有一個(gè)同學(xué)向我提問(wèn)：世界上有黑色的光嗎？這是一個(gè)比較中二魔幻的問(wèn)題，但也是個(gè)好問(wèn)題，我們來(lái)聊聊這個(gè)問(wèn)題吧！
黑與白其實(shí)不是顏色
在我還小的時(shí)候，聽(tīng)說(shuō)三原色光按一定比例調(diào)和就會(huì)變成白色的光，后來(lái)又知道原來(lái)物體會(huì)表現(xiàn)出顏色是因?yàn)槲樟顺ゴ祟伾獾墓猓ū热缛~子是綠色的是因?yàn)槿~綠素會(huì)大量吸收紅黃光與藍(lán)紫光，只有綠色不吸收），于是我就想——所有的顏料加在一起是不是就是黑色呢？
我還真這么做了，結(jié)果卻讓人很失望——七種水彩混合后的顏色不是黑，而是灰，而且是一種泛著赭紅色的灰。
所以我一起很奇怪，黑到底是什么顏色，它既不是所有光的集合，也不是所有顏色的集合嗎？
長(zhǎng)大后我才知道，原來(lái)黑不是顏色，它甚至不是一個(gè)獨(dú)立的量。正如物理給我們揭示了熱的本質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)后，我們就明白了原來(lái)冷不是一種物質(zhì)，而僅僅是“不熱”。同樣，黑也不是一種顏色，它其實(shí)就是“不白”。
是的，黑僅僅是亮度坐標(biāo)的兩極之一，黑與白分別代表了光的照度非常低，幾乎沒(méi)有光。它們是獨(dú)立與顏色之外的單獨(dú)參數(shù)，可以用乘法直接將它與別的顏色相乘，這樣我們就會(huì)看到“鮮亮的紅色”與“黯淡的紅色”這兩種不同的色彩了。
比如說(shuō)以計(jì)算機(jī)中常見(jiàn)的RGB色彩空間為例，我們的電腦顯示器用的就是這種標(biāo)準(zhǔn)，紅、綠、藍(lán)三元色被模擬為0~255不同強(qiáng)度的光，三種強(qiáng)弱的光混合就可以產(chǎn)生很多顏色，通過(guò)這樣的數(shù)值定義，理論上顯示器可以表現(xiàn)出256*256*256=16777216種不同的顏色，也就是我們常說(shuō)的1600萬(wàn)色。
在這種顏色空間中，如果三種顏色的數(shù)值都相等就表現(xiàn)為顏色相互抵消只存在亮度，那么數(shù)值為（255.255.255）的就是純粹的白色，那么顯而易見(jiàn)（0.0.0）就是黑色。
也就是說(shuō)，黑的本質(zhì)是“沒(méi)有光”。既然說(shuō)是沒(méi)有光，那么也就與黑色的光概念相矛盾了。
看不見(jiàn)的光
不過(guò)從某些意義上來(lái)說(shuō)，我們也可以認(rèn)為世界上也存在黑色的光。
眾所周知，光是一種電磁波，而且是電磁波中相當(dāng)窄的一個(gè)區(qū)間，我們一般把從紅到紫之間的光稱為“可見(jiàn)光”，也就是說(shuō)存在很多不可見(jiàn)的光，也就是紅光之外的紅外線和紫光之外的紫外線。
當(dāng)我將一個(gè)屋子的燈關(guān)掉，一片漆黑，是不是就沒(méi)有光了呢？其實(shí)并非如此，整個(gè)房間都充滿著紅外線，只要有溫度的物體都會(huì)釋放紅外線。而每個(gè)物體釋放出的紅外線也在無(wú)時(shí)無(wú)刻被其它物體吸收著，它們形成了一種動(dòng)態(tài)平衡。
所以，如果說(shuō)黑色的光是指“有一種光就在眼前，但是眼睛看不見(jiàn)”的話，紅外線就是完美滿足這一條件的光。
抵消的光
不過(guò)呢，我估計(jì)提這個(gè)問(wèn)題的同學(xué)并不是想表達(dá)“是否存在看不同的光”，他想說(shuō)的可能是“有沒(méi)有一種可以射出來(lái)將其它光吸收的光”，能發(fā)出這樣光的手電筒，照哪哪兒黑。
想要做出這樣一種手電筒估計(jì)只能去找哆啦A夢(mèng)了，因?yàn)楣獾谋举|(zhì)是一種能量的傳播形式，并不存在扣除能量的某種傳播。可能有的朋友會(huì)問(wèn)：不是存在負(fù)能量嗎？其實(shí)并沒(méi)有負(fù)能量這種東西，物理界存在暗物質(zhì)、暗能量、反物質(zhì)，但是并沒(méi)有能量，正物質(zhì)與反物質(zhì)相遇釋放出的就是能量，也就是光，可以說(shuō)光是一種與宇宙本質(zhì)有密切相關(guān)的物理現(xiàn)象。
不過(guò)有一個(gè)好消息，黑色的光雖然不存在，但是有一種方法可以將一束光相消，如果有什么方法可以把每一束光都消除，哆啦A夢(mèng)的道具也不是絕對(duì)做不出來(lái)。
這種操作的要求十分苛刻，首先我們我們需要兩束顏色一模一樣的光，不能有一點(diǎn)差別，然后我們將兩束光相向射出，再調(diào)節(jié)它們的距離，這是一個(gè)非常非常精確的微調(diào)，在幾百納米級(jí)的尺度上找到一個(gè)合適的相對(duì)距離，兩束光就會(huì)消失。
這是因?yàn)楣馐且环N電磁波，也就是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的相互交變，那么當(dāng)光的相位差滿足180°時(shí)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)中的一個(gè)就可以相互抵消，剩下的就只有原來(lái)兩倍的、強(qiáng)弱不斷變化的孤獨(dú)磁場(chǎng)或電場(chǎng)，這樣光的形式就被瓦解了，這被稱為“干涉相消”。
用這種原理制作出的儀器被稱為“干涉移”，大名鼎鼎探測(cè)出引力波的LIGO天文臺(tái)應(yīng)用的就是這種原理。
我是酋知魚(yú)，一個(gè)有點(diǎn)東西的科學(xué)作者，歡迎關(guān)注！
