Այո՜, շատ ճիշտ կարդացիք վերնագիրը, մեզ ամեն օր ջերմացնող կենսատու լուսատուն (հետաքրքիր հանգավորում ստացվեց) իրականում այլ գույնի է։

❗ Spoiler Alert և ոչ էլ կարմիր։

Եկեք միասին պարզենք, թե ինչու՞ այն դեղին չէ և իրականում ի՞նչ գույնի է [mfn]Եթե ցանկանում եք թեմայի վիդեո տաբերակը դիտել, կարող եք անցնել հղումով, բայց այնտեղ հեղինակը, ով նաև այս տեքստը գրող հեղինակն է, մի քանի սխալներ է ասում պոդկաստի մեջ։[/mfn]։

Ի՞նչ է գույնը

Նախքան Արևի գույնին անցնելը, եկեք հասկանանք, թե իրականում ինչ է այդ գույն ասվածը։

Սա առաջին հայացքից կարծես թե անիմաստ հարց է։ Մենք ենթագիտակցորեն շատ լավ հասկանում ենք գույն հասկացությունը․ խոտը կանաչ է, երկինքը կապույտ է, նարինջը … նարնջագույն է։ Շատերիս սիրած գույնը վառ կարմիրն է կամ սևը (սևը իրականում գույն չէ, այլ գույների բացակայությունը, կարդա մինչև վերջ և ինքդ կհասկանաս ինչու)։

Իրականում մենք գիտենք, որ մեր շրջապատի մարմինները չունեն սեփական լույս, նրանք բոլորն էլ անդրադարձնում են մեր այսօրվա հերոսի՝ Արևի 🌞 լույսը։ Այդ դեպքում ինչո՞ւ բոլոր մարմինները արևագույն չեն 🤔։ Բանն այն է, որ տարբեր մարմինների «գույնը» կախված է նրանց ֆիզիկական հատկանիշներից, տարբեր մարմիններ տարբեր ձև են ձևափոխում իրենց վրա ընկած լույսը։

Օրինակ, ծառերի տերևներն իրենց վառ արտահայտված կանաչ գույնի համար պարտական են քլորոֆիլ պիգմենտին, որը աշնան ընթացքում տարբեր ֆիզիկական պրոցեսների պատճառով քայքայվում է, ու երևում է տերևների դեղնանարնջագույն երանգը։

Այսինքն գույնն առաջին հերթին կապված է օբյեկտների ֆիզիկաքիմիական հատկանիշների հետ։

Եվ՛ այո, և՛ ոչ։

Գույնն այնպիսին, ինչպիսին մենք հասկանում ենք առօրյայում, նաև սուբյեկտիվ ընկալում է, այն կախված է մեր աչքերից ու մեր վիզուալ համակարգից։ Մարդու աչքն ընկալում է երեք հիմնական գույն՝ կանաչ, կարմիր և կապույտ։ Մարդու աչքի ցանցաթաղանթը պարունակում է այդ գույների հանդեպ զգայուն բջիջներ, ու այլ մարմիններից անդրադարձող լույսի հաճախությունից կախված բջիջները գրգռվում են տարբեր կերպ, ու կանաչ, կարմիր և կապույտ գույների ընկալումները խառնվելով ստեղծում են այն գույները, որ մենք շրջապատում տեսնում ենք։ Այս կենսաբանական ազդեցություններից որոշ մարդկանց մոտ կարող է նաև գունային ընկալումը խախտված լինել նորմայից, որի պատճառով ինչ-որ մարդիկ որոշ գույներ լավ չեն կարողանում ընկալել։ Բայց գիտությունը սուբյեկտիվություն չի սիրում։ Եկեք փորձենք գույնը ավելի շատ հասկանալ ֆիզիկայի տեսանկյունից։

