原创 海天雨虹 微信公众号《 科学前沿 思考未来 》2023-07-10 08:29 发表于山东
颜色与色感
有人说，“色彩是大自然发出的微笑”；“最热爱色彩的人，具备最纯粹和最深刻的思想”。
白色阳光的白色，是太阳光的所有颜色的混合，天然白色光是由不同的颜色的光组合而成的。光的所有的颜色，是指光的光谱上自左至右，从红外光、可见光、紫外光的全体光的颜色。
颜色的形成，是光与生命体感光器官相互作用，形成的光电信息在生命体中获得的对光的分类区别的感知。这种感知基于表征光颜色的光子的平均速率的大小，光子速率越小，光在光谱上的颜色越偏向右边的红色区域，而光子速率越高，光的颜色越偏向于左边的紫色区域，中速光子对应的光的颜色则介于上述二者之间由红到蓝顺序排列。
通常研究光时，有两个重要的衡量指标，一个是光的频率，一个是光的波长，而没有光的速率，因为普遍认为光是恒速传播的，光速均为C（约每秒30万千米），且认为 v = f λ ，其中，v是速率，f是频率，λ是波长。若令 v = C，则 f λ 为常数。
显然，这种认知是有瑕疵的，红色与红外区域的光的光子的速率（能量）一定低于紫色与紫外区域的光的光子的速率（能量）。
多普勒（奥地利物理学家、数学家）1842 年提出的一种波动效应：物体辐射的波长，因为波源和观察者的相对位置而发生变化，在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移blue shift）；在运动波源后面时，会产生相反的效应，波长变得较长，频率变得较低（红移red shift）。
根据波红（蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度，除非波源的速度非常接近光速。否则，多普勒位移的 程度一般都很小。所有的波动现象都存在多普勒效应。宇宙中除了多普勒效应影响，光的红（蓝）移还应该与光子速率的变化（光子能量的变化）有关，光的颜色在光谱上，由右向左偏移，由蓝光方向向红光方向偏移，对应的光的光子的速率应该是减速，速率变小，能量降低。
光的颜色，对应着该颜色所对应的光的光子的平均速率，光的颜色与光的光子的速率有关，与光子的能量有关。低能量的光子与生物体的感光器相互作用形成的感知颜色偏红，高能量的光子与生物体的感光器相互作用形成的感知颜色偏蓝。这也可以解释远离观察者的星体的光的颜色偏向红色区域的原因，因为相当于光子速率变小了，光的速率变小了，光子的能量就变小了，光到达观察者的能力就降低了。
自然光的白色是一切光的颜色的综合，是一种包罗万象的色彩，是一个颜色的宇宙，想得到五彩滨纷，得到所有的色彩，只要拥有一束自然白光即可。黄色，一种自然单光色。黄色，也可以由红色、绿色混合而成为混合色的黄色，这种黄色属于眼睛里的黄色，也就是肉眼分辨率下的黄色。
同样地，自然白色是太阳全光谱的混合色。然而，并非所有的视觉性白色都是全光谱混合色。白色也可以由红绿蓝三色混合而成，混合白色光透过透镜之后，被分解为红绿蓝三种颜色，而不是全光谱混合白色那样地在透过透镜之后，被分解为全光谱的自红外到紫外的各种颜色，全光谱色彩。
三种颜色混合的白色，与全光谱颜色混合的白色，是两种不同的白色，这两种颜色的不同，眼睛通常分辨不出来，这是眼睛的视觉偏差或视觉精度造成的假象。数种颜色的光混合时，混合色光中含有这几种参入混合的颜色的光，这种不同应该是不同能量的光子的混合。
这应该可以用分光仪再将这些不同能量的光子区分开来，而眼睛则由感光细胞对落入眼睛的光子的能量取一个相对平均值，引起相应的光点反应，以此产生的信息，再由信息分析系统模糊处理，给出一个平均值对应的光的颜色。
而颜料颜色的混合是另一种情形，颜料呈现的颜色是颜料反射出来的光线的颜色，而阳光中部分光颜色被颜料所吸收，眼睛看到的是未被吸收的光线的颜色。
颜料的颜色取决于它吸收光的颜色，而它表现出来的颜色，却不是它吸收的光的颜色，而是它反射的光的颜色。比如，白色混合光，可以是全光谱的白色混合光，也可以是红绿蓝的白色混合光。
全光谱的混合色白光与红绿蓝混合色白光有着极大的差别，红绿蓝白色混合光属于错觉性白色混合光，对光线颜色的感知能力，被称之为色觉能力。
由此，获得一个重要启示，许多时候貌似同一种现象，但是，各自背后的本质却可能差异很大，其差异形成的原因，一种是现象相似性问题导致的貌似，另一种是认知能力导致的貌似，且也会有相似性与认知能力混合导致的貌似。
面对某种现象时，应该进行尽可能全面的分析研究思考，以思维的显微镜、透视镜，透过现象看本质，以获得现象背后的物质实相，或者使其科学影相更贴近物质实相。这也是所有科学研究探索中，应该注意的问题、遵循的程序。
基底电磁场
宇宙时空中某点 O 处的基底电磁场被解释性定义为，宇宙时空中的全体物质，物质存在、物质结构，物质分布、运动状态以及物质之间相互作用影响关联、物质变化所形成的每个物质体的电磁场在 O 点处的加权叠加，基底电磁场在O点的电磁场强度，为全体物质体的电磁场强度在O点处电场强度的矢量总和。宇宙基底电磁场的存在，是宇宙所有电磁现象得以实现的基本物质动力保证。
宇宙基底电磁场以物质自身电磁场分布为基础，采用物质体量与时空间距加权而形成。物质的运动变化与基底电磁场的分布变化和谐联动。
