Lumina este doar o mică particulă vizibilă a unui spectru uriaș de radiație electromagnetică. Acest spectru include unde radio, microunde, radiații infraroșii, lumină vizibilă, radiație ultravioletă, raze X și raze gama. Și doar lumina vizibilă în diversele ei culori poate fi detectată de ochiul uman. Culorile se formează datorită frecvențelor diferite ale undelor care sunt aruncate prin spațiu. Cu cât mai aproape sunt undele, cu atât frecvența este mai mare. Cea mai mică frecvență și cea mai lungă lungime de undă o are unda radio, în timp ce radiația gama, din potrivă, are cea mai mare frecvență.
Pentru a observa tot farmecul culorilor pe care le poate forma spectrul vizibil veți avea nevoie de o simplă lanternă, un televizor sau doar o zi însorită. În plus, va fi necesar să găsiți o suprafață plană care ar putea reflecta lumina. Importanța culorilor nu poate fi subestimată în ziua de zi cu zi. Fără ele nu am fi capabili să diferențiem unele lucruri de altele.
- Spectrul luminii vizibile
Însăși lumina este o rază invizibilă de energie care călătorește prin spațiu. Razele de lumină pot fi observate când acestea trec prin nori denși de praf sau prin ceață. De asemenea putem urmări interacțiunea luminii cu lumea înconjurătoare când razele se reflectă de la obiecte precum oglinda. Ochii noștri observă undele reflectate și le transformă în culori. Isaac Newton a descoperit că atunci când un fascicul de lumină trece printr-o prismă, el se refractă și formează una și aceeași ordine de culori de fiecare dată: roșu, oranj, galben, verde, albastru deschis, albastru închis și purpuriu.
Retina noastră conține două tipuri de celule fotosensibile: tije și conuri. Tijele determină intensitatea luminii și luminozitatea acesteia, în timp ce conurile sunt responsabile de percepția culorilor. În total, în ochii noștri există trei tipuri de conuri, care disting culoarea roșie, albastră și verde – combinațiile acestor trei culori primare formează toate celelalte culori secundare. Dacă aveți nevoie de un exemplu clar, imaginați-vă că întreg spectrul de radiații electromagnetice ocupă o distanță de la New York la Los Angeles (care este de aproximativ 4 000 de kilometri), atunci spectrul vizibil va avea o lungime de aproximativ 2,54 centimetri.
- De ce avem nevoie de întuneric
Johann Wolfgang von Goethe, cercetând obiectele de culoare întunecată printr-o prismă, a observat că dacă acestea sunt situate pe un fundal de culoare închisă, în jurul lor se formează un halo de diferite culori. Un asemenea efect, de regulă, are loc în timpul trecerii de la alb la negru, când culoare se schimbă treptat în galben și apoi roșu, iar de la negru se schimbă în purpuriu, albastru și turcoaz. Urmărind apusul soarelui, probabil ați observat cum se schimbă gama de culori pe cerul de seară. Pe măsură ce se apropie de orizont, soarele devine tot mai roșiatic. Acest fenomen se datorează schimbării unghiului soarelui, prin urmare lumina trece prin straturile inferioare și mai dense ale atmosferei. Culoarea roșie este obținută datorită faptului că razele sunt nevoite să pătrundă prin straturi mai groase.
Dacă însă am privi în direcția opusă, am observa cum se schimbă cerul de seară de la albastru închis la albastru deschis, după care la purpuriu. Cu cât mai multă lumină se află în atmosferă, cu atât cerul va fi mai luminos. Iar întunericul nopții nu este nimic altceva decât golul universului.
- Umbre colorate
Dacă priviți la fereastră câteva secunde, după care închideți ochii, îi puteți vedea negativul – o ramă de culoare deschisă ce înconjoară sticla întunecată. Acest truc funcționează cu orice obiect colorat. Fenomenul este explicat de faptul că fiecare culoare este completată de o altă culoare. Culoarea roșie este completată de albastru deschis, verde de purpuriu, iar albastrul închis de galben.