Մեր նախորդ հոդվածներից մեկում փոքր ինչ խոսել ենք էլեկտրամագնիսական ալիքների և նրանց տեսակների մասին։ Այստեղ ուղղակի հիշեցնենք, որ բնության մեջ ամեն ինչ ճառագայթում է էլեկտրամագնիսական ալիքներ։ Վերջիններս, քանի որ ալիք են, ունեն ներդրված տարբեր հաճախություններ, օրինակ Արևից եկած լույսը տարբեր հաճախություններով ալիքների համադրություն է։

Հաճախ այդ հաճախություններից մեկը գերակայում է, հետևաբար ավելի նշանակալի է լինում դրա ազդեցությունը, և մենք ավելի շատ տեսնում ենք դրա հատկանիշները։

Այդ ալիքները փոխազդելով մեր աչքի հետ, ուղեղում առաջացնում են գունային ընկալումներ։

Այսինքն գույնը դա էլեկտրամագնիսական ճառագայաթման ազդեցությունն է մարդու աչքի վրա՝ հաճախությունների ինչ-որ տիրույթում։

Եթե մենք տեսնում ենք խարույկի կարմրանարնջագույն կրակի բոցը, ապա նրա էլեկտրմագնիսական ճառագայթները (նույն ինքը՝ լույսը) այնպիսի հաճախություններ ունեն, որոնք փոխազդելով մեր աչքի հետ առաջացնում են կարմրանարնջագույն գույնը։

Լույսի հատկանիշներն ուսումնասիրելիս 19-րդ դարի 2-րդ կեսին պարզվեց, որ էլեկտրմագնիսական ալիքներ արձակող մարմինները ճառագայթում են հետևելով որոշակի օրենքի, որը հայտնի է Պլանկի օրենք՝ գերմանացի գիտնական Մաքս Պլանկի պատվին։

Այդ օրենքից հետևում է մի գրաֆիկի տեսք, որը կոչվում է սև մարմնի ճառագայթում (այո անունը գուցե պարադոքսալ է, բայց սև մարմինը ֆիզիկայում այն մարմինն է, որը կլանում է իր վրա ընկած բոլոր ճառագայթները, դա իհարկե ֆիզիկայում իդեալականացված մարմին է, օրենքները լավ բացատրելու համար)։

Այս գրաֆիկը և Պլանկի օրենքը պարզ բառերով կարող ենք հասկանալ հետևյալ կերպ՝ ջերմաստիճանը և ալիքի հաճախությունը ունեն իրար հետ ուղղակի կապ, ինչքան բարձր է մարմնի ջերմաստիճանը, այնքան բարձր հաճախություններում է այն ճառագայթում։

Բայց մի քանի պարբերություն վերևում պարզեցինք, որ հաճախությունը և գույնը ուղիղ կապ ունեն, և հաճախությունից որոշվում է գույնը։ Այսինքն մարմնի գույնը կախված է նրա ջերմաստիճանից։

Ինչքան բարձր է ճառագայթող մարմնի ջերմաստիճանը, այնքան այն մեր աչքին կապույտ կերևա, ինչքան սառը՝ այնքան դեպի կարմիր։

Ֆիզիկայում լրիվ հակառակն է, կերպարվեստի դասին սովորածի համեմատ։😞

Այստեղ հիշենք, որ խոսում ենք ճառագայթող մարմինների մասին, ոչ թե անդրադարձնող։ Օրինակ խարույկի կրակը, աստղերի լույսը, շիկացման լամպը և այլն։

Իսկ այն մարմինները որոնք անդադարձնում են լույս, դրանց գույնը կապված է և՛ նրանց վրա ընկնող լույսի գույնից, և՛ նրանց ֆիզիկական հատկություններից, ինչպես տերևների դեպքում։

Ամփոփենք այս բաժինը։

Մենք սովորեցինք, որ գույնը դա ուղղակի ալիքների հաճախություններն են մարդու աչքում, նրանք կապված են ճառագայթող մարմնի ջերմաստիճանի հետ, ընդ որում հակադարձ համեմատական են, և կարմիր աստղերը ավելի սառն են, քան կապույտ աստղերը։

