ที่ใต้ทะเลลึก ผมของเมร่าไม่มีทางเป็นสีแดง - National Geographic Thailand

ที่ใต้ทะเลลึก ผมของเมร่าไม่มีทางเป็นสีแดง

ที่ใต้ทะเลลึก ผมของ เมร่า ไม่มีทางเป็นสีแดง

หลังชมภาพยนตร์ “Aquaman” จบ อีกหนึ่งตัวละครที่ถูกพูดถึงไม่น้อยไปกว่าอาเธอร์ เคอร์รี่ ลูกครึ่งมนุษย์และชาวแอตแลนติส หรือ Aquaman ตัวเอกของเรื่องก็คือ “เมร่า” พระธิดาของกษัตริย์ไรอัสแห่งดินแดนซีเบล 1 ใน 7 อาณาจักรใต้ทะเล ไม่ใช่แค่รูปร่างหน้าตาอันงดงามและเรือนผมสีแดงสดอันโดดเด่นของเธอที่ชนะใจคนดู แต่เมร่ายังมีความสามารถพิเศษในการควบคุมกระแสน้ำ ทั้งยังมีนิสัยเด็ดเดี่ยว มุ่งมั่นที่จะหยุดยั้งแผนการของวายร้ายในเรื่องให้ได้ ส่งผลให้ตัวละครหญิงตัวนี้กลายเป็นอีกหนึ่งตัวละครที่แฟนภาพยนตร์เทใจให้

ทว่าปัญหาก็คือ ในความเป็นจริง “ผมแดงเพลิง” ของเธอไม่มีทางเปล่งประกายเป็นสีแดงเช่นนั้นในน้ำ ปัญหานี้จะเกิดขึ้นกับเส้นผมของนางเงือกนามแอเรียล ในการ์ตูน “The Little Mermaid” เช่นกัน รวมไปถึงสีแดงในโลกใต้น้ำของภาพยนตร์ฮอลลีวูดอีกหลายเรื่อง เพราะไม่ว่ามหาสมุทรใดก็ตามสีแดงจะไม่ปรากฏ เหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น? สีผมของเมร่าคือโอกาสอันดีที่จะทำความเข้าใจถึงการสะท้อนของแสงกันให้ลึกซึ้งมากยิ่งขึ้น

เมร่า
เมื่ออยู่บนบก สีผมของเมร่าจะเป็นสีแดงเพลิงดังที่เห็น ทว่าใต้น้ำสีที่เห็นจะต่างออกไป
ขอบคุณภาพจาก DCComics

 

เรามองเห็นสีได้อย่างไร?

ไอแซก นิวตันเคยกล่าวไว้ว่า สีสันต่างๆ ที่เรามองเห็น ไม่ใช่สีของวัตถุนั้นจริงๆ หากเป็นสีที่พื้นผิวของวัตถุนั้นๆ สะท้อนแสงกลับเข้ามาที่ตาเราต่างหาก

ปกติแล้วคลื่นแสงที่ดวงตามนุษย์มองเห็นจะอยู่ที่ช่วงประมาณ 400 – 800 nm (อ่านว่า นาโนเมตร) หากคลื่นแสงทั้งหมดสะท้อนเข้าดวงตาเราทั้งความยาวคลื่น สีที่เห็นก็จะปรากฏเป็นสีขาว แต่หากคลื่นแสงถูกดูดกลืนไปบางส่วนระหว่างกระทบกับวัตถุ แสงที่ตามองเห็นก็จะเกิดเป็นสีขึ้น เช่น พื้นผิวของแอปเปิลที่ดูดกลืนคลื่นแสงบางส่วนไว้ และสะท้อนกลับแต่คลื่นแสงช่วงที่เป็นสีแดง เราจึงเห็นว่าลูกแอปเปิลเป็นสีแดง หรือหากเราจ้องมองไปที่ใบไม้ คลอโรฟิลด์ในใบดูดกลืนคลื่นแสงช่วงสีฟ้าและช่วงสีแดงไว้ สะท้อนกลับออกมาแต่คลื่นแสงช่วงสีเขียว เราจึงเห็นใบไม้เป็นสีเขียว และหากพื้นผิวนั้นๆ ดูดกลืนคลื่นแสงทุกช่วงไว้ สีที่เราเห็นก็จะปรากฏเป็นสีดำ

