Color blanco en ciencia y naturaleza

El blanco es el color más claro y es acromático (no tiene tonalidad), ya que refleja y dispersa por completo todas las longitudes de onda visibles de la luz. Es del color de la nieve fresca, tiza y leche, y es lo opuesto al negro.

En el antiguo Egipto y la antigua Roma, las sacerdotisas vestían de blanco como símbolo de pureza, y los romanos usaban una toga blanca como símbolo de ciudadanía. En la Edad Media y el Renacimiento, un unicornio blanco simbolizaba la castidad y un sacrificio y pureza de cordero blanco. Era el color real de los reyes de Francia y del movimiento monárquico que se opuso a los bolcheviques durante la Guerra Civil Rusa (1917-1922). Los templos griegos y romanos se enfrentaron con mármol blanco, y comenzando en el siglo XVIII, con el advenimiento de la arquitectura neoclásica, el blanco se convirtió en el color más común de las nuevas iglesias, capitolios y otros edificios gubernamentales, especialmente en los Estados Unidos. También fue ampliamente utilizado en la arquitectura moderna del siglo XX como un símbolo de modernidad y simplicidad.

Según las encuestas en Europa y los Estados Unidos, el blanco es el color asociado más a menudo con la perfección, el bien, la honestidad, la limpieza, el comienzo, lo nuevo, la neutralidad y la exactitud. El blanco es un color importante para casi todas las religiones del mundo. El Papa, el jefe de la Iglesia Católica Romana, se viste de blanco desde 1566, como símbolo de pureza y sacrificio. En el Islam y en la religión sintoísta de Japón, los peregrinos lo usan; y por los brahmanes en India. En las culturas occidentales y en Japón, el blanco es el color más común para los vestidos de novia, simbolizando la pureza y la virginidad. En muchas culturas asiáticas, el blanco es también el color del duelo.

Etimología
La palabra blanco continúa en inglés antiguo hwīt, en última instancia, en un germánico común * χwītaz también se refleja en OHG (h) wîz, ON hvítr, Goth. ƕeits. La raíz es, en última instancia, del lenguaje proto-indoeuropeo * kwid-, sobreviviendo también en sánscrito śveta «ser blanco o brillante» y Slavonic světŭ «luz». La palabra islandesa para blanco, hvítur, se deriva directamente de la forma nórdica antigua de la palabra hvítr. Common Germanic también tenía la palabra * blankaz («blanco, brillante, cegador»), tomada en latín tardío como * blancus, que proporcionaba la fuente de las palabras romances para «blanco» (blanco catalán, occitano y francés, blanco español, bianco italiano , Branco gallego-portugués, etc.). El antónimo de blanco es negro.

Algunos idiomas no europeos tienen una amplia variedad de términos para el blanco. El idioma inuit tiene siete palabras diferentes para siete diferentes matices de blanco. El sánscrito tiene palabras específicas para blanco brillante, el blanco de dientes, el blanco de sándalo, el blanco de la luna de otoño, el blanco de plata, el blanco de leche de vaca, el blanco de perlas, el blanco de un rayo de sol y el blanco de las estrellas El japonés tiene seis palabras diferentes, dependiendo del brillo o la falta de brillo, o si el color es inerte o dinámico.

Comprensión científica (Ciencia del color)
La luz es percibida por el sistema visual humano como blanco cuando la luz entrante al ojo estimula los tres tipos de células cónicas sensibles al color en el ojo en cantidades aproximadamente iguales. Los materiales que no emiten luz por sí mismos aparecen de color blanco si sus superficies reflejan la mayor parte de la luz que los golpea de forma difusa.

luz blanca
En 1666, Isaac Newton demostró que la luz blanca se podía dividir en sus colores compuestos pasándola a través de un prisma, y ​​luego utilizando un segundo prisma para volver a unirlos. Antes de Newton, la mayoría de los científicos creían que el blanco era el color fundamental de la luz.

