5月7日晚上，浙江舟山天空出现极其罕见的一幕，天空呈现“血红色”，不少网友拍到这种场景，发布到社交媒体上，引起了不小的轰动。
关于天空为什么会变红，物理学的解释十分权威。网上很多蹭流量的说这是地震的前兆，这完全是营销号的把戏。
作为科普博主，这篇文章将从量子力学的微观角度，彻底帮助你理解，为什么天空会变红。
首先给出一个颠覆大众的认知，这个宇宙本来就没有颜色，颜色只是生物体的大脑对电磁波的抽象认知。天空之所以是蓝色的，也只是在人类的眼中是蓝色的，而在某些动物眼中可能就是紫色的。
电磁波在宇宙中极其普遍，任何温度在绝对零度之上的物体都会辐射出电磁波。而宇宙中没有任何物体能达到绝对零度，所以说宇宙中所有的物质都会发出电磁波。
最常见的电磁波来自核外电子能级跃迁释放出的能量。
我们知道，物质都是由原子构成的，原子又由原子核和核外电子构成。
核外电子绕原子核运动并不是类似行星绕恒星那种圆周运动，而是一种以能量分级的轨道形式。
电子在原子核外会处于不同的能级状态，只要电子的能级轨道发生改变，就会跃迁到其他轨道上，同时会伴随着能量释放和吸收，而这些能量就是以电磁波的形式表现出来。
电磁波的波长大小就是两个波峰之间的距离。
在宇宙中，电磁波的波长短到几纳米，长到几公里。所以电磁波的波长大小就有无数个数值。
但是人类的眼睛十分挑剔，大概只能识别出波长到380nm到750nm波长的电磁波，处于这一波长段的电磁波就是可见光。
而人类的眼睛十分神奇，波长不同的电磁波在眼睛中就会呈现出不同的颜色。
比如400nm长的电磁波在人的眼睛中就是紫色的视觉效果，700nm的波长就是红色的视觉效果。处于这两种波段之间的颜色就是红橙黄绿蓝靛紫。
所以世界本来就没有颜色，颜色只是生命体的眼睛对电磁波波长的一种抽象认知。
我们先解释为什么天空呈蓝色，就会明白天空偶尔变成红色也是正常的现象。
太阳会持续发出各个波长段的电磁波，这里面就包括可见光波长段的电磁波。
当这些电磁波抵达地球时，会首先和大气层中的空气分子发生作用。
空气分子的主要成分是氮气和氧气。氮气和氧气分子外围都有核外电子。
不同的分子，核外的电子能级轨道包含的能量不同。只有能量刚好约等于电子能级轨道差的倍数时，这些电子才会吸收电磁波，而电子吸收电磁波后，又会从不同方向释放相同能量和波长的电磁波，这就是电磁波的散射。
反之电子则不会吸收这些电磁波，也叫电磁波的穿透。
而空气分子中的氮气和氧气的核外电子的能级只会吸收400nm到500nm波长段的电磁波。
巧好，这一波段的电磁波正是紫光和蓝光。空气分子吸收蓝光和紫光后会从不同的方向又释放400nm～500nm的电磁波。
也就是说，蓝光和紫光被空气分子散射到整个天空中，导致人的眼睛看到的天空是蓝色和紫光。而其他颜色的电磁波不会被空气分子吸收，它们就会穿过大气层，抵达地面或者飞出地球。
为什么天空只是蓝色，而不是紫色的？这完全在于人类的眼睛对蓝光的接受度十分强，对紫光的敏感度比较差。所以眼睛会更青睐在大脑中呈现出蓝色，而忽略紫色。
如果是其他动物，它们的眼睛或许对紫光更敏感，对蓝色不感兴趣。那么它们眼中的天空就是紫色的，这就是瑞利散射。
浙江舟山天空呈现血红色的根本原因可以在火星大气成分中找到答案。
火星的大气层和地球完全不同，火星大气主要是二氧化碳，所以火星大气分子的核外电子能级轨道跃迁对电磁波的能量吸收就和地球大气完全不同。
火星大气主要吸收600nm的电磁波，这就是红光。吸收红光的大气分子又会四处散射红光，导致火星天空呈现红色。
事实上，对红色散射最强的元素是碳科学推测，舟山天空中呈现血红色意味着在舟山局部空气分子中的碳含量急剧上升。
可能的原因就是烟雾，烟雾颗粒的大小一般在1000nm左右，其中包含中大量的碳元素。
在地球上，除了空气分子会吸收电磁波，空气中的微粒，水分子，和其他成分也会吸收电磁波。只是这些物质对电磁波的吸收和散射的规模远比不上空气分子。所以天空的颜色还是由空气分子的散射主导的。
空气分子中一旦出现某种元素对电磁波的吸收超过氮气和氧气，那么天空的颜色就由这种元素主导。
所以大胆推测，舟山天空的血红色极有可能是由于碳含量的增加导致的。
,
