DEN BLÅ FJÄRNEN?
Blue morpho lever i Latinamerikas tropiska skogar. Om jag frågade dig, vilken färg har vingarna? du skulle bli förlåten för att säga att de är blå, men de är inte blå. Hur är det här?
Det mänskliga ögat är 'avstämt' för att bara se ett mycket smalt område av det elektromagnetiska spektrumet. Vi hänvisar till detta smala band, som det synliga ljusspektrumet. Allt utanför detta smala band är osynligt för blotta ögat.
The Blue Morpho Butterfly (Morpho peleides)
Avvikelsevinkeln är vinkeln som görs mellan den infallande ljusstrålen som kommer in i prismatets första yta och den brytade strålen som kommer ut från prisma andra.
Ordningen bestäms av våglängd; börjar med den lägsta (långsammaste) frekvensfärgen röd och slutar med den högsta (snabbaste) frekvensfärgen ultraviolett. Varje färg verkar tydligt skild från alla andra på grund av att varje upptar sitt eget relativa "utrymme".
Det svartvita fotot nedan är en elektronskannande mikroskopisk vy över vingens tandliknande åsar. Tänderna ställs in på exakt samma avstånd från varandra som frekvensområdet för gult ljus (565-590nm). När vitt ljus "träffar" vingen, subtraheras de gula frekvenserna för det synliga ljusspektrumet. Vitt ljus minus gult, visas blått. Tekniskt sett är vingen inte blå, den får den att se blå ut för det mänskliga ögat genom en process med färgfrekvenssubtraktion.
Den blå Morpho -fjärilsvingan avslöjar hur försiktiga vi måste vara när vi försöker urskilja sanningen, från lögner. Om vi är rädda för att titta tillräckligt djupt kan vi bli lurade att tro det blått är blått, när det inte är det.
Bildkredit: Shinya Yoshioka, Osaka University
Det exakta arrangemanget av dessa tänderliknande utskjutningar är det som får fjärilens vinge att se blå ut. Frekvenserna av gult ljus fångas upp av bafflarna och neutraliseras, det är därför vingen verkar blå för blotta ögat. Om avståndet mellan tänderna var längre från varandra eller närmare varandra, skulle de subtrahera olika frekvenser för det synliga ljusets spektrum.
PERFEKT IMPERFEKT
För att skapa utseendet på en specifik "färg" med en metod för frekvenssubtraktion krävs en grundlig förståelse av fysikens lagar. Frekvenssubtraktionsmetoden kräver också en förmåga att noggrant mäta våglängder i nanoskala. Även när dessa saker är kända finns det fortfarande utmaningen att bygga en nanostorlek som kan uppnå färgsubtraktion. För att göra strukturen till ett levande väsen, tillför ett helt nytt lager av komplexitet. För att göra det vackert, ytterligare ett lager. Och så vidare.
Det som är så imponerande med dessa organiska strukturer är att de inte är "perfekta" och ändå, trots denna upplevda ofullkomlighet, fungerar de helt perfekt. Jag använder termen "perfekt ofullkomlig" för att beskriva detta fenomen.
I exemplet ovan har inga två tänder exakt samma storlek, men alla ligger inom de nödvändiga toleranserna som gör att färgsubtraktionsprocessen fungerar pålitligt. Den "ofullkomligheten" gör vingen mångdimensionell eftersom varje baffel absorberar en något annan frekvens av det gula spektrumet inom intervallet 565-590nm. Färgskiftet beror på ljuskällans vinkel i förhållande till vingytan,
Fjärilägg Bildkredit: National Geographic Spain
En fjäril går aldrig i skolan för att lära sig att flyga; kunskapen om hur man flyger, vävs in i själva tyget av det "vara". Min poäng är detta; om en krypande mask kan förvandlas till en flygande fjäril, varför ska vi då frukta resultatet av vår egen transformation?
"Det sanna tecknet på intelligens är inte kunskap, utan fantasi". Albert Einstein