Dlaczego nie ma zielonych gwiazd?

Tak naprawdę, to są. Ale po kolei… Na fanpage wyraziliście zainteresowanie notką na temat, czemu gwiazdy dzielimy w największym uproszczeniu na czerwone, żółte i niebieskie (a czasem wręcz tylko na niebieskie i czerwone), a nie mówi się nigdy o zielonych. Wynika to trochę z fizyki a trochę z tego jak nasze oczy postrzegają światło i kolory.

Gwiazdy świecą. Są gorące i emitują energię w postaci fal elektromagnetycznych. Światło widzialne to tylko mały wycinek tych fal. Fale krótsze to ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie i gamma, fale dłuższe to podczerwień, mikrofale i fale radiowe. Te krótsze niosą więcej energii (“falują” szybciej), te długie mają je mniej.

Wykres powyżej prezentuje rozkład promieniowania obiektów o różnej temperaturze - te gorętsze emitują więcej energii i maksimum tych emisji przypada na krótsze, bardziej energetyczne fale. Chłodniejsze wypromieniowują mniej energii, w ich emisji dominują dłuższe fale.

Teraz kilka słów o tym jak postrzegamy kolory. Nasze oczy widzą światło od 380 do 740 nanometrów (miliardowych metra). To ten wąski pasek w całym spektrum. Światłoczułe komórki siatkówki oka, tak zwane czopki występują w trzech rodzajach reagujących najmocniej na światło niebieskie, zielone i czerwone. Nasze mózgi rozróżniają barwy zależnie od tego jak mocno stymulowane są poszczególne rodzaje czopków. Spójrzmy na wyolbrzymiony wycinek wykresu.

Tak się składa, że gwiazdy błękitne, których temperatura fotosfery wynosi typowo 10 000 °C emitują najwięcej promieniowania w ultrafiolecie, mniej w barwie niebieskiej, jeszcze mniej w zielonej i najmniej w czerwonej. Gwiazdy czerwone, o temperaturze około 3000 °C emitują najwięcej światła w podczerwieni, trochę mniej w czerwieni, mniej w zieleni, najmniej w ultrafiolecie.

A Słońce? Nasza gwiazda ma temperaturę około 5,500 °C i jego maksimum promieniowania przypada na barwę… zieloną. Wykres jest jednak dość płaski, więc wszystkie barwy zlewają się w barwę białą, lub żółtą. Zwróćcie uwagę, że czopki “zielone” i “czerwone” są bliżej siebie pod względem czułości niż czopki niebieskie.

Postrzeganie kolorów jest bardzo subiektywne. Jeśli spojrzeć wprost na Słońce (czego nie polecam) będzie ono białe, nawet jeśli minimalną przewagę mają fotony zielone. W przypadku gwiazd bardziej skrajnych, różnice są wyraźniejsze, dlatego wydają się zdecydowanie czerwone lub niebieskie. Czy zatem można mówić, że nie ma zielonych gwiazd? Czy powinniśmy mówić, że Słońce nie jest żółte a zielone? Nie wydaje mi się, żeby była to konstruktywna dyskusja, więc chętnie ją pozostawię na piwne spotkania.


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.


Źródła:
http://www2.astronomy.com/magazine/ask-astro/2007/04/why-are-there-no-green-stars
http://physics.highpoint.edu/~jregester/potl/Waves/Light/WiensLaw.htm
https://en.wikipedia.org/wiki/Cone_cell
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/colcon.html

Optyczny konkurs Węglowego - wyniki

Optyczny konkurs Węglowego, organizowany wraz z Wydawnictwem Naukowym PwN dobiegł końca. Dziękuję za wszystkie nadesłane odpowiedzi. Nie obyło się bez niespodzianek. Pytanie o Isaaca Newtona nie przysporzyło nikomu żadnych trudności, niektórzy natomiast troszkę się pogubili pisząc o kolorach tęczy.

Najłatwiej było powiedzieć, że tęcza zawiera wszystkie kolory, lub wszystkie w zakresie światła widzialnego. Wszyscy jednak jak jeden mąż napisaliście, że Newton gmerał sobie szpikulcem w oczodole. Odrażające.

Trzecie pytanie, co nie było niespodzianką, sprawiło Wam najwięcej trudności. Niektórzy poddali się bez walki, inni próbowali. Najlepiej (tzn najbliżej istniejących teorii) wypadł Mariusz Myszkier, który stwierdził, że energia fotonu zamieniana jest na energię rozszerzania czasoprzestrzeni.

Tak więc, bez zbędnego przynudzania, książki otrzymują następujący czytelnicy i czytelniczka:

Zbigniew Ćwik
Mariusz Myszkier
Karolina Słaba
Tomasz Piskorski

Lada moment spytam Was o adresy do wysyłki nagród :)
Gratulacje i dzięki za udział!


