What is the rarest color in nature? - Victoria Hwang

المترجم: Shimaa Nabil المدقّق: Nawfal Aljabali

Every color you see in front of you can be found in nature.

كل لون تراه حولك يمكن أن نجده في الطبيعة.

Some plant, animal, or mineral bears almost every hue imaginable.

في نبتة ما أو حيوان أو في الأحجار المعدنية، تقريباً كل تدرج لون تتخيله.

But which of these colors are you least likely to see in the natural world?

ولكن أي من هذه الألوان من المستبعد رؤيتها في الطبيعة؟

There are two factors that drive the rarity of color in nature:

هنالك عاملان وراء ندرة لون ما في الطبيعة:

physics and evolution.

الفيزياء والتطور.

Let’s start with physics.

لنبدأ مع الفيزياء.

Colors are generated when wavelengths of light interact with objects,

تتولد الألوان عندما تتفاعل الأطوال الموجية للضوء مع الأجسام،

and most of the colors you’ve seen outside a screen

وغالبيّة الألوان التي رأيتها خارج الشاشة

were produced in one of two ways.

تم إنتاجها بواحدة من طريقتين.

In absorption-based colors,

في الألوان القائمة على الامتصاص،

certain wavelengths are absorbed by an object, while others are not.

بعض الأطوال الموجية يمتصها جسم ما، وبعضها الآخر لا.

The result is a matte final color generated by these leftover light waves.

والنتيجة هي لون غير لامع ناتج عن موجات الضوء المتبقية.

Most naturally occurring colors fall into this category,

تقع معظم الألوان الطبيعية ضمن هذه الفئة،

including those of many fruits and flowers.

بما في ذلك ألوان معظم الفواكه والأزهار.

Plants are full of compounds called pigments that absorb light waves

النباتات مليئة بمركبات تسمى “أصباغ“، تمتص موجات الضوء

as part of photosynthesis,

كجزء من التمثيل الضوئي،

the process by which they convert sunlight into energy.

العملية التي تحوّل فيها النبتة ضوء الشمس إلى طاقة.

While different plants have evolved different pigments

بينما طورت نباتات مختلفة أصباغاً مختلفة

that result in different colors,

التي نتجت عنها ألوان مختلفة،

higher energy wavelengths are more easily absorbed than lower energy ones.

فإن أطوال موجات الطاقة العالية تُمتصّ بسهولة أكبر من تلك ذات الطاقة الأقل.

And blue light has some of the highest energy wavelengths

والضوء الأزرق له بعض من أعلى الأطوال الموجية للطاقة

in the visible spectrum.

في الطيف المرئي.

Numerous pigments have evolved to absorb blue light,

تطورت أصباغ عديدة لامتصاص الضوء الأزرق،

including chlorophyll, which absorbs blue and red wavelengths

بما في ذلك الكلوروفيل، الذي يمتص الأطوال الموجية الزرقاء والحمراء

to produce nature’s trademark green.

لإنتاج اللون الأخضر المميز للطبيعة.

However, green light is still fairly energetic,

ومع ذلك، لا يزال الضوء الأخضر نشطاً إلى حد ما،

and the most common class of pigments evolved to absorb these wavelengths

وقد تطورت أكثر فئات الأصباغ شيوعاً لامتصاص هذه الأطوال الموجية

as well.

أيضاً.

There are over 1,100 types of carotenoids,

هناك أكثر من 1100 نوع من الكاروتينات،

pigments which absorb high energy blue and green light,

وهي أصباغ تمتص الضوء الأزرق والأخضر عالي الطاقة،

while leaving behind the lower energy red and yellow light.

بينما تترك وراءها الضوء الأحمر والأصفر ذو الطاقة المنخفضة.

While carotenoids are present in most green plants,

بينما توجد الكاروتينات في معظم النباتات الخضراء،

they only become visible each fall when chlorophyll gets broken down

فإنها تصبح مرئية فقط كل خريف عندما يتحلل الكلوروفيل

to save energy for the winter.

لتوفير الطاقة لفصل الشتاء.

But whether they’re working alone or side by side,

ولكن سواء كانوا يعملون بمفردهم أو جنباً إلى جنب،

these pigments absorb blue light in virtually all plants.

فإن هذه الأصباغ تمتص الضوء الأزرق في جميع النباتات تقريباً.

Even fruits and flowers that appear blue

حتى الفواكه والزهور التي تظهر باللون الأزرق

actually have pigments that are red or purple,

تحتوي في الواقع على أصباغ حمراء أو أرجوانية،

and only truly turn blue under specific chemical conditions.

وتتحول حقاً إلى اللون الأزرق فقط في ظل ظروف كيميائية محددة.

So, is blue the rarest color in nature?

إذن، هل اللون الأزرق هو أندر لون في الطبيعة؟

Not quite.

ليس تماماً.

