С каждым годом наука движется всё быстрее. То, что нашим бабушкам и дедушками казалось фантастикой - уже привычно нашим детям, но есть дисциплины, в которых существует барьер, за который человек никогда не сможет зайти из-за природных ограничений. Одно из таких ограничений - устройство нашего зрения, а также в общем, понятие "видеть".
Немногие люди задумываются над тем, что такое цвет, а ведь на самом деле - никаких цветов в природе не существует, люди их выдумали, для удобства!
"Так почему же цветов не существует?" - спросите меня вы, ведь, оглядевшись вокруг, вы, скорее всего, обнаружите полную цветовую гамму. Например: передо мной сейчас стоит синий стакан, рядом лежит красно-белый карандаш, а на подоконнике стоит цветок с зелёным стеблем и листьями, но на самом деле - всё это лишь модель в моей голове.
Подумайте, что такое "видеть"?
Чтобы что-то увидеть, нам нужен свет, электромагнитная волна.
Эта волна ударяется о поверхность чего-то и отражается от нее, попадая в ваши глаза. Волна содержит информацию об объекте, которую ваш мозг использует, чтобы создать изображение - так что вы не можете увидеть что-то без взаимодействия с этим.
"Видеть" - это "трогать", воспринимать волну.
Активный процесс, не пассивный.
Вернёмся к цвету: думаю, теперь вы уже догадываетесь - цвет определяет то, какие именно волны отражает предмет, на который мы смотрим.
Объект можно увидеть, только если он отражает или пропускает свет. Если же объект почти полностью поглощает падающий свет, то объект принимает черный цвет. А когда объект отражает почти весь падающий свет, он принимает белый цвет. Таким образом, можно сразу сделать вывод о том, что цвет объекта будет определяться количеством поглощенного и отраженного света, которым этот объект освещается. Способность отражать и поглощать свет определятся молекулярной структурой вещества, иначе говоря — физическими свойствами объекта. Цвет предмета «не заложен в нем от природы»! От природы в нем заложены физические свойства: отражать и поглощать.
Цвет объекта и цвет источника излучения неразрывно связаны между собой, и эта взаимосвязь описывается тремя условиями.
— Первое условие: Цвет объект может принимать только при наличии источника освещения. Если нет света, не будет и цвета! Красная краска в банке будет выглядит черной. В темной комнате мы не видим и не различаем цветов, потому что их нет. Будет черный цвет всего окружающего пространства и находящихся в нем предметов.
— Второе условие: Цвет объекта зависит от цвета источника освещения. Если источник освещения красный светодиод, то все освещаемые этим светом объекты будут иметь только красные, черные и серые цвета.
— И наконец, Третье условие: Цвет объекта зависит от молекулярной структуры вещества, из которого состоит объект.
Забавно получается, цвет объекта определяет как раз то, что он отражает, а не поглощает.
Насколько маленькие объекты мы можем видеть
Вернёмся к тому, что свет - это волна, а у любой волны есть длина. В частности, видимый спектр состоит из диапазона длин от 380 нанометров (фиолетовый) до 740 нм (красный). Тепер обратимся к размерам атомов, какого размера самый большой?
Это - атом Цезия его размер 225 пм (пикометров) что на три порядка (в 1000 раз) меньше длины видимой волны! То есть волны просто огибают частицу, не сталкиваясь с ней. Это означает, что, используя любые оптические приборы, человек никогда не сможет увидеть атом или молекулу, не говоря уже о нейтронах, протонах и электронах.
Значит ли это, что внешность этого маленького мира для нас навсегда останется загадкой? Не совсем, человек не может, в традиционном понимании, увидеть такие маленькие объекты, но компьютер?..
Про туннельные микроскопы и другие соображения учёных на эту тему я напишу отдельную статью, если вам понравилась эта - поставьте лайк, пожалуйста, и подпишитесь, чтобы не пропустить продолжение. Кроме того, на моём канале уже много статей подобной тематики, уверен, вам будет интересно.