Դե ինչ, հիմա մենք պատրաստ ենք խորանալու Արևի գույների մեջ ու հասկանալու ինչու այն դեղին կամ կարմիր չէ։

Ինչո՞ւ Արևը դեղին կամ կարմիր չէ

Շատերս դպրոցում Արևը նկարելիս դեղին մատիտը միանգամից վերցրել ենք ձեռքներս ու սկսել անկյունում ժպտացող Արև նկարել։

Իսկ եթե մենք ճապոնացի լինեինք, մենք Արևը կարմիր կնկարեինք։ Այո, այո, ճապոնացի երեխաները Արևը կարմիր են նկարում, ոչ թե դեղին։

Արև նկարելը մշակույթի մաս է, տեղից տեղ կարող է փոխվել։

Քանի որ վերևի պարբերությունում հասկացանք, թե ինչ է գույնը, եկեք ֆիզիկայի օգնությամբ հասկանանք Արևի գույնը։

Գիտնականները (ոչ պարտադիր բրիտանացի), պարզել են Արևի ջերմաստիճանը, ու մակերևույթին այն կազմում է մոտ 5500 աստիճան ըստ Ցելսիուսի։ Բավականին տաք է, այո։ Մեզ հասնում են հենց Արևի մակերևույթից լույսի փնջեր, ուստի տրամաբանական է Արևի գույնի մասին խոսելիս նկատի ունենալ մակերևույթի ջերմաստիճանը, ոչ թե ներքին շերտերի, որտեղ այն հասնում է միլիոնավոր աստիճանների։

Եթե օգտվենք Պլանկի օրենքից բխող Վիննի շեղման օրենքից[mfn]Հղում ավելի մանրամասն կարդալու համար https://en.wikipedia.org/wiki/Wien%27s_displacement_law [/mfn]ու ջերմաստիճանից կախված հաշվենք Արևին համապատասխանող ալիքի հաճախությունը, իսկ դրանից էլ ստանանք ալիքի երկարությունը (այն ուղղակի ավելի հարմար է պատկերացնելու համար), կստանանք, որ Արևին համապատասխանում է մոտ 502 նանոմետր (նանոմետրը մետրից մեկ միլիարդ անգամ փոքր է)։

Եթե նայենք լույսի օպտիկական սպեկտրը, որտեղ ըստ գույների նշված է նաև ալիքի երկարություները, կտեսնենք, որ այդ թիվը համապատասխանում է ցիան գույնի ու կանաչին, ավելի շատ դեպի կանաչ։

Վերևի գրաֆիկից էլ երևում է, որ Արևի սև մարմնի ճառագայթման պիկն ընկնում է կանաչ գույնի վրա!

Այսինքն պետք է Արևը կանաչ երևար։

Բայց մենք երբեք Արևը կանաչ չենք տեսնում՝ բացառությամբ, եթե մենք շատ բախտավոր նավաստի չենք։

Սա ինչպե՞ս հասկանանք։ 🤔

Բայց այստեղ մեկ ուրիշ հարց է առաջանում։ Արդյո՞ք դուք տեսել եք կանաչ աստղ 🤔։

Եթե այս տեքստը կարդում եք գիշերով, մոտեցեք պատուհանին, անջատեք ձեր շրջապատի լույսերը, ու սկսեք աստղերին նայել ու փորձել գտնել կանաչ աստղ։

Իրականում չեք կարող, որովհետև կանաչ աստղեր չկա՛ն [mfn]Ֆիզիկայից հետևում է որ կանաչ աստղեր չկան, բայց կան աստղեր, որոնք այլ ֆիզիկական երևույթների պատռաճով կարող են երևալ կանաչ։ Ավելին հղումով։[/mfn]։

