放屁是人之常情,通常放者無意,聞者有心。但如果屁能夠被看見呢?只要看到誰噴出一團氣體,不就可以提前警覺,屏住呼吸了。
上網一搜,原來早有人在為此努力。車站、便利店、公園……在這些圖片里,通過紅外熱成像儀的「法眼」,各種「屁」都無處藏身,寵物們的也不例外。
真的這麼神奇嗎?
「哪裡有彩虹告訴我……有沒有口罩一個給我」(意境不對吧!)
我的屁,長啥樣?果殼編輯打算親自上陣,於是立刻聯繫了管理公司實驗設備的同事:
器材有了,就差屁了。在辦公室問了一圈想徵集一些放屁時刻,但後來發現不太現實。為了讓實驗更順利完成,編輯本人吃了很多豆子,並帶著一肚子屁的原材料和監測器材回了家。
我看到自己的屁了……嗎?
實驗器材為紅外熱成像儀(型號FOTRIC 222s),環境溫度約27攝氏度,相對濕度在35%左右。
為減少對他人的「傷害」,實驗場所中(租的房子)設置了換氣設備(電扇),同時實驗過程中單曲循環播放「起風了」以掩蓋尷尬的氛圍。
環境溫濕度
實驗1:看屁
在設定好紅外熱成像儀參數後,參與實驗的果殼編輯先側向站在熱成像儀前。可以看到人體發出的紅外輻射被熱成像儀捕捉到。
在等待了十幾分鐘之後,編輯終於迎來了一個屁。在火速按下拍攝按鈕之後,接下來,就是見證奇蹟的時刻。
此處真的有一個屁!
……什麼都沒有看到。
為了避免偶然,我們在接下來的時間又進行了幾次實驗,結果也沒有出乎意料:看不見屁。
這和網上說的不一樣啊:那些動圖裡的屁不僅形狀完美,顏色也很鮮艷。
難道是我們的「屁量」不夠,同時受到褲子遮擋,導致屁被分散了嗎?我們換個思路,直接用嘴巴哈氣,是不是就可以看到集中的氣流了?
實驗二:哈氣
人體哈出氣體的溫度的溫度和屁溫差不多,如果是因為「量不夠」,那哈氣一定能看到大團氣體冒出。這個實驗說做就做!
這裡來了一句「毀滅世界的高音」
我們用唱青藏高原的力氣長長哈出一口氣,結果還是什麼都沒有,嘴巴附近看到一絲氣流蹤影也沒有。為啥呢?
仔細看看,網上展示的屁動圖大多是在戶外的情景中。難道是我們的測試環境溫度太高,氣體溫度差異太小?
接下來讓我們直接請出「高溫氣體」,一探究竟。
實驗三:電吹風
想要高溫氣體?這事吹風機擅長。我們請出吹風機,直接開到高溫加熱檔位。
打開電吹風後,從紅外熱成像儀中可以看到出風口位置「越來越亮」,表明出風口的溫度急劇升高。在持續的加熱中,成像儀檢測到出風口溫度甚至超過了100攝氏度。但此時仍然看不到任何「彩虹氣」……
可別說是我不行。著名節目「流言終結者」也曾經使用熱空氣模擬了「放屁」,結果和咱們用吹風機一樣:看不見氣。
實驗做到這裡,我們不禁要問:那些動圖裡的屁,是怎麼出現的啊?
屁,不可遠觀
在這些廣泛傳播的「屁成像」動圖裡,屁不僅清晰可見,而且非常完美:從屁的放出到消散,一整個過程看起來非常流暢自然。
到網上搜一搜,有很多關於「紅外測屁」的科普文章。這些文章還貼心地提醒你不要隨便在紅外測溫區放屁,小心經歷「社死」體驗。
無處可藏的屁
在論壇里,也有不少用戶回答了紅外成像儀能不能看到屁。他們引用的「證據」,也正是相同的圖。
放屁動圖到底是從哪來的?經過搜索,我們在視頻網站Youtube上找到了這段紅外屁成像的原視頻,上傳者是一個名為Banana Factory的團隊。他們的視頻都是用紅外觀察生活,內容還挺靠譜的。所有視頻中播放量最高的,就是這個關於屁的視頻。
紅外成像儀看世界丨Banana Factory/Youtube
2分鐘的視頻里一共展示了7個放屁場景,包括了全網所有的紅外測屁動圖。當我們點開視頻下方摺疊起來的視頻簡介,在一長串句子中發現了這樣一段話:「熱成像儀並不能記錄屁……為了讓視頻好笑,我們後期製作了一些屁」。
藏得這麼深,誰能看到的啊?丨BANANA FACTORT/Youtube
破案了,這個視頻是假的!一個搞笑視頻傳著傳著變成了一個「科普視頻」可還行?
這個視頻傳播這麼廣泛,倒也間接科普了紅外成像技術的原理:一切高於絕對零度的物體都會向外發射紅外輻射。
但今天我需要你們記住一個新知識點:在氣體領域,並非如此。
紅外熱成像儀
能看到「黑色氣體」
紅外熱成像儀直接測量的是紅外輻射強度,通過後期計算將強度轉換為對應的溫度和色彩;只要被測量的物質在輻射熱量,發出紅外光,就能「看起來是彩色的」。
一般情況下,和固體、液體相比,氣體的密度很低,發出的輻射強度非常非常低,所以紅外熱成像儀很難直接發現氣體的存在。不過有一些例外:有的氣體發光能力不強,但「吸光」能力強!當這種氣體存在時,通過紅外成像儀,你就會發現一團黑色。最常見的「黑色氣體」,就是二氧化碳。
瓶子中倒出二氧化碳氣體丨FLIR.com
以上圖為例:背景牆在發出紅外輻射,因而呈現藍色;實驗員倒出的高濃度二氧化碳,吸收了牆的輻射,相當於「擋住了背景光」,因此有二氧化碳的區域是黑乎乎的。
左邊沒有氣體阻擋,光譜是連續的。右邊有氣體阻擋,光譜會出現一條「黑線」,代表這個波段的輻射被氣體吸收了丨psu.edu
不同氣體吸收的紅外輻射波長不一樣,所以對紅外熱成像儀稍加改造,用它檢測特定波段的輻射,就能檢測是否存在某一種氣體。這也使紅外熱成像在已知成分氣體泄露的檢測中大展身手。
黑色部分是泄露的氣體丨Teledyne FLIR/Youtube
但「屁「是多種氣體混合的產物,想要進行「屁泄露測量」,單靠紅外監測儀還挺難的。「彩虹屁」,還是靠後期老師辛苦加加班吧。
參考文獻
[1] Thermal Camera catches FART. https://cheapestthermalcamera.com/fart-thermal-imaging/
[2] People farting on thermal camera in public! https://www.youtube.com/watch?v=t2PoPh2B9qo&t=12s&ab_channel=BANANAFACTORY
[3] Kirchoff's Laws and Spectroscopy. https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l3_p6.html
[4] K3 Gas Radiation: Radiation from Gas Mixtures. https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007/978-3-540-77877-6_66
[5] 李家琨,金偉其,王霞,金明磊,頓雄,陳驥.氣體泄漏紅外成像檢測技術發展綜述[J].紅外技術,2014,36(07):513-520.
[6] What Types of Gases Can You See With an OGI Camera? https://www.flir.com/discover/instruments/gas-detection/what-types-of-gases-can-you-see-with-an-ogi-camera/
作者:Owl
編輯:Luna
一個AI
據說這篇稿子的編輯在工作群里還經歷一些「社死」:
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