اللون الأبيض في العلم والطبيعة

الأبيض هو أخف اللون وهو متلون (ليس له لون) ، لأنه يعكس بالكامل وينثر كل الأطوال الموجية المرئية للضوء. إنه لون الثلج الطازج ، والطباشير ، والحليب ، وهو عكس الأسود.

في مصر القديمة وروما القديمة ، ارتدت الكاهنات البيضاء كرمز للنقاء ، وارتدى الرومان توغا بيضاء كرمز للمواطنة. في العصور الوسطى وعصر النهضة يرمز الأبيض يونيكورن العفة ، وتضحية طهارة بيضاء والنقاء. كان اللون الملكي ملوك فرنسا ، والحركة الملكية التي عارضت البلاشفة خلال الحرب الأهلية الروسية (1917-1922). واجهت المعابد اليونانية والرومانية بالرخام الأبيض ، وبداية من القرن الثامن عشر ، مع ظهور العمارة الكلاسيكية الجديدة ، أصبح اللون الأبيض اللون الأكثر شيوعًا للكنائس الجديدة ، ومباني الكابيتول والمباني الحكومية الأخرى ، خاصة في الولايات المتحدة. كما تم استخدامه على نطاق واسع في الهندسة المعمارية الحديثة في القرن العشرين كرمز للحداثة والبساطة.

ووفقاً للدراسات الاستقصائية في أوروبا والولايات المتحدة ، فإن اللون الأبيض هو غالباً ما يرتبط بالكمال ، والصدق ، والنزاهة ، والنظافة ، والبداية ، والحياد الجديد ، والدقة. الأبيض هو لون مهم لجميع الديانات في العالم تقريبا. كان البابا ، رئيس الكنيسة الكاثوليكية الرومانية ، يرتدي اللون الأبيض منذ عام 1566 ، كرمز للنقاء والتضحية. في الإسلام ، وفي دين الشنتو في اليابان ، يرتديه الحجاج ؛ ومن قبل البراهمة في الهند. في الثقافات الغربية وفي اليابان ، الأبيض هو اللون الأكثر شيوعا لفساتين الزفاف ، ويرمز إلى النقاء والعذرية. في العديد من الثقافات الآسيوية ، الأبيض هو أيضا لون الحداد.

بسط و علل
وتستمر الكلمة البيضاء الإنجليزية القديمة ، في نهاية المطاف من الجرمانية المشتركة * χwītaz ينعكس أيضا في OHG (ح) w ،z ، على hvítr ، القوطي. ƕeits. الجذر هو في نهاية المطاف من لغة البروتو الهندو أوروبية * kwid ، والبقاء على قيد الحياة أيضا في السنسكريتية śveta “ليكون أبيض أو مشرق” و “السلافية” السلافية “النور”. يتم اشتقاق الكلمة الأيسلندية للأبيض ، hvítur ، مباشرة من شكل نورس القديمة للكلمة hvítr. كما كان لدى الجرمانية المشتركة كلمة * blankaz (“white، bright، blinding”)، اقترضت إلى اللاتينية المتأخرة كـ * blancus، التي وفرت مصدر الكلمات الرومانسية لـ “white” (الكاتالونية، الأوكيتانية والفرنسية blanc، blanco الاسباني، bianco الايطالية والبرانكان الجاليكية والبرتغالية ، وما إلى ذلك). متناقض من اللون الأبيض هو أسود.

تحتوي بعض اللغات غير الأوروبية على مجموعة متنوعة من المصطلحات للأبيض. تحتوي لغة الإنويت على سبع كلمات مختلفة لسبع فوارق مختلفة من اللون الأبيض. تحتوي اللغة السنسكريتية على كلمات محددة للون الأبيض الساطع ، الأبيض للأسنان ، أبيض خشب الصندل ، أبيض قمر الخريف ، أبيض الفضة ، أبيض حليب البقر ، أبيض اللؤلؤ ، أبيض شعاع من أشعة الشمس ، و بيضاء النجوم. اليابانية لديها ست كلمات مختلفة ، اعتمادا على تألق أو بلادة ، أو إذا كان اللون خامل أو ديناميكي.

