Where does the sky end?
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</context> <raw_text>0 嘿，教育工作者们！你想帮助你的学生了解课堂外发生的事情吗？为什么秋天树叶会变色？为什么动物会冬眠？鸟类是如何知道何时迁徙的？来看看《但为什么冒险》。我们的系列节目《东北自然》每月探索一次景观上的科学。

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这是《但为什么》，来自佛蒙特公共广播的好奇儿童播客。我是这个节目的主持人，简·林德霍尔姆。我们从世界各地的好奇孩子那里收集问题，并找到有趣的方式和人来回答他们。今天我们将进行科学探讨，但也会有一点哲学和想象。

我们将借助我的朋友佐伊·基廷的帮助来实现这一点。佐伊是一位大提琴演奏家。你可能还记得在很久以前的一集中，我们了解到弦乐器（如大提琴）是如何发出声音的。所以你可能想在听完这一集后回去听那一集，标题是《人们为什么喜欢不同类型的音乐？》。在这一集中，佐伊将利用她的大提琴和作曲能力，帮助我们在聆听时感受这一集的内容。♪

我希望你现在无论在哪里都能抬头看看。也许你在车里，也许你在卧室，或者你在户外或靠近窗户，可以向上看，尽可能高，直到你的视线碰到云朵或只是蓝色的屏障。

如果你看不见，或者现在你所在的地方很黑暗，我希望你想象一下你认为天空可能是什么样子，看看你是否能感受到你周围的空气。嗨，我叫马提亚斯，我五岁。我住在新罕布什尔州的达勒姆。我的问题是，天空和外太空的边界在哪里？

我是一名科学家，来自阿肯色州贝拉维斯塔，我三岁，现在我知道为什么我们不能抓住空气。空气和太空之间的边界是什么，为什么我们不能抓住空气？空气环绕着你。它包围着你。它进入你的建筑、你的车、你的帐篷、你的教室。你吸入它，然后呼出它。

它向下扩展到地面，向上延伸到你能看到的天空。但如果空气是天空的组成部分，而空气又在我们周围，那么天空从哪里开始？我们是站在地面上的天空里吗？天空在哪里结束，太空又从哪里开始？现在，你可能认为你知道天空从哪里开始，因为你可以用脚感受到土地。

你可以看到土地结束和天空开始的地平线。但有时我们认为如此清晰的现实可能会颠倒过来。你知道天空从哪里开始，土地在哪里结束吗？我的意思是，我想在物理上有一个地方。

但在实践中，你知道，当你在一个特定的地方时，也许并不是那么清楚。我不知道。并且这取决于条件而变化。这是休·拉夫尔斯。他是一名人类学家。我会说人类学是研究人与人之间以及人与世界之间联系的学科。

我知道这听起来很笼统。文化或社会人类学家所做的事情之一是，他们试图在他们研究的地方花时间，与人们交谈，了解他们为什么以及如何以这种方式行为，以及他们的文化、景观和历史如何影响他们现在的生活。休正在完成一本新书。

这本书有点关于岩石和石头，算是吧，不完全是，但算是。岩石、石头和人。因此，作为他研究的一部分，休去了一个叫格林兰的国家。它是一个位于北美和欧洲之间的大岛。部分地区位于北极圈以上，世界上最北的地方，如果你看着地球仪的话。格林兰被一个巨大的冰盖覆盖。那是冬天，嗯，算是早春。

所以那里非常非常冰封。那是一个冰冻的海湾。一切都完全冻结。所以一切都是白色的。几乎没有土地和天空之间的间隙，因为土地完全被冰覆盖。你真的无法分辨它在哪里。但你得到的却是这些奇怪的光效应，比如，你知道的，哦，天哪，它们叫什么？法塔摩根？法塔摩根？

法塔摩根是一种海市蜃楼，空气与土地或空气与水之间的界限似乎扭曲。

有时它看起来像一艘船漂浮在天空中，而不是海面上，或者像是倒过来的，海市蜃楼可以移动和变化。这些不同的效果使得地平线似乎颠倒，或者形成这些泡泡，或者你会看到地平线上看起来像一排摩天大楼的东西，或者类似的东西。你知道的，事情非常非常奇怪，奇怪的效果。所以你真的不知道天空在哪里。

