Скільки кольорів насправді має веселка
Знамениті експерименти Ньютона зі скляними призмами, що розбивають сонячне світло, вперше, точно і ефектно продемонстрували взаємозв'язок між кольором і світлом і повністю прояснили утворення веселки: сонячне світло проходить крізь крихітні краплі води. - це також прозорі тіла - які розкладають його на випромінювання з різною довжиною хвилі, яку ми сприймаємо як кольори. Ми бачимо електромагнітний спектр видимого світла, розкладеного на випромінювання з різною довжиною хвилі.
З тих пір і до сьогоднішнього дня ми всі дізналися про ці експерименти в школі і придумали мнемічну формулу ROGVAIV (слово, утворене з ініціалів назв 7 кольорів, у порядку зменшення довжини хвилі - червоний, оранжевий, жовтий, зелений, синій, індиго, фіолетовий - щоб допомогти нам запам’ятати їх усіх, по порядку). Ми дивувались мініатюрній веселці, яка з’явилася, коли кришталева призма була розміщена в променях сонця, і ми також спробували порахувати 7 кольорів Ньютона. Пам’ятаєте, що нам не завжди було легко їх ідентифікувати? Вчитель фізики запевнив нас, що всі вони були там, але ми не могли дуже добре відрізнити фіалку індіго.
Ну, пояснення полягає в тому, що насправді справжня веселка, на відміну від тієї, яка зображена на ілюстраціях, містить величезний діапазон кольорів, довжин хвиль, з поступовим переходом від одного до іншого - безперервним спектром. Людське око може розрізнити в ньому близько 100 кольорів. І Ньютон міг би встановити більш-менш сім кольорів для його характеристики. Але саме так він хотів, щоб було сім. Саме так він вважав, що добре мати 7 основних кольорів у спектрі світла - і ви зрозумієте, чому він так хотів.
Ньютон проводив багато експериментів зі скляними призмами і світловими променями, намагаючись зрозуміти уявлення про колір. Завдяки його роботам ідея зв'язку між кольором і світлом остаточно закріпилася - проблема, яка дуже зайняла середньовічний та ренесансний світ.
Насправді інтерес до кольору багатьох вчених у XVII столітті був природним наслідком розвитку живопису в епоху Відродження, вважає історик Алан Шапіро.
У своїй роботі Artists 'Colors і Newton's Colors він досліджує цей зв'язок, роблячи висновок, що на бачення Ньютона, як і на інших вчених, впливало мистецтво, через те, як колір використовувався і розумівся в живописі. В епоху Відродження живопис еволюціонував вражаюче з точки зору розуміння понять в оптиці, а також з точки зору практичного застосування знань; художники відкрили нові барвники, нові суміші пігментів, нові відтінки, і в результаті їхнє занепокоєння розумінням явища кольору поглибилося. Робота вчених в галузі оптики також була частиною інтересу до кольору як прояву природного явища.
З іншого боку, було б неточним стверджувати, що Ньютон був першим, хто досліджував взаємозв'язок світло-колір і проводив такі експерименти з розкладанням білого світла на кілька кольорів. Явище розкладання світла при проходженні крізь осколки скла або прозорих скляних глобусів було мало відоме в середні віки. А дискусії про природу кольорів та кількість відтінків веселки були ще давнішими, ще з глибокої давнини.
Колір, його природа, його відношення до світла та різні матеріали були, отже, однією з найдавніших тем дискусій серед науковців. Книга Ньютона «Оптики» є одним з основних орієнтирів цього шляху пізнання, але це не означає, що там все так, як там написано.
Тепер ми підійшли до тієї частини, коли ми говоримо про золоту середину. Після багатьох експериментів з призмами і променями всіх кольорів Ньютон остаточно сформулював свої висновки щодо складу білого світла та його розкладання на різні кольори.
Спочатку він номінував - увага! - 5 (п’ять) кольорів: червоний, жовтий, зелений, синій, фіолетовий. Пізніше, однак, він вважав, що має бути 7 - стільки ж, скільки музичні ноти. В основі його вибору, схоже, лежала віра, успадкована від грецьких софістів, які вважали, що існує зв'язок між кольором, музичними нотами, кількістю небесних тіл у Сонячній системі (відомі на той час) та днями тижня.
Тенденція знаходити зв’язки між різними елементами, намагаючись навести порядок у цьому величезному і, здавалося б, хаотичному Всесвіті, який нас оточує, є загальновідомою особливістю людей. Багато вірувань пов'язують різнорідні елементи за допомогою чисел із особливими властивостями, "магічних чисел", які, на думку деяких людей, знаходяться як у складі природного світу, так і в створених людиною, а також є свідченням і основою гармонії. космічний.