الفهم العلمي (علوم الألوان)
ينظر النظام البصري البشري إلى الضوء على أنه أبيض عندما ينبه الضوء القادم إلى العين كل الأنواع الثلاثة من الخلايا المخروطية الحساسة للألوان في العين بكميات متساوية تقريبا. وتبدو المواد التي لا تبعث الضوء بنفسها بيضاء إذا كانت أسطحها تعكس معظم الضوء الذي يضربها بطريقة منتشرة.

الضوء الابيض
في عام 1666 ، أظهر إسحاق نيوتن أنه يمكن تقسيم الضوء الأبيض إلى ألوانه المركبة عن طريق تمريره عبر منشور ، ثم استخدام منشور ثاني لإعادة تجميعها. قبل نيوتن ، اعتقد معظم العلماء أن اللون الأبيض هو اللون الأساسي للضوء.

يمكن توليد الضوء الأبيض بواسطة الشمس ، أو النجوم ، أو من خلال مصادر أرضية مثل مصابيح الفلورسنت ، المصابيح البيضاء والمصابيح المتوهجة. على شاشة التلفزيون الملون أو الكمبيوتر ، يتم إنتاج اللون الأبيض عن طريق مزج الألوان الأساسية للضوء: الأحمر والأخضر والأزرق (RGB) بكامل كثافة ، وهي عملية تسمى الاختلاط الإضافي (انظر الصورة أدناه). يمكن تصنيع الضوء الأبيض باستخدام الضوء بطول موجتين فقط ، على سبيل المثال عن طريق مزج الضوء من ليزر أحمر أو سماوي أو ليزر أصفر أو أزرق. ومع ذلك ، سيكون لهذا الضوء عدد قليل جدًا من التطبيقات العملية حيث أن تشويش الألوان للأشياء سوف يكون مشوهًا إلى حد كبير.

حقيقة أن مصادر الضوء التي لها توزيعات طاقة طيفية مختلفة إلى حد كبير يمكن أن تؤدي إلى تجربة حسية مشابهة يرجع ذلك إلى الطريقة التي تتم بها معالجة الضوء بواسطة النظام المرئي. يسمى لون واحد ينشأ من توزيعين طاقة طيفين مختلفين بـ metamerism.

العديد من مصادر الضوء التي تصدر الضوء الأبيض تنبعث منها الضوء على جميع الأطوال الموجية المرئية (ضوء الشمس ، المصابيح المتوهجة ذات درجات حرارة اللون المختلفة). وقد أدى ذلك إلى فكرة أن الضوء الأبيض يمكن تعريفه على أنه خليط من “كل الألوان” أو “جميع الأطوال الموجية المرئية”. هذه الفكرة واسعة الانتشار هي فكرة خاطئة ، وقد تنبع في الأصل من حقيقة أن نيوتن اكتشف أن ضوء الشمس يتكون من ضوء بأطوال موجية عبر الطيف المرئي. استنتاجًا أنه نظرًا لأن “كل الألوان” تنتج ضوءًا أبيضًا ، فيجب أن يتكون اللون الأبيض من “كل الألوان” وهو خطأ منطقي شائع يدعى التأكيد على ما يترتب على ذلك ، والذي قد يكون سببًا لسوء الفهم.

يمكن النظر إلى مجموعة من التوزيعات الطيفية لمصادر الضوء على أنها بيضاء – لا توجد مواصفات مفردة وفريدة “للضوء الأبيض”. على سبيل المثال ، عندما تشتري لمبة إضاءة “بيضاء” ، قد تشتري واحدًا يحمل علامة 2700K ، 6000K ، وما إلى ذلك ، ينتج ضوءًا يحتوي على توزيعات طيفية مختلفة جدًا ، ومع ذلك لن يمنعك ذلك من تحديد لون الكائنات التي تضيءها .

أجسام بيضاء
تتيح لنا رؤية الألوان التمييز بين الكائنات المختلفة حسب لونها. وللقيام بذلك ، يمكن لثبات اللون أن يحافظ على اللون المدرك لجسم ما دون تغيير نسبيًا عندما تتغير الإضاءة بين التوزيعات الطيفية العريضة (البيضاء) للضوء.