Իսկ ինչո՞ւ։

Հարցը նրանում է, որ երբ սև մարմնի ճառագայթման պիկն ընկում է կանաչի վրա, այն սպեկտրի գրեթե մեջտեղում է, և այստեղ համադրվում են մնացած բոլոր ճառագայթումների ազդեցությունները։ Երբ կարմիրի դեպքում գրաֆիկը շեղված է մի կողմ, կապույտի դեպքում այլ կողմ, մենք շատ լավ տեսնում ենք այդ տարբերությունները, բայց կանաչի համար մենք տեսնում ենք լույսերի միաձուլում։

Բայց լավ, համոզված եմ, որ բոլորդ էլ տեսել եք կարմիր կամ դեղին Արև, ինչպե՞ս կարող է ֆիզիկան ու պարզ հաշվարկը մեզ խաբել։

Արևի ճառագայթները մինչև մեզ հասնելն, անցնում են մթնոլորտի լայն շերտով, և կախված մթնոլորտի հատկանիշներից ցրվում են մթնոլորտում։ Այստեղ է առաջանում երկնքի կապույտը, արևածագի դեղինը և մայրամուտի կարմիրը։

Բանն այն է, որ մթնոլորտի հաստ շերտի միջով անցնելիս արևի ճառագայթները թեքվում են դեպի սպեկտրի կարմիր կողմը՝ առաջացնելով այդ դեղնավուն երանգը, մանրամասն այս երևույթի մասին կարող եք կարդալ մեր այլ հոդվածում։

Ուշադիր ընթերցողը կնկատեր, որ այստեղ ասեցինք դեղնավուն գույնը, բայց չասեցինք, թե կարմիր գույնը որտեղից։ Դա էլ մտածեք ու առաջարկեք ձեր տարբերակը, թե ինչու է Արևը մայրամուտին կարմիր երևում իսկ արևածագին դեղին։

Այսինքն, եթե ցերեկվա ընթացքում կարողանանք նայել Արևին, դեղնավուն երանգը չենք նկատելու, քանի որ այն անցնում է մթնոլորտի ավելի քիչ շերտի միջով և ճառագայթները շատ չեն շեղվում։ Բայց չփորձեք ուղիղ երկար նայել Արևին, դուք միանգամից կվնասեք ձեր տեսողությունը, սպասեք մինչև այն ամպերի բարակ շերտի մեջ մտնի ու նայեք, այդ ժամանակ կիմանաք նրա իսկական գույնը։

Իսկ եթե ձեր մոտ գիշեր է, կամ ամպեր չկան, կամ ամբողջ երկինքը փակ է ու լրիվ ամպամած, շարունակեք կարդալ հոդվածը, որպեսզի իմանաք, թե որն է Արևի իրական գույնը։

Իրականում ի՞նչ գույնի է այն

Մենք տեսանք, որ մթնոլորտը կարող է մեծ ազդեցություն ունենալ գույների վրա, այդ պատճառով, որպեսզի ճիշտ հասկանանք Արևի գույնը, եկեք դուրս գանք մթնոլորտից (առայժմ մտովի)։

Երբ դուրս ենք գալիս մթնոլորտից, իհարկե գտնվելով միջազգային տիեզերակայանում (ՄՏԿ, որի մասին գիրքը կարող եք գտնել այստեղ), երբ ՄՏԿ-ի իլյումինատորը ուղղվի դեպի Արևը, մեր տեսախցիկով արագ նկարենք այն, քանի որ աչքով երկար նայելը կարող է վնասել մեր տեսողությունը, ու նայենք ստացված նկարի գույնին։

Կտեսնենք մութ Տիեզերքի ֆոնին պայծառ շողացող սպիտակ Արևը։ Փաստորեն Արեգակը իրականում սպիտակ է։ 😮

Ինչպե՞ս հասկանանք սա։

Բանն այն է, որ Արևը պարունակում է էլեկտրմագնիսատական ճառագայթման օպտիկական բոլոր ալիքները, և նրանց մեջ գերակշռում է օպտիկական սպեկտրի մեջտեղում ընկած գույնը՝ կանաչը, ահա թե ինչու բոլոր գույների ազդեցությունը միաձուլվում է։