基底电磁场的分布与变化，来源于物质的存在、运动与变化形成的电磁场分布的加权叠加；反过来，基底电磁场的分布变化又对物质的运动、变化形成的电磁场具有重要的影响。
基底电磁场与物质电磁场，相互关联、相互影响，互为因果。
电磁波的频率
电磁波，宇宙时空中，任意点处的随着时间的变化，会有移动的滋生的电磁扰动，这种电磁扰动被称之为电磁波动，简称为电磁波，电磁波是电（磁）场与电（磁）场之间相互作用引起的电磁波动。
由光引起的电磁波动，是由光子的电磁场与宇宙时空中的电磁场相互作用引起的电磁波波动。
电磁扰动每隔一段（距离），扰动的模式就重复一次，将重复的间隔长度，称之为电磁波长；那个模式也会随着时间的推移重复出现，这种重复出现的速（频）率则被称之为电磁波的频率，重复的频（速）率越快，电磁波的频率越高，频率越高，表明电磁波的能量越高。
低频率、长波长、低能量是红黄光波段的电磁波，高频率、短波长、高能量则为蓝紫光波段的电磁波。
若以光的光子讨论，则红黄低能量波段的电磁波，对应的是低速低能光子的电磁场与电磁场相互作用引起的电磁场扰动；而蓝紫高能波段的电磁波，对应的是高能高能光子的电磁场与宇宙时空基底电磁场却相互作用引起的电磁场扰动。
电磁波的波长、波速、频率三者之间的关系：
V = f * λ
f = V / λ
其中，v是速率，f是频率，λ是波长。
若以光中的光子的能量表示电磁波，那么，电磁波的能量可以表示为：
E0 = (m0 V0^2)/2
当能量由E0向E 变化时，光子的能量变化为
E = (m0 V^2)/2
E / E0 =「(m0 V^2)/2」/「(m0 V0^2)/2」
E / E0 = (V^2)/(V0^2）
V = V0(E / E0)^(1/2)
而应用公式
C = f * λ
作为表示所有的光的频率与波长之间的关系式，其中 C 为光速，恒常速率，应该是错误的，这样一个前提假设就是光是恒速度的，应当说，光的极限速率为 C，而通常的光的速率低于 C，生物可见光的波段频率在 f1-f2 之间，光子的速率是生物视觉器官容易感知到的光子的速率对应的频率，而不是速率为 C，而且，生物视觉器官能够接受的光子的能量也不能太高或太低，而是在一个合适的能量区间范围之内。
电磁波（光与光子））自其发生点向宇宙时空扩散传播，在向外球面扩散过程中，电磁波（光与光子）的频率会（因为能量的守恒）越来越低，在电磁波谱上频率会向左偏，即向红色方向偏移，红色波段的电磁波属于低能量波段，若电磁波是由光子运动引起的，那么，红色波段的光子的能量低于蓝紫波段，红色波段的电磁波的频率低于蓝紫波段的频率，光子低能量表示光子的运动速率低，光子低速率运动，在光子的频率上显示为低频率，反之，高速光子对应着高频率电磁波波段。
光谱、光子速率、红移蓝移
光谱自左至右，对应的光子的能量是递增的，越往左，光子的速率越小，能量越低；越往右，光子的速率越大，能量越高。虽然，电磁波的传播速率均为常数 C，但是，光的光子运动的速率，显然不是常数 C。
光谱上，左边对应的光的光子的速率远低于常数 C，自左至右越来越趋近于常数C，即使蓝紫波段的光，所对应的光子的速率也达不到常数 C。
通常情况下，光子在电磁场中的运动速率应该是递减的，光子在宇宙时空中运动，光子的电磁场与宇宙基底电磁场发生相互作用，光子的能量会增减，而且是非线性的增减（递增还是递减应当与时空中的电磁场分布有关）。
其实，在关于光本质问题的研究思考中，存在许多没有弄明白的问题，比如光的“波粒二象性”问题就是现代物理学中最大的BUG ，由此 BUG 衍生出了更多的问题，错上加错的结论和现象解释，这是现代物理学存在的主要问题。
对光进行重新认识认知是当代物理学亟待解决的重大问题，光的粒子性必须获得唯一性确认，扬弃光的波动性，让物理学回归经典。否则，随着时间的推移，现代物理学会在各种不实假设日益增多，又得不到纠正的情况下，问题会越来越多，弯路会越来越长，最终积重难返，总有一天会轰然倒塌（海天雨虹团队对光的思考，请参见本微信公众号中《关于“光子本质”等问题的对话》、《光、光子》）。
因而，可以将电磁波的频率红移与光子的减速等价，光子减速，就是光子的能量衰减。光子在宇宙基底电磁场中运动时，光子的电磁场与宇宙基底电磁场相互作用，会有部分光子被加速，也会有部分光子被减速，被加速则向蓝紫色波段方向移动，称之为蓝移；被减速则向黄红波段移动，称之为红移（与观察者相对运动速率的变化，能量的变化）。
光子的混合速率也许恰好就是可见光的频率（速率），这是人类视觉可以见到星光的原因吧，人类视觉器官朝着这个频率波段进化，朝着与宇宙主要光频率集中波段分布相一致进化的，这才是自然选择的和谐进化。
光的频率，自发光点向远处传播过程中，会越来越低，光的波长会越来越长，光传播中的这种变化，说明组成光的光子的能量在衰减，光子的速率在降低，光的谱线由右向左方向移动，也就是光的频率红移，也可以被视之（即现代物理学通常解释）为，发光体在做远离观察者的移动。
（转载自海天雨虹微信公众号《科学前沿思考未来》，略有修订）
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