Đường dây nóng: 0237 3721150

Tại sao màu xanh lam rất hiếm trong tự nhiên?

Câu trả lời liên quan đến hóa học và vật lý học về cách màu sắc được tạo ra cùng cách chúng ta nhìn thấy chúng.

09/09/2021 07:54

Khi nhìn lên bầu trời xanh từ trên cao hoặc nhìn khắp vùng biển rộng dường như vô tận của đại dương xanh, bạn có thể nghĩ rằng màu xanh lam là màu phổ biến trong tự nhiên. Nhưng trong số tất cả các màu được tìm thấy trong đá, thực vật và hoa, hoặc trong lông, lông vũ, vảy và da của động vật, màu xanh lam thực tế rất hiếm.

Ảnh minh họa.
Ảnh minh họa.

Nhưng tại sao màu xanh lam lại rất hiếm? Câu trả lời liên quan đến hóa học và vật lý học về cách màu sắc được tạo ra cùng cách chúng ta nhìn thấy chúng.

Chúng ta có thể nhìn thấy màu sắc bởi vì mỗi đôi mắt của chúng ta chứa từ 6 triệu đến 7 triệu tế bào nhạy cảm với ánh sáng được gọi là tế bào hình nón. Có ba loại tế bào hình nón khác nhau trong mắt của một người có thị lực màu bình thường. Mỗi loại tế bào hình nón nhạy cảm nhất với một bước sóng ánh sáng cụ thể: đỏ, lục hoặc lam.

Thông tin từ hàng triệu tế bào hình nón truyền đến não của chúng ta dưới dạng tín hiệu điện giao tiếp tất cả các loại ánh sáng được phản xạ bởi những gì chúng ta nhìn thấy, sau đó được hiểu là các sắc thái màu khác nhau.

Khi chúng ta nhìn vào một vật thể đầy màu sắc, chẳng hạn như viên sapphire lấp lánh hoặc một bông hoa cẩm tú cầu rực rỡ, vật thể đó đang hấp thụ một phần ánh sáng trắng chiếu vào nó. Bởi vì nó hấp thụ một phần ánh sáng, phần còn lại của ánh sáng phản xạ có một màu sắc, nhà văn khoa học Kai Kupferschmidt giải thích.

Trong quang phổ khả kiến, màu đỏ có bước sóng dài, có nghĩa là nó có năng lượng rất thấp so với các màu khác.

Kupferschmidt cho biết, để một bông hoa có màu xanh lam, nó cần có khả năng tạo ra một phân tử có thể hấp thụ một lượng rất nhỏ năng lượng để hấp thụ phần màu đỏ của quang phổ.

Việc tạo ra các phân tử như vậy rất lớn và phức tạp, là điều khó khăn đối với thực vật, đó là lý do tại sao hoa màu xanh lam được tạo ra bởi ít hơn 10% trong số gần 300.000 loài thực vật có hoa trên thế giới, phó giáo sư Adrian Dyer, nhà khoa học thị giác tại Viện Công nghệ ở Melbourne, Úc, nói.

Đối với khoáng chất, cấu trúc tinh thể của chúng tương tác với các ion (nguyên tử hoặc phân tử tích điện) để xác định phần nào của quang phổ bị hấp thụ và phần nào bị phản xạ. Khoáng chất lapis lazuli, được khai thác chủ yếu ở Afghanistan và tạo ra ultramarine sắc tố xanh hiếm, chứa các ion trisulfide - ba nguyên tử lưu huỳnh liên kết với nhau bên trong một mạng tinh thể - có thể giải phóng hoặc liên kết một electron.

Kupferschmidt cho biết, sự khác biệt về năng lượng là điều tạo nên màu xanh lam.

Trong khi đó, màu xanh lam của động vật không đến từ sắc tố hóa học. Thay vào đó, chúng dựa vào vật lý để tạo ra vẻ ngoài màu xanh lam. Đơn cử như bướm cánh xanh trong chi Morpho có cấu trúc nano phức tạp, nhiều lớp trên vảy cánh của chúng điều khiển các lớp ánh sáng để một số màu triệt tiêu lẫn nhau và chỉ có màu xanh lam được phản chiếu.

Một hiệu ứng tương tự cũng xảy ra trong các cấu trúc được tìm thấy trong lông của loài giẻ cùi xanh (Cyanocitta cristata), vảy của loài tang xanh (Paracanthurus hepatus) và các vòng nhấp nháy của loài bạch tuộc vành xanh có nọc độc (Hapalochlaena maculosa).