“เรามองเห็นวัตถุนั้นๆ เป็นสีเหลือง ก็เพราะวัตถุนั้นสะท้อนคลื่นแสงช่วงสีเหลืองออกมาได้มากกว่าคลื่นแสงช่วงอื่นๆ แต่เพราะในดวงตาไม่มีเซลล์รับแสงสีเหลือง เซลล์รับแสงสีแดง และเขียวจึงทำหน้าที่แปลผลแทน เนื่องจากสีเหลืองอยู่ระหว่างคลื่นแสงสองช่วงนี้”

แล้วทำไมใครบางคนถึงไม่สามารถมองเห็นสีบางสีได้? หรือที่เรียกกันว่าโรคตาบอดสี ในดวงตาของเรามีเซลล์รับแสงรูปกรวยที่ทำหน้าที่บอกสมองว่าคลื่นแสงต่างๆ ที่สะท้อนเข้ามานั้นคือสีอะไร แบ่งเป็นเซลล์รับแสงสีแดง, เซลล์รับแสงสีน้ำเงิน และเซลล์รับแสงสีเขียว ในรายที่มีอาการตาบอดสีเกิดจากการทำงานผิดปกติของเซลล์ประสาทรับแสงสีบางชนิด ส่งผลให้พวกเขาไม่สามารถมองเห็นสีบางสีได้ ภาวะดังกล่าวนี้พบได้บ่อยกว่าในผู้ชาย โดยมีสัดส่วนอยู่ที่ 8% ของประชากรทั้งหมด และพบในผู้หญิงเพียงแค่ประมาณ 0.4% เท่านั้น

(เรามองเห็นสีต่างๆ ได้อย่างไร ชมการอธิบายประกอบอนิเมชั่นได้จากวิดีโอนี้)

 

สีใต้ทะเล

แต่สิ่งที่เกิดขึ้นในโลกใต้ทะเลนั้นต่างออกไป เมื่อแสงส่องลงมายังผืนน้ำ คลื่นแสงของสีบางช่วงจะถูกน้ำดูดกลืนหายไป โดยไล่เรียงจากคลื่นแสงที่มีพลังงานน้อยที่สุด หรือที่เรียกกันว่าความถี่  ซึ่งคือสีแดงนั่นเอง

เมร่า
เปรียบเทียบความยาวคลื่นแสงสีต่างๆ สีแดงมีความยาวคลื่นมากที่สุด พลังงานน้อยสุด ส่วนสีม่วงมีความยาวคลื่นสั้นที่สุด และมีพลังงานมากที่สุด
ขอบคุณภาพจาก https://www.sciencelearn.org.nz/resources/47-colours-of-light

เมื่อเราดำน้ำลึกลงไปเรื่อยๆ สีแดงบนพื้นผิวของวัตถุจะค่อยๆ จางหายไป และหายไปมากกว่า 90% ในระดับความลึก 5 เมตร ตามมาด้วยสีส้มที่ระดับความลึก 10 เมตร สีเหลืองที่ความลึก 20 เมตร สีเขียวอยู่ที่ 30 เมตร และสีสุดท้ายคือสีฟ้าที่ระดับ 60 เมตร เนื่องจากคลื่นแสงช่วงสีฟ้ามีพลังงานมากที่สุด และน้ำเองก็มีคุณสมบัติดูดกลืนคลื่นแสงสีฟ้าได้น้อยที่สุดด้วยเช่นกัน

ลึกกว่านี้ลงไปทุกอย่างจะเป็นสีดำ เมื่อคลื่นแสงทุกช่วงถูกดูดกลืนหายไป แต่ทั้งนี้บางสียังอาจมองเห็นได้มากกว่าหรือน้อยกว่าระดับความลึกที่ระบุ อันเนื่องมาจากปัจจัยอื่นประกอบเช่น ระยะห่างระหว่างตากับวัตถุ ยิ่งห่างมาก แม้จะไม่ลึกแต่สีที่เห็นก็จะซีดจางลงเช่นกัน เนื่องจากแสงต้องเดินทางไกลขึ้นกว่าจะมาสะท้อนเข้าดวงตาเรา และอีกหนึ่งในปัจจัยสำคัญก็คือสมองของเราเอง สมองจะชดเชยสีที่หายไป นั่นคือเหตุผลว่าทำไมบางครั้งนักดำน้ำยังคงรู้สึกว่าตนยังคงเห็นวัตถุนั้นๆ เป็นสีแดงอยู่ แม้จะซีดจางลงมากก็ตาม แต่หากใช้กล้องถ่ายภาพบันทึกไว้จะเห็นว่าสีจริงๆ ของวัตถุเปลี่ยนไปแล้ว และไม่เหมือนกับที่ดวงตาเราเห็น

