สีรุ้งอาจดูมีความหมาย—หรืออาจจะแค่สวยก็ได้
เชื่อหรือไม่ วิทยาศาสตร์เพิ่งจะเริ่มเข้าใจหางนกยูงเว็บสล็อต อาจดูบอบบางราวกับทักซิโด้สีชมพู สิ่งฉูดฉาดใหญ่ Peahens รักมัน อะไรไม่เข้าใจ. Roslyn Dakin มีคำถามมากมาย มีเรื่องของการออกแบบท่าเต้น ปีนี้เธอออกจากมหาวิทยาลัยควีนในคิงส์ตัน ประเทศแคนาดา เพื่อไปเยี่ยมนกยูง (นก) ในลอสแองเจลิสและนิวยอร์ก เธอใช้เวลาหลายสัปดาห์ในการรวบรวมขนนกและเฝ้าดูผู้ชายเป่าของประดับประดาต่อหน้าผู้หญิง “ผู้ชายทำท่าแปลกๆ ต่างๆ นานา” เธอกล่าว
ด้วยหางเป็นประกายระยิบระยับ พวกเขาถอยหนีหรือเดินถอยหลังไปหาผู้ฟังในบางครั้ง Dakin กำลังทดสอบความคิดของเธอว่ามีวิธีการอยู่ สำหรับฉากสุดท้ายของการแสดง ตัวผู้จะสั่นด้วยขนนกขนาดใหญ่ที่มีตาเป็นประกายจนส่งเสียงกึกก้อง และดาคินตั้งสมมติฐานว่าฝีเท้าของผู้ชายจะเคลื่อนตัวพวกเขาและผู้ชมให้เข้าแถวกับดวงอาทิตย์ในตอนจบ
ผู้หญิงที่มีดวงอาทิตย์อยู่ข้างหลังเธอจะมีมุมที่พราวพราวที่สุดสำหรับขนนก และสำหรับนกยูง มุมคือทุกสิ่ง สีเขียวและสีน้ำเงินที่ลุกเป็นไฟซึ่งกลายเป็นสัญลักษณ์ของเครื่องประดับฟุ่มเฟือยไม่มีเม็ดสีเขียวหรือสีน้ำเงินอยู่ในนั้น มีเม็ดสีดำ แต่ที่เหลือเป็นเพียงการเล่นของแสง
เคล็ดลับในการเสกสีจากสิ่งใดๆ นั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างในระดับหลายร้อยนาโนเมตร ในระดับนี้ การแตกแขนงที่เล็กที่สุดภายในขนนกยูงเผยให้เห็นว่าตนเองเคลือบด้วยไม้เรียวเป็นแถว เมื่อแสงสะท้อนออกไป ความยาวคลื่นบางช่วงจะรวมกันเพื่อทำให้สีดูเข้มขึ้นเมื่อความยาวคลื่นอื่นรบกวนและตัดกัน ผลกระทบของซิมโฟนีแห่งแสงจะเปลี่ยนไปตามมุมรับภาพ นิยามของสีรุ้ง
Dakin บรรยายงานของเธอในเดือนกุมภาพันธ์ในการประชุมเรื่องสีรุ้งที่ ArizonaStateUniversity ใน Tempe นักฟิสิกส์ที่เข้าร่วมได้ค้นพบว่านก แมลงปีกแข็ง ผีเสื้อ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ มากมายได้พัฒนาระบบการมองเห็นที่ล้ำสมัยมานานก่อนที่เทคโนโลยีสมัยใหม่จะเกิดขึ้น Dakin และนักชีววิทยาคนอื่นๆ กำลังพยายามค้นหาว่าสัตว์เหล่านี้ทำอะไรกับการแสดงแสงสี สิ่งมหัศจรรย์ระดับนาโนเหล่านี้สร้างระบบที่ยอดเยี่ยมสำหรับการทดสอบแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของระบบการสื่อสารของสัตว์
หนึ่งในคำถามภายใต้การอภิปรายอย่างมีชีวิตชีวาในที่ประชุมคือว่าสีรุ้งมีพลังในการส่งสัญญาณหรือไม่ เพราะยากต่อการผลิตหรือบำรุงรักษา เฉพาะตัวผู้ที่ดีที่สุดเท่านั้นที่จะอวดสีที่สว่างที่สุด และตัวเมียจะมีวิวัฒนาการเพื่อให้เข้ากับสีที่ฉูดฉาดที่สุด
ในทางตรงกันข้าม Richard Prum จาก YaleUniversity นักชีววิทยาในการประชุม ให้เหตุผลว่าการค้นหาเบาะแสด้านคุณภาพดังกล่าวอาจเป็นแค่ความคิดที่ปรารถนา แวววาวสีรุ้งสามารถดึงดูดสัตว์ตัวเมียได้ทั้งหมด แต่แรงผลักดันในการพัฒนาความชอบนั้นไม่เกี่ยวอะไรกับสุขภาพของผู้ชายหรือคุณภาพอื่นๆ เขากล่าวว่าสีรุ้งส่วนใหญ่อาจเป็นเรื่องโดยพลการหรือ “แค่สวยงาม”
คุมสีอย่างเป็นธรรมชาติ
