De ce culoarea albastră este foarte rară în natură. Răspunsul oamenilor de știință
Când privim cerul albastru sau întinderea aparent nesfârșită a unui ocean am putea crede că această culoare este comună în natură. Însă, între toatele nuanțele găsite în roci, flori, solzii peștilor și pielea animalelor, albastrul este surprinzător de rar.
Dar de ce culoarea albastră este atât de rară? Răspunsul provine din chimia și fizica modului în care sunt produse culorile - și cum le vedem, scrie livescience.com.
Explicația oamenilor de știință privind percepția culorii albastre
Putem vedea culoarea, deoarece fiecare dintre ochii noștri conține între 6 milioane și 7 milioane de celule sensibile la lumină numite conuri. Există trei tipuri diferite de conuri în ochiul unei persoane cu vedere normală a culorilor și fiecare tip de con este cel mai sensibil la o anumită lungime de undă a luminii: roșu, verde sau albastru. Informațiile din milioane de conuri ajung în creierul nostru ca semnale electrice care comunică toate tipurile de lumină reflectate de ceea ce vedem, care este apoi interpretat ca diferite nuanțe de culoare.
Când ne uităm la un obiect colorat, cum ar fi un safir spumant sau o floare de hortensie vibrantă, „obiectul absoarbe o parte din lumina albă care cade pe el; deoarece absorb o parte din lumină, restul luminii reflectate are o culoare ”, a declarat pentru Live Science„ scriitorul științific Kai Kupferschmidt, autorul cărții „Albastru: în căutarea culorii cele mai rare a naturii” (The Experiment, 2021).
De ce vedem florile albastre
"Când vezi o floare albastră este așa deoarece absoarbe partea roșie a spectrului", a spus Kupferschmidt. Sau altfel spus, floarea apare albastră, deoarece acea culoare este partea spectrului pe care floarea l-a respins, a scris Kupferschmidt în cartea sa, care explorează știința și natura acestei nuanțe populare.
În spectrul vizibil, roșul are lungimi de undă lungi, ceea ce înseamnă că are o energie foarte scăzută în comparație cu alte culori. Pentru ca o floare să pară albastră, „trebuie să poată produce o moleculă care poate absorbi cantități foarte mici de energie”, pentru a absorbi partea roșie a spectrului, a spus Kupferschmidt.
Generarea unor astfel de molecule - care sunt mari și complexe - este greu de realizat de plante, motiv pentru care florile albastre sunt produse de mai puțin de 10% din cele aproape 300.000 de specii de plante cu flori din lume. Un posibil factor pentru evoluția florilor albastre este că albastrul este extrem de vizibil pentru polenizatori precum albinele, iar producerea de flori albastre poate aduce beneficii plantelor din ecosisteme în care concurența pentru polenizatori este mare.
De ce sunt mineralele albastre
În ceea ce privește mineralele, structurile lor cristaline interacționează cu ioni (atomi sau molecule încărcate) pentru a determina ce părți ale spectrului sunt absorbite și care sunt reflectate. Mineralul lapis lazuli, care este extras în principal în Afganistan și produce pigmentul albastru rar ultramarin, conține ioni trisulfuri - trei atomi de sulf legați împreună în interiorul unei rețele de cristal - care pot elibera sau lega un singur electron.
„Această diferență de energie este ceea ce face albastrul”, a spus Kupferschmidt.
De ce sunt fluturii albaștri
Culorile animalelor albastre nu provin din pigmenți chimici. Mai degrabă, ei se bazează pe fizică pentru a crea un aspect albastru. Fluturii cu aripi albastre din genul Morpho au nanostructuri complexe, stratificate pe aripi, care manipulează straturi de lumină, astfel încât unele culori se anulează reciproc și doar albastrul este reflectat; un efect similar se întâmplă în structurile găsite în pene de gauri albastre (Cyanocitta cristata), solzii ciupercilor albastre (Paracanthurus hepatus) și inelele intermitente ale caracatițelor veninoase cu inele albastre (Hapalochlaena maculosa).
Nuanțele de albastru la mamifere sunt chiar mai rare decât la păsări, pești, reptile și insecte. Unele balene și delfini au pielea albăstruie; primatele, cum ar fi maimuțele aurii cu nasul (Rhinopithecus roxellana) au fețele cu piele albastră; iar mandrilele (Mandrillus sphinx) au fețe albastre și capete spate albastre. Dar blana - o trăsătură împărtășită de majoritatea mamiferelor terestre - nu este niciodată în mod natural albastru strălucitor (cel puțin, nu în lumină vizibilă. Cercetătorii au descoperit recent că blana de ornitorinc strălucește în nuanțe vii de albastru și verde atunci când este expusă razelor ultraviolete (UV), Live Science raportate anterior).
