What is the rarest color in nature? - Victoria Hwang

Translator: Varintorn Tacha Reviewer: Sakunphat Jirawuthitanant

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

ทุกสีที่คุณเห็นตรงหน้า สามารถพบได้ในธรรมชาติ

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

พืช สัตว์ หรือแร่ธาตุบางชนิดมีสีเกือบทุก เฉดสีเท่าที่จะจินตนาการได้

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

แต่คุณมีโอกาสเห็นสีใด ในโลกธรรมชาติน้อยที่สุด?

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

มีสองปัจจัยที่ทำให้เกิด ความหายากของสีในธรรมชาติ

physics and evolution.

ในเชิงฟิสิกส์และวิวัฒนาการ

Let’s start with physics.

มาเริ่มกันที่เชิงฟิสิกส์ดีกว่า

Colors are generated when wavelengths of light interact with objects,

สีถูกสร้างเมื่อคลื่นแสงกระทบกับวัตถุต่างๆ

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

และสีส่วนใหญ่ที่คุณเคยเห็นนอกจอเหล่านี้

were produced in one of two ways.

ถูกผลิตด้วยทางใดทางหนึ่ง

In absorption-based colors,

การดูดกลืนพื้นสี

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

คลื่นช่วงระยะหนึ่งจะถูกดูดกลืนโดยวัตถุ

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

ผลลัพธ์ที่ได้คือสีเนื้อด้านสุดท้าย ที่เกิดจากคลื่นแสงที่ตกค้างเหล่านี้

Most naturally occurring colors fall into this category,

สีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติส่วนใหญ่ จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้

including those of many fruits and flowers.

รวมถึงสีจากผลไม้และดอกไม้หลายชนิด

Plants are full of compounds called pigments that absorb light waves

พืชเต็มไปด้วยสารประกอบที่เรียกว่า เม็ดสี (pigments) ซึ่งดูดซับคลื่นแสง

as part of photosynthesis,

ส่วนหนึ่งของการสังเคราะห์ด้วยแสง

the process by which they convert sunlight into energy.

ซึ่งเป็นกระบวนการที่พวกมัน เปลี่ยนแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงาน

While different plants have evolved different pigments

แม้ว่าพืชแต่ละชนิดจะมีการพัฒนา เม็ดสีที่แตกต่างกัน

that result in different colors,

ซึ่งส่งผลให้เกิดสีที่ต่างกัน

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

แต่ความยาวคลื่นพลังงานที่สูงกว่า จะถูกดูดซึมได้ง่ายกว่าพลังงานที่ต่ำกว่า

And blue light has some of the highest energy wavelengths

และแสงสีน้ำเงินก็มี ความยาวคลื่นพลังงานสูงที่สุด

in the visible spectrum.

ในสเปกตรัมมองเห็นได้

Numerous pigments have evolved to absorb blue light,

เม็ดสีจำนวนมากได้รับการพัฒนา เพื่อดูดซับแสงสีน้ำเงิน

including chlorophyll, which absorbs blue and red wavelengths

รวมถึงคลอโรฟิลล์ซึ่งดูดซับ ความยาวคลื่นสีน้ำเงินและสีแดง

to produce nature’s trademark green.

เพื่อสร้างสีเขียวอันเป็น เอกลักษณ์ของธรรมชาติ

However, green light is still fairly energetic,

แต่ว่า แสงสีเขียวยังคงมีพลังงานค่อนข้างมาก

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

และกลุ่มเม็ดสีที่พบมากที่สุดก็วิวัฒนาการมา เพื่อดูดซับความยาวคลื่นเหล่านี้เช่นกัน

as well.

There are over 1,100 types of carotenoids,

เม็ดสีแคโรทีนอยด์มีมากกว่า 1,100 ชนิด

pigments which absorb high energy blue and green light,

ซึ่งดูดซับแสงสีน้ำเงินและสีเขียวพลังงานสูง

while leaving behind the lower energy red and yellow light.

ในขณะที่เหลือแสงสีแดงและสีเหลือง ที่มีพลังงานต่ำไว้เบื้องหลัง

While carotenoids are present in most green plants,

แม้ว่าแคโรทีนอยด์จะมีอยู่ในพืช ที่สีเขียวเกือบทั้งหมด

they only become visible each fall when chlorophyll gets broken down

แต่จะมองเห็นได้เฉพาะในช่วงฤดูใบไม้ร่วง เมื่อคลอโรฟิลล์ถูกทำลาย

to save energy for the winter.

เพื่อประหยัดพลังงานไว้ใช้ในฤดูหนาว

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

แต่ไม่ว่าพวกมันจะทำงานโดยลำพัง หรือเคียงข้างกัน

these pigments absorb blue light in virtually all plants.

เม็ดสีเหล่านี้จะดูดซับ แสงสีน้ำเงินในพืชแทบทุกชนิด

Even fruits and flowers that appear blue

แม้แต่ผลไม้และดอกไม้ที่ปรากฏเป็นสีน้ำเงิน

actually have pigments that are red or purple,

ก็ยังมีเม็ดสีที่เป็นสีแดงหรือสีม่วง

and only truly turn blue under specific chemical conditions.

และจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินจริง ๆ ภายใต้ สภาวะทางเคมีที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น

So, is blue the rarest color in nature?

สีน้ำเงินเป็นสีที่หายากที่สุด ในธรรมชาติใช่ไหม?

Not quite.