ฉะนั้นแล้วหากฮอลลีวูดสร้างภาพยนตร์ตามหลักวิทยาศาสตร์จริงๆ เมื่อเมร่าดำน้ำสีผมของเธอจะเริ่มซีดลงๆ จากสีแดงสดกลายเป็นสีส้ม ต่อมาเรือนผมจะเริ่มเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล และกลายเป็นสีดำในที่สุด แน่นอนว่าผู้ชมคงหมดความสนุกระหว่างการชมภาพยนตร์เป็นแน่แท้ และโลกใต้น้ำของชาวแอตแลนติสคงไม่เต็มเปี่ยมไปด้วยสีสันอลังการดังที่ปรากฏในภาพยนตร์

ความงดงามของอาณาจักรแอตแลนติสใต้มหาสมุทร ในภาพยนตร์ Aquaman

(ชมการเปลี่ยนแปลงของสีต่างๆ ระหว่างดำน้ำลึกได้ที่วิดีโอนี้)

ถ้าเป็นเช่นนั้นทำไมสัตว์ใต้ทะเลลึกจึงมีสีแดง? ในเมื่อสีแดงไม่อาจปรากฏขึ้นได้ที่ระดับความลึกนั้น สมมุติว่าปลาสีแดงจากใต้ทะเลลึกว่ายขึ้นมาบนผิวน้ำ แน่นอนคุณย่อมเห็นว่ามันมีผิวสีแดง แต่ตามที่บอกข้างต้นสีแดงจะค่อยๆ จางหายไปเมื่อระดับความลึกเพิ่มขึ้น ฉะนั้นปลาใต้ทะเลลึกสีแดงที่เราเห็นผ่านภาพถ่ายที่นักวิจัยจับขึ้นมาได้ หรือถูกถ่ายจากใต้ทะเลด้วยแสงไฟประดิษฐ์ส่อง พวกมันจึงมีสถานะเป็นปลาสีดำตามธรรมชาติ แม้ว่าจะมีผิวที่สะท้อนคลื่นแสงช่วงสีแดงก็ตาม และอย่าลืมว่าที่ใต้ทะเลลึกนั้นแทบไม่มีแสงอาทิตย์ส่องถึง ฉะนั้นการพรางตัวกลมกลืนไปกับความมืดจึงเป็นทางเลือกที่ดีกว่าที่จะทำตัวโดดเด่น หากคุณต้องการอยู่รอด เพื่อสืบเผ่าพันธุ์

ส่วนในทะเลระดับความลึกไม่มาก สัตว์น้ำส่วนใหญ่จะมีผิวที่สะท้อนแสงสีฟ้า เพื่อช่วยในการพรางตัวและกลมกลืนไปกับน้ำทะเล เหล่านี้คือวิวัฒนาการที่บรรดาสิ่งมีชีวิตวิวัฒน์ขึ้นเพื่อปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมที่พวกมันอาศัยอยู่

แมงกะพรุนที่มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Atolla wyvillei อาศัยอยู่ที่ระดับความลึก 1,000 – 4,000 เมตร จากภาพสีแดงของมันปรากฏเมื่อนักดำน้ำฉายไฟใส่เพื่อถ่ายภาพ
ขอบคุณภาพจาก Edith A. Widder, Operation Deep Scope 2005 Exploration, NOAA-OE
เมร่า
ตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าความลึกและการสะท้อนของแสงใต้ทะเลส่งผลต่อสีสันของสรรพสัตว์อย่างไร
ขอบคุณภาพจาก https://oceanexplorer.noaa.gov/facts/animal-color.html

 

อ่านเพิ่มเติม

โลกของ Aquaman กำลังจมขยะพลาสติก

 

แหล่งข้อมูล

MERA’S HAIR IS A LIE IN AQUAMAN – KINDA. COLOR + WATER = SCIENCE!

การมองเห็นสีของวัตถุ

Underwater Lighting Fundamentals

Colors Underwater

Red light does not reach ocean depths, so deep-sea animals that are red actually appear black and thus are less visible to predators and prey

 