De exemplu, în timp ce oamenii au trei tipuri de receptori care detectează lumina în ochii noștri, păsările au un al patrulea tip de receptor pentru detectarea luminii UV. Penele care par albastre pentru ochii umani "reflectă de fapt chiar mai multă lumină UV decât lumina albastră", a explicat Kupferschmidt.
Cuvântul ”albastru” introdus cu întârziere în vocabular
Din cauza deficienței albastre în natură, cuvântul pentru albastru a fost o întârziere relativă pentru limbile din întreaga lume, apărând după cuvintele pentru negru, alb, roșu și galben, potrivit Kupferschmidt.
"O teorie pentru aceasta este că într-adevăr trebuie să denumiți o culoare doar odată ce puteți vopsi lucrurile - odată ce puteți divorta culoarea de obiectul ei. În caz contrar, nu aveți nevoie cu adevărat de numele culorii", a explicat el. „Vopsirea albastră a lucrurilor sau găsirea unui pigment albastru s-a întâmplat foarte târziu în majoritatea culturilor și asta se vede în lingvistică”.
Cea mai veche utilizare a vopselei albastre datează de acum aproximativ 6.000 de ani în Peru, iar vechii egipteni combinau silice, oxid de calciu și oxid de cupru pentru a crea un pigment albastru de lungă durată cunoscut sub numele de irtyu pentru decorarea statuilor, au raportat cercetătorii pe 15 ianuarie în jurnal. Frontiere în știința plantelor. Ultramarinul, un pigment albastru viu din lapis lazuli, a fost la fel de prețios ca aurul în Europa medievală și a fost rezervat în primul rând pentru ilustrarea manuscriselor iluminate.
Albastrul se referă la rang înalt
Raritatea albastru a însemnat că oamenii au privit-o ca o culoare cu statut ridicat de mii de ani. Albastrul a fost mult timp asociat cu zeitatea hindusă Krishna și cu Fecioara Maria creștină, iar artiștii care au fost faimoși inspirați de natura albastră includ Michelangelo, Gauguin, Picasso și Van Gogh, conform studiului Frontiers in Plant Science.
„Lipsa relativă de albastru disponibil în pigmenții naturali probabil ne-a alimentat fascinația”, au scris oamenii de știință.
Albastrul ne colorează și expresiile, apărând în zeci de limbaje englezești: poți să lucrezi cu guler albastru, să juri o dungă albastră, să te scufunzi într-un funk albastru sau să vorbești până când ești albastru în față, pentru a numi doar câteva. Iar albastrul poate însemna uneori lucruri contradictorii, în funcție de idiom: „„ Cerul albastru din față ”înseamnă un viitor luminos, dar„ a te simți albastru ”este trist”, a spus Kupferschmidt.
De ce vedem cerul albastru
Vedem un cer albastru, datorită modului în care atmosfera interacționează cu lumina soarelui, spun experții. Lumina albă, inclusiv lumina soarelui, este alcătuită din multe culori diferite de lumină, fiecare cu lungimea de undă corespunzătoare.
Câteva lucruri diferite se pot întâmpla atunci când această lumină întâmpină materie.
De exemplu, dacă lumina soarelui trece printr-un material transparent, cum ar fi apa, acele unde luminoase se vor refracta sau se vor îndoi, deoarece lumina schimbă viteza pe măsură ce se deplasează de la un mediu (aer) la altul (apă). Prismele împart lumina albă în culorile sale constitutive, deoarece diferite lungimi de undă ale luminii se refractează la unghiuri diferite - culorile se deplasează la viteze diferite - pe măsură ce trec prin prismă.
Alternativ, unele obiecte, cum ar fi oglinzile, reflectă lumina într-o singură direcție. Alte obiecte pot provoca împrăștierea luminii în mai multe direcții.
Albastrul cerului este rezultatul unui anumit tip de împrăștiere numit Rayleigh, care se referă la împrăștierea selectivă a luminii de particule care nu sunt mai mari de o zecime din lungimea de undă a luminii.
Citește și:Semnificația culorilor. Ce simbolistică au albastru și roșu