La luz blanca puede ser generada por el sol, por estrellas o por fuentes terrestres como lámparas fluorescentes, LED blancos y bombillas incandescentes. En la pantalla de una televisión o computadora en color, el blanco se produce al mezclar los colores primarios de la luz: rojo, verde y azul (RGB) a máxima intensidad, un proceso llamado mezcla aditiva (ver imagen a continuación). La luz blanca se puede fabricar usando luz con solo dos longitudes de onda, por ejemplo, mezclando luz de un láser rojo y cian o láseres amarillos y azules. Sin embargo, esta luz tendrá muy pocas aplicaciones prácticas ya que la representación del color de los objetos se distorsionará en gran medida.

El hecho de que las fuentes de luz con distribuciones de potencia espectral muy diferentes puedan dar como resultado una experiencia sensorial similar se debe a la forma en que el sistema visual procesa la luz. Un color que surge de dos distribuciones diferentes de potencia espectral se llama metamerismo.

Muchas de las fuentes de luz que emiten luz blanca emiten luz en casi todas las longitudes de onda visibles (luz solar, lámparas incandescentes de varias temperaturas de color). Esto ha llevado a la noción de que la luz blanca se puede definir como una mezcla de «todos los colores» o «todas las longitudes de onda visibles». Esta idea generalizada es errónea y podría deberse al hecho de que Newton descubrió que la luz solar está compuesta de luz con longitudes de onda en todo el espectro visible. Concluyendo que dado que «todos los colores» producen luz blanca, entonces el blanco debe estar compuesto por «todos los colores» es un error lógico común llamado afirmando el consecuente, que podría ser la causa del malentendido.

Un rango de distribuciones espectrales de fuentes de luz puede percibirse como blanco; no existe una especificación única y única de «luz blanca». Por ejemplo, cuando compra una bombilla «blanca», puede comprar una etiquetada 2700K, 6000K, etc., que producen luz con distribuciones espectrales muy diferentes, y sin embargo esto no le impedirá identificar el color de los objetos que iluminan. .

Objetos blancos
La visión del color nos permite distinguir diferentes objetos por su color. Para hacerlo, la constancia del color puede mantener el color percibido de un objeto relativamente sin cambios cuando la iluminación cambia entre varias distribuciones espectrales amplias (blanquecinas) de la luz.

El mismo principio se usa en fotografía y cinematografía donde la elección del punto blanco determina una transformación de todos los demás estímulos de color. Los cambios o la manipulación del punto blanco se pueden usar para explicar algunas ilusiones ópticas, como El vestido.

Si bien no existe una única especificación única de «luz blanca», sí existe una especificación única de «objeto blanco» o, más específicamente, de «superficie blanca». Una superficie perfectamente blanca refleja de manera difusa (dispersa) toda la luz visible que la golpea, sin absorber ninguna, independientemente de la longitud de onda de la luz o la distribución espectral. Como no absorbe ninguna de las luces incidentes, el blanco es el color más claro posible. Si el reflejo no es difuso sino más bien especular, esto describe un espejo en lugar de una superficie blanca.

La reflexión del 100% de la luz incidente en todas las longitudes de onda es una forma de reflectancia uniforme, por lo que el blanco es un color acromático, es decir, un color sin matiz. El estímulo de color producido por el difusor perfecto generalmente se considera un estímulo acromático para todos los iluminantes, excepto para aquellos cuyas fuentes de luz parecen ser altamente cromáticas.

La constancia del color se logra mediante la adaptación cromática. La Comisión Internacional de Iluminación define el blanco (adaptado) como «un estímulo de color que un observador que está [cromáticamente] adaptado al entorno de visión juzgaría ser perfectamente acromático y tener un factor de luminancia de unidad. El estímulo de color que se considera el blanco adaptado puede ser diferente en diferentes lugares dentro de una escena.

