颜色从哪里来？——科学小舟新科学揭示颜色的本质与色光子奥秘
引言：天空为什么是蓝的？
天空为什么是蓝的？苹果为什么是红的？树叶为什么是绿的？彩虹为什么有七种颜色？从人类睁眼看世界的第一天起，颜色就包围着我们。但在牛顿之前，包括亚里士多德在内的很多人认为白光是一种纯得不能再纯的光，有颜色的光是因为光存在杂质。到了牛顿时代，人们才认识到颜色不是白光的变态，而是光线固有的属性，牛顿用三棱镜分色和合色实验说明了这点。而现代人则喜欢用光波的波长或频率来对光加以说明，认为每一种颜色都对应一种波长。这观点虽然似乎很符合观察到的结果，但这种缺乏微观物质作用内在机理的说法，对于以追求科学本质为目的的《科学小舟新科学》来说是远远不够的。
一、颜色是什么：眼睛对”色光子”振动的感觉
颜色是什么？从最直接最本源来说，不管是物体自身发光还是物体被光线照射下反映出来的颜色，都离不开人眼的感觉。颜色是人类对不同的光线产生不同感觉的一种现象，是光线给眼睛产生作用力类型和大小的反应。现在人们知道不同颜色的光对应的是不同频率的光，而实际上，是不同频率能给眼睛带来不同类型的作用力。光就是空间光子存在动压差所产生的现象，所以颜色也必然是空间粒子相对眼睛存在不同动压差产生作用而引起的现象。
在《科学小舟新科学》中，光子是具有一定um值范围的微观粒子，根据um值可以把光子分为不同类型的光子。”红光子”是组成红色光的关键粒子——红光是”红光子”振动形成的光波；”红光子”在形成的波包乃至在形成的光波中占的比例越大，光波表现出的就越红。因此我们有理由相信，其它的每一种颜色光都必定是对应着其中一种um值的”色光子”振动所形成的：绿光对应”绿光子”，蓝光对应”蓝光子”……根据太阳光光谱推论，按um值从大到小的顺序排列就是：”红光子”＞”橙光子”＞”黄光子”＞”绿光子”＞”青光子”＞”蓝光子”＞”紫光子”。
二、颜色与温度：从微光到白光的四重境界
人们在生活生产中发觉颜色与温度是有关系的，古代人和现代人都会不自觉地用”冷暖色调”来为颜色分类——将红色光、橙色光、黄色光归为暖色调光，将绿色光、蓝色光、紫色光归为冷色调光。这说明了颜色与温度存在密切的关系。但光的颜色虽有冷暖色调之分，却又经常与温度高低毫无相关：暖色调颜色的物体可以很冷，冷色调的物体可以很热。颜色与温度到底存在什么样的关系呢？
物体发出热量的本质是物体核心热子空度的外泄。在热子涌向物体空度核心的过程，必定会带动空间的电子、磁子、光子等粒子也朝物体空度核心方向运动，一般情况下在热子空度泄露口处会激发空间对应微观粒子的振动，从而产生光电现象。物体温度越大，激发的光电子振动越激烈，即产生的光线对应的频率和强度就越大。而um值越接近热子的”色光子”，受到热子空穴的吸引作用就越大——根据科学小舟第三定律，两物体间的作用，um值最接近的作用力最大。
由此，热源温度从低到高，产生的光会经历四个区域：
（1）微光区：光源温度达到临界值T0时，开始发出亮度不大的”微光”。此时热源流动的热子对各种色光子的激荡力都很小，但红光子的um值最接近热子，受到的作用力最大，所以此阶段的光显示出明显的红色——微光区是最纯的红光区。
（2）分色区：随着温度继续升高，空间的热子向热源空度核心的涌动振动变得激烈起来，对每一种”色光子”的作用都变大了，冷色调的”色光子”比例急速上升，颜色从红色变至橙色乃至蓝色……此过程的后期，热源发出的光通过分色镜可以看出各种颜色差别明显的光混合其中。
（3）合成白光区域：当温度达到临界温度T1值时，各种”色光子”的空度百分数基本持平，此时产生的合成光看起来就是”白光”了，T1值即称之为”白光临界温度”。
（4）各色光的极限区域：当温度达到临界温度T2时，各色光子的振动强度都达到极限值的100%。而特定空间中热子含量差异总是有限的，热源的温度不可能无限增大，总存在最大值T3，这叫做该空间的”极限温度”。
光谱的本质由此显现：光谱就是光波按频率大小的顺序排列显现出来的颜色，而热源产生光波频率大小又与热源温度存在一一对应的关系。不同热源有不同的粒子含量空间，不同含量的空间就会产生不同比例的色光子光波——这就是所谓特定的空间（物质）存在特定光谱的本质原因。
三、颜色产生的三大要素
按颜色产生的条件，颜色产生有三大要素：（1）光源；（2）传播空间；（3）眼睛空间。其中”眼睛空间”是颜色产生的最重要的、最基本的要素，其次是跟”眼睛空间”相邻的”传播空间”，然后才是”光源”。
值得注意的是，从对眼睛作用的直接性来说，光源并非颜色产生的必要要素：只要与眼睛空间相邻的传播空间存在能令眼睛空间的”色光子”振动的能力，颜色的感觉就能在眼中产生，而不在于有没有光源。