يتم استخدام نفس المبدأ في التصوير الفوتوغرافي والتصوير السينمائي حيث يحدد اختيار النقطة البيضاء تحولًا لجميع محفزات اللون الأخرى. يمكن استخدام التغييرات في النقطة البيضاء أو التلاعب بها لشرح بعض الأوهام البصرية مثل الثوب.

في حين لا توجد مواصفات مفردة وفريدة من “الضوء الأبيض” ، هناك بالفعل مواصفات فريدة من “الكائن الأبيض” ، أو ، على وجه التحديد ، “السطح الأبيض”. يعكس السطح الأبيض تمامًا (ينثر) كل الضوء المرئي الذي يضربه ، دون امتصاصه ، بغض النظر عن طول الموجة أو التوزيع الطيفي للضوء. نظرًا لأنه لا يمتص أيًا من الضوء الساقط ، فإن اللون الأبيض هو أخف لون ممكن. إذا لم يكن الانعكاس منتشرًا بل مروعًا ، فهذا يصف المرآة بدلاً من السطح الأبيض.

إن انعكاس 100٪ من الضوء الساقط في جميع الأطوال الموجية هو شكل من أشكال الانعكاس الموحد ، لذلك اللون الأبيض هو لون متلألئ ، بمعنى لون بدون لون. عادة ما يعتبر حافز اللون الذي ينتجه الناشر المثالي بمثابة محفز آدمي لجميع المنور ، باستثناء أولئك الذين تبدو مصادر الضوء الخاصة بهم على درجة عالية من اللوني.

يتحقق ثبات اللون عن طريق التكيف اللوني. تُعرِّف اللجنة الدولية للإضاءة اللون الأبيض (المعدل) بأنه “مُحَفِّز لوني يقيسه المراقب الذي يتكيف مع بيئة المشاهدة بشكل تام ، ولديه عامل الإنارة للوحدة. قد يكون اللون الأبيض المختلف مختلفًا في مواقع مختلفة داخل المشهد.

لماذا الثلج والغيوم والشواطئ بيضاء
كما تظهر الشواطئ التي تحتوي على رمال تحتوي على كميات كبيرة من الكوارتز أو الحجر الجيري المتآكل أبيض ، لأن الكوارتز والحجر الجيري يعكسان أو يبعثران أشعة الشمس ، بدلاً من امتصاصه. قد تحتوي الشواطئ الرملية البيضاء الاستوائية على كمية عالية من كربونات الكالسيوم البيضاء من قطع صغيرة من الأصداف البحرية إلى الرمال الناعمة من خلال عمل الأمواج.

الثلج هو مزيج من الهواء وبلورات الجليد الصغيرة. عندما يدخل ضوء الشمس الأبيض الثلج ، يتم امتصاص القليل جدًا من الطيف ؛ ينعكس أو ينثر كل الضوء تقريبًا بواسطة جزيئات الهواء والماء ، لذا يبدو الثلج هو لون ضوء الشمس ، أبيض. في بعض الأحيان ينعكس الضوء داخل بلورات الثلج قبل أن يتم تشتيته ، مما يجعل الثلج يتألق.

في حالة الأنهار الجليدية ، يتم ضغط الجليد بشكل أكثر إحكامًا ويحتوي على القليل من الهواء. عندما يدخل ضوء الشمس الجليد ، يتم امتصاص المزيد من ضوء الطيف الأحمر ، وبالتالي فإن الضوء المنتثر سيكون مزرقا.

الغيوم بيضاء لنفس سبب الجليد. وتتكون من قطرات الماء أو بلورات الثلج الممزوجة بالهواء ، ويتم امتصاص القليل من الضوء الذي يصيبها ، ومعظم الضوء مبعثر ، يظهر في العين بلون أبيض. يمكن أن تؤدي ظلال السحب الأخرى السابقة إلى جعل السحب تبدو رمادية اللون ، وبعض الغيوم يكون لها ظلها الخاص على الجزء السفلي من السحابة.

يتم تسمية العديد من الجبال بالغطاء الثلجي الشتوي أو على مدار السنة وفقًا لذلك: Mauna Kea تعني الجبل الأبيض في هاواي ، ويعني مونت بلانك الجبل الأبيض باللغة الفرنسية. تشانجباى جبال تعني حرفيا الجبال البيضاء على الدوام ، ويمثل الحدود بين الصين وكوريا.