ความน่ารักเพียงอย่างเดียวไม่ได้ทำให้เห็นความมหัศจรรย์ของโครงสร้างสีรุ้ง เฮเลน กิราเดลลา นักชีววิทยาด้านการพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยออลบานี มหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวยอร์ค ผู้เชี่ยวชาญด้านสีรุ้งมาอย่างยาวนาน ได้ตีพิมพ์หน้าและหน้าของภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ซึ่งเผยให้เห็นความหลากหลายอย่างมากในรายละเอียดเล็กๆ ของพื้นผิวของสัตว์: พื้นผิวที่เป็นหลุมเป็นบ่อ เช่น แถวของ ต้นคริสต์มาส ทุ่งรังผึ้งขัดแตะ ขนแปรงที่ทำงานเหมือนสายไฟเบอร์ออปติก (แต่ดีกว่า) เธอยกตัวอย่างของการพัฒนาอันล้ำสมัยในด้านทัศนศาสตร์ที่เธอสังเกตเห็นในธรรมชาติ: ฟิล์มบาง ผลึกโฟโตนิกที่เรียงเป็นหนึ่ง สอง และสามมิติ รวมถึงพื้นผิวที่ผสมผสานเทคนิคต่างๆ
เธอประท้วงความไม่ยุติธรรมของคำถามที่ว่าสายพันธุ์ใดมีแสงสีรุ้งฉูดฉาดที่สุด เมื่อกดแล้ว เธอได้เสนอตัวอย่างที่มีแมลงปีกแข็งของ Southwest Chrysina gloriosa ตาเปล่าของมนุษย์ไม่สามารถตรวจจับการแสดงแสงสีเต็มรูปแบบได้ อนิจจา ผู้คนจึงต้องชื่นชมด้านหลังสีเขียวแวววาวของด้วง อย่างไรก็ตาม เมื่อติดตั้งอุปกรณ์ที่เหมาะสม ผู้สังเกตการณ์ก็ตระหนักว่าแมลงปีกแข็งนั้นสะท้อนวงก้นหอยที่ถูกควบคุมของแสงโพลาไรซ์แบบวงกลมทั้งทางขวาและทางซ้าย
ผีเสื้อมอร์โฟที่ Ghiradella ศึกษาในช่วงทศวรรษ 1970 แม้จะเป็นหนึ่งในผีเสื้อคลาสสิกเก่าแก่ของทุ่งนี้ ก็ยังมีความประหลาดใจอยู่ ในปี 2550 เธอมีส่วนร่วมใน บทความ Morpho ใน Nature Photonicsเดือนกุมภาพันธ์ซึ่งตีพิมพ์โดยทีมวิจัยของ General Electric ที่นำโดย Radislav Potyrailo จากห้องปฏิบัติการ Niskayuna, NY ของบริษัท Potyrailo เคยเห็นรูปโครงสร้างนาโนของ ปีก Morphoและตระหนักว่าไอระเหยของก๊าซต่าง ๆ ควรเปลี่ยนความแวววาวของผีเสื้ออย่างละเอียด ทีม GE และ Ghiradella วิเคราะห์ผลกระทบซึ่ง Potyrailo กล่าวว่าแนะนำตัวเลือกใหม่ในการพัฒนาเซ็นเซอร์ที่เปลี่ยนสีด้วยกลิ่นของไอระเหย
โครงสร้างตามธรรมชาติสำหรับการควบคุมสีควรเป็นแรงบันดาลใจให้กับวิศวกรอย่างแน่นอน และนักฟิสิกส์ควรให้ความสนใจ แอนดรูว์ อาร์. ปาร์กเกอร์แห่งมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดในอังกฤษกล่าว กลุ่มของเขาศึกษาชีวจำลองเชิงแสงหรือเทคโนโลยีที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ อุปกรณ์ของสัตว์เหล่านี้มาจากการลองผิดลองถูกทางวิวัฒนาการหลายล้านปี และในขณะที่เขากล่าวว่า “นักฟิสิกส์โดยเฉลี่ยมีเวลาค่อนข้างน้อย”
ปีกไม้
การเลียนแบบธรรมชาติไม่ใช่เรื่องง่าย Peter Vukusic ผู้ประเมินกลุ่มวิจัยของเขาที่มหาวิทยาลัย Exeter ในอังกฤษ ได้มองหาโครงสร้างเหล่านี้ในแมลง 500 ถึง 600 สายพันธุ์ ยังคงใช้คำอย่างเช่น “เหลือเชื่อ”
เขาและเพื่อนร่วมงานใน Exeter พยายามจำลองความซับซ้อนของพื้นผิวของปีกผีเสื้อ เมื่อเกือบสิบปีที่แล้ว พวกเขาทดลองกับการสร้างแบบจำลองขนาดใหญ่ของโครงสร้างเหล่านี้ ในตอนแรกเพียงเพื่อการแสดงและการบอกเล่า แต่หลังจากนั้นด้วยความหวังว่าจะทำการทดลองเพื่อทำความเข้าใจคุณสมบัติทางแสงแบบใหม่เว็บสล็อต
