Képzelj magad elé egy szivárványt: vörös, narancs, sárga, zöld, indigó, kék és ibolya. Ezek a spektrumszínek a fehér fény fénytöréséből erednek, amelyhez a prizmát az esőcseppek adják. Ezt a 17. század óta tudjuk, Sir Isaac Newtonnak köszönhetően. De azt tudod, hogy ezek közül melyik fordul elő a legritkábban a természetben?
A színek ritkaságát a természetben két tényező határozza meg: a fizika és az evolúció.
Ha a fizikai részt nézzük, akkor a fény hullámhosszát kell vizsgálnunk, valamint azt, az miként lép kölcsönhatásba a minket körülvevő tárgyakkal.
Az emberi szem számára egy tárgy színe szubjektív élményt jelent:
ha valamit pirosnak látunk, akkor az azt jelenti, hogy a tárgy elnyeli az (emberi szem számára) látható fénytartomány minden frekvenciáját, kivéve a piros érzetet keltő hullámhosszakat.
A természetben előforduló színek többségét emiatt látjuk annak, aminek, beleértve számos gyümölcs és virág színét is.
Pigmentek, fotoszintézis és színek
A növények tele vannak pigmenteknek nevezett vegyületekkel, amelyek elnyelik a fényhullámokat a fotoszintézis részeként, amely folyamat során a napfényt energiává alakítják. Bár a különböző növények különböző pigmenteket fejlesztettek ki, amelyek különböző színeket eredményeznek, a magasabb energiájú hullámhosszakat könnyebben elnyelik, mint az alacsonyabb energiájúakat.
A kék fény a látható spektrumban a legmagasabb energiájú, illetve hullámhosszúságúak közé tartozik. Számos pigment fejlődött ki a kék fény elnyelésére, köztük a klorofill, amely elnyeli a kék és a vörös színt, és így a természet védjegyének számító zöldet eredményezi.
Egy bizonyos pigmentfajtának, a karotinoidoknak több mint 1100 típusa létezik. Ezek elnyelik a nagy energiájú kék és zöld fényt, miközben a kisebb energiájú vörös és sárga fényt hátrahagyják. Bár a karotinoidok a legtöbb zöld növényben jelen vannak, csak ősszel válnak dominánssá, amikor a klorofill lebomlik, hogy energiát takarítson meg a télre.
De akár egyedül, akár egymás mellett működnek, ezek a pigmentek gyakorlatilag minden növényben elnyelik a kék fényt.
Valójában még a kéknek tűnő gyümölcsök és virágok sem tesznek másképp, vörös vagy lila pigmenteket tartalmaznak, és csak bizonyos kémiai körülmények között válnak valójában kékké.
A kék vagy a vörös lenne a legritkább szín a természetben?
A fényelnyelés mellett az egyes hullámhosszok szétszóródásával és felerősödésével is keletkeznek a színek. Ezeket szerkezeti színeknek hívjuk, mivel a felületek szerkezetének jellemzői alakítják őket. Vegyük például a madarak tollazatát: a madártoll rétegeinek vastagsága megközelíti a fény hullámhosszát, a visszaverődés során a fénysugarak más-más rétegekből fordulnak vissza, vagy összeadódnak, vagy kioltják egymást, így ragyogó színeket hoznak létre. A lepke szárnyának csodálatos színezete is abból adódik, hogy
a lepkeszárny mikroszkopikus szerkezete mint egy háztető cserépfedélzete, rétegezve veri vissza a fényt.
A különböző formájú és méretű szerkezetek a legkönnyebben a nagy energiájú hullámhosszokat szórják, vagyis a kék a leggyakoribb szerkezeti szín. Eközben az olyan alacsony energiájú hullámhosszú fényeket, mint a vörös, csak gyengén szórják.
De akkor kék vagy vörös…?
A legritkább szín a természetben
Egyik sem, a válasz az ibolya. Nem tévesztendő össze a lilával, amely a vörös és a kék fény kombinációja, az ibolya a látható fény spektrumának egy kis részét foglalja el. Csak néhány olyan szerkezet létezik, amely elég finom ahhoz, hogy ezt az ibolyaszínt eredményezze. Az ibolyaszín hullámhosszok még a kéknél is magasabb energiájúak, így a pigmentek valószínűleg elnyelik őket.
Ha valaha lehetőséged nyílik egy lila császárlepke ibolyaszínű szárnyait megcsodálni, akkor jusson eszedbe, hogy a természet egyik legritkább látványosságához van szerencséd.