المواد البيضاء
الطباشير هو نوع من الحجر الجيري ، مصنوع من الكالسيت المعدني ، أو كربونات الكالسيوم. كانت في الأصل تترسب تحت سطح البحر كمقاييس أو ألواح للكائنات الدقيقة الدقيقة تدعى Coccolithophore. كان أول صبغة بيضاء يستخدمها فنانو ما قبل التاريخ في لوحات الكهوف. الطباشير المستخدمة على السبورات اليوم عادة ما تكون مصنوعة من الجبس أو كبريتات الكالسيوم ، ومسحوق مضغوط في العصي.

بيانكو دي سان جيوفاني هو صبغة مستخدمة في عصر النهضة ، والتي وصفها الرسام سينينو سينيني في القرن الخامس عشر. وهو يشبه الطباشير ، مصنوع من كربونات الكالسيوم مع هيدروكسيد الكالسيوم. كانت مصنوعة من الجير المجفف الذي تم تحويله إلى مسحوق ثم غمره في الماء لمدة ثمانية أيام ، مع تغيير الماء كل يوم. ثم تم تحويلها إلى كعكات وتجفيفها في الشمس.

كان ينتج الرصاص الأبيض خلال القرن الرابع قبل الميلاد ؛ يتم وصف هذه العملية هي بليني الأكبر ، فيتروفيوس والمؤلف اليوناني القديم ثيوفراستوس. تم وضع قطع من الرصاص في أوعية طينية تحتوي على حجرة منفصلة مليئة بالخل. كانت الأواني بدورها مكدَّسة على رفوف قريبة من روث البقر. تسببت الأدخنة المشتركة للخل وروث البقر في حدوث تآكل في كربونات الرصاص. كانت عملية بطيئة يمكن أن تستغرق شهراً أو أكثر. جعلها بيضاء ممتازة وكان يستخدم من قبل الفنانين لقرون ، لكنها كانت أيضا سامة. تم استبداله في القرن التاسع عشر من قبل الزنك الأبيض والتيتانيوم الأبيض.

التيتانيوم الأبيض هو الأبيض الأكثر شعبية للفنانين اليوم ؛ وهو ألمع الصباغ الأبيض المتوفر ، وله ضعف تغطية اللون الأبيض. أصبحت لأول مرة متاحة تجاريا في عام 1921. وهي مصنوعة من ثاني أكسيد التيتانيوم ، من المعادن brookite ، anatase ، روتيل ، أو ilmenite ، حاليا المصدر الرئيسي. بسبب البياض اللامع ، يتم استخدامه كمادة تلوين لمعظم معاجين الأسنان والوقاية من أشعة الشمس.

الزنك الأبيض مصنوع من أكسيد الزنك. إنه مشابه لكن غير مبهم مثل التيتانيوم الأبيض. يتم إضافته إلى بعض حبوب الإفطار ، لأن الزنك مادة غذائية مهمة. الأبيض الصيني هو مجموعة متنوعة من الزنك الأبيض المصنوع للفنانين.

يمكن جعل بعض المواد تبدو “أكثر بياضاً من اللون الأبيض” ، وهذا يتحقق باستخدام عوامل منير بصري (OBA). هذه هي المركبات الكيميائية التي تمتص الضوء في المنطقة فوق البنفسجية والبنفسجية (عادة 340-370 نانومتر) من الطيف الكهرومغناطيسي ، وإعادة إطلاق الضوء في المنطقة الزرقاء (عادة 420-470 نانومتر). وكثيرا ما تستخدم OBAs في الورق والملابس لخلق انطباع من أبيض شديد اللمعان. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن المواد ترسل بالفعل ضوءًا أكثر وضوحًا مما تتلقاه.

