我們生活在一個沒有顏色的世界,你有發現嗎?

如果滋養萬物生長的是水,觸發人類文明的是火,那麼顏色代表著什麼呢?你看到的顏色是真實的嗎?

當我們睜開眼,眼前不是漆黑一片,與其說是眼睛賜予了我們一份光明,不如說是光明先賜予了我們眼睛能看到明媚的權利。

光是視覺的奇蹟,它與黑暗作對,和“真理”同名,很多人渴望自己擁有光一般的速度,光是一種物理,但它是一種物質嗎?

其實我們我們生活在一個沒有顏色的世界,只是因為光,一切都變了……


我們生活在一個沒有顏色的世界,你有發現嗎?

眼與色與光的關係

雨過天晴,萬物甦醒,光線折射到水滴上,一道彩虹不久懸於天際,從外到內我們可以看到赤橙黃綠青藍紫七種顏色,它和太陽相對,形成了一道絕美的風景。

在我們的眼睛裡,擁有兩種感覺器官:敏感卻只能感知黑白的視杆細胞,還有不敏感卻對很多顏色都明明白白的視錐細胞。當我們想要去理解一個東西的顏色時,大腦位於視網膜上的兩種細胞會和大腦互相作用發出信號。

在我們眼睛裡的三種視錐細胞分別識別紅、綠、藍三種顏色,當感知到光線的時候,視錐細胞會釋放出視蛋白和載色體分子,會讓我們能夠分辨彩色。


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視杆細胞則通過釋放視網膜的紫質色素得到分辨率較高的單色像,這些化學介質彼此產生反應,生成與之對應的電信號。經過視網膜對各項結構和對比度的分析後,這些信號會被傳遞到視覺皮層,視覺皮層會將這些複雜的圖像信息進行處理。

所以,我們看到的彩虹顏色實際上是光,而物質之所以會有色彩,是因為吸收了可見光的能量的電磁波,表現出了我們能分辨出的顏色,自然界有不同波長的光,且沒有一樣屬於“顏色”

可見光是人眼可以捕捉到的部分電磁波譜,正常情況下我們最容易接受到555nm的波,可以感知400~700nm的電磁波長。

這些波長被我們的眼睛捕捉,我們看見的顏色也因此產生。


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光的本質

關於這個問題的討論幾乎延續了一個世紀,1678年克里斯蒂安·惠更斯提出“光的波動說”,即光不是粒子而是波組成的,這一理論成功吸引了正對光琢磨不休的牛頓,牛頓先是思量一番,接著靈光一閃,提出問題:如果在彈性介質這裡光是震盪的,光就應該是從新的擾動中心發散的,所以你要說光是波這是不對滴。牛頓後來還在《光學》提出了微粒子理論:光是微小的粒子組成的。


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但不論光是粒子還是波,實際都只是解釋出了部分光的現象,這個問題最終還是通過量子理論解釋了,不僅解決了這個問題,量子電動力學也解釋出光與物體是如何進行相互作用的,。

光既可以看成波也可以看作光子,一切微觀粒子都具有波粒二象性,微觀狀態下的粒子有時顯示出波動性,有時顯示出粒子性,在不同條件下在波動和粒子中搖擺不定,所以說它是個牆頭草也不為過。


我們生活在一個沒有顏色的世界,你有發現嗎?

“五光徘徊,十色陸離。”世界再怎麼豐富多彩,其實人眼能看見的也只有能和光產生作用的東西,而在微觀世界,我們的眼睛,幾乎就沒什麼用武之地了。我們總是需要藉助枯燥的數學、複雜的物理等科學去先一步窺探這個世界的真實和豐富,不然當很多人因為顏色讚美一個事物時,也許並不知道讚美的對象其實有誤。

所以說眼睛和心會騙人,唯有數學最真誠,這句話某種角度來說一點錯都沒有。


我們生活在一個沒有顏色的世界,你有發現嗎?

那麼,你會更相信自己的眼睛,還是更願意相信科學呢?歡迎說出你的看法~


本文參加【科學V計劃】,內容為作者原創。


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