如果你和我一样，你可能曾好奇为什么有些猴子有鲜艳的蓝色皮肤。即使你不特别关注猴子屁股，你可能也曾想过是什么让一些人的眼睛变成蓝色。
要回答这些问题，首先要了解光是如何与我们称为生物组织的生命物质相互作用的。光是由称为光子的能量小包裹组成的，它们在空气中飞速穿梭。光子有各种不同的颜色，当这些颜色汇集在一起时，我们就看到了白光（如阳光或灯泡的光）。但不同颜色的光子在进入生物组织时表现不同。
你可以把光子想象成一个酒鬼在森林里行走。酒鬼走进森林，撞上一棵树，“哎呀！”，改变了方向（散射），又走了一小段路，又撞上了另一棵树，“哎呀！哎呀！哎呀！哎呀！”……不知不觉间，酒鬼就会从森林里随机一个地方，以随机一个方向走出来。
当光子进入皮肤时，就像那个在森林里行走的酒鬼。光子会撞击胶原蛋白纤维（而不是树），然后从皮肤随机一个地方出现。在光学中，我们称之为漫反射。漫反射的一个直观例子是当一束激光照射到牛奶表面时，会在激光点周围产生一个“辉光球”。（你也可以在这里观看我的个人演示这里）。
在被你的眼睛探测到之前，一个穿透生物组织（如皮肤）的光子会在组织内随机散射很多次。但重要的是要认识到，皮肤比森林的比喻更复杂。皮肤由许多层组成，并含有黑色素等色素，这会影响光子的散射方式。这种额外的复杂性是蓝色猴子屁股的秘密。
为了理解光子如何穿过像皮肤这样的复杂组织，让我们比较一下红色光子和蓝色光子在撞击两个组织层时的行为。组织“A”在上面，组织“B”在下面。如果A层和B层都是白色的（像牛奶），它们会平等地反射红光子和蓝光子，你就能看到这两种颜色。
但在真正的皮肤中，顶层（组织A）只有很少的黑色素，而下一层皮肤（组织B）可能含有大量的黑色素，这很重要，因为黑色素会吸收光，会“杀死”任何与其接触的光子！
在上图中，红色和蓝色光子在穿透皮肤时都散射了4次。但由于红色光子在两次散射事件之间走的距离更长，它们设法穿透了两层皮肤。组织B中的黑色素吸收了红色光子，使其无法离开皮肤并到达你的眼睛。
相比之下，蓝色光子在散射事件之间走的步子非常短，而且它们穿透的深度也不深。在它们发出并到达你的眼睛之前，它们没能穿过组织A。
狒狒的屁股组织排列有点像上面的插图，这样蓝色光子就会被反射，而所有其他光子（如红色光子）则被吸收。只有蓝光能够出来并进入我们的眼睛。这就是为什么我们看到的是蓝色猴子屁股！
所以现在你再也不会以同样的眼光看待猴子的屁股了：你将知道是什么让它变成蓝色的！如果这个话题有一天在第一次约会时出现，你甚至可以为此辩护……
更多关于光子：光学扩散的另一个演示可以在这里找到。如果你想深入研究扩散理论的数学海洋，这篇论文中的方程15是一个很好的起点。或者，如果你厌倦了漫射光，只想看我用弹道激光唱歌，可以看看这个说唱音乐视频。
或者，如果你更喜欢引用金发姑娘原理，并想尝试一些恰到好处的折中方案：可以前往这个在线生物光子学课程。
附注：请继续关注下一次关于“如何通过一层牛奶观察猫”的讨论，这是光扩散的另一个奇迹。
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