巴黎奧運(yùn)會(huì)將采用紫色跑道,為了實(shí)現(xiàn)“紫色自由”,人類究竟有多不容易?

科普中國(guó)
公眾科普,科學(xué)傳播。
收藏

還有不到 100 天的時(shí)間,第 33 屆夏季奧運(yùn)會(huì)就將在法國(guó)巴黎舉行。此次奧運(yùn)會(huì),有著一個(gè)特別之處:承擔(dān)田徑比賽的體育場(chǎng)將采用紫色跑道。

常規(guī)的運(yùn)動(dòng)賽場(chǎng)的跑道,一般都是紅色或者藍(lán)色。而這一次奧委會(huì)打破常規(guī)的做法,按照負(fù)責(zé)人的解釋,是為了與觀眾座位區(qū)形成更鮮明的對(duì)比,更加吸引現(xiàn)場(chǎng)和電視機(jī)前的觀眾的注意力。同時(shí),“跑道的紫色能讓人想起普羅旺斯的薰衣草”。

微信圖片_20240501083810.jpg

工人們正在鋪設(shè)法蘭西體育場(chǎng)內(nèi)的紫色跑道(圖片來(lái)源:Aurelien Morissard)

作為一種顏色,紫色在自然界并不少見(jiàn),尤其是在植物領(lǐng)域,比如薰衣草、紫羅蘭、丁香花、吊竹梅、桔?!踔潦浅墒斓那炎?。

但對(duì)于人類來(lái)說(shuō),曾經(jīng)想要獲取紫色的顏料或者染料是非常困難的事,以至于很少有國(guó)家會(huì)用紫色作為國(guó)旗的顏色。

人類最早使用紫色顏料的歷史,可以追溯到新石器時(shí)代。大約在距今 2 萬(wàn)年前,在法國(guó)的佩奇梅爾及周圍一些洞穴中,當(dāng)時(shí)的人用含錳礦物留下了他們自己手的輪廓。

不過(guò)在自然界中,能夠形成穩(wěn)定紫色的礦石種類很少。雖然植物中的花青素類物質(zhì)也可以呈現(xiàn)紫色,但這些天然色素會(huì)隨著酸堿度的改變而變色,導(dǎo)致其在實(shí)際應(yīng)用中不夠穩(wěn)定,更無(wú)法作為服裝纖維的染料。

微信圖片_20240501083943.jpg

佩奇梅爾(Pech Merle )山洞中的壁畫(圖片來(lái)源:over-blog.com)

大約在公元前 1500 年左右,當(dāng)時(shí)地中海東岸的腓尼基人,發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)睾@镉幸活愗悮ど?strong>骨螺,它分泌的粘液在經(jīng)過(guò)復(fù)雜的提取和加工之后,就可以形成一種不易褪色的紫色染料了。腓尼基人迅速掌握了這種技術(shù),并且壟斷了紫色染料的貿(mào)易,甚至這個(gè)民族的名稱“Phoenician”都與紫色有關(guān),翻譯過(guò)來(lái)就是“紫色國(guó)度的人”。

當(dāng)時(shí)的古羅馬人尤其喜歡這種紫色。只不過(guò)有學(xué)者統(tǒng)計(jì)過(guò),大約 1 萬(wàn)只骨螺才能生產(chǎn)約 1 克的染料。因此只有古羅馬的皇帝和貴族,才有資格和能力享用紫色,這也讓紫色成為了“高貴”的符號(hào)。

微信圖片_20240501084009.jpg

從三種骨螺中獲得的不同顏色,幸好當(dāng)時(shí)的紫色染料產(chǎn)量不多,因?yàn)橥ㄟ^(guò)骨螺制成的紫色染料,會(huì)一直散發(fā)著腥臭味(圖片來(lái)源:Wikimedia Commons)