天空从哪里开始。即使你抬头看，你开始，因为颜色并不是很鲜明。你知道，这只是某种阴影。因此，在休位于格林兰西北部的某个时刻，他不得不乘坐直升机飞越冰冻的冰面，前往他想进行研究的地方。在我第一次旅行时，我们飞到一半，直升机不得不返回。原因是冰面的反射使得飞行员无法判断

天空在哪里结束，所有的一切都是完全白色的，他们无法分辨什么是土地，什么是天空，因为天空与冰之间的反射来回反射。你知道，这使得地平线基本上完全消失。所以你无法判断，因此对他们来说飞行太危险了，因为他们不知道自己是否只是飞向土地，他们无法判断，所以我认为这是个好问题。我

你知道天空从哪里开始，土地在哪里结束吗？我的意思是，我想在物理上有一个地方。但在实践中，当你在一个特定的地方时，也许并不是那么清楚。我不知道。这取决于条件而变化。你能想象那是什么感觉吗？无法看到天空和地球之间的区别或理解边界？完全迷失方向，是的。完全迷失方向，非常...

非常有趣，有点令人不安，但非常有趣。但是的，有时那里确实没有天空。当然，岩石和空气之间是有区别的。但我们理解世界的方式在于我们如何感知它，它在我们眼中看起来如何。让我们来看看我们对天空的了解。天空在技术上是地球表面上方的气氛。

所以当我们四处走动时，我们的头在天空中。我们吸入天空并呼出它。天空或气氛是由什么组成的？气氛是我们可以呼吸的所有空气分子和气体的集合，我们在地球上移动。这是约翰·奥梅拉。如果你听过我们关于太空、行星、月球和大爆炸的节目，你就会听到过他。

他现在是夏威夷一个叫凯克天文台的大型天文台的首席科学家，在那里他和其他天文学家研究宇宙的组成、恒星和星系是如何形成的，以及黑洞是如何运作的。

所以约翰说，气氛是由这些不同的分子和气体组成的，很多氮、氧、氩和其他像水蒸气这样的东西。关于气氛的一个有趣的事情是，随着你越来越高，它变得越来越稀薄。我这是什么意思？假设我拿了一个罐子，我坐在...

然后我关闭罐子，计算罐子里空气分子的数量。我得到一个非常非常大的数字。

然后我去到珠穆朗玛峰，地球表面最高的山，我做同样的实验。我关闭一个装有空气的罐子，计算所有的空气分子。我仍然得到一个非常非常大的数字，但我得到的数字比在你家时计算的数字要小。原因是，随着你越来越高，气氛中的空气分子越来越少。

我们将回到这一点，因为当我们开始思考天空在哪里结束，太空从哪里开始时，这一点很重要。但这开始给你一些关于你在天空中越来越高的感觉的想法。但天空中还有什么？你能想到什么吗？

云，是的。云中充满了水蒸气。当云中的水分子相互碰撞时，它们会手牵手或结合在一起，形成足够重的雨滴，落到地面上。天空中还有其他东西。它们不是由天空组成的，但它们在天空中。飞机、鸟、尘埃和泥土颗粒，还有昆虫。

我们之前听到的人类学家休·拉夫尔斯写了一本关于昆虫的书。书名叫《昆虫百科全书》。我很久以前读过，但即使多年后，我仍然常常想到他在书中讲述的一个故事，关于人类开始意识到天空中有多少惊人的昆虫。实际上，无论我们在哪里，都是充满昆虫的，但我们不知道，因为我们看不见它们，因为它们太小了。但

你会发现昆虫在空气中可以达到大约15,000英尺的高度。你可以在15,000英尺的高度找到蜘蛛。如果你在一平方英里的乡村上空...

每平方英里可能有多达3600万只昆虫。每平方英里3600万只昆虫。而且它们并不是像那样静静地漂浮在那里。它们实际上是在去某个地方。它们正在前往某个地方。有些由于它们很小，只是被风吹动。但大多数它们可能，可能并不是。

几乎所有的昆虫实际上都是在去某个地方，因为它们想去某个地方，很难说它们是否知道自己要去哪里，但它们离开是因为它们想旅行，并且它们也知道如何降落，并且它们知道自己朝哪个方向前进，因为它们会上升以被风捕捉，并且它们知道风将把它们带到哪里，所以你知道，很难说昆虫知道什么以及它们计划了多少事情等等，但

