当前观点：闪闪发光的肉，我到底能不能下口？

2022-09-04 07:57:45 来源：科普中国

“美好的一天又要结束了，明天周末放假，今晚得吃点好的”，我一边整理着桌面，一边在心里盘算着等会买点什么。决定了，今晚要吃来自四川乐山的著名美食——甜皮鸭！

【资料图】

下班、去市场、买甜皮鸭、回家一气呵成。正当我美滋滋的打开包装盒的时候，奇怪的事情发生了，这只鸭子怎么闪闪发光？难道是我太饿了已经看不清楚了？

鸭肉在不同角度下呈现彩色金属光泽

（图片来源：作者拍摄）

经过仔细的观察，我发现金属光泽只发生在肌肉敦实的地方，在骨头、白色的脂肪层和表皮并没有观察到这个现象。因此，经过合理的推测，这应该与光和肌肉的相互作用有关系。欲知详情如何,且听我慢慢道来。

一、肌肉的结构

肌肉微结构示意图

（作者汉译，图源见图）

以骨骼肌为例，骨骼肌纤维即为肌肉细胞，呈细长形状并且是多核细胞。骨骼肌由肌纤维束构成，肌纤维束由肌细胞组成，肌细胞含有多个肌原纤维，肌原纤维又可以分为好几个肌节。在肌肉的微细结构中，又分为粗肌丝和细肌丝。

看着满屏幕的“肌”字是不是快不认识这个字了？没关系，只需要知道，肌肉结构说起来复杂，实际上看起来很简单，就是规则的一条一条捆在一起，像电线电缆一样。当把肉横切后，肌肉剖面则由一块块的小切面构成。当光打在煮熟，油亮的肌肉切面上时，光的反射实际上是由一块块小切面完成的。

那么这和彩色反光有什么关系呢？请继续向下看。

二、光波的干涉与光栅色散

当雨滴淅淅沥沥的落在平静地湖面上，湖面也变得活跃起来，上面的水波都在孤独的画着自己的圆圈，但好像相互之间又在干扰嬉戏。

雨滴落在湖面上

（图片来源：veer图库）

光是一种电磁波，它在真空中传播的速度是一个定值，通常用字母c表示，近似值是三十万千米每秒。更为神奇的是，真空中的光速不与惯性参考系的运动状态有关，也不与光的颜色，即光的频率有关。由于在我们身边的空气中，折射率变化不大，因此由“频率与波长相乘等于光速”这个关系可知，生活中一般我们也可认为空气中的光的颜色与波长相关。

单点光波源的传播和双点光波源的传播

（图片来源：作者提供）

如上图所示，当空间中只有一个点光波源时，光的传播就像水面上落下了一滴水，一圈圈的散开，并且随着波远离光源，逐渐变弱。这是能量守恒的结果，因为随着圆圈的扩大，能量是一定的，这必然导致波随着传播距离增大逐渐变弱。设想我们点燃一支蜡烛，火光也会离得越远而变得越暗。

当空间中有两个相距几个波长的点光源后，波的传播不再是各向均匀而是出现了指向性，在有些方向传播的强，有些方向传播变弱甚至归零。这也是能量守恒的表现——在有些方向传播能力强必然存在传播较弱的方向，把能量集中起来。

对于肌肉的横切面，想必就更为神奇了？没错，事情就是这样!

三、光栅以及色散效应

红光和蓝光在“肌肉模型”中的传播行为

（图片来源：作者提供）

对肌肉的结构进行数学建模和物理建模，每个肌肉纤维束视为相连为一起的波源，点光源间距远小于波长。而被肌膜隔开的间隙则可以视为连续波源的断裂。根据图7所示肌肉的微结构，肌纤维截面直径约50μm，间隔约10μm。由此数据，我们进行光波在肌肉上反射后传播仿真，发现神奇的现象出现了！

常压下煮熟肌肉的扫描电镜图像

（图片来源：参考文献[2]）

首先不论光的颜色如何，它们的传播都出现了明显的指向性。其次按照“红橙黄绿青蓝紫”排序，红颜色的光波长长，蓝色的光波长短，在这个过程中，除了中央垂直于肌肉表面的对称线上，它们传播方向一致外，红光的偏折角度要小于蓝紫光。这与玻璃折射行为是正好相反的。