Իսկ մենք գիտենք Նյուտոնի ժամանակներից, որ բոլոր գույների միաձուլումը դա սպիտակ լույսն է, ինչպես ստացել էր Նյուտոնը պրիզմայով իր հայտնի փորձում, որն էլ որ երևում է Փինկ Ֆլոյդ հանրահայտ ռոք խմբի (այո իմ սիրած խմբերից մեկի) ալբոմներից մեկի շապիկին։

Այսպիսով Արևը սպիտակ աստղ է։

Բայց շատերս համացանցում տեսել ենք ՆԱՍԱ-ի կողմից հրապարակված Արևի նկարներ, որոնք արվել են նույնիսկ ինչ-որ տիեզերական սարքերի օգնությամբ և այդ նկարներում Արևը դեղնակարմրավուն է։

Այստեղ պատճառը ուղղակի այն է, որ այս նկարներն անցնում են մշակման տարբեր փուլեր, ու կախված, թե ինչ ինֆորմացիա ենք ցանկանում ստանալ նկարից, կարող ենք այլ կերպ մշակել։ Դեղնակարմրավուն այս երանգը թույլ է տալիս ավելի լավ տեսնել նկարները, Արևը նկարում են նաև այլ գունային դիապազոնում։

Նաև կա կարծիք, որ քանի որ Արևը մենք ավելի շատ պատկերացնում ենք դեղին, ելնելով մեր մշակույթային առանձնահատկություններից, դրա համար էլ ավելի տարածված են այդ ֆիլտրով արված նկարները։

Այստեղ կա ևս մեկ բայց։ Ովքեր որ կարդացել են աստղագիտության դասագրքեր, կամ կլասիկ նյութեր աստղերի դասի մասին, գիտեն որ Արևը G2 կարգի աստղ է, իսկ G դասը աստղագիտության մեջ հայտնի է որպես «դեղին թզուկ»։ Այդ ինչպե՞ս է ստացվում, որ ֆիզիկայից Արևը պետք է լինի սպիտակ, Տիեզերքում սպիտակ է, իրականում սպիտակ է, բայց աստղագետները նրան անվանում են դեղին, այն էլ թզուկ։

Իրականում «դեղին թզուկ» տերմինը սխալ տերմին է, աստղագիտության տեսանկյունից, G դասի բոլոր աստղերի գույնը տատանվում է սպիտակից մինչև սպիտակաթեթևդեղնավուն, բայց ոչ երբեք լրիվ դեղին։

Սա պատմական սխալ է, և կարող է կապված լինել նրա հետ, որ Արևին «դեղին թզուկ» անունը տված գիտնականերն էլ նրան դեղին են ընկալել, ու փոքր ժամանակ նրանք էլ են դեղին մատիտով նկարել [mfn]Կարծիքը այս հոդվածի հեղինակինն է։[/mfn]։

Գուցե նաև «դեղին թզուկ» անվանումը կապված է նրա հետ, որ համացանցում տարածված Արևի բոլոր նկարները դեղնակարմրավուն երանգով են, ով իմանա 🤷‍♂️ ։

Ամփոփում

Այսպիսով, մենք շատ բան սովորեցինք այսօր, հասկացանք ինչ է գույնը մեր ընկալման և ֆիզիկայի տեսանկյունից, ինչու են մարդիկ Արևը դեղին կամ կարմիր ընկալում, հասկացանք որ ճապոնացի երեխաները տարբերվում են մեզանից շատերից՝ Արևին ընկալելու իմաստով, գիտության մեթոդներով գիտնակններին «սխալ հանեցինք» ու համոզվեցինք, որ Արեգակի իրական գույնը սպիտակն է։

Դե ինչ հաջորդ անգամ մեզ ջերմացնող աստղին նայելիս կիմանք նրանից ինչ գույներ պետք է ակնկալենք, և հիշեք, որ Արևին չի կարելի երկար նայել, իսկ երկար նայելուց պարտադիր պետք է օգտագործել մուգ ապակի, կամ արևային ֆիլտրեր։