เรื่องแนะนำ

ดวงอาทิตย์ของเราจะพบจุดจบอย่างเงียบๆ

เรื่อง ไมเคิล ฟิงเกิล ศิลปกรรม มาร์ก เอ. การ์ลิก ความที่ดวงอาทิตย์เป็นเพียงดาวมวลปานกลาง อีกราวห้าพันล้านปีข้างหน้า หลังจากเผาผลาญเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในตัวจนหมดสิ้น ผิวชั้นนอกของดวงอาทิตย์จะหลุดออก เหลือเพียง แกน ซึ่งในที่สุดจะอัดตัวจนกลายเป็นดาวแคระขาว (white dwarf) หรือซากดาวขนาดเท่าโลกเท่านั้น ขณะที่ดาวซึ่งใหญ่กว่าดวงอาทิตย์สิบเท่ามีความตายอันน่าตื่นเต้นกว่านั้นมาก ผิวดาวชั้นนอกจะกลายเป็นซูเปอร์โนวาระเบิดออกสู่อวกาศ และเป็นหนึ่งในวัตถุที่สว่างเจิดจ้าที่สุด ในเอกภพอยู่ราวสองสัปดาห์ ในเวลาเดียวกัน แกนที่เหลือจะถูกแรงโน้มถ่วงบีบอัดลงเป็นดาวนิวตรอนทรงกลมเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20 กิโลเมตรที่หมุนติ้ว ชิ้นส่วนดาวนิวตรอนขนาดเท่านํ้าตาลก้อนจะหนักถึงหนึ่งพันล้านตันบนโลก ความโน้มถ่วงของดาวนิวตรอนนั้นรุนแรงมาก ถึงขนาดที่ว่า ถ้าคุณทิ้งขนมมาร์ชแมลโลว์ลงไปสักชิ้น ขนมที่ตกถึงพื้นจะ สร้างพลังงานเท่ากับระเบิดปรมาณูหนึ่งลูกทีเดียว แต่นั่นยังเทียบไม่ได้เลยกับฉากสุดท้ายของดาวที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ 20 เท่าขึ้นไป ต่อให้คุณทิ้งระเบิดปรมาณูความรุนแรงระดับเดียวกับที่ทิ้งใส่เมืองฮิโระชิมะทุก ๆ หนึ่ง มิลลิวินาทีไปจนสิ้นอายุเอกภพ ก็ยังได้พลังงานไม่เท่ากับ ที่ถูกปลดปล่อยในชั่วขณะสุดท้ายที่ดาวยักษ์สักดวงยุบตัว เพราะแกนดาวจะยุบ อุณหภูมิพุ่งขึ้นถึง 55,000 ล้านองศาเซลเซียส แรงกดดันของความโน้มถ่วงนั้นไม่มีอะไรหยุดยั้งได้ เหล็กแต่ละก้อนที่ใหญ่กว่ายอดเขาเอเวอเรสต์ถูกบีบอัดจนเป็นเม็ดทรายยิบย่อยในพริบตา อะตอมแตกสลาย เป็นอิเล็กตรอน โปรตรอน และนิวตรอน ซึ่งถูกบดละเอียด ลงไปอีกเป็นควาร์ก เลปตอน และกลูออน แล้วป่นเล็กลง […]

World Update: หลุมดำโดดเดี่ยวที่พเนจรไปทั่วทางช้างเผือก

เรื่องราวของการค้นพบหลุมดำโดดเดี่ยวที่พเนจรไปทั่วทางช้างเผือก ทีมนักวิทยาศาสตร์ 2 ทีมวิเคราะห์โดยอิสระแยกจากกันแต่ได้ผลลัพธ์แบบเดียวกัน คือตรวจพบวัตถุเล็กที่ไม่ส่องแสงล่องลอยอยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา ห่างออกไป 5,153 ปีแสง ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าอาจมีมากกว่า 100 ล้านดวงในทางช้างเผือกและจุดที่อยู่ใกล้สุดอาจห่างออกไปเพียง 80 ปีแสง “นี่อาจเป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอนที่ลอยได้อิสระดวงแรกที่ค้นพบด้วยไมโครเลนส์โน้มถ่วง(gravitational microlensing)” เจสสิกา ลู (Jessica Lu) จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียกล่าว ทีมของเธอระบุว่าวัตถุนี้มีมวลอยู่ระหว่าง 1.6 ถึง 4.4 เท่าของดวงอาทิตย์ พวกเขาจึงคาดว่าสิ่งนี้น่าจะเป็นดาวนิวตรอน ขณะที่อีกทีมหนึ่งซึ่งนำโดย ไคลาช ซาฮู (Kailash Sahu) จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศระบุว่าวัตถุนี้คือ “หลุมดำ” ที่มีมวลอยู่ราว 7.1 เท่าของดวงอาทิตย์ แม้คำตอบของทั้งสองทีมยังคงต้องการการศึกษาและยืนยันเพิ่มเติม แต่ด้วยเครื่องมือใหม่นี้พิสูจน์ให้เห็นว่าเราสามารถตรวจจับวัตถุขนาดเล็กที่ไม่ส่องแสงในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราได้ วิธีนั้นก็คือการตรวจจับกาล-อวกาศ (Space-Time) ที่ถูกทำให้บิดเบี้ยวด้วยแรงโน้มถ่วงรุนแรงซึ่งแสงจากดวงดาวที่อยู่ด้านหลังจะบิดเบี้ยวตาม ในฐานะผู้สังเกตการณ์ ปรากฎการณ์นี้หมายความว่าเราจะเห็นดวงดาวที่อยู่ใกล้ออกไปสว่างวาบขึ้นมาและมีตำแหน่งเปลี่ยนไปจากเดิม แสดงให้เห็นว่ามีวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงรุนแรงได้บิดกาล-อวกาศผ่านไปด้านหน้า “ด้วยไมโครเลนส์นี้ เราสามารถตรวจสอบวัตถุที่โดดเดี่ยวและมีขนาดเล็ก พร้อมกับชั่งน้ำหนักมันได้ ฉันคิดว่าเราได้ค้บพบเรื่องราวใหม่ของวัตถุที่มืดมิดเหล่านี้ซึ่งยังไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยวิธีอื่น” ลู กล่าว นอกจากนี้ทั้งสองทีมยังวัดความเร็วได้แตกต่างกัน โดยทีมของซาฮูระบุว่าวัตถุนั้นเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 45 กิโลเมตรต่อวินาที ส่วนทีมของลูระบุว่าอยู่ที่ […]