Por qué la nieve, las nubes y las playas son blancas
Las playas con arena que contienen altas cantidades de cuarzo o piedra caliza erosionada también parecen blancas, ya que el cuarzo y la piedra caliza reflejan o dispersan la luz solar, en lugar de absorberla. Las playas tropicales de arena blanca también pueden tener una gran cantidad de carbonato de calcio blanco, desde pequeños trozos de conchas marinas molidas hasta arena fina por la acción de las olas.

La nieve es una mezcla de aire y pequeños cristales de hielo. Cuando la luz blanca del sol entra en la nieve, se absorbe muy poco del espectro; casi toda la luz se refleja o se dispersa por las moléculas de aire y agua, por lo que la nieve parece ser del color de la luz solar, blanca. A veces la luz rebota dentro de los cristales de hielo antes de ser dispersada, haciendo que la nieve parezca brillar.

En el caso de los glaciares, el hielo está más apretado y contiene poco aire. A medida que la luz del sol entra en el hielo, se absorbe más luz del espectro rojo, por lo que la luz dispersa será azulada.

Las nubes son blancas por la misma razón que el hielo. Están compuestos de gotas de agua o cristales de hielo mezclados con aire, se absorbe muy poca luz que los golpea, y la mayor parte de la luz se dispersa, apareciendo en el ojo como blanco. Las sombras de otras nubes pueden hacer que las nubes se vean grises, y algunas nubes tienen su propia sombra en la parte inferior de la nube.

Muchas montañas con cubierta de nieve en invierno o durante todo el año se nombran en consecuencia: Mauna Kea significa montaña blanca en hawaiano, Mont Blanc significa montaña blanca en francés. Las montañas de Changbai, que literalmente significan montañas perpetuamente blancas, marcan la frontera entre China y Corea.

Materiales blancos
La tiza es un tipo de piedra caliza, hecha de calcita mineral o carbonato de calcio. Originalmente fue depositado bajo el mar como las escamas o placas de pequeños microorganismos llamados Coccolithophore. Fue el primer pigmento blanco utilizado por artistas prehistóricos en pinturas rupestres. La tiza utilizada hoy en día en las pizarras suele estar hecha de yeso o sulfato de calcio, un polvo prensado en barras.

Bianco di San Giovanni es un pigmento utilizado en el Renacimiento, que fue descrito por el pintor Cennino Cennini en el siglo XV. Es similar a la creta, hecha de carbonato de calcio con hidróxido de calcio. Estaba hecho de cal seca que se convertía en polvo y luego se remojaba en agua durante ocho días, y el agua se cambiaba cada día. Luego se convirtió en pasteles y se secó al sol.

El plomo blanco se producía durante el siglo IV aC; el proceso que se describe es Plinio el Viejo, Vitruvio y el antiguo autor griego Teofrasto. Se pusieron trozos de plomo en ollas de barro que tenían un compartimiento separado lleno de vinagre. Las macetas a su vez estaban apiladas en estantes cerca del estiércol de vaca. Los humos combinados del vinagre y el estiércol de vaca causaron que el plomo se corroyera en carbonato de plomo. Fue un proceso lento que podría llevar un mes o más. Tenía un excelente color blanco y fue utilizado por artistas durante siglos, pero también era tóxico. Fue reemplazado en el siglo XIX por blanco de zinc y blanco de titanio.

El blanco de titanio es el blanco más popular para los artistas de hoy; es el pigmento blanco más brillante disponible, y tiene el doble de cobertura de blanco de plomo. Se comercializó por primera vez en 1921. Está hecho de dióxido de titanio, a partir de los minerales brookita, anatasa, rutilo o ilmenita, actualmente la principal fuente. Debido a su blancura brillante, se utiliza como colorante para la mayoría de pasta de dientes y protector solar.

El blanco de zinc está hecho de óxido de zinc. Es similar pero no tan opaco como el blanco de titanio. Se agrega a algunos cereales para el desayuno, ya que el zinc es un nutriente importante. El blanco chino es una variedad de blanco de zinc hecho para artistas.

