Mokslas ir IT

2019.05.07 12:47

Kodėl žili plaukai yra balti ir dar 6 keisti klausimai apie spalvas

LRT.lt2019.05.07 12:47

Kartais susimąstome, kodėl pasaulį matome spalvotą. Mokslininkai teigia, kad regime tik kelis procentus to, kas vyksta aplink mus, nes nematome radijo bangų, infraraudonųjų ar ultravioletinių spindulių. Visgi ir mūsų matomos spalvos kelia klausimų.

Pristatome 7 klausimus apie spalvas ir mokslo žiniomis pagrįstus atsakymus į juos.

1. Kodėl dangus mėlynas?

Kai šviesa keliauja tiesia linija, visos skirtingo ilgio bangos (arba spalvos) būna susijungusios, todėl mes visų jų kompoziciją regime kaip baltą šviesą. Tiesa, jeigu šviesos sklidimo kelyje atsiduria kokie nors objektai, pavyzdžiui, veidrodis, prizmė, dujų ar vandens molekulės, šviesos bangos gali būti atspindimos, pakreipiamos ar išsklaidomos į atskiras spalvas.

Ilgiausio ilgio šviesos bangos yra raudonos spalvos, tačiau joms trumpėjant keičiasi į oranžinę, geltoną, žalią, o galiausiai – ir į mėlyną, violetinę, kurios bangų ilgis yra trumpiausias iš visų mūsų matomų šviesos spindulių. Mėlyną dangaus spalvą lemia šviesos bangų sąveika su Žemės atmosfera.

2. Kodėl žili plaukai yra balti?

Ląstelės, suteikiančios plaukams jų natūralią spalvą (melanocitai), galiausiai miršta. Kai tai nutinka, ataugantys nauji plaukai atrodo balti ar pilkšvi. Kaip greitai ir kada tai įvyksta, priklauso ir nuo genų, ir nuo gyvenimo būdo, aplinkos poveikio.

Dažniausiai senstant ar dėl kitų priežasčių melanocitai visiškai nustoja gaminti melaniną, todėl plaukai įgyja savo natūralią spalvą – tampa balti. Kai sumažėja melanocitų aktyvumas, gaminasi vis mažiau melanino, todėl nauji augantys plaukai būna šviesesni ir pilkesni.

3. Kas yra daltonizmas?

Tai, kad žmogus yra daltonikas, nereiškia, kad jis spalvų nemato visiškai. Nors kartais pasitaiko juodai balto regėjimo atvejų (vadinamų monochromazija), tačiau dauguma daltonikų neskiria tik tam tikrų spalvų. Daltonizmo užuomazgos – tinklainėje, kurioje yra spalvoms jautrūs receptoriai – kūgeliai.

Spalvinis aklumas pasireiškia, kai vieno ar kelių tipų receptoriai būna pažeisti arba jų nėra visiškai. Dažniausiai pasitaiko spalvinis aklumas raudonai ir žaliai spalvoms, kurį lemia šias spalvas juntančių receptorių defektai. Nuo tokio sutrikimo kenčiantys žmonės negali matyti ne tik raudonos ir žalios spalvos, bet ir painioja jų atspalvius.

4. Kodėl ugnis gali degti skirtingų spalvų liepsnomis?

Liepsnos spalva priklauso nuo degančios medžiagos ir temperatūros, kurioje ji dega. Manoma, kad spinduliuojama šviesa kyla dėl kaitinamos medžiagos atomuose judančių ir energiją išlaisvinančių elektronų. Atomuose elektronai skrieja aplink branduolį esančiomis orbitalėmis. Karštis elektronui gali suteikti pakankamai energijos, kad jis „peršoktų“ į kitą orbitalę.

Teigiama, kad kai elektronas sugrįžta į savo pradinę vietą, papildoma energija išspinduliuojama šviesos pavidalu. Jeigu elektronai keliauja nedidelius atstumus, jie išspinduliuoja ilgas šviesos bangas, kurias mes regime kaip raudoną spalvą.

Jeigu elektronai keliauja didesnius atstumus, jie išspinduliuoja daugiau energijos ir trumpas šviesos bangas, matomas kaip mėlyną spalvą.  Kiekvienos medžiagos atomams būdingas skirtingas elektronų ir orbitalių išsidėstymas, o tai reiškia, kad kaitinant jie skleidžia savitą ir unikalią šviesą.

5. Kodėl žmonių oda skirtingos spalvos?

Melanocitai, esantys odos epidermio sluoksnyje, gamina melaniną – pigmentą, suteikiantį spalvą. Yra dviejų pagrindinių tipų melaninai: feomelaninas yra šviesesnės spalvos, o eumelaninas – tamsesnės. Mūsų odos spalva priklauso nuo to, kiek kokio tipo melanino gaminasi odoje, o jo gamybą daugiausia nulemia genai. Be to, skirtingų odos spalvų kilmę lėmė geografinis pasiskirstymas.

Karštesnio klimato kraštuose gyvenantys žmonės turi tamsesnę odą, nes tamsus pigmentas veikia kaip natūralus apsauginis kremas, ginantis odą nuo ultravioletinių spindulių. Gyvenančiųjų ne tokiuose saulėtuose regionuose oda šviesesnė, kad pro ją galėtų prasismelkti daugiau UV spindulių, aktyvuojančių būtinojo vitamino D gamybą organizme.

6. Ar spalvos gali veikti nuotaiką?

Spalvos gali daryti nemažą įtaką mūsų psichikai, veikti nuotaiką ir emocijas, todėl, pavyzdžiui, dizaineriai apdairiai renkasi spalvas, kurias naudoja įmonių logotipams ir produktams. Spalvų poveikis dažnai kyla dėl mūsų kuriamų asociacijų su konkrečiomis spalvomis. Pavyzdžiui, rausva oda įprastai yra geros kraujo cirkuliacijos ir geros fizinės būklės užuomina, todėl ši spalva dažnai siejama su dominavimu.

Spalvos žmogaus kūnui netgi gali daryti fizinį poveikį: įrodyta, kad raudona spalva pakelia pulsą, padeda stimuliuoti pastabumą detalėms. O štai mėlyna spalva ramina, gali paskatinti kūrybiškumą. Vis dėlto spalvų poveikis labai priklauso nuo konteksto, o įvairios kultūros jas gali interpretuoti skirtingai.

7. Kodėl lapai pakeičia spalvą?

Kiekvieną rudenį lapuočių lapai žalią spalvą „išmaino“ į auksinę geltoną, oranžinę ar raudoną. Lapų žalumą palaiko pigmentas chlorofilas, absorbuojantis saulės šviesą, kurios reikia fotosintezei vykdyti. Šviesos energija, kartu su anglies dioksidu ir vandeniu, naudojama gaminant deguonį – šalutinį produktą – bei gliukozę – cukraus formą, kuri gali būti įsisavinta arba konvertuota į kitas augalams reikalingas medžiagas.

Chlorofilas vasaros metu nuolat atsinaujina, tačiau rudenį lapo gyslos, kuriomis teka vanduo, užsiveria ir nebeleidžia formuotis naujiems chlorofilo dariniams. Dėl to pradeda ryškėti visą laiką lapuose buvę, tačiau nematyti geltoni ir oranžiniai pigmentai bei pradeda formuotis nauji raudonos spalvos pigmentai.