MONICA แอปฝึกสมอง ยามที่ต้องอยู่บ้าน

โหลดเลย MONICA แอปฝึกสมอง ที่ใครๆ ก็เล่นได้ ‘สูงวัย’ เล่นยิ่งดี ในภาวะที่สิ่งต่างๆ รอบตัวหยุดชะงักจากผลกระทบการระบาดของโรคโควิด-19 นอกจากหลายคนต้องเปลี่ยนวิถีชีวิตเป็นทำงานจากบ้าน (Work From Home) แล้ว กิจวัตรประจำวันทั้งการออกกำลังกาย งานอดิเรกของคนอีกหลายช่วงวัยยังคงสาละวนอยู่ไม่พ้นรั้วบ้าน คิดจะออกไปสวนสาธารณะใกล้บ้านก็ทำได้ยาก เพราะหลายแห่งในกรุงเทพฯ และต่างจังหวัด ต่างออกมาตรการปิดสวน เพื่อลดการรวมตัวกันของคนหมู่มาก สิ่งแวดล้อมรอบตัวที่เปลี่ยนไป ส่งผลให้สภาพทางสังคมของหลายคนเปลี่ยนแปลงด้วย ยิ่งกินระยะเวลานานนับเดือน อาจเกิดความเครียดสะสมโดยไม่รู้ตัว ซึ่งจิตแพทย์ต่างมีคำแนะนำการปฏิบัติตัว ที่เน้นให้พยายามรักษากิจวัตรและตารางประจำวันให้เหมือนเดิมให้มากที่สุด หรืออาจลองทำกิจกรรมใหม่ๆ ในสภาพแวดล้อมใหม่ เช่น ฝึกร้องเพลง หรือฝึกกิจกรรมต่างๆ ผ่านแอปพลิเคชัน เป็นต้น ในยุคที่ทุกคนสามารถท่องโลกอินเทอร์เน็ตได้เพียงปลายนิ้ว หนึ่งในวิธีที่จะช่วยผ่อนคลายความตึงเครียด สร้างรอยยิ้ม และเสียงหัวเราะขึ้นในบ้านได้ อาจเป็นแค่วิธีง่ายๆ เพียงโหลดเกมดีๆ สักเกม ที่ทำให้ผู้คนทุกช่วงวัยในบ้านได้ฝึกสมองร่วมกัน โดยเฉพาะในช่วงเวลาที่สมาชิกอยู่กันพร้อมหน้า ดร.ศราวุธ เลิศพลังสันติ และดร.สิทธา สุขกสิ ทีมวิจัยห้องปฏิบัติการการออกแบบและแก้ปัญหาอุตสาหกรรม ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้คิดค้นและออกแบบแอปพลิเคชันเกมฝึกสมอง หรือ MONICA […]

ระบบผิวหนัง ทำความรู้จักระบบที่ทำหน้าที่ปกคลุมห่อหุ้มร่างกาย

ระบบผิวหนังมีการทำงานกันอย่างไร และส่วนประกอบของระบบผิวหนังมีอะไรบ้าง รวมถึงเกล็ดเล็กน่ารู้ของการทำงานของเหงื่อและเหตุผลว่าทำไมมนุษย์ถึงขนลุก