Màu sắc có phải là thuộc tính cố hữu của vật chất hay chỉ là sản phẩm của trí não?

Màu sắc không chỉ là hiện thực mà còn là sự tưởng tượng. Ánh sáng là sự kết hợp của các bước sóng khác nhau. Mắt con người có khả năng phân biệt các bước sóng này và gán mỗi bước sóng với một màu sắc tương ứng. Ví dụ, bước sóng 400 nanomet tạo nên màu tím, trong khi 700 nanomet tạo nên màu đỏ. Tuy nhiên, bước sóng 100 nanomet, thuộc tia cực tím, không thể nhìn thấy được bởi con người mặc dù loài ong có khả năng nhìn thấy nó!

Nếu chúng ta hình dung một quả chuối, hầu hết mọi người đều nghĩ đến một quả màu vàng và có hình dáng dài. Việc nghĩ đến một quả chuối trong suốt, màu cam hoặc màu tím dường như không bao giờ xuất hiện trong tưởng tượng của đại đa số. Màu sắc giúp chúng ta nhận biết và tưởng tượng mọi thứ, làm cho trải nghiệm thị giác của chúng ta phong phú hơn và truyền đạt ý nghĩa cho thế giới xung quanh, nhưng màu sắc thực sự là gì?

Hãy nghĩ về màu 'vàng' trên quả chuối bạn vừa hình dung. Màu vàng này có phải là một thuộc tính bẩm sinh của quả chuối, tồn tại trong vỏ như một đặc tính cơ bản và không thể thiếu của quả chuối? Hay nó chỉ là một ấn tượng được tạo ra bởi hoạt động phức tạp của bộ não con người? Câu hỏi này là trọng tâm của cuộc tranh luận về màu sắc là gì, liệu đó có phải là một khía cạnh vật lý hoặc hóa học của sự vật, hay đó chỉ là một sản phẩm của trí óc.

Màu sắc là gì và làm thế nào chúng ta nhìn thấy nó?

Màu sắc được định nghĩa là một thuộc tính vật lý bên trong của vật chất. Khi ánh sáng chiếu vào bề mặt của một vật, vật đó sẽ hấp thụ một số bước sóng và phản xạ lại những bước sóng khác. Những bước sóng này tiếp tục đến mắt chúng ta, giúp chúng ta nhận biết màu sắc.

Con người chỉ có thể nhìn thấy bước sóng trong khoảng 400-700 nanomet, được gọi là phổ màu hoặc phổ màu nhìn thấy. Đây chỉ là một phần nhỏ của phổ điện từ, bao gồm cả sóng vô tuyến, sóng vi lượng, bức xạ hồng ngoại, ánh sáng mà chúng ta có thể nhìn thấy, tia cực tím, tia X và tia gamma. Bước sóng 700 nanomet tạo nên màu đỏ, trong khi 400 nanomet tạo nên màu tím, nhưng bước sóng 100 nanomet thì không thể nhìn thấy được.

Về mặt sinh lý, võng mạc nằm ở phía sau mắt, nhận biết ánh sáng. Võng mạc chứa các tế bào cảm quang được gọi là tế bào que, phản ứng với ánh sáng yếu hoặc mờ và tế bào hình nón, phản ứng với điều kiện sáng hơn. Những tế bào này phản ứng với các bước sóng ánh sáng khác nhau, gửi tín hiệu đến não thông qua dây thần kinh thị giác. Tín hiệu đầu tiên được chuyển tiếp đến vùng đồi thị và sau đó đến vỏ não thị giác, nơi thông tin màu sắc được hợp nhất với các dữ liệu hình ảnh khác, như hình dạng và chuyển động, đạt đến đỉnh điểm là một hình ảnh toàn diện.

Lời giải thích khoa học này khẳng định rằng màu sắc là một thuộc tính của vật chất, không phải là sản phẩm của trí tưởng tượng của não.

Nhưng liệu điều này có đúng không?

Nếu màu sắc là một đặc tính cố hữu của vật chất, tại sao lại có sự chênh lệch về quan điểm về màu sắc của các đối tượng? Như câu nói nổi tiếng, 'Màu đỏ của tôi không phải màu đỏ của bạn'.

Một đối tượng nhưng lại tạo ra cảm nhận màu sắc khác nhau ở mỗi người

Năm 2015, một bức hình về chiếc váy được mặc trong đám cưới đã gây tranh cãi về màu sắc. Một số người cho rằng chiếc váy màu xanh đen, trong khi khác lại thấy nó màu vàng trắng.

Điều này làm các nhà khoa học tò mò, họ tự hỏi tại sao não của mỗi người lại hiểu màu sắc của chiếc váy khác nhau.

Các chuyên gia thị giác cho rằng sự khác biệt trong cách nhìn nhận màu sắc xuất phát từ sự biến đổi trong cách giải thích về điều kiện ánh sáng xung quanh chiếc váy. Môi trường ánh sáng có thể làm thay đổi cảm nhận về màu sắc.

Thường thì, não sẽ điều chỉnh những thay đổi này để đảm bảo một cảm nhận màu sắc nhất quán, được gọi là tính không đổi của màu sắc.

Tuy nhiên, khả năng điều chỉnh của não có thể bị suy yếu, tạo ra hiện tượng ảo mắt quang học.

Tầm quan trọng của não và ánh sáng

David Williams, giáo sư Quang học Y tế Allyn và giám đốc Trung tâm Khoa học Thị giác, đã đưa ra những thông tin chi tiết để giải thích về chiếc váy. Ông cho rằng vì bức ảnh chiếc váy không cung cấp đủ thông tin về điều kiện chiếu sáng, nên một số người có thể thấy nó được chiếu sáng rực rỡ, trong khi những người khác có thể nhìn thấy nó mờ nhạt hơn.

Khi được hỏi về sự khác biệt trong giả định về ánh sáng giữa những người khác nhau, Williams nghi ngờ rằng điều này có thể liên quan đến sự khác biệt trong hoạt động não của họ.

Thị giác của các loài động vật

Các loài động vật khác nhau có số lượng và phân bố cơ quan cảm quang khác nhau, phụ thuộc vào môi trường sống của chúng. Ví dụ, cá sống ở vùng nước nông, nhiều nắng thì có nhiều tế bào hình nón hơn cá sống ở vùng nước sâu.

Sự khác biệt về số lượng, phân bố và độ nhạy của tế bào cảm quang có thể tạo ra sự đa dạng trong cảm nhận màu sắc. Ví dụ, chó chỉ có hai loại tế bào hình nón nên có thị giác lưỡng sắc, không giống như con người ba sắc. Điều này làm cho chúng ít nhạy cảm hơn với màu đỏ và xanh lá cây.

Một số loài động vật có thể phát hiện các bước sóng nằm ngoài phổ màu nhìn thấy của chúng ta. Ví dụ, ong có thể nhìn thấy tia UV cùng với màu xanh lam và xanh lục.

Tham khảo: Scienceabc