Dacă ați ilumina o vază cu două surse de lumină ce se află la o distanță anumită una de alta, atunci vaza va obține două umbre. Dacă una din sursele de lumină va fi roșie, atunci umbra opusă va fi la fel de culoare roșie, iar cea principală va fi albastră. De fapt, toate umbrele sunt de culoare sură, iar ceea ce vedeți este doar o iluzie optică.
- Care este adevărata culoare a obiectelor?
Totul depinde de lumină. Luminile multicolore sunt doar o parte vizibilă a spectrului, pe când însăși obiectele nu sunt făcute din lumină. Spre exemplu, aveți o cămașă verde. În timp ce mergeți pe stradă cămașa rămâne la fel verde, însă ce se va întâmpla dacă veți intra într-o încăpere cu lumină roșie? De regulă, când culoarea roșie este amestecată cu verde se formează culoarea galbenă. Însă cămașa este colorată cu un pigment de vopsea, unde culoarea verde a fost obținută prin amestecarea coloranților de culoare albastră și galben, care nu vor reflecta roșu. De aceea la lumină roșie cămașa va părea a fi neagră. Într-o încăpere neiluminată cămașa de asemenea va părea neagră, la fel și în cazul celorlalte obiecte.
Un alt exemplu ar putea fi banana. De ce ea este de culoare galbenă? Când culoarea albă cade pe banană, toate componentele acesteia, cu excepția galbenului, sunt absorbite. Galbenul este doar ceea ce se reflectă în ochii noștri. Astfel putem presupune că bananele pot fi de oricare altă culoare, însă nu galbene, deoarece galbenul nu este nimic altceva decât o reflecție. Deci, care este culoarea adevărată a bananei? Răspunsul este simplu: albastru. Însă doar teoretic. Culoarea albastră completează galbenul. Într-un așa mod putem concluziona că culoarea nu este o proprietate a obiectului, ci doar o interpretare a undelor invizibile de diverse frecvențe generate de creierul nostru.
- Culoarea roz
Dacă am privi o paletă de culori am putea observa că există culori primare și secundare într-o ordine alternativă. Fiecare culoare secundară este formată prin combinarea culorilor primare din vecinătate. Dacă am combina roșu cu verde am primi culoarea galbenă, verde cu albastru închis – albastru deschis, iar dacă am combina roșu cu albastru am primi roz. Însă nu v-ați gândit niciodată de ce nu există culoarea roz în curcubeu? Răspunsul este simplu: nu există o asemenea culoare în natură! Există galben și albastru deschis, însă nu și roz. Acest lucru se datorează faptului că culorile roși și albastru se află la capetele opuse ale spectrului vizibil. Culoarea roz, în esență, reprezintă tot ce există în lume și nu este perceput de ochiul uman.
- Vantablack
Cu toții știm că negrul este o culoare tainică și care subțiază silueta, însă ați auzit vreo dată despre o altă culoare neagră numită vantablack? Această culoare pare a fi o adevărată gaură neagră. Ea nu poate fi observată și devine vizibilă doar datorită fundalului. Îi putem vedea granițele, însă dacă am privi direct la această pată neagră, ar fi de parcă am privi într-un gol absolut. Culoarea vantablack absoarbe tot spectrul vizibil al lumini, cu excepția radiației de 0,035%.
Vantablack a fost recent inventat de un savant britanic și va fi utilizat în proiectarea interceptoarelor invizibile și armelor moderne. În ziua de azi, astronomia este mediul în care această culoare este cel mai des implicată. Căci cercetările în spațiu necesită telescoape ultra-sensibile, care sunt capabile să detecteze cele mai îndepărtate stele și galaxii.
- Culoarea roșie
Urmărind pe cineva îmbrăcat într-o rochie de culoare roșie, vă reamintiți oare că cineva din prietenii voștri ar putea de fapt să vadă acea haină albastră sau verde, însă nu roșie? Încă din copilărie am fost învățați să numim culorile, de aceea știm că o anumită nuanță este numită roșie. Însă nu ar trebui să uităm că în întreaga lume există mii de oameni ce suferă de diverse tipuri de daltonism. Acest sindrom îi împiedică să diferențieze culoarea roșie, verde și albastră, de aceea ei nu percep lumea la fel cum o percepem noi.
