Couleur noire dans Science

Le noir est la couleur la plus sombre, le résultat de l’absence ou de l’absorption complète de la lumière visible. C’est une couleur achromatique, littéralement une couleur sans teinte, comme le blanc (son opposé) et le gris. Il est souvent utilisé symboliquement ou figurativement pour représenter l’obscurité, tandis que le blanc représente la lumière.

L’encre noire est la couleur la plus couramment utilisée pour imprimer des livres, des journaux et des documents, car elle présente le contraste le plus élevé avec le papier blanc et est la plus facile à lire. Pour la même raison, le texte noir sur un écran blanc est le format le plus courant utilisé sur les écrans d’ordinateur. En impression couleur, elle est utilisée avec les primaires soustractives cyan, jaune et magenta, pour aider à produire les nuances les plus sombres.

Le noir et le blanc ont souvent été utilisés pour décrire les contraires; en particulier la vérité et l’ignorance, le bien et le mal, l ‘«âge des ténèbres» contre l’âge des Lumières. Depuis le Moyen Age, le noir a été la couleur symbolique de la solennité et de l’autorité, et c’est pour cette raison encore couramment porté par les juges et les magistrats.

Le noir était l’une des premières couleurs utilisées par les artistes dans les peintures rupestres néolithiques. Au 14ème siècle, il a commencé à être porté par la royauté, le clergé, les juges et les fonctionnaires du gouvernement dans une grande partie de L’Europe  . Il est devenu la couleur portée par les poètes romantiques anglais, les hommes d’affaires et les hommes d’État au 19ème siècle, et une couleur de haute couture au 20ème siècle.

dans le Empire romain elle devint la couleur du deuil et, au fil des siècles, elle fut souvent associée à la mort, au mal, aux sorcières et à la magie. Selon des enquêtes en Europe et Amérique du Nord , c’est la couleur la plus communément associée au deuil, à la fin, aux secrets, à la magie, à la force, à la violence, au mal et à l’élégance.

Science

La physique
Dans le spectre visible, le noir est l’absorption de toutes les couleurs.

Le noir peut être défini comme l’impression visuelle ressentie lorsqu’aucune lumière visible n’atteint l’œil. Les pigments ou les colorants qui absorbent la lumière plutôt que de la refléter à l’œil « semblent noirs ». Un pigment noir peut toutefois résulter d’une combinaison de plusieurs pigments qui absorbent collectivement toutes les couleurs. Si des proportions appropriées de trois pigments primaires sont mélangées, le résultat reflète si peu de lumière qu’on peut l’appeler « noir ».

Ceci fournit deux descriptions superficiellement opposées mais réellement complémentaires du noir. Le noir est l’absorption de toutes les couleurs de la lumière, ou une combinaison exhaustive de plusieurs couleurs de pigments. Voir aussi les couleurs primaires.

En physique, un corps noir est un parfait absorbeur de lumière, mais, par une règle thermodynamique, c’est aussi le meilleur émetteur. Ainsi, le meilleur refroidissement radiatif, à l’abri du soleil, consiste à utiliser de la peinture noire, bien qu’il soit important qu’il soit également noir (un absorbeur presque parfait) dans l’infrarouge.

En science élémentaire, la lumière ultraviolette lointaine est appelée «lumière noire» parce que, même si elle n’est pas visible, elle provoque la fluorescence de nombreux minéraux et autres substances.

Le 16 janvier 2008, des chercheurs de Troie , New York Le Rensselaer Polytechnic Institute a annoncé la création du matériau le plus sombre de la planète. Le matériau, qui reflète seulement 0,045 pour cent de la lumière, a été créé à partir de nanotubes de carbone se tenait sur la fin. C’est 1/30 de la lumière réfléchie par la norme actuelle pour la noirceur, et un tiers de la lumière réfléchie par le détenteur d’enregistrement précédent pour la substance la plus sombre. En février 2016, le matériau le plus foncé connu est Vantablack.

Un matériau est dit être noir si la plupart de la lumière entrante est absorbée également dans le matériau. La lumière (rayonnement électromagnétique dans le spectre visible) interagit avec les atomes et les molécules, ce qui entraîne la conversion de l’énergie de la lumière en d’autres formes d’énergie, habituellement la chaleur. Cela signifie que les surfaces noires peuvent agir comme des collecteurs thermiques, absorbant la lumière et générant de la chaleur (voir collecteur solaire thermique).