Sắc xanh ở động vật có vú thậm chí còn hiếm hơn ở chim, cá, bò sát và côn trùng. Một số cá voi và cá heo có da hơi xanh, các loài linh trưởng như voọc mũi hếch vàng (Rhinopithecus roxellana) có mặt da xanh, mandrills (nhân sư Mandrillus) có mặt màu xanh lam và phần đuôi phía sau màu xanh lam.

Tuy nhiên, bộ lông - một đặc điểm chung của hầu hết các loài động vật có vú trên cạn, không bao giờ có màu xanh lam sáng tự nhiên. Ít nhất, không phải trong ánh sáng nhìn thấy. Các nhà nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra lông thú mỏ vịt phát sáng với các sắc thái sống động như xanh lam và xanh lục khi tiếp xúc với tia cực tím (UV).

"Phải mất rất nhiều công sức để tạo ra màu xanh lam này; vì vậy, một câu hỏi khác được đặt ra là: Lý do tiến hóa tạo ra màu xanh lam là gì? Động lực là gì? Điều hấp dẫn khi bạn đi sâu vào những thế giới động vật này luôn là ai sẽ nhận thông điệp này và chúng có thể nhìn thấy màu xanh không?" Kupferschmidt cho biết.

Ví dụ, trong khi con người có ba loại thụ thể cảm nhận ánh sáng trong mắt chúng ta, loài chim có loại thụ thể thứ tư để cảm nhận ánh sáng UV.

Kupferschmidt giải thích rằng những chiếc lông có màu xanh lam đối với mắt người thực sự phản chiếu tia UV nhiều hơn ánh sáng xanh.

Việc sử dụng thuốc nhuộm màu xanh lam sớm nhất có từ khoảng 6.000 năm trước ở Peru. Người Ai Cập cổ đại đã kết hợp silica, oxit canxi và oxit đồng để tạo ra một sắc tố màu xanh lam lâu dài được gọi là irtyu để trang trí các bức tượng. Ultramarine, một loại đất có sắc tố xanh sống động từ lapis lazuli, quý như vàng ở châu Âu thời trung cổ được dành chủ yếu để minh họa các bản thảo được chiếu sáng.

Vì sự hiếm có của mình, xanh lam đã được xem như một gam màu cao quý từ cách đây hàng nghìn năm.

Ngoài ra, theo nghiên cứu của Frontiers in Plant Science, màu xanh lam từ lâu đã được liên kết với vị thần Hindu Krishna và với Đức mẹ đồng trinh Kitô giáo. Các nghệ sĩ nổi tiếng cũng lấy cảm hứng từ màu xanh lam trong tự nhiên bao gồm Michelangelo, Gauguin, Picasso và Van Gogh.

Theo Trang Phạm/Dân trí


Ý kiến bạn đọc

Xem thêm bình luận

Đọc thêm

Chuyển đổi số trong lưu trữ dữ liệu

Chuyển đổi số trong lưu trữ dữ liệu

08:46 , 30/07/2025

Hiện nay nhu cầu lưu trữ, bảo vệ an toàn thông tin dữ liệu số hóa đang ngày càng tăng lên. Thay vì lưu trữ dữ liệu số hóa trên các hạ tầng công nghệ vật lý như truyền thống, thì các doanh nghiệp công nghệ đã đưa ra giải pháp lưu trữ dữ liệu trên hạ tầng "điện toán đám mây", giúp người dùng tối ưu hiệu quả khai thác dữ liệu.

Tập huấn sử dụng các phần mềm dùng chung của tỉnh

Tập huấn sử dụng các phần mềm dùng chung của tỉnh

23:05 , 28/07/2025

Ngày 28/7, Sở Khoa học và Công nghệ đã tổ chức lớp tập huấn "Công tác quản lý Nhà nước về Chuyển đổi số, hướng dẫn sử dụng phần mềm dùng chung của tỉnh" cho đội ngũ cán bộ cấp xã trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa.

