What is the rarest color in nature? - Victoria Hwang

Переводчик: Rostislav Golod Редактор: Vadim Gusik

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

Каждый цвет, что вы видите перед собой, можно встретить в природе.

Будь то растение, животное или минерал —

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

все они бывают самых невообразимых оттенков.

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

Но какой же из цветов реже всего можно увидеть в мире природы?

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

Редкость цветов в природе определяется двумя факторами:

physics and evolution.

физикой и эволюцией.

Let’s start with physics.

Начнём с физики.

Colors are generated when wavelengths of light interact with objects,

Цвета́ образуются, когда волны света различной длины сталкиваются с предметами,

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

а большинство цветов, которые вы видите за пределами экранов,

were produced in one of two ways.

получаются одним из двух путей.

In absorption-based colors,

Для цветов, поглощающих свет,

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

одни дли́ны волн поглощаются предметом, а другие — нет.

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

В результате получается матовый конечный цвет, излучаемый остаточными волнами.

Most naturally occurring colors fall into this category,

К этой категории принадлежит большинство из существующих в природе цветов,

including those of many fruits and flowers.

включая оттенки многих фруктов и цветов.

Plants are full of compounds called pigments that absorb light waves

В растениях содержится много соединений, так называемых пигментов,

as part of photosynthesis,

которые поглощают свет в ходе фотосинтеза —

the process by which they convert sunlight into energy.

процесса, при котором солнечный свет превращается в энергию.

While different plants have evolved different pigments

В различных видах растений существуют различные пигменты,

that result in different colors,

в результате складывается многообразие цветовых оттенков,

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

высокоэнергетические длины волн легче поглощаются,

нежели низкоэнергетические.

And blue light has some of the highest energy wavelengths

В видимом диапазоне наибольшей энергией

in the visible spectrum.

обладает свет синего спектра.

Numerous pigments have evolved to absorb blue light,

В ходе эволюции многие пигменты стали поглощать свет синего спектра,

including chlorophyll, which absorbs blue and red wavelengths

включая хлорофилл, поглощающий волны синего и красного спектра,

to produce nature’s trademark green.

а в результате образуется «фирменный» цвет природы — зелёный.

However, green light is still fairly energetic,

Учитывая, что зелёный спектр цвета обладает значительной энергией,

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

наиболее распространённые типы пигментов

в ходе эволюции выработали способность его поглощать.

as well.

There are over 1,100 types of carotenoids,

Существует более 1 100 видов каротиноидов —

пигментов, которые поглощают

pigments which absorb high energy blue and green light,

высокоэнергетический свет синего и зелёного спектра,

while leaving behind the lower energy red and yellow light.

но не низкоэнергетический свет красного и жёлтого спектра.

While carotenoids are present in most green plants,

Каротиноиды присутствуют в почти всех зелёных растениях,

they only become visible each fall when chlorophyll gets broken down

но становятся заметными лишь осенью, когда распадается хлорофилл,

to save energy for the winter.

чтобы сберечь растению энергию на зиму.

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

Действуют ли они обособленно или совместно с другими,

these pigments absorb blue light in virtually all plants.

эти пигменты поглощают синий свет практически у всех растений.

Even fruits and flowers that appear blue

Даже воспринимаемые нами как синие фрукты и цветы

actually have pigments that are red or purple,

на самом деле имеют красные или пурпурные пигменты,

and only truly turn blue under specific chemical conditions.

а становятся по-настоящему синими лишь при определённых химических условиях.

So, is blue the rarest color in nature?

То есть самый редкий цвет в природе синий?

Not quite.

Не совсем.

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

Поглощение является всего лишь одним из двух основных способов образования цвета.

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

При втором методе во́лны рассеиваются и усиливаются,

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

подавляя другие цвета, что определяет конечный цвет предмета.

These structural colors occur

Такие структурные цвета образуются благодаря тому,

because some objects around us are made of microscopic particles

что предметы вокруг нас состоят из микрочастиц,

which can form nanostructures that interfere with visible light.

из которых формируются наноструктуры, преломляющие видимый свет.

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

Например, в этих перьях нет синих пигментов.

But when light strikes it, the electrons within its nanostructure

Однако при попадании на них света, электроны внутри их наноструктур

vibrate at the same frequency as the weight.

колеблются с той же частотой, что и волна.

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

В результате этого частицы излучают новую волну с той же частотой,

starting a chain reaction that amplifies and scatters blue light.

а также происходит цепная реакция, усиливающая и рассеивающая синий свет.

Nanostructures of various shapes and sizes scatter different wavelengths,

Наноструктуры различный форм и размеров отражают различные длины волн,

but they typically scatter high-energy wavelengths most easily—

но обычно они легче всего рассеивают более высокоэнергетические длины волн,

making blue the most common structural color.

поэтому самым распространённым структурным цветом является синий.

В то же время низкоэнергетические длины волн,

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

такие как красный, рассеиваются хуже.

Even when something evolves specific nanostructures

Даже когда в определённых условиях формируются нанострукруты,

that strongly scatter red light

хорошо рассеивающие красный свет,

they still resonate with other wavelengths,

они всё равно резонируют с другими длинами волн, проявляясь в виде красного

only appearing red at some angles of illumination and observation.

под определённым углом освещения или обзора.

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

Таким образом у нас имеется два кандидата на звание самого редкого цвета:

absorption-based matte blues and structural iridescent reds.

образовавшиеся в результате абсорбции матовый синий

и структурно переливающийся красный.

Between these two, structural reds are much rarer.

Из них оттенки структурного красного встречаются намного реже.

Only a handful of animals and rocks scatter red light

Лишь немногие животные и минералы отражают красный свет,

and none of them scatter red light exclusively.

и ни один из них не рассеивает исключительно красный.

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

И поскольку красный и синий по-своему редки и по-своему распространены,

we actually end up seeing both colors quite often.

мы видим эти цвета́ довольно часто.

So what color is least likely to be generated

Так какой же из цветов меньше всего вырабатывается

in structural and absorption-based forms?

структурным путём и с помощью поглощения?

The answer is violet.

Ответ — фиолетовый.

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

Не путать с сиреневым и пурпурным,

которые получаются при смешивании красного и синего света,

violet occupies a small portion of the visible light spectrum.

фиолетовый занимает лишь малую область видимого спектра.

There are only a few nanostructures precise enough

Известны лишь несколько наноструктур,

которые достаточно специфичны, чтобы рассеивать исключительно фиолетовый свет.

to exclusively scatter violet light.

And violet wavelengths are even more energetic than blue ones,

Так как волны фиолетового света несут в себе даже больше энергии, чем синие,

making them likely to be absorbed by pigment.

они с ещё бо́льшей вероятностью поглощаются пигментами.

So if you ever stumble onto the iridescent violet wings

Поэтому когда вдруг вы увидите переливающиеся крылья

of a purple emperor butterfly,

пурпурной ивовой переливницы,

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

постарайтесь по достоинству оценить одно из редчайших чудес природы.