L’absorption de la lumière est contrastée par la transmission, la réflexion et la diffusion, où la lumière est seulement redirigée, ce qui rend les objets transparents, réfléchissants ou blancs respectivement.

Chimie
Pigments
Les premiers pigments utilisés par l’homme néolithique étaient le charbon de bois, l’ocre rouge et l’ocre jaune. Les lignes noires de l’art rupestre ont été dessinées avec les bouts de torches brûlées faites d’un bois avec de la résine.

Différents pigments de charbon de bois ont été fabriqués en brûlant différents bois et produits d’origine animale, chacun produisant un ton différent. Le charbon de bois serait moulu puis mélangé avec de la graisse animale pour fabriquer le pigment.

La vigne noire a été produite à l’époque romaine en brûlant les branches coupées de vignes. Il pourrait également être produit en brûlant les restes des raisins écrasés, qui ont été recueillis et séchés dans un four. Selon l’historien Vitruve, la profondeur et la richesse du noir produit correspondaient à la qualité du vin. Les meilleurs vins ont produit un noir avec une teinte bleutée de la couleur de l’indigo.
Le peintre du XVe siècle Cennino Cennini a décrit comment ce pigment a été fabriqué à la Renaissance dans son fameux manuel pour les artistes: «… il y a un noir qui est fait à partir des vrilles de la vigne et ces vrilles doivent être brûlées. on les a brûlés, on leur a jeté de l’eau, on les a mis à nu et on les a broyés de la même manière que les autres, et c’est un pigment noir et maigre, et c’est l’un des pigments parfaits que nous utilisons.

Cennini a également noté qu ‘ »il y a un autre noir qui est fait à partir des coquilles d’amande brûlées ou des pêches et ceci est un noir parfait et fin. » Des noirs fins semblables ont été faits en brûlant les fosses de la pêche, de la cerise ou de l’abricot. Le charbon en poudre a ensuite été mélangé avec de la gomme arabique ou le jaune d’un oeuf pour faire une peinture.

Différentes civilisations ont brûlé différentes plantes pour produire leurs pigments de charbon de bois. Les Inuit de l’Alaska utilisaient du charbon de bois mêlé au sang des phoques pour peindre des masques et des objets en bois. Les Polynésiens ont brûlé des noix de coco pour produire leur pigment.

La lampe noire était utilisée comme pigment pour la peinture et les fresques. comme un colorant pour les tissus, et dans certaines sociétés pour faire des tatouages. Le peintre florentin du XVe siècle Cennino Cennini a décrit comment il a été réalisé pendant la Renaissance: « … prenez une lampe pleine d’huile de lin et remplissez la lampe avec l’huile et allumez la lampe puis placez-la dans une casserole bien propre et assurez-vous que la flamme de la lampe est à deux ou trois doigts du fond de la casserole.La fumée qui se dégage de la flamme va frapper le fond de la casserole et se rassembler, devenant épaisse.attendez un peu.prendre la poêle et la brosse ce pigment (c’est-à-dire cette fumée) sur du papier ou dans un pot avec quelque chose et il n’est pas nécessaire de le moudre ou de le broyer car c’est un pigment très fin.Remplissez la lampe avec l’huile et placez-la sous la poêle aimez ceci plusieurs fois et, de cette façon, faites-en autant que nécessaire.  » Ce même pigment a été utilisé par les artistes indiens pour peindre le Ajanta Grottes , et comme teinture dans l’ancienne Japon .
Le noir d’ivoire, également connu sous le nom d’os carbonisé, a été produit à l’origine en brûlant de l’ivoire et en mélangeant la poudre de charbon de bois obtenue avec de l’huile. La couleur est toujours faite aujourd’hui, mais les os d’animaux ordinaires sont substitués à l’ivoire.
Mars noir est un pigment noir fait d’oxydes de fer synthétiques. Il est couramment utilisé dans les aquarelles et la peinture à l’huile. Il tire son nom de Mars, dieu de la guerre et patron du fer.
Les colorants
Les colorants noirs de bonne qualité n’étaient pas connus jusqu’au milieu du 14ème siècle. Les colorants précoces les plus courants étaient fabriqués à partir d’écorce, de racines ou de fruits de différents arbres; habituellement la noix, la châtaigne ou certains chênes. Les noirs produits étaient souvent plus gris, bruns ou bleutés. Le tissu a dû être teint plusieurs fois pour assombrir la couleur. Une solution utilisée par les teinturiers était d’ajouter à la teinture des limailles de fer, riches en oxyde de fer, qui donnaient un noir plus profond. Un autre était de teindre d’abord le tissu bleu foncé, puis de le teindre en noir.