好吧，你知道，看起来它们在某种程度上知道自己在做什么。瓢虫在6000英尺的高度，果蝇和无翅蚂蚁在4000英尺的空中，随着数百万其他昆虫一起在风中翱翔，寻找食物、栖息地、更好的天气或伴侣。

像气球蜘蛛一样，升至15000英尺的空中。这些蜘蛛会调整自己的位置，使风在它们身后。然后它们会被一阵气流吹起，带到空中。然后它们可以调整自己的角度，以便捕捉空气并随风而行。我认为这有点像你看到的

鸟类在气流中盘旋和滑翔的样子，像是气流的上升。我认为这有点像那样。再过一会儿，我们将讨论空气与太空相遇的问题。

这是《但为什么》。我是简·林德霍尔姆，今天我们正在探索天空，了解一些我们甚至看不见的天空中的事物，比如昆虫。人类在1920年代开始了解到这些在我们上方空气中看不见的数百万只昆虫，当时飞机仍然非常新。

他们想了解一种被认为是害虫的昆虫，因为它杀死了对美国南方经济至关重要的棉花作物。因此，他们将这些飞机带上，机翼下方放置粘性捕虫器，试图捕捉一些，以了解它们可能去哪里以及有多少只。他们会飞到一定高度，打开捕虫器一段时间，然后关闭它们，飞到另一个高度，进行这样的实验。然后，嗯，

你知道，他们发现的结果完全令人震惊。实际上，我认为当他们意识到在不同高度上有成千上万只昆虫时，他们感到恐惧，远远超出了他们的想象。因此，这真的是一次偶然的发现，你知道，以这种方式。他们问了一个非常不同的问题，我认为，然后他们发现了这个现象。

本着这种精神，我邀请你再次抬头看看天空，想想如果你问不同的问题，或者如果你对你的世界观可能无法解释实际发生的一切持开放态度，你可能会发现什么。就像休一样，他现在以不同的方式看待天空。当我抬头看天空时，它看起来是空的，

好吧，它并不是空的，但有时如果你站在那里，不断地看，不断地看，最终当你的眼睛适应时，你开始看到东西在移动。那些显然是非常非常低飞的东西，但你开始能够看到它们。是的，它们会开始进入视野。你的眼睛会开始适应这些小动作，你会开始看到数百个东西在移动。

这就像一柱空气，如果你不断向上看，直到大约15000英尺的高度，这种现象就会一直发生。感谢休·拉夫尔斯帮助我们以新的方式思考天空。他的昆虫书名为《昆虫百科全书》，他是纽约市新学院的人类学教授。

现在，你可能想知道我是否因为思考昆虫而分心，忘记了我们试图回答的非常问题。好吧，别担心。我们现在知道空气是什么。我认为我们基本上知道了阿莱桑德拉关于为什么我们不能抓住空气的问题。我们不能抓住空气，因为它不是固体。它充满了不同的气体分子。这些气体是看不见的，它们在我们周围漂浮，当我们走动时穿过它们。或者如果你试图抓住它们，它们会从你指间溜走。

但记得约翰·奥梅拉用捕捉空气或气氛在罐子里的例子吗？我想你可以从技术上来说那样抓住空气。把它捕捉在罐子里，然后紧紧盖上。现在，你可能实际上无法把盖子拧得足够紧，以防止那些空气分子偷偷溜出去。但让我们假装我们可以，你可以把那个罐子拧得非常紧，然后把它放在你的房间里。即使周围的空气随着时间的推移而变化，它也会保存那空气。

也许你可以保存一个非常非常好的日子的空气，然后在你感到沮丧或孤独的时候打开那个罐子，释放它，吸入它，记住你三岁时的那一天，快乐得无以复加，直到那些空气分子与周围的其他空气分子混合在一起并消失。现在，关于马提亚斯和空气与太空之间边界的问题呢？

我希望到现在你已经习惯了并非所有边界都如它们看起来那样的想法。因此，天空和太空也是如此。这里再次是天文学家约翰·奥梅拉。我非常喜欢这个问题，原因有很多，但我最喜欢的原因是我们没有一个好的答案。许多人试图定义边界。

天空在哪里停止，或者气氛在哪里停止，太空从哪里开始。那些人通常是试图把东西送到那里的人，比如宇航员或火箭科学家，他们把宇宙飞船或卫星送到那里。

气氛，记住，是环绕着我们的空气。它由气体和蒸汽组成，充满了昆虫和其他东西。随着高度的增加，它变得越来越稀薄。分子之间的距离越来越远。那与太空有什么关系呢？好吧，如果你继续向上、向上、向上，最终你会得到如此少的分子，以至于你就称之为空间或称之为太空。

那么那个定义的界限在哪里？好吧，有很多不同的定义。我认为今天最常用的定义是一个叫卡门线的定义。这是一条基于物理学的线。所以如果你乘坐飞机飞过空气，你可以问，飞机可以飞多高，机翼仍然能够提供升力，机翼...