Trí tuệ nhân tạo (AI) có thể đóng góp 130 tỷ USD vào GDP Việt Nam năm 2040

Trí tuệ nhân tạo (AI) có thể đóng góp 130 tỷ USD vào GDP Việt Nam năm 2040

08:03 , 28/07/2025

Với dự báo có thể đóng góp tới 130 tỷ USD vào GDP Việt Nam vào năm 2040, trí tuệ nhân tạo (AI) được kỳ vọng sẽ là một động lực tăng trưởng đột phá cho Việt Nam trong kỷ nguyên mới. Tuy nhiên, triển vọng trên sẽ khó có thể đạt được nếu Việt Nam không có sự thay đổi một cách thực chất và toàn diện trong lĩnh vực này.

Phòng chống lừa đảo qua mạng bằng công nghệ AI

Phòng chống lừa đảo qua mạng bằng công nghệ AI

08:00 , 28/07/2025

Bắt đầu triển khai từ cuối năm 2020 đến nay, dự án “Chống lừa đảo” do các chuyên gia an ninh mạng Việt Nam thực hiện đã phát huy nhiều hiệu quả tích cực, trở thành lá chắn hữu ích cho người dân trước những nghi ngại về lừa đảo.

Mục tiêu 100% các cơ sở dữ liệu quốc gia được xây dựng, chuẩn hóa, liên thông, kết nối, chia sẻ

Mục tiêu 100% các cơ sở dữ liệu quốc gia được xây dựng, chuẩn hóa, liên thông, kết nối, chia sẻ

15:28 , 27/07/2025

Chính phủ ban hành Nghị quyết số 214 ngày 23/7/2025 kế hoạch hành động của Chính phủ về thúc đẩy tạo lập dữ liệu phục vụ chuyển đổi số toàn diện.

100% bệnh viện tại Thanh Hoá phấn đấu triển khai bệnh án điện tử trong tháng 9/2025

100% bệnh viện tại Thanh Hoá phấn đấu triển khai bệnh án điện tử trong tháng 9/2025

16:02 , 26/07/2025

Triển khai bệnh án điện tử được xem là bước đột phá quan trọng về ứng dụng công nghệ thông tin để góp phần mạng lại nhiều tiện ích cho người dân và nhân viên y tế trong quá trình khám, chữa bệnh. Hiện nay, 100% bệnh viện tại tỉnh Thanh Hoá đang phấn đấu triển khai bệnh án điện tử trong tháng 9/2025.

Giá trị thị trường tiền điện tử cán mốc kỷ lục 4.000 tỷ USD

Giá trị thị trường tiền điện tử cán mốc kỷ lục 4.000 tỷ USD

16:40 , 25/07/2025

Thị trường tiền điện tử chính thức cán mốc kỷ lục 4.000 tỷ USD. Sức tăng được cho là do nhiều yếu tố như hành lang pháp lý ngày càng rõ ràng hay các tổ chức tài chính tăng đầu tư vào lĩnh vực này…

Dữ liệu khổng lồ thu thập từ nhiều nền tảng cùng lúc

Dữ liệu khổng lồ thu thập từ nhiều nền tảng cùng lúc

16:37 , 25/07/2025

Nhiều người dùng các thiết bị điện tử thông minh có cảm giác như đang bị “nghe lén”. Trên thực tế, đó là kết quả của một hệ thống phân tích hành vi tinh vi – được tổng hợp bằng lượng dữ liệu khổng lồ thu thập từ nhiều nền tảng cùng lúc.

Ra mắt Trợ lý ảo hành chính công tích hợp trên VNeID

Ra mắt Trợ lý ảo hành chính công tích hợp trên VNeID

08:45 , 25/07/2025

Tổng Công ty Công nghệ và giải pháp CMC phối hợp với Cục Cảnh sát quản lý hành chính về trật tự xã hội (Bộ Công an) ra mắt Trợ lý ảo hành chính công tích hợp trên VNeID. Đây là kết quả của sự hợp tác công - tư, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để phục vụ người dân giải đáp thắc mắc về thủ tục hành chính.

Việt Nam đứng thứ 6 trên Bảng xếp hạng Chỉ số AI thế giới

Việt Nam đứng thứ 6 trên Bảng xếp hạng Chỉ số AI thế giới

14:03 , 23/07/2025

Theo kết quả trong Bảng Chỉ số AI thế giới do Mạng lưới Nghiên cứu Thị trường Độc lập Toàn cầu vừa công bố, Việt Nam xếp hạng thứ 6 trên tổng số 40 quốc gia trên thế giới, đạt 59,2 điểm trên thang 100.