Absorption is just one of the two main ways light generates color.

الامتصاص هو إحدى الطريقتين الرئيسيتين لتوليد اللون.

In the second method, some wavelengths are scattered and amplified—

في الطريقة الثانية، يتم تشتيت بعض الأطوال الموجية وتضخيمها -

overpowering the others to determine an object's final color.

بحيث تتغلب على الأطوال الموجية الأخرى لتحديد اللون النهائي للكائن.

These structural colors occur

تحدث هذه الألوان الهيكلية

because some objects around us are made of microscopic particles

لأن بعض الأشياء من حولنا مصنوعة من جزيئات مجهرية

which can form nanostructures that interfere with visible light.

يمكن أن تشكل بنى نانوية تتداخل مع الضوء المرئي.

For example, this feather has no blue pigments in it.

على سبيل المثال، هذا الريش ليس به أصباغ زرقاء.

But when light strikes it, the electrons within its nanostructure

ولكن عندما يضربها الضوء، فالإلكترونات الموجودة في بنيتها النانوية

vibrate at the same frequency as the weight.

تهتز بنفس تردد الوزن.

This makes the particles send out a new wave with the same frequency,

هذا يجعل الجسيمات ترسل موجة جديدة بنفس التردد،

starting a chain reaction that amplifies and scatters blue light.

لتبدأ تفاعلاً متسلسلاً يضخم الضوء الأزرق وينثره.

Nanostructures of various shapes and sizes scatter different wavelengths,

تبعثر الهياكل النانوية ذات الأشكال والأحجام المختلفة أطوال موجية مختلفة،

but they typically scatter high-energy wavelengths most easily—

لكنها عادةً ما تشتت أطوال موجات عالية الطاقة بسهولة أكبر،

making blue the most common structural color.

مما يجعل اللون الأزرق هو اللون البنيوي الأكثر شيوعاً.

Meanwhile, low-energy wavelengths like red are only weakly scattered.

في نفس الوقت، الأطوال الموجية منخفضة الطاقة مثل اللون الأحمر مبعثرة بشكل ضعيف.

Even when something evolves specific nanostructures

حتى عندما يتطور شيء ما هياكل نانوية معينة

that strongly scatter red light

تشتت الضوء الأحمر بشدة،

they still resonate with other wavelengths,

فإنها لا تزال تتفاعل مع أطوال موجية أخرى،

only appearing red at some angles of illumination and observation.

وتظهر باللون الأحمر فقط في بعض زوايا الإضاءة والمراقبة.

This gives us two contenders for nature’s rarest color:

هذا يعطينا متنافسين على لون الطبيعة الأكثر ندرة:

absorption-based matte blues and structural iridescent reds.

أزرق غير لامع قائم على الامتصاص، وأحمر قزحي بنيوي.

Between these two, structural reds are much rarer.

بين هذين، يكون اللون الأحمر البنيوي أكثر ندرة.

Only a handful of animals and rocks scatter red light

فقط حفنة من الحيوانات والصخور تبدد الضوء الأحمر

and none of them scatter red light exclusively.

ولا تشتت الضوء الأحمر على وجه الحصر.

But since red and blue are rare in one way and common in another,

ولكن نظراً لأن اللونين الأحمر والأزرق نادران بطريقة ما ومشتركان في طريقة أخرى،

we actually end up seeing both colors quite often.

فإننا في الواقع ننتهي برؤية كلا اللونين في كثير من الأحيان.

So what color is least likely to be generated

إذن ما هو اللون الأقل احتمالاً أن يتولد

in structural and absorption-based forms?

في الأشكال الهيكلية والقائمة على الامتصاص؟

The answer is violet.

الجواب البنفسجي.

Not to be confused with purple, which is just a combination of red and blue light,

لا ينبغي الخلط بينه وبين اللون الأرجواني، الذي هو مجرد مزيج من الضوء الأحمر والأزرق،

violet occupies a small portion of the visible light spectrum.

يحتل البنفسجي جزءاً صغيراً من طيف الضوء المرئي.

There are only a few nanostructures precise enough

لا يوجد سوى عدد قليل من الهياكل النانوية الدقيقة بما يكفي

to exclusively scatter violet light.

لتشتت الضوء البنفسجي بشكل حصري.

And violet wavelengths are even more energetic than blue ones,

والأطوال الموجية البنفسجية أكثر نشاطاً من الموجات الزرقاء،

making them likely to be absorbed by pigment.

مما يجعل من المحتمل أن تمتصها الصبغة.

So if you ever stumble onto the iridescent violet wings

لذا، إذا عثرت على الأجنحة البنفسجية المتقزحة اللون

of a purple emperor butterfly,

لفراشة إمبراطور أرجوانية،

take a second to appreciate one of nature’s rarest spectacles.

خذ ثانية لتقدر أحد أندر مناظر الطبيعة.