有空气推着它们，你可以让飞机悬浮在空中。冯·卡门线是指在这个高度上没有足够的空气来提供升力。如果你把飞机放在那么高的地方，它就无法再依靠空气和机翼的升力飞行。这个高度大约是60英里，约100公里。

这只是其中一个定义，但它是现在用来定义常规空气和太空之间边界的一个定义。另一个是国际法使用的定义。国际法使用的定义是，您可以将卫星放入的最低轨道是什么，卫星可以在不因气氛的阻力而掉回地球的情况下飞行。

因此，这是一种从太空向下而不是从地球向上定义边界的不同方式。

第三种是基于气氛的区域。离地球表面最近的气氛区域称为对流层。我们生活在这里。飞机在这里飞行。然后在上面是平流层，天气气球等可以飞行的地方。然后在更高的地方是中间层。它仍然有气氛。它的高度大约在85公里，约45到50英里。

然后在大约100公里的高度，我们称之为热层的地方就是卡门线。那里也是空间站和大多数绕地球轨道飞行的卫星所在的地方，这些卫星不在同步轨道上，都是在热层中。如果你继续向上飞，直到大约700公里，约500英里，你会进入所谓的外层空间，那里几乎是空的空间。

但卡门线就在热层中。这让我很感兴趣，因为那里就是空间站和宇航员所在的地方。即使我们都称之为太空，那里仍然有足够的气氛来对空间站产生一点阻力。因此，他们时不时需要提升空间站的轨道，因为气氛的阻力会稍微减慢它。

现在，我知道我没有给你一个真正令人满意的答案，关于天空和空气与太空之间的边界是什么。实际上是因为我们没有一个好的答案。这是一个平滑的边界。它不是一个硬边界。它实际上取决于谁在问你。是想称自己为宇航员的人吗？好吧，他们使用冯·卡门线，或者使用空军和NASA在50英里高时选择的线。但

更重要的是要知道存在这种差异，而这种差异就是罐子里空气的数量，我们称之为密度，这才是有趣的事情。这是个好问题，我感谢你提出这个问题。因此，即使在天空和太空之间的边界问题上，答案也因你的视角而异。

你是在从太空向下看气氛吗？你是一名火箭科学家，试图弄清楚如何让卫星绕地球飞行？根据你的观察方式，定义是不同的。这似乎是我们所有人都应该学习的一个好教训。世界的样子取决于你如何看待它以及你的生活经历。因此，继续保持好奇，提出问题，尝试从不同的角度看待事物。

这可能会帮助我们更好地相处。如果我们试着从他人的角度看待事物，我们会更好地理解他们。但这对你也是一种好处。因为从不同的角度看待事物让你有机会以惊人的新方式体验世界。

这就是本集的内容。我想感谢凯克天文台的首席科学家约翰·奥梅拉和《昆虫百科全书》的作者休·拉夫尔斯，在这一集中与我们分享他们的知识和见解。也感谢你们提出如此出色的问题，让我们深入思考周围和头顶的世界。你们的问题让我们成年人更加好奇，开放于新想法。所以谢谢你们。

我还要对佐伊·基廷表示衷心的感谢。在这一集中你一直在听她的音乐。她创作了这段音乐，以帮助我们感受我们所听到的内容，并以不同的方式理解它。你可以在她的网站zoekeating.com上找到佐伊的音乐。

我们还要感谢她的儿子亚历克斯，他帮助提供了孩子的视角，关于音乐应该如何进行以及听起来应该是什么样子。他在提出建议时九岁，但在你听的时候他可能已经十岁了。《但为什么》由我简·林德霍尔姆和梅洛迪·博代特在佛蒙特公共广播制作。我们的常规主题音乐由卢克·雷诺兹创作。这段主题音乐由佐伊·基廷创作。