科学の黒色

黒は最も暗い色であり、可視光の不在または完全吸収の結果である。 これは無彩色で、文字通り色相のない色です。白(その反対側)と灰色です。 それはしばしば象徴的にまたは比喩的に暗闇を表すために使用され、白は光を表す。

黒インクは、白紙とのコントラストが最も高く、読むのが最も簡単なので、書籍、新聞、書類の印刷に使用される最も一般的な色です。 同じ理由から、白い画面上の黒いテキストは、コンピュータ画面で使用される最も一般的な形式です。 カラー印刷では、シアン、イエロー、マゼンタのサブトラクティブプライマリと共に使用され、最も暗い色合いを作り出します。

黒と白はしばしば反対を表すために使われました。 特に真実と無知、善と悪、「闇の時代」対「時代の啓蒙主義」。 中世黒は荘厳さと権威の象徴的な色であり、この理由から依然として裁判官と治安判事によって一般に着用されています。

ブラックは、新石器時代の洞窟絵画でアーティストが使用した最初の色の1つでした。 14世紀には、王族、聖職者、裁判官、政府関係者の多くが ヨーロッパ 。 それは、19世紀の英国のロマンチックな詩人、ビジネスマンと政治家、そして20世紀のハイファッションカラーが着用した色になりました。

の中に ローマ帝国 それは悲しみの色となり、何世紀にもわたり、死、悪、魔女、魔法と頻繁に関連していました。 ヨーロッパの調査によると、 北米 それは喪服、終わり、秘密、魔法、力、暴力、悪、そして優雅さに最も一般的に関連する色です。

科学

物理
可視スペクトルでは、黒はすべての色の吸収です。

黒は、目に見える光が目に届かないときの視覚的な印象として定義することができます。 眼に「黒く見える」光を反射するのではなく、光を吸収する顔料または染料。 しかし、黒色顔料は、すべての色を集合的に吸収するいくつかの顔料の組み合わせから生じることができる。 3つの主要顔料の適切な割合が混合された場合、その結果は「黒」と呼ばれるほど光をほとんど反射しない。

これは、表面的には正反対であるが実際には補完的な黒の記述を提供する。 ブラックは、あらゆる色の光の吸収、または多色の顔料の徹底的な組み合わせです。 原色も参照してください。

物理学では、黒体は光の完全な吸収体ですが、熱力学的な規則によって、それは最高の放射体です。 したがって、赤外線の中でも黒(ほぼ完全な吸収体)であることが重要ですが、太陽光からの最良の放射冷却は黒色塗料を使用することです。

小学校では遠紫外線は「黒い光」と呼ばれていますが、目には見えませんが、多くのミネラルや他の物質が蛍光を発するためです。

2008年1月16日、 トロイ 、 ニューヨーク Rensselaer Polytechnic Instituteは、地球上で最も暗い物質の創造を発表しました。 光の0.045%しか反射しなかったこの材料は、カーボンナノチューブが端に立って作られていました。 これは現在の黒さの基準によって反射された光の1/30であり、最も暗い物質のために前の記録保持者によって反射された光の1/3である。 2016年2月現在、現在知られている最も暗い材料はVantablackであると主張されています。

ほとんどの入射光が材料内で均等に吸収されるならば、材料は黒色であると言われる。 光(可視スペクトルの電磁放射)は、原子と分子と相互作用し、光のエネルギーを他の形態のエネルギー、通常は熱に変換させる。 これは、黒色のサーフェスがサーマルコレクタとして機能し、光を吸収して発熱することを意味します(ソーラーサーマルコレクタを参照)。

光の吸収は透過、反射および拡散によって対比され、光は方向を変えられ、物体はそれぞれ透明、反射または白色に見える。

化学
顔料
新石器時代の人間が使用した最初の顔料は、木炭、赤色の黄色の黄色い黄色の黄色の色合いです。 洞窟の芸術の黒い線は、樹脂で木製の焼きたての尖塔で描かれました。

異なった木炭や動物製品を燃やして、異なった色調の木炭顔料を作った。 木炭は粉砕され、動物の脂肪と混合されて顔料になる。

ブドウの黒は、ブドウの切られた枝を燃やしてローマ時代に生産されました。 それはまた、収集され、オーブンで乾燥された粉砕されたぶどうの残骸を燃やすことによっても生産され得る。 歴史家ヴィトゥルビウス(Vitruvius)によると、生産された黒の深みと豊かさは、ワインの品質に対応していました。 最高級のワインは、インディゴの色が青みを帯びた黒を帯びました。
15世紀の画家、Cennino Cenniniは、有名なハンドブックのルネッサンス時代にこの色素がどのように作られたのかを説明しました: “…ブドウの腱から作られた黒があります。彼らは燃やされ、水を投げ捨てて、他の黒と同じ方法でそれを調理しています。これは、痩せた黒色の顔料で、私たちが使用する完璧な顔料の一つです。