У пошуках космічної гармонії
І Ньютон вірив у таку гармонію, у тонкі відповідності між природними явищами та світом, створеним людиною, між матеріальним та нематеріальним, між кольором та музикою, між небом та землею. Як тільки ми це зрозуміємо, його вибір із 7 основних кольорів світлового спектру, який здається прикро довільним, стає зрозумілим.
Чи мало це якесь відношення до цього Ньютон також був алхіміком? Ось ще одна маловідома і колись відома для багатьох важка річ: як сер Ісаак Ньютон, цей батько фізики, цей титан сучасної науки, був алхіміком?!
По-перше, ми повинні зрозуміти контекст, у якому відбувалися речі: у XVII столітті різні науки поступово почали визначати себе, індивідуалізувати, багато хто відриваючись від спільного стовбура, величезного і різноманітного поля яка збирає більшу частину світової науки, знання, набуті до того часу, в унікальній і величезній складній конструкції: алхімії. До того часу хімія та фізика практично не існували як самостійні науки, астрономія була тісно змішана з тим, що ми сьогодні називаємо астрологія, медицина, біологія та мінералогія, також були придатком алхімічного бачення Всесвіту. Я писав у статті про алхімію, що “Бути алхіміком у середні віки багато що означало. Лікарями часто були астрологи, математики, натуралісти, але також - або особливо - алхіміки, остання дисципліна є кордоном, який передбачав вивчення мінералогії, хімії, фізики, зоології та ботаніки, астрономії та астрології ... "
Насправді це було умовою багатьох вчених, менш спеціалізованих, ніж сьогодні, але зі складним, всеосяжним поглядом на світ, хоча багато їхніх ідей сьогодні здаються нам наївною містикою. Не дивно, що відгомін цього способу мислення продовжувався і в наступні століття, хоч і поступово слабшаючи за інтенсивністю, і що такі вчені, як Ісаак Ньютон, Роберт Бойл (відомий фізик і хімік), відомий математик і філософ Готфрід Лейбніц та інші вчені того самого інтелектуального рівня і з величезним внеском у розвиток сучасної науки були, водночас, алхіміками.
Нелегко проковтнути цю ідею, це правда; Перший біограф Ньютона, який побачив його алхімічні праці, був у жаху і не приховував свого жаху від одкровення про те, що "настільки великий дух міг принизити себе настільки", що він проводив би час за розгляданими тоді заняттями., окультні та підозрілі, наприклад, спроби перетворити неблагородні метали на золото. Так, Ньютон зробив те саме, але це занепокоєння не зменшує його заслуги бути переважно оновленим у науці. І він, як Бойл, як Лейбніц, як і інші вчені, які одночасно були пропагандистами сучасного наукового методу та алхіміками, були дітьми свого часу, фазою переходу між середньовічною алхімією та сучасними науками і залежали від концепції. на науку, що існувала ще в їхній час.
Тому алхіміки вірили у цілий концерт загадкових гармоній, що поєднували речі, що існували у цьому Всесвіті. Людина була мікросвітом всередині макросвіту, і між нею та безмежним Всесвітом навколо нього, між світом, який він створив, і світом природи існував цілий спектр тонких відповідностей та гармоній.
Тоді не здається такою дивною думка про те, що кольори повинні бути рівними за кількістю музичних нот, щоб виконати ідеальну гармонію світу. Якщо є 7 нот, нам також потрібні 7 основних кольорів; це була цілком логічна ідея у своїй простоті, навіть якщо ми не приймаємо приміщення Ньютона.
Щоб виконати таємничу гармонію 7 кольорів, Ньютон додав до оригінальних 5 кольорів Ораньє і індиго, залишаючи нам концепцію 7 кольорів спектра, які ми все ще прагнемо розпізнати у веселці або в смужці різнокольорового світла, що виходить із кришталевої призми. І вчитель фізики - одна з довгих черг тих, хто з часів Ньютона засвоїв і передав концепцію 7 кольорів веселки, вважаючи, що це просто зрозуміти, пояснити та запам’ятати.
І той факт, що за цією ідеєю, що триває у фізиці впродовж трьох століть і краще, є дивна для багатьох з нас тривожна та містична концепція про магічні відповідності між музикою та кольорами, між природними циклами та небесними тілами, не робить нічого щоб показати нам, що за очевидної та втішної простоти речі можуть бути складнішими та глибшими, ніж здаються.