Un colorant noir beaucoup plus riche et plus profond a finalement été trouvé à partir de la pomme de chêne ou de la noix de galle. La noix de galle est une petite tumeur ronde qui pousse sur le chêne et d’autres variétés d’arbres. Ils ont une taille de 2 à 5 cm et sont causés par des produits chimiques injectés par la larve de certaines espèces de guêpes gallicacées de la famille des Cynipidae. Le colorant était très cher; il fallait une grande quantité de noix pour une très petite quantité de colorant. Les noix qui ont fait le meilleur colorant viennent de Pologne , Europe de l’Est, Proche-Orient et Afrique du Nord . À partir du 14ème siècle, la teinture des noix de galle a été utilisée pour les vêtements des rois et des princes de L’Europe  .

Une autre source importante de colorants noirs naturels à partir du 17ème siècle était l’arbre de bois de camp, ou Haematoxylum campechianum, qui a également produit des colorants rougeâtres et bleutés. C’est une espèce d’arbre à fleurs de la famille des légumineuses, Fabaceae, originaire du sud. Mexique et le nord Amérique centrale . La nation moderne de Belize a grandi à partir des campements anglais de notation de bois de campement du 17ème siècle.

Depuis le milieu du 19ème siècle, les colorants synthétiques noirs ont largement remplacé les colorants naturels. L’un des noirs synthétiques les plus importants est la Nigrosine, un mélange de colorants noirs synthétiques (CI 50415, Solvent black 5) fabriqué en chauffant un mélange de nitrobenzène, d’aniline et de chlorhydrate d’aniline en présence d’un catalyseur de cuivre ou de fer. Ses principales utilisations industrielles sont les colorants pour les laques et vernis et les encres pour marqueurs.

Encres
Les premières encres connues ont été faites par les Chinois, et remontent au 23ème siècle avant JC Elles utilisaient des colorants végétaux naturels et des minéraux tels que le graphite moulu avec de l’eau et appliqué avec une brosse à encre. Les premières encres chinoises semblables à l’encre moderne ont été trouvées datant d’environ 256 av. J.-C. à la fin de la période des Royaumes combattants. Ils ont été produits à partir de la suie, généralement produite par le bois de pin brûlé, mélangé avec de la colle animale. Pour fabriquer de l’encre à partir d’une encre, le bâton est continuellement broyé contre une pierre à encre avec une petite quantité d’eau pour produire un liquide sombre qui est ensuite appliqué avec une brosse à encre. Les artistes et les calligraphes peuvent faire varier l’épaisseur de l’encre résultante en réduisant ou en augmentant l’intensité et le temps de broyage de l’encre. Ces encres ont produit l’ombrage délicat et les effets subtils ou dramatiques de la peinture au pinceau chinoise.

L’encre de Chine (ou l’encre de Chine en anglais britannique) est une encre noire autrefois largement utilisée pour l’écriture et l’impression. Elle est maintenant plus couramment utilisée pour le dessin, en particulier lors de l’encrage de bandes dessinées et de bandes dessinées. La technique de fabrication provient probablement de Chine . L’encre de Chine a été utilisée dans Inde depuis au moins le 4ème siècle avant JC, où il a été appelé masi. Dans Inde , la couleur noire de l’encre provenait de l’omble, du goudron, de la poix et d’autres substances.

Les anciens Romains avaient une encre d’écriture noire qu’ils appelaient atramentum librarium. Son nom vient du mot latin atrare, qui signifiait faire quelque chose de noir. (C’était la même racine que le mot anglais atroce.) Il était habituellement fait, comme l’encre de Chine, de la suie, bien qu’une variété, appelée atramentum elephantinum, ait été faite en brûlant l’ivoire des éléphants.

