Ted talk · Section 4

自然界中最稀有的颜色是什么

你眼前看到的所有颜色都能在自然界中找到。植物、动物或者矿物质让任何色彩都得以想象。

Level: HSK6 · 75 sentences

Transcript

你眼前看到的所有颜色都能在自然界中找到。
植物、动物或者矿物质让任何色彩都得以想象。
但是，哪种颜色是你最难在自然界中看到的呢？
有两个因素使一些颜色在自然界中变得很稀有：
物理因素和生物进化因素。
我们从物理因素开始讲。
色彩是由各种波长的光与物体互相作用而产生的。
而大多数你在屏幕外看到的颜色
是由两种方式的其中一种产生的。
对于以吸收光为基础的颜色，
某种特定波长的光被物体所吸收，而其他的不会。
结果是未吸收的光波产生了一个哑光的最终颜色。
大多数自然产生的颜色都是这种方式，
包括各种水果和花朵。
植物有一种丰富的色素化合物用于吸收光波，一部分光波用于光合作用，
它们利用光合作用将阳光转化为能量
而不同的植物进化出了不同的色素
使它们展现出不同的颜色
高能量的波长比低能量的波更容易被吸收。
而蓝光在可见光光谱中具有最高能量的波长
大量的色素参与了蓝光的吸收.
包括叶绿素.
通过吸收蓝波和红波来产生自然界标志性的绿色。
但是，绿光仍然是相当有能量的,
也是最常见的被色素吸收的光波。
有超过 1100 种类胡萝卜素，
这是一种吸收高能量的蓝光和绿光，
而留下低能量的红、黄光的色素。
然而，类胡萝卜素在大多数绿色植物中都有，
它们只有在叶绿素都分解掉之后才能看见
从而为度过冬天保存能量。
但是无论它们是单独工作，还是一起工作
这些色素几乎在所有的植物中都吸收蓝光。
甚至那些看上去是蓝色的水果和鲜花
实际上是含有红色或紫色的色素，
只有在特定地化学条件下才会真正转变为蓝色。
那么，自然界最稀有的颜色是蓝色吗？
不太是。
吸收光只是光产生色彩的两种方式之一。
在第二种方式中，一些波长的光会散射或者增强，
从而压倒其他光波，来决定物体的最终颜色。
这些结构性的颜色产生
是因为我们身边的一些物体是由许多微小颗粒组成的
这些微小颗粒可以形成干扰可见光的纳米结构。
例如，这片羽毛当中并没有蓝色色素。
但是当光照射它时，它的纳米结构中的电子
会以相同频率振动，像波浪一样。
这使这些微粒发送了一种有相同频率的新波，
形成了扩大和散射蓝光的一连串反应。
各种各样结构和大小的纳米结构散射不同波长的光，
一般而言散射高能量的波长是最容易的——
这使蓝色成为最常见的一种结构性颜色。
同时，低能量波长的光，如红光，只有很微弱的散射。
即使有一种生物进化出了特别的纳米结构
可以强烈散射红光
这些红光也会与其他波长产生共振，
只有在一些特别的观察和照射的角度才会展现红色。
现在自然界中最稀有的颜色有了两个竞争者：
吸收光为基础的哑光蓝色和结构性闪烁红色。
这两者中，结构性红色更加稀有。
只有一小部分动物和矿石散射红光
并且没有一种物体单独散射红光。
既然红色和蓝色都在一种方式中稀有而在另一种方式里很常见，
所以我们事实上经常可以看见这两种颜色。
所以到底哪种颜色
是结构性方式和吸收光方式都最难产生的呢？
答案是蓝紫色。
不要和紫色弄混，紫色是一种红光和蓝光的结合，
而蓝紫色只在可见光光谱中占有很小的比例。
只有极少的足够精细的纳米结构
可以单独散射出蓝紫色的光。
并且，蓝紫色的光波甚至比蓝色光波更为高能，
使它更容易被色素吸收。
所以，如果你偶然遇到紫色帝王蝶闪烁的紫色翅膀，
花些时间去好好欣赏这自然界最稀有的光谱之一。