Cenniniはまた、 “焼けたアーモンドの殻や桃から作られたもう一つの黒があり、完璧で上質な黒です。 桃、サクランボ、またはアプリコットのピットを焼くことによって、同様の細かい黒が作られました。 粉状の木炭を次にアラビアゴムまたは卵の黄色と混合して塗料を作った。

さまざまな文明が、さまざまな植物を燃やして炭顔料を生産しました。 アラスカ州のイヌイットは、木製の木炭をシールの血と混ぜてマスクや木製の物を塗りました。 ポリネシア人は、ココナッツを焼いて顔料を作りました。

ランプブラックは、絵画やフレスコ画のための顔料として使用された。 タトゥーを作るためのいくつかの社会では、布地のための染料として。 15世紀のフィレンツェの画家、Cennino Cenniniは、ルネッサンス時代にどのように作られたのか、「アマニ油でランプを灯し、ランプでランプを満たしてランプを点灯させてから、ランプの炎がパンの底から2本または3本の指であることを確認してください。火から出る煙は、パンの底に当たって集まり、厚くなります。この顔料(紙おむつ)は、紙やポットに何かが付いていますので、非常に細かい顔料であるため、粉砕や粉砕する必要はありません。ランプを油で再充填してパンの下に置きますこのように、このように何度も必要なだけのものを作ってください。 この同じ顔料はインドのアーティストが アジャンタ 洞窟 、そして古代の染料として 日本 。
アイボリーブラック(骨炭とも呼ばれる)は、もともとアイボリーを燃焼させ、得られた炭粉末を油と混合することによって製造された。 色は今日でもまだ作られていますが、普通の動物の骨は象牙と置き換えられます。
火星の黒は合成酸化鉄で作られた黒色の顔料です。 それは一般的に水彩画や油絵に使用されています。 それは戦争の神、鉄の守護神である火星からその名をとっています。
染料
良質の黒色染料は14世紀半ばまで知られていなかった。 最も一般的な初期染料は、樹木の樹皮、根、または果実から作られました。 通常はクルミ、栗、または特定のオークツリー。 生産された黒はしばしば灰色、茶色または青色であった。 布は色を濃くするために数回染色されなければならなかった。 染色業者によって使用された1つの解決策は、染料にいくつかの鉄ファイリングを加え、酸化鉄が豊富であり、より深い黒を与えた。 もう一つは、最初に布を濃紺色に染色し、次に黒に染めることでした。

より豊かで深い黒色の染料が、オークリンゴかナットから作られました。 ガラガラは、オークやその他の種類の樹木上に生育する小さな丸い腫瘍です。 それらは2〜5cmの大きさであり、Cynipidae科の特定の種類のニンニクの幼虫によって注入された化学物質によって引き起こされる。 染料は非常に高価でした。 非常に少量の染料のために多量のガーナッツが必要であった。 最高の染料を作ったナッツは、 ポーランド 、東ヨーロッパ、近東および 北アフリカ 。 14世紀頃から、キングナッツの染料が王の衣装や ヨーロッパ 。

17世紀以降の天然黒色染料のもう一つの重要な源は、ロウウッドの樹木、またはHaematoxylum campechianumであり、これもまた赤みを帯びた青みがかった染料を生成した。 それはマメ科に属する花木で、ワカメ科は南部に生息している メキシコ 北部 中米 。 現代の国家 ベリーズ 17世紀のイギリスのログウッド伐採キャンプから生まれました。

19世紀半ば以降、合成黒色染料は主に天然染料に取って代わりました。 重要な合成黒色の1つは、銅または鉄触媒の存在下でニトロベンゼン、アニリンおよびアニリン塩酸塩の混合物を加熱することによって製造された合成黒色染料(CI 50415、ソルベントブラック5)の混合物であるニグロシンである。 その主な工業用途は、ラッカーおよびワニス用の着色剤およびマーカーペン用インキである。

インク
最初の既知のインクは中国人によって作られ、紀元前23世紀にまでさかのぼります。グラファイトを水で磨いてインクブラシで塗った天然の植物染料とミネラルを使用しました。 現代のインキスティックに似た初期の中国のインキは、戦国時代の終わりに紀元前256年頃に発見されています。 彼らは煤から生産され、通常は松の木を燃やして生産され、動物の糊と混ざりました。 インクスティックからインクを作るために、スティックを少量の水でインク石に対して連続的に粉砕して暗色の液体を生成し、次いでそれをインクブラシで塗布する。 アーティストや書道師は、インクの粉砕の強度と時間を減らすか、または増加させることによって、結果として生じるインクの厚さを変えることができる。 これらのインクは、繊細な陰影を作り、中国の刷毛塗りの微妙で劇的な効果をもたらしました。