Gall-nuts ont également été utilisés pour faire de l’encre d’écriture noire fine. L’encre gallo-ferrique (également connue sous le nom d’encre de noix de galle fer ou d’encre galloise de chêne) était une encre pourpre-noire ou brun-noire faite à partir des sels de fer et des acides tanniques de la noix de galle. C’était l’encre d’écriture et de dessin standard L’Europe  , environ du 12ème siècle au 19ème siècle, et est resté en usage bien dans le 20ème siècle.

Astronomie
Un trou noir est une région de l’espace-temps où la gravité empêche tout échapper, y compris la lumière. La théorie de la relativité générale prédit qu’une masse suffisamment compacte déformera l’espace-temps pour former un trou noir. Autour d’un trou noir, il y a une surface mathématiquement définie appelée un horizon d’événements qui marque le point de non-retour. On l’appelle « noir » parce qu’il absorbe toute la lumière qui frappe l’horizon, ne reflétant rien, tout comme un corps noir parfait en thermodynamique. On s’attend à ce que des trous noirs de masse stellaire se forment lorsque des étoiles très massives s’effondrent à la fin de leur cycle de vie. Après la formation d’un trou noir, il peut continuer à croître en absorbant la masse de son environnement. En absorbant d’autres étoiles et en fusionnant avec d’autres trous noirs, des trous noirs supermassifs de millions de masses solaires peuvent se former. Il existe un consensus général sur l’existence de trous noirs supermassifs dans les centres de la plupart des galaxies. Bien qu’un trou noir lui-même soit noir, le matériel qui s’incruste forme un disque d’accrétion, qui est l’un des types d’objets les plus brillants de l’univers.
Le rayonnement du corps noir se réfère au rayonnement provenant d’un corps à une température donnée où toute l’énergie (lumière) entrante est convertie en chaleur.
Le ciel noir fait référence à l’apparence de l’espace au fur et à mesure que l’on sort de l’atmosphère terrestre.

Pourquoi le ciel nocturne et l’espace sont noirs – Le paradoxe d’Olbers
Le fait que l’espace soit noir est parfois appelé le paradoxe d’Olbers. En théorie, parce que l’univers est rempli d’étoiles et que l’on croit qu’il est infiniment grand, on peut s’attendre à ce que la lumière d’un nombre infini d’étoiles soit suffisante pour illuminer brillamment tout l’univers tout le temps. Cependant, la couleur de fond de l’espace est noire. Cette contradiction a été notée pour la première fois en 1823 par l’astronome allemand Heinrich Wilhelm Matthias Olbers, qui posait la question de savoir pourquoi le ciel nocturne était noir.

La réponse actuellement acceptée est que, bien que l’univers soit infiniment grand, il n’est pas infiniment vieux. On pense qu’il a environ 13,8 milliards d’années, donc nous ne pouvons voir que des objets aussi loin que la lumière de la distance peut voyager dans 13,8 milliards d’années. La lumière des étoiles plus éloignées n’a pas atteint la Terre et ne peut contribuer à rendre le ciel lumineux. De plus, à mesure que l’univers s’étend, de nombreuses étoiles s’éloignent de la Terre. À mesure qu’ils se déplacent, la longueur d’onde de leur lumière devient plus longue, à travers l’effet Doppler, et se déplace vers le rouge, ou même devient invisible. À la suite de ces deux phénomènes, il n’y a pas assez de lumière des étoiles pour rendre l’espace tout sauf noir.

Le ciel diurne sur la Terre est bleu car la lumière du Soleil frappe des molécules dans l’atmosphère terrestre qui diffusent la lumière dans toutes les directions. La lumière bleue est plus dispersée que les autres couleurs et atteint les yeux en plus grande quantité, ce qui fait apparaître le ciel de jour en bleu. C’est ce qu’on appelle la diffusion de Rayleigh.

Le ciel nocturne sur Terre est noir parce que la partie de la Terre qui fait l’expérience de la nuit est éloignée du Soleil, la lumière du Soleil est bloquée par la Terre elle-même et il n’y a pas d’autre source de lumière nocturne dans le voisinage. Ainsi, il n’y a pas assez de lumière pour subir la diffusion de Rayleigh et rendre le ciel bleu. D’autre part, sur la Lune, parce qu’il n’y a pas d’atmosphère pour disperser la lumière, le ciel est noir jour et nuit. Ce phénomène est également vrai pour d’autres endroits sans atmosphère.