彩虹不止7種顏色,宇宙不是多彩的,盤點8個關於顏色的錯誤常識

2020-12-22 寰宇科學新觀察

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

當光照射在物體表面上時,物體會吸收大部分波長的光,只反射特定波長的光。科學家會告訴你,顏色,就是我們的眼睛和大腦對這些特定波長的光產生的視覺感受。舉個例子,當光照射在紅旗上,紅旗會把大部分波長的光吸收,只反射紅色波長的光,因此我們才能感知到旗子是紅色的。

據科學家統計,人類的眼睛能夠分辨出上千萬種不同的顏色。顏色,其實比我們想像中的要複雜得多,但是由於我們的科學,我們的語言及文化,經常會限制我們對顏色的理解。比如藍色,在很多文化中的古代,是沒有「藍色」這個詞的,藍色在古代經常被歸類為綠色……

類似這樣的限制還有很多,下面我們就來盤點一下8個我們經常會弄錯的關於顏色的常識:

1.粉紅色光其實並不存在

關於粉紅色是否存在的爭論一直存在。有科學家說有,也有科學家說沒有。但是,我們明明看到了粉紅色了,你怎麼能說不存在呢?然而,這裡有一個事實:粉紅這樣顏色確實存在,但是粉紅色的光不存在。這正是引起科學家們爭論的原因。

我們所看到的粉紅色,其實是某種紅色的光和某種紫色的光的疊加,自然界中不存在粉紅色的光,粉紅色只是我們的眼睛對那兩種顏色的光的混合感受。換一種說法就是,粉紅色不是單色,而是混合色。設想一下,如果自然界中有某些動物是看不到紅色或紫色的,那麼它們也就看不到粉紅色了。

2.彩虹其實不止7種顏色

彩虹有多少種顏色?古代文化有不同的答案。希臘的荷馬聲稱彩虹只有一種顏色:紫色。希臘哲學家色諾芬尼聲稱它有三種顏色:紅色、黃綠色和紫色。

文藝復興時期(13-16世紀)的每個人都認為彩虹有四種顏色:紅色、黃色、綠色和藍色。文藝復興之後人們增加了第五種顏色,紫色。到了今天,很多人認為彩虹有七種顏色:赤橙黃綠青藍紫。

在這一點上,你應該想知道為什麼每個人都有不同的答案了。但至少,每個人都能看到彩虹。事實是:答案取決於誰在數數。彩虹的顏色有無數種,而彩虹的顏色之間沒有清晰的界限,但人們總是傾向於看到有名字的任何顏色。一個對顏色有著豐富知識的人,可以說出彩虹的數百種顏色,而一個對顏色了解有限的人總是能得到不到七種顏色。

現在的七色彩虹最先是牛頓提出的,他在1666年提出了這個理論。人們相信彩虹當時有五種顏色。然而,牛頓爵士相信宇宙中的一切都存在於七星之中。一周有七天,七顆行星(當時還沒有發現天王星和冥王星)和七個音符。所以,他錯誤地認為彩虹應該有七種顏色。他在紅色和黃色之間加上橙色,把紫色分成靛藍和紫色,湊成了7種顏色。

3.水其實並不是無色的

純淨水的特性是什麼?很多人都會告訴你它是無味、無味和無色的。前兩個是真的,但第三個特性並不準確。純水並不是無色的,而是淡藍色的。

這種淺藍色和我們在海洋中觀察到的不一樣。海洋是藍色的,因為水分子吸收波長較長的光(紅色、橙色和黃色),反射波長較短的光(藍色)而呈現出來的視覺效果。

在自然界中不可能找到純淨水,因為自然界中的水總是含有礦物和沉積物等雜質。然而,純蒸餾水可以在實驗室的受控條件下產生。少量的蒸餾純淨水看起來是無色的,但當你製造出足夠多的純淨水,你會發現它們是淡藍色的。

4. 宇宙並不是五彩繽紛的

如果你只看過那些由各國航天局向公眾公布的有顏色照片,你會認為太空是多姿多彩的,其實你是被他們欺騙了。去過太空的人會告訴你,太空的色彩比你想像的要乏味得多。除了點點星光,太空中幾乎就是一片漆黑。

即使你使用望遠鏡,你也不會發現任何五顏六色的東西,因為許多天體發出的光超出了我們所能看到的波長。在天文望遠鏡中,我們最常看到最多的顏色是紅色和藍色,它們仍然是宇宙中最常見的兩種顏色。那麼,那些彩色照片是從哪裡來的呢?