Fotka: Manuskrypty Isaaca Newtona, Biblioteka Narodowa Izraela

Optyczny konkurs Węglowego

Wraz z Wydawnictwem Naukowym PwN zapraszam Was do optycznego konkursu Węglowego. By wziąć w nim udział, musicie nadesłać odpowiedzi na trzy konkursowe pytania na adres weglowy.szowinista@gmail.com do soboty 28 kwietnia 2018.

Najlepsze odpowiedzi zostaną nagrodzone książkami z dwóch serii PwN. “Laboratorium w szufladzie” to cykl książek dla osób ciekawych świata, pasjonatów, hobbystów, a przede wszystkim praktyków. Czytelnicy znajdą w nich instrukcje do prowadzenia własnych doświadczeń i eksperymentów. “The Manga Guide” łączy formę ciekawych i zabawnych japońskich komiksów z praktyczną wiedzą z zakresu tak popularnych ostatnio dziedzin jak: fizyka, informatyka, czy biochemia. To kompilacja graficznych prac najważniejszych japońskich artystów zajmujących się mangą i wiedzy specjalistów z najbardziej prestiżowych uczelni.

A oto konkursowe pytania:

1. Ile kolorów ma tęcza?
2. Jaki makabryczny eksperyment przeprowadzał na samym sobie Isaac Newton?
3. Co dzieje się z energią fotonu (w kontekście zasady zachowania energii), który ulega przesunięciu ku czerwieni w wyniku rozszerzania się wszechświata?


W razie wątpliwości reguły:

• Na odpowiedzi czekam do soboty 28 kwietnia do północy.
• Odpowiedzi wysyłamy tylko i wyłącznie na mail weglowy.szowinista@gmail.com.
• Nadsyłając odpowiedzi wyrażacie zgodę na to, że Wasze imiona i nazwiska zostaną podane na blogu.
• Jakby się Wam coś pomieszało możecie wysłać odpowiedzi ponownie, uwzględnię te wysłane najpóźniej (ale nie po terminie).
• Nie musicie lajkować fanpage Węglowego, ale możecie, bo będzie mi miło.

Memy i kolory tęczy

Staram się trzymać z daleka od politycznych czy religijnych kwestii. Na przykład: nie komentuję polityki klimatycznej, bo metody walki z globalnym ociepleniem nie są tak jednoznaczne i zweryfikowane naukowo jak diagnoza, że globalne ocieplenie ma miejsce i jest powodowane przez ludzi.

Czasem jednak polityka czy religia ochoczo włazi na poletko naukowe. Na oślep i bezmyślnie. I wtedy bywa tak, że mnie poniesie. Jak na przykład teraz, kiedy absurdalność przepychanki o tęczę osiągnęła nowy poziom - licytację na kolory. Ale żeby mnie nie poniosło na marne, tylko jakoś pożytecznie, postanowiłem przybliżyć temat i napisać o tęczy. Wiecie - tak popularyzatorsko.

Jak wiecie pewne środowiska przyjęły sobie za symbol tęczę. Niektórzy mówią nawet że “przywłaszczyły”. Cokolwiek to znaczy. Japończycy mają słońce na fladze. Czy każdy wschód słońca jest nachalną promocją mangi i sushi? Tak czy inaczej przepychanka o tęczę trwa, bo Kościół oburzony, a środowiska LGBT odbijają piłeczkę, że przecież w Biblii też była tęcza, więc czemu ją palić jak wiedźmę za inkwizycji.

Aż wreszcie pojawia się taki obrazek i rozpływa się po facebooku. Więc spieszę z wyjaśnieniami. W dobie internetu każdy może sobie wyszukać rozdział dziewiąty Księgi Rodzaju i przeczytać ile kolorów miała boska tęcza. Zbyt leniwym by kliknąć mówię - nie jest to sprecyzowane.

Newton, ojciec współczesnej optyki początkowo wyróżnił pięć kolorów: czerwony, żółty, zielony, niebieski, fioletowy. Tak więc szach-mat geje, księża, lesbijki i zakonnice!...

OK, a ile kolorów ma tęcza tak naprawdę? Wszystkie. Krople wody w atmosferze rozszczepiają widzialne przez ludzkie zwierzę światło na całe spektrum od 380 nanometrów po 780 nanometrów.

Niektórzy naukowcy twierdzą, że ludzkie oko rozróżnia 100 kolorów. Polska wikipedia oferuje ich 166 a angielska 1157, od “acid green” (zielony) po “zomp” (też zielony). Tak więc kłótnie o to ile kolorów ma tęcza są bez sensu. Cieszmy się widząc tęczę - miejmy świadomość, że oprócz naszych ulubionych kolorów jest tam też kwaśna zieleń, gumiguta, perydot, fuksja, łososiowy i zomp.