ก็ไม่เชิง

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

การดูดกลืนแสงเป็นเพียง หนึ่งในสองวิธีหลักที่แสงใช้ในการสร้างสี

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

วิธีที่สอง ความยาวคลื่นบางส่วน จะกระจัดกระจายและขยายออก

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

ซึ่งมีพลังที่มากกว่าความยาวคลื่นอื่น ๆ เพื่อกำหนดสีสุดท้ายของวัตถุ

These structural colors occur

สีโครงสร้างเหล่านี้เกิดขึ้น

because some objects around us are made of microscopic particles

เนื่องจากวัตถุบางอย่างรอบตัวเรา ประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กมาก ๆ

which can form nanostructures that interfere with visible light.

ซึ่งสามารถสร้างโครงสร้างนาโน ที่รบกวนแสงที่มองเห็นได้

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

ตัวอย่างเช่น ขนนี้ไม่มีเม็ดสีน้ำเงินอยู่

But when light strikes it, the electrons within its nanostructure

แต่เมื่อแสงตกกระทบ อิเล็กตรอนภายในโครงสร้างนาโน

vibrate at the same frequency as the weight.

จะสั่นที่ความถี่เดียวกันกับคลื่น

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

ทำให้อนุภาคส่งคลื่นลูกใหม่ออกมา ด้วยความถี่เดียวกัน

starting a chain reaction that amplifies and scatters blue light.

ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ ที่ขยายและกระจายแสงสีน้ำเงิน

Nanostructures of various shapes and sizes scatter different wavelengths,

โครงสร้างนาโนที่มีรูปร่างและขนาดต่าง ๆ กระจายความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน

but they typically scatter high-energy wavelengths most easily—

แต่โดยทั่วไปแล้วพวกมันจะกระจาย ความยาวคลื่นพลังงานสูงได้ง่ายที่สุด

making blue the most common structural color.

ทำให้สีน้ำเงินเป็น สีโครงสร้างที่พบบ่อยที่สุด

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

ในขณะเดียวกัน ความยาวคลื่นพลังงานต่ำ เช่น สีแดง จะกระจัดกระจายเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

Even when something evolves specific nanostructures

แม้ว่าบางสิ่งบางอย่างจะ พัฒนาโครงสร้างนาโนเฉพาะ

that strongly scatter red light

ที่กระจายแสงสีแดงจัด ๆ

they still resonate with other wavelengths,

แต่ก็ยังสะท้อนกับความยาวคลื่นอื่น ๆ

only appearing red at some angles of illumination and observation.

โดยจะปรากฏเป็นสีแดงในบางมุม ของการส่องสว่างและการสังเกตเท่านั้น

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

สิ่งนี้ทำให้เรามีคู่แข่งสองรายในเรื่องสี ที่หายากที่สุดในธรรมชาติ ได้แก่

absorption-based matte blues and structural iridescent reds.

สีฟ้าด้านที่มีการดูดซับและ สีแดงที่มีโครงสร้างเป็นสีรุ้ง

Between these two, structural reds are much rarer.

ระหว่างสองสิ่งนี้ โครงสร้างสีแดงนั้นหายากกว่ามาก

Only a handful of animals and rocks scatter red light

สัตว์และหินเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้น ที่กระจายแสงสีแดง

and none of them scatter red light exclusively.

และไม่มีสัตว์ตัวใด กระจายแสงสีแดงเพียงอย่างเดียว

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

แต่เนื่องจากสีแดงและสีน้ำเงินนั้นหายาก แต่ก็ยังพบเห็นได้บ่อย

we actually end up seeing both colors quite often.

เราจึงมักเห็นทั้งสองสีค่อนข้างบ่อย

So what color is least likely to be generated

แล้วสีใดที่มีโอกาสเกิดขึ้นน้อยที่สุด

in structural and absorption-based forms?

ในรูปแบบโครงสร้างและการดูดซับล่ะ

The answer is violet.

คำตอบคือสีม่วงไวโอเลต (violet)

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

เพื่อไม่ให้สับสนกับสีม่วงธรรมดา (purple) ซึ่งเป็นเพียงแสงสีแดงและสีน้ำเงินผสมกัน

violet occupies a small portion of the visible light spectrum.

สีม่วงไวโอเลตมีส่วนเล็ก ๆ อยู่ใน สเปกตรัมแสงที่มนุษย์มองเห็น

There are only a few nanostructures precise enough

มีโครงสร้างนาโนเพียงไม่กี่อย่างที่แม่นยำพอ

to exclusively scatter violet light.

ที่จะกระจายแสงสีม่วงไวโอเลตโดยเฉพาะ

And violet wavelengths are even more energetic than blue ones,

และความยาวคลื่นสีม่วงไวโอเลตนั้น มีพลังมากกว่าสีน้ำเงินด้วยซ้ำ

making them likely to be absorbed by pigment.

ซึ่งทำให้มีแนวโน้มสูง ที่จะถูกเม็ดสีดูดซับไว้

So if you ever stumble onto the iridescent violet wings

ดังนั้น หากคุณบังเอิญไปพบกับ ปีกสีม่วงไวโอเลตเหลือบรุ้ง

of a purple emperor butterfly,

ของผีเสื้อจักรพรรดิสีม่วง

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

โปรดใช้เวลาสักครู่เพื่อชื่นชมหนึ่งใน ปรากฏการณ์ที่หายากที่สุดของธรรมชาติ