Algunos materiales se pueden hacer parecer «más blancos que blancos», esto se logra utilizando agentes abrillantadores ópticos (OBA). Estos son compuestos químicos que absorben la luz en la región ultravioleta y violeta (generalmente 340-370 nm) del espectro electromagnético y reemiten luz en la región azul (típicamente 420-470 nm). Los OBA a menudo se usan en papel y ropa para crear una impresión de blanco muy brillante. Esto se debe al hecho de que los materiales en realidad envían más luz visible de la que reciben.

Bleach y blanqueamiento
El blanqueamiento es un proceso para blanquear telas que se ha practicado durante miles de años. A veces era simplemente una cuestión de dejar la tela en el sol, para ser desvanecida por la luz brillante. En el siglo XVIII, varios científicos desarrollaron variedades de blanqueador con cloro, que incluyen hipoclorito de sodio e hipoclorito de calcio (polvo blanqueador). Los blanqueadores que no contienen cloro con mayor frecuencia se basan en peróxidos, como el peróxido de hidrógeno, el percarbonato de sodio y el perborato de sodio. Si bien la mayoría de los blanqueadores son agentes oxidantes, un número menor son agentes reductores como el ditionito de sodio.

Los blanqueadores atacan los cromóforos, la parte de una molécula que absorbe la luz y hace que las telas tengan diferentes colores. Un blanqueador oxidante funciona al romper los enlaces químicos que componen el cromóforo. Esto cambia la molécula en una sustancia diferente que o no contiene un cromóforo o contiene un cromóforo que no absorbe la luz visible. Un blanqueador reductor funciona convirtiendo dobles enlaces en el cromóforo en enlaces simples. Esto elimina la capacidad del cromóforo para absorber la luz visible.

La luz del sol actúa como un blanqueador a través de un proceso similar. Los fotones de luz de alta energía, a menudo en el rango violeta o ultravioleta, pueden alterar los enlaces en el cromóforo, lo que hace que la sustancia resultante sea incolora.

Algunos detergentes van un paso más allá; contienen químicos fluorescentes que brillan, haciendo que la tela se vea literalmente más blanca que blanca.

En el mundo natural

Astronomía
Una enana blanca es un resto estelar compuesto principalmente de materia degenerada por electrones. Ellos son muy densos; la masa de una enana blanca es comparable a la del Sol y su volumen es comparable al de la Tierra. Su tenue luminosidad proviene de la emisión de energía térmica almacenada. Una enana blanca es muy caliente cuando se forma, pero como no tiene fuente de energía, irradiará gradualmente su energía y se enfriará. Esto significa que su radiación, que inicialmente tiene una temperatura de color alta, disminuirá y enrojecerá con el tiempo. Durante un tiempo muy largo, una enana blanca se enfriará a temperaturas en las que ya no emitirá calor o luz significativa, y se convertirá en una enana negra fría. Sin embargo, dado que ninguna enana blanca puede ser más antigua que la edad del Universo (aproximadamente 13.800 millones de años), incluso las enanas blancas más antiguas todavía irradian a temperaturas de unos miles de kelvins, y aún no se cree que existan enanas negras.

Una estrella de secuencia principal (AV) o una estrella enana tipo A es una estrella de secuencia principal (quema de hidrógeno) de tipo espectral A y clase de luminosidad V. Estas estrellas tienen espectros definidos por líneas de absorción de hidrógeno fuerte de Balmer. Tienen masas de 1,4 a 2,1 veces la masa del Sol y temperaturas de superficie entre 7600 y 11 500 K.

Biología y ecología
En la naturaleza, la nieve y las nubes aparecen blancas porque están compuestas de gotas de agua o cristales de hielo mezclados con aire; cuando la luz blanca del sol entra en la nieve, se absorbe muy poco del espectro; casi toda la luz se refleja o se dispersa por las moléculas de aire y agua, por lo que la nieve parece ser del color de la luz del sol, blanca. La mayoría de los animales blancos tienen su color como una forma de camuflaje en invierno.