- Culorile interzise
Cu ajutorul culorilor roșu, galben, verde și albastru putem distinge celelalte nuanțe combinate ale spectrului vizibil. Purpuriu, spre exemplu, poate fi descris ca albastru-roșiatic, culoarea lămâii verzi – galben-verzui, oranj – roșu-gălbui, iar turcoaz – albastru-verzui. Însă cum am numi ceva de culoare oranj-verzuie? Și albastru-gălbui? Nu avem de unde să știm, deoarece în teorie aceste culori nu există și de aceea se numesc culori interzise. Totul se reduce la modul în care noi percepem culorile. Știm să percepem culoarea roșie, verde și albastră datorită lungimii undelor. Când lungimile acestora se intersectează, vedem niște culori noi. Ideea culorilor interzise i-a interesat într-atât de mult pe Hewitt Crane și Thomas Piantanida, încât în anul 1983 ei au reușit să facă imposibilul. În urma unor experimente ei au reușit să creeze culori care nu aveau denumire. Acest efect a fost obținut prin aranjarea unor dungi roșii și verzi (precum și verzi și albastre). Asigurându-se că lumina reflectată de fiecare culoare activează doar niște conuri anumite, ei au început a amesteca culorile într-un așa mod, încât să obțină niște culori absolut noi, nemaivăzute de cineva.
- Ce văd animalele?
Probabil ați mai auzit de faptul că câinii sunt suferă de daltonism, iar liliecii sunt orbi. Se pare că nu este chiar așa. Liliecii sunt capabili să vadă, însă nu au cea mai bună vedere, iar câinii la rândul lor sunt capabili să diferențieze culorile, însă nu în același mod cum o face omul. Omul are trei receptori de culoare, pe când câinele are doar două și nu este capabil să perceapă doar culoarea roșie. Totuși, ar putea oare un calmar să considere un câine bolnav de daltonism, luând în considerație că el percepe doar culoarea albastră? În același timp, șerpii disting foarte puțin gama simplă de culori, deși foarte bine le percep într-un diapazon infraroșu. Albinele, la rândul lor, disting doar culorile albastru, galben și ultraviolet. Vă mai reamintiți cât de mic este spectrul vizibil la oameni în comparație cu spectrul general al radiațiilor electromagnetice? Este imposibil să vă imaginați o culoare pe care nu ați văzut-o niciodată și este imposibil să explicați unui om orb de la naștere cum arătă culoarea roșie. Nu există cuvinte care ar putea explica adevăratul sens al culorilor. Am putea lua ca exemplu fluturii, care la fel ca oamenii au 3 receptori ai luminii și încă doi receptori în plus, care disting culori necunoscute omului.
- Lumina personală
Probabil ați auzit fraze cum ar fi: „Ai o aură purpurie fantastică!” sau „Astăzi pur și simplu strălucești!”. Se pare că în asemenea fraze se ascunde un adevăr. Oamenii de știință de la universitatea din Kyoto au descoperit că oamenii emană o lumină vizibilă, însă această lumină este de 1 000 de ori mai slabă decât lumina observabilă cu ochiul liber. De asemenea ei au descoperit că aura noastră este mai strălucitoare pe la orele 4 ziua. Ei atribuie acest fenomen subproduselor metabolismului nostru – radicalilor liberi.
Cu cât este mai mare distanța dintre sursa de lumină și observator, cu atât lumina devine mai slabă. Acest lucru se întâmplă nu din cauza că lumina își pierde din putere sau se absoarbe de alte obiecte, dar din cauza că această energie a luminii se răspândește pe o suprafață mai mare înainte de a ajunge la om. Soarele strălucește la fel de tare în toate direcțiile, deoarece lumina se răspândește în toate direcțiile în cantități egale. Cu cât distanța este mai mare, cu atât lumina este mai răspândită, și acest proces poate dura până când lumina nu se va diviza în miliarde de fotoni individuali care zboară în toate direcțiile. De asemenea, lumina este un purtător de informații. Datorită luminii aflăm despre locația altor stele și galaxii, compoziția și direcția lor de mișcare.