請允許我們讓你心碎:幾乎你所看到的每一張關於太空中的天體(行星和彗星)或事件(爆炸恆星等)的照片都是經過後期處理過的——照片是真的,但照片的顏色是假的。

各國航天局在其拍攝到的照片上添加顏色以突出讓人感興趣的特徵,讓我們看到對我們來說非常奇妙的光。如果只看到藍色和紅色或一片灰茫茫的照片,就不會有那麼多人對太空感興趣了。因此,各國航天局總是添加橙色、綠色和紫色等顏色,使那些太空照片看起來更酷。

5.我們的眼睛並不能看到所有存在的顏色

不管我們怎麼努力,至少有兩種顏色我們可能永遠看不到——紅綠色和藍黃色,即紅色光與綠色光的疊加,藍色光與黃色光的疊加。

紅綠色和藍黃色被科學家稱為「禁色」,因為它們確實存在,但是我們的眼睛卻看不見。這種限制源於我們的眼睛對色彩的感知方式。我們的視網膜中有一種叫做「對抗神經元」的細胞,這種細胞會被紅色光「激活」,當它們被紅色光刺激的時候,它們會通知大腦,我們正在看紅色的東西。

綠色光會抑制這種細胞,當它們被抑制的時候,也會通知大腦,我們正在看綠色的東西。但是當紅色和綠色疊加在一起的時候,刺激和抑制之間會相互抵消,這種細胞就不會傳遞任何信息給大腦了,因此我們就看不到紅綠色了。藍色和黃色也是同樣的道理。

6.我們可以創造新的顏色

在很多的認知裡,我們能看到的顏色的種類都是固定不變的,考慮到每種顏色都基於三種原色:紅色、藍色和黃色,這似乎是正確的。然而,事實並非如此。我們還能發明新的顏色。事實上,科學家已經至少創造了三種新的顏色:銦錳藍(yinmn blue)、 NTP黃(ntp yellow )和vantablack。

銦錳藍最早是由馬斯·蘇布拉曼尼亞教授於2009年發明的。 NTP黃是西蒙·布考克在2010年為牧羊人色彩公司發明的。布考克創造了這種顏色來代替顏料黃34(PY34),它曾經是黃色周圍最流行的顏色。PY 34與安全標誌中使用的黃色相同。然而,PY34是有毒的,並且隨著時間的推移經常褪色,促使科學家創造新的顏色。

最後,vantablack是科學家開發的一種納米材料,是人類迄今為止創造出來的最黑一種物質,能夠吸收99.965%的光,幾乎跟一個黑洞差不多了。

被塗上vantablack的面具(右)

7.我們的語言會影響我們對顏色的感知

我們說的語言會影響我們看到的顏色類型嗎?答案是肯定的。我們看到的顏色取決於我們說的語言,這是真的。

我們只識別我們的語言中有名字的顏色。當呈現出一種新的顏色時,我們通常會稱之為另一種顏色中的一種。這一點在藍色中表現得非常明顯,在大多數歷史中,藍色一直被認為是綠色的陰影。

在很多語言中,代表白晝和黑夜的白色和黑色總是先得到名字,紅色總是排在第三位,因為血液紅色的,緊接著是黃色或綠色。藍色永遠是最後一個得到名字的顏色。事實上,藍色最近一兩百年才出現。只有古埃及人的語言中有藍色的名字,那是因為他們有藍色染料。其他文化認為藍色是綠色的陰影。(漢語中的「藍」,並非今天的藍色,在古代漢語中的「藍」指的是暗一點或淡一點的綠色。某些地方的老人還經常會把一件很藍的東西形容為「很青」。)

8. 太陽並不是黃色或紅色的

太陽是黃色的,這是一種常見的誤解。其實太陽是白色的,純白色的。當我們用三角形或矩形稜鏡分解太陽光時,我們可以看到太陽的真實顏色——我們將觀察到顏色分解成彩虹的顏色。如果我們顛倒這個過程,把這些顏色組合在一起,我們最終會得到白色。

我們的大氣層的影響或各國航天局向我們展示的太陽照片(這些照片中的太陽經常被處理稱紅色或黃色)是造成我們認為太陽是黃色的原因。我們的大氣散射波長較短的光(藍色、靛藍和紫色),同時反射波長較長的光(紅色、橙色和黃色)。這就是為什麼太陽看起來是黃色的。

太陽下山時變得更紅,因為我們的大氣層能夠更好地散射更短的波長。空氣中的煙霧和其他汙染物還會進一步散射藍色、靛藍和紫羅蘭色的光線,使太陽看起來更紅。

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