التبييض والتبييض
التبييض هو عملية لتبييض الأقمشة التي تمارس منذ آلاف السنين. في بعض الأحيان كانت مجرد مسألة ترك النسيج في الشمس ، لتتلاشى مع الضوء الساطع. في القرن الثامن عشر ، طور العديد من العلماء أنواع مختلفة من مبيض الكلور ، بما في ذلك هيبوكلوريت الصوديوم وهيبوكلوريت الكالسيوم (مسحوق التبييض). عوامل التبييض التي لا تحتوي على الكلور غالباً ما تعتمد على البيروكسيدات ، مثل بيروكسيد الهيدروجين ، بيركاربونات الصوديوم ، وبيربات الصوديوم. في حين أن معظم مواد التبييض هي عوامل مؤكسِدة ، إلا أن عدد أقل منها هو عوامل مخفضة مثل ثانى ثيونيت الصوديوم.

تهاجم المبيضات الكروموفورس ، وهو جزء من جزيء يمتص الضوء ويتسبب في أن يكون للألوان ألوان مختلفة. يعمل المبيض المؤكسد عن طريق تكسير الروابط الكيميائية التي تشكل الصبغي. يؤدي هذا إلى تغيير الجزيء إلى مادة مختلفة لا تحتوي على أيقونة اللون ، أو تحتوي على chromophore لا يمتص الضوء المرئي. يعمل المبيض المتناقص على تحويل الروابط المزدوجة في الصبغي إلى روابط مفردة. هذا يقضي على قدرة chromophore لامتصاص الضوء المرئي.

يعمل ضوء الشمس كمبيض من خلال عملية مشابهة. يمكن للفوتونات عالية الطاقة من الضوء ، في كثير من الأحيان في نطاق البنفسجي أو الأشعة فوق البنفسجية ، تعطيل الروابط في chromophore ، مما يجعل المادة الناتجة عديم اللون.

بعض المنظفات تذهب أبعد من ذلك. أنها تحتوي على مواد كيميائية الفلورسنت التي تتوهج ، مما يجعل النسيج تبدو أكثر بياضا من الأبيض.

في العالم الطبيعي

الفلك
القزم الأبيض هو بقايا نجمية تتألف في الغالب من مادة تتحلل من الإلكترون. هم كثيفة جدا. كتلة قزم بيضاء مماثلة لتلك التي في الشمس وحجمها مشابه إلى ذلك من الأرض. تألقه الباهت يأتي من انبعاث الطاقة الحرارية المخزنة. القزم الأبيض حار جداً عندما يتشكل ، ولكن بما أنه لا يوجد لديه مصدر للطاقة ، فسوف يشع تدريجيا طاقته ويبرد. وهذا يعني أن إشعاعه ، الذي يحتوي في البداية على درجة حرارة لون عالية ، سوف يقلل ويقلل مع مرور الوقت. على مدار فترة طويلة ، سوف يبرد القزم الأبيض إلى درجات الحرارة التي لن تنبعث منه حرارة أو ضوءًا كبيرًا ، وسيصبح قزمًا أسود باردًا. ومع ذلك ، بما أنه لا يوجد قزم أبيض يمكن أن يكون أكبر من عمر الكون (حوالي 13.8 مليار سنة) ، حتى أقدم الأقزام البيضاء لا يزال يشع في درجات حرارة بضعة آلاف من كل kن ، ولا يعتقد بوجود أقزام سوداء حتى الآن.

النجم المتسلسل الرئيسي من النوع A (A) أو النجم القزم A هو نجم متسلسل رئيسي (احتراق الهيدروجين) من النوع الطيفي A و luminosity class V. هذه النجوم لها أطياف محددة بواسطة خطوط امتصاص Balmer الهيدروجين القوية. لديهم كتل تتراوح من 1.4 إلى 2.1 ضعف كتلة الشمس ودرجات الحرارة السطحية بين 7600 و 11500 كلفن.

علم الأحياء والبيئة
في الطبيعة ، تظهر الثلوج والسحب البيضاء لأنها تتكون من قطرات الماء أو بلورات الثلج الممزوجة بالهواء. عندما يدخل ضوء الشمس الأبيض الثلج ، يتم امتصاص القليل جدًا من الطيف ؛ ينعكس كل الضوء تقريبا أو متناثرة من جزيئات الهواء والماء ، لذلك يبدو الثلج لون ضوء الشمس ، أبيض. معظم الحيوانات البيضاء لها لونها كشكل من أشكال التمويه في فصل الشتاء.