Цвет. Захватывающее путешествие по оттенкам палитры

Вселенная пульсирует энергией, которую мы называем электромагнитными волнами. Диапазон частот электромагнитных волн огромен – от радиоволн, длина которых иногда может достигать более десяти километров, до крошечных космических волн, длина которых всего около миллиардной доли миллиметра. В этом диапазоне находятся рентгеновские лучи, ультрафиолетовые и инфракрасные, а также волны, передающие изображение и звук для телевидения, и гамма-лучи. Но среднестатистический человеческий глаз может рассмотреть лишь малую часть этого обширного диапазона волн – от 0,00038 до 0,00075 миллиметра. Кажется, это совсем немного, но для наших глаз и нашего разума приведенные числа – просто волшебство. Мы ощущаем этот диапазон волн как видимый свет и можем различить в нем около десяти миллионов оттенков. Когда наши глаза видят весь спектр видимого света, они воспринимают его как «белый». Когда волны определенной длины отсутствуют, луч света воспринимается как «цветной».

Таким образом, когда мы видим «красный» свет, то на самом деле наблюдаем часть электромагнитного спектра с длиной волны около 0,0007 миллиметра, при этом волны другой длины отсутствуют. Наш мозг (и наш язык) сообщает нам, что это «красный», нередко навешивая культурные ярлыки, согласно которым это цвет власти, или цвет любви, или же, возможно, цвет дорожного знака, означающий, что мы должны остановиться.

В 1983 году американский ученый Курт Нассау определил пятнадцать способов, с помощью которых может возникать цвет[3], и этот список может (если вам повезет услышать его) звучать скорее как дурацкая песенка из мюзик-холла: «вибрации, облучение, накаливание/переходы и преломления, рассеивание белого света…» – все очень сложно. Но, если сказать это простым языком, можно назвать две основные причины возникновения цвета: химическую и физическую. К порожденным «химически» цветам относятся яркие зеленые и желтые цвета на обложке этой книги, нежные или дерзкие оттенки цветочных лепестков, голубизна лазурита, цвет вашей и моей кожи.

Эти химически порожденные цвета появляются потому[4], что соответствующие краски поглощают определенную часть белого света и отражают остальное. Таким образом, зеленое стекло на обложке книги просто поглощает красные и оранжевые волны белого света и отражает зеленые – так мы их и «видим». Но главный вопрос – почему? Почему одни вещества поглощают красный свет, а другие – синий? И почему другие – «белые» – вообще не способны поглощать слишком много света?

Если вы, как и я, не являетесь ученым, то, вполне вероятно, у вас появится желание пропустить этот раздел, но вам стоит остаться, потому что это удивительная история. Говоря о «химическом» цвете, важно помнить, что свет действительно влияет на объект. Когда свет падает на лист растения, мазок краски или кусок масла, он фактически заставляет предмет перестраивать электроны в процессе, называемом «перескок электрона». Вот все электроны спокойно парят внутри атомов, как вдруг на них падает луч света. Представьте, что певица выпевает высокую ноту «до» и разбивает бокал, потому что голос попадает в резонанс с его естественным колебанием. Нечто подобное происходит и с электронами, если луч света попадает в резонанс с их естественным колебанием. Он сталкивает их на другой энергетический уровень, и этот кусочек света, эта разбивающая стекло «нота», расходуется и поглощается. Остальное отражается, а наш мозг воспринимает это как «цвет».

По какой-то причине легче понять идею действия электромагнитных волн, фактически изменяющих то, на что они попадают, говоря о невидимых волнах, таких как рентгеновские лучи. Трудно поверить, что свет – прекрасный, доброжелательный белый свет – также изменяет почти любой объект, на который падает, а не только те, что содержат хлорофилл и ожидают лучи света того подходящего спектра, который запустит в них процесс фотосинтеза.

Лучший способ понять это – думать не столько о том, что что-то «является» цветом, сколько о том, что свет «делает». Атомы в спелом помидоре заняты тем, что дрожат – или танцуют, поют; используемые метафоры могут быть такими же радостными, как и цвета, которые они описывают, – и, когда на них падает белый свет, они поглощают большую часть синего и желтого спектра и отражают красный. Парадоксально, но это означает, что «красный» помидор на самом деле поглощает все длины волн, кроме красной. Неделей раньше эти атомы танцевали бы немного другой танец – поглощали красный свет и отражали остальные, а в результате мы бы видели зеленый помидор.