インドのインク(イギリスのインディアンインク)は、筆記や印刷に広く使用されている黒インクです。特に、漫画や漫画を印刷する際に、より一般的に使用されています。 おそらくそれを作るテクニックは、 中国 。 インドのインクが使用されています インド 紀元前4世紀以降、マッシと呼ばれていました。 に インド インクの黒色は、骨炭、タール、ピッチおよび他の物質から来た。

古代ローマ人は、彼らはatramentumの図書館と呼ばれる黒い筆記用インクを持っていた。 その名前は、何かを黒くすることを意味するラテン語atrareから来ました。 (これは英語の言葉と同じ根源でした。)象の象牙を燃やすことによって、アトラメンタム・エレファンティヌムと呼ばれる1つの品種が作られましたが、それは通常インドのインクのように煤から作られました。

ゴールナットはまた、細かい黒色の筆記用具を作るためにも用いられた。 鉄胆汁インク(鉄胆汁酸ナットインクまたはオーク胆汁インクとしても知られている)は、鉄塩および胆汁酸からのタンニン酸から製造された紫 – 黒または褐色 – 黒インクであった。 それは、 ヨーロッパ 約12世紀から19世紀にかけて、20世紀に入っても十分に使用されていました。

天文学
ブラックホールは、光を含む何かが重力によって逃げないようにする、時空の領域です。 一般相対性理論は、十分にコンパクトな質量が空間時間を変形させてブラックホールを形成することを予測している。 ブラックホールの周りには、イベントの地平線と呼ばれる数学的に定義されたサーフェスがあり、それはノーリターンのポイントをマークします。 それは、熱力学の完璧な黒体のように、何も反映しない、水平線に当たるすべての光を吸収するので、「黒」と呼ばれます。 彼らのライフサイクルの終わりに非常に巨大な星が崩壊すると、恒星の質量のブラックホールが形成されると予想されます。 ブラックホールが形成された後、周囲から質量を吸収することによって成長を続けることができます。 他の星を吸収して他のブラックホールと合流させることで、数百万個の太陽質量の超大型ブラックホールが形成されることがあります。 超大型ブラックホールが大部分の銀河の中心に存在するという一般的な合意があります。 ブラックホール自体は黒ですが、宇宙の中で最も明るいタイプの物体の一つです。
黒体放射とは、入射するすべてのエネルギー(光)が熱に変換される所与の温度で体から放射される放射をいう。
黒い空とは、地球の大気から出現する空間の様子を指します。

なぜ夜の空と宇宙が黒であるのか – Olbersのパラドックス
宇宙が黒いという事実は、Olbersのパラドックスと呼ばれることもある。 理論的には、宇宙は星でいっぱいであり、無限大であると信じられているので、無限の数の光が常に宇宙全体を明るく照らすのに十分であると予想されます。 ただし、宇宙の背景色は黒です。 この矛盾は1823年にドイツの天文学者、ハインリッヒ・ヴィルヘルム・マティアス・オリバー(Heinrich Wilhelm Matthias Olbers)によって最初に指摘された。

現在受け入れられている答えは、宇宙は無限に大きいものの、無限に古いものではないということです。 それは約138億年前のものと考えられているので、距離光が138億年に渡って旅行することができるように遠く離れた物体を見ることができます。 星から離れた光は地球に届かず、空を明るくすることに貢献できません。 さらに、宇宙が拡大するにつれて、多くの星が地球から遠ざかっています。 彼らが移動するにつれて、光の波長はドップラー効果により長くなり、赤に近づくか、または目に見えなくなる。 これらの2つの現象の結果として、黒色以外のスペースを作るのに十分なスターライトは存在しません。

太陽からの光が地球の大気中の分子をあらゆる方向に散乱させるので、地球の昼間の空は青です。 青い光は他の色よりも多く散乱され、昼間の空が青く見えるように目に届きます。 これはレイリー散乱として知られている。

夜の地球の一部が太陽から離れているので、地球の夜空は黒く、太陽の光は地球自体によって遮られています。近くに明るい夜間の光がありません。 したがって、レイリー散乱を受けて空を青くするには十分な光がありません。 一方、月面では、光を散乱させる雰囲気がないため、空は昼と夜の両方で黒です。 この現象は、雰囲気のない他の場所にも当てはまる。