现代人对”传播空间”要素对颜色光形成的作用认识非常不足。比如我们看到了红色就以为必定是因为光源发出了红色，看到了绿色就以为是光源发出了绿色……而实际上”传播空间”才是最终决定我们能看到的颜色最重要的原因（因为它与眼睛相邻）。”传播空间”中的各种”色光子”含量会严重影响我们看到”光源”的颜色——比如让一束白光穿透绿色玻璃，我们在一面看到光源是绿色的。举一个”遥远”的例子或许能让人回过神来：光在浩瀚的宇宙空间传播时，空间对颜色起到了决定性的作用（但这却是现代天文学被忽略的因素，以为望远镜看到的就是远方星系的真实情景）。没有”绿玻璃”的实体，而宇宙空间一样能存在类似绿玻璃效果的滤色空间。当色光波通过某传播空间和没通过该空间显示出不同的颜色或形状或方向时，我们即可以称之为”幻像”。
至于”眼睛空间”，眼睛能对颜色分辨，必定是由于眼睛存在对不同频率（波长）的色光波（即对应不同”色光子”组成的光包）的感应能力。根据科学小舟同频共振的原理，眼睛的组成必定存在与光波中的”色光子”对应大小（um值）的粒子，也就是说眼睛”感色系统”必定是由”红光子”、”绿光子”、”蓝光子”……等”色光子”控制着人体的”感色开关”的。有多精细差别的感应光子，就能对颜色有多精细的感受。那些缺乏某种”色光子”的”感色系统”，就是我们通常说的色盲。
四、色相、明度、纯度的本质
颜色又可以分为色相、明度、纯度，这是按”色光子”在光线中的组成比例和动压强度来区分的。
“色相”指的是组成光线的”色光子”的类别，表示不同性质的色彩样态。红、橙、黄、绿、青、蓝、紫就是各异的色相，不同的色相就对应不同的”色光子”，哪一种光子振动组成占的比例多，光线就呈现出对应的色相。而物体反射光形成的色相取决于物体对某种色光子差异的”中和能力”：如物体对红光子差异的中和能力越小，物体在白色光照射下的反射光就越容易显现出红色。
“纯度”是指光线中各种色相在光线中所占的比例，其本质就是组成光线中的单一色光子∑um/T值所占总色光子∑um/T值的百分比。光线中的色光子的不同密度种类越少，颜色的纯度越高——纯度的大小直接让我们感受到色彩的鲜艳程度、清晰程度。
“明度”指的就是光线强弱的意思。平时我们说某光线很刺眼，就是指这光线非常强烈，其实质指的就是组成光线的所有色光子∑umv/T的值。动压密度越大，明度就越大，明度即是光线对人眼作用的大小程度。
所以说，颜色就是光线的细节，就是各种不同体积密度速度的光子的动量密度差异产生的不同现象的光线！颜色是在人眼中的感应光线细节，如果忽视了这方面的认识，永远都找不到光的本质。
五、混色光的”混合机理”
通过三棱镜分色实验我们知道，看似白色的太阳光其实是由各种颜色的光波组合而成的：红色波没有吞噬蓝色波，蓝色波也没有因为红色波的存在而消亡……那么不同波长和频率的光波是如何做到混合而又”和平相处”的呢？
通过观察身边形形色色的物质波现象，我们可以发现同一类的物质波可以存在不同波长和频率有细微差别的物质波。比如观察水面波，在各种复杂波源作用下的水面波，可以看到所形成的水面波形形色色：大波中有中波，中波中有小波，小波中还有小波……而通过科学小舟类比思维可知，物质波必定都是具备波的属性的，是可以类比的。既然同类物质波各种不同波长频率的物质波间是可以”和平相处”的，那么光波也必然是这样的：红光中的”红光包”的波长和振幅比较大，它对应与水波即为”大波”；紫光中的”紫光包”对应于水波即为”小波”。在错综复杂的大小光波包传递的过程，红光的波包上叠加紫光包这种大波中有小波的现象也是正常的现象。因此混色就存在两种含义：一种是空间同时存在独立的不同颜色的光包；第二种是大光包上有小光包的情况，但这不妨碍我们从整体上将它们看作是独立的。
结论：白光就是各种色光波在空间均匀混合而又相对独立分布给人眼呈现出的现象。
结语：颜色是人眼读出的”光线细节”
从红光子到紫光子，从微光区的第一缕红光到极限区的炽白，从光源到传播空间再到眼睛空间，颜色从来不是”光的固有标签”，而是空间色光子动压差异作用于人眼的整体结果。微观粒子的运动具有很复杂的规律，但最终不能脱离人类本身的感觉。现在人们所认识的光的波动性只是一个现象，不是光的全部，只有知道了光形成的本质理论，光学才会有飞跃的发展。
【科学小舟观点点评】
现代光学用”波长—颜色”对照表描述颜色，看似精确，实则只回答了”什么波长对应什么颜色”，没有回答”颜色到底是什么、为什么会有颜色”。科学小舟指出：颜色是眼睛对不同um值的”色光子”振动产生的不同作用力的感觉——红有红光子、绿有绿光子、蓝有蓝光子，每一种颜色都有它对应的”色光子”物质基础。这一认识把颜色从”抽象的波长参数”还原为”实在的物质运动”，还一举解释了颜色与温度的四重对应关系、色相明度纯度的本质、色盲的成因，更揭示了”传播空间”对颜色的决定性作用——连现代天文学都忽略的”宇宙空间滤色”效应，在科学小舟看来正是需要重新审视的幻像来源。颜色问题看似简单，却是光学本质、物质层次与人类感觉的交叉路口，科学小舟新科学在此再次证明：现象可以千变万化，本质只有一个。