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文／努森斯維希（H. Moyses Nussenzveig）
翻譯／甘錫安
彩光環是一種有如神蹟般美麗的現象，然而光線為何能夠經過細小的水珠，完全逆向反射回來，形成彩光環？這成了物理學上一大難解之謎。
重點提要
■在山頂或飛機上看著下方的雲層，有時可能會看到彩光環，也就是在你或飛機的影子周圍出現的彩色光圈。
■彩光環的色彩和彩虹一樣，它也是由組成雲的細小水珠所產生，但彩光環的物理現象複雜許多。
■彩光環逆向射回的光能大多來自波穿隧效應。在這種現象中，光線沒有接觸水珠，但仍可將能量傳入水珠內部。
■由研究彩光環所獲得的知識，可協助氣候學家改進模型，研究雲量對氣候變遷的影響。
白天搭飛機時，先弄清楚飛行方向與太陽位置的相對關係，然後選個靠窗的座位，你就可以看見飛機的影子投射在雲上。如果幸運的話，你或許還能看見最棒的美景：影子周圍環繞著色彩繽紛的光環。它不是彩虹，而是另一種更複雜的現象，稱為「彩光環」。當飛機很接近雲時，這種現象最明顯，因為雲會滿佈整個視野。
登山者在日出後不久，影子投射在附近的雲上時，影子的頭部周圍也可能出現彩光環。史上第一則關於彩光環的觀測報告，就是在這種狀況下。這則報告發表於1748年，事情則發生在1730年代，主角是前往現今厄瓜多的潘巴馬爾卡山山頂進行觀測的科學考察隊。報告中是這麼寫的：「我們頭頂的一片雲自行消散，曙光透了出來……後來我們每個人都看見自己的影子投射在雲上……最特別的是影子的頭部周圍出現光環，由三或四個同心圓組成，色彩十分鮮明……最令人驚奇的是當時在場的六、七個人中，每個人都只看見自己的影子頭部周圍有光環，看別人的影子時則什麼都沒有。」
學者通常認為，東西方肖像畫中環繞在神祇和帝王頭部的光環，可能就是彩光環。柯立芝（Samuel Taylor Coleridge）膾炙人口的詩〈理想主體的恆常〉就是以譬喻方式來歌頌彩光環。19世紀末，蘇格蘭物理學家威爾森（C.T.R. Wilson）發明雲霧室，希望在實驗室再現這種現象。（他沒有成功，但很快就發現可以用雲霧室來偵測放射線，最後以此獲得諾貝爾獎。）
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【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人2012年第120期2月號】
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