和折射时,它会分离成基本的颜色成分

尽管如此,彩虹更复杂行为的所有秘密长期以来仍然是一个难题

最常见的彩虹有一个弧形

不太常见的双彩虹,由两个独立的同心圆弧组成,激发了互联网模因

甚至发现了三重和四重彩虹

然而,更罕见的是孪生彩虹,其中两条弧线从一根基础彩虹中分裂出来

“每个人都看过彩虹,甚至是双彩虹,他们继续着迷于科学界,”苏黎世迪士尼研究院的研究科学家Wojciech Jarosz说

“有时候,当条件恰到好处时,我们可以观察到极其奇特的彩虹,例如孪生的彩虹

直到现在,还没有人真正知道为什么会出现这样的彩虹

”意外发现这些自然奇观的计算机模型正在帮助Jarosz及其同事解释如何产生孪生彩虹

这一发现是无意的

“在我们调查和研究用于图形应用的彩虹的过程中,我们真的很惊讶,最终发现彩虹还没有被完全理解,”Jarosz告诉OurAmazingPlanet

“我们真的很兴奋,我们能够真正对一个更纯粹的科学难题有所了解

”国际研究人员研究虚拟彩虹,用于动画电影和视频游戏等应用,考虑水滴的物理形状及其与光的复杂相互作用

“以前的模拟假设雨滴是球形的

虽然这很容易解释彩虹甚至双彩虹,但它无法解释孪生彩虹,”Jarosz说

由于空气阻力,实际雨滴在下降时会变平

这种扁平化在较大的液滴中更明显

如此大的水滴最终类似于汉堡包的形状,使它们成为“burgeroids”的名称

“这不是一个非常数学的术语,但我们喜欢使用它,”加州大学圣地亚哥分校的计算机图形研究员Henrik Wann Jensen说

孪生彩虹之谜的关键是从天空落下的不同大小的水滴组合

“有时两个阵雨结合起来,”雅罗斯在一份声明中说

“当两者由不同大小的雨滴组成时,每组雨滴都会产生略微变形的彩虹,这些彩虹结合在一起形成难以捉摸的孪生彩虹

” “我们是第一个准确模拟孪生彩虹的人,”团队成员Iman Sadeghi说,他是圣莫尼卡谷歌的软件工程师

彩虹阵列该软件不仅可以再现照片中看到的孪生彩虹,还可以播放大量其他类型的彩虹

“这超出了计算机图形学,”詹森在一份声明中说

“我们现在几乎可以看到彩虹如何形成

”虽然这些模拟似乎可以解释孪生的彩虹,但“我们还没有对它进行实际验证,”Jarosz警告说

“实际上,通过手动生产具有两个雨滴尺寸的淋浴确实可以产生这种效果,这将是很好的

”科学家将于8月8日在洛杉矶举行的SIGGRAPH 2012大会上详细介绍他们的发现

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2018-12-31 04:05:50

作者:冉箭忒

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