而在大陸的另一端,古代中國(guó)也在嘗試“征服”紫色。在秦始皇兵馬俑身上,也發(fā)現(xiàn)了紫色的痕跡。但由于環(huán)境的變化,很快這些紫色顏料就消失了。而這種驚鴻一瞥的紫色是什么物質(zhì),成為了困擾學(xué)者們很久的謎團(tuán)。

一直要到20世紀(jì)90年代,科學(xué)家們才終于搞清楚了兵馬俑的顏色之謎。原來(lái)俑體上的紫色顏料,是一種自然界并不存在的物質(zhì)硅酸銅鋇。這說(shuō)明早在秦朝的時(shí)候,我國(guó)已經(jīng)掌握了人工合成顏料的技術(shù),這種古老的顏料,也被命名為中國(guó)紫漢紫

隨著時(shí)間的推移,人類逐漸也掌握了更多的紫色顏料,但相比其他的顏色來(lái)說(shuō),提取紫色依舊不容易。

在 19 世紀(jì)初期,德國(guó)著名的科學(xué)家、探險(xiǎn)家亞歷山大·馮·洪堡(Alexander von Humboldt),在南美洲的秘魯附近發(fā)現(xiàn)了巨量鳥(niǎo)糞石礦,這是由海鳥(niǎo)糞便長(zhǎng)期堆積形成的資源。很快這些鳥(niǎo)糞就源源不斷運(yùn)往了歐洲尤其是英國(guó)。它不僅可以作為農(nóng)業(yè)所需的肥料,從中還能提取出紫尿酸銨,這是當(dāng)時(shí)最重要的紫色染料。

微信圖片_20240501084029.png

秘魯海岸邊的海鳥(niǎo)和鳥(niǎo)糞,由于洋流經(jīng)過(guò)秘魯,帶來(lái)了大量的魚(yú)類,因此很多海鳥(niǎo)在此聚集。經(jīng)年累月之下就形成了厚厚的鳥(niǎo)糞層(圖片來(lái)源:tomasmunita.com)

不過(guò)很快英國(guó)人就很失望了:雖然紫尿酸銨印染的衣服非常鮮亮,但這種紫色太容易褪色了。原來(lái),當(dāng)時(shí)英國(guó)處于工業(yè)革命時(shí)期,大氣污染十分嚴(yán)重,空氣中含有大量的含硫化合物。這些物質(zhì)一旦和紫尿酸銨接觸,就會(huì)發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致褪色。

為了得到更加穩(wěn)定的紫色,當(dāng)時(shí)很多科學(xué)家紛紛投入研究。不過(guò)正所謂“無(wú)心插柳柳成蔭”,一次失敗的實(shí)驗(yàn)卻產(chǎn)生了新的紫色顏料。

微信圖片_20240501084047.jpg

在近代之前,無(wú)論東西方,紫色都只有少數(shù)人才能享用(圖片來(lái)源:Wikimedia Commons)

瘧疾是一種由蚊子傳播給人類的惡性疾病,在當(dāng)時(shí)人們已經(jīng)知道用奎寧可以治療瘧疾。但當(dāng)時(shí)的奎寧只能由天然的金雞納樹(shù)樹(shù)皮提取,價(jià)格十分昂貴,所以人工合成奎寧是當(dāng)時(shí)科學(xué)界的一個(gè)重要領(lǐng)域。

在 1856 年,英國(guó)科學(xué)家威廉·珀金(William Perkin),在自己簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室中試圖用煤焦油合成奎寧,他不出所料地失敗了。但他在用酒精清洗燒瓶時(shí),無(wú)意中發(fā)現(xiàn)燒瓶中出現(xiàn)了一種紫色溶液,并且這種溶液滴在衣服上很難清洗。

微信圖片_20240501084105.jpg

通過(guò)申請(qǐng)專利和投資建廠,珀金也迅速靠著苯胺紫實(shí)現(xiàn)發(fā)家致富(圖片來(lái)源:sciencehistory.org)

這次偶然的發(fā)現(xiàn),造就了世界上第一種合成染料苯胺紫。它不僅廉價(jià),而且不易褪色,因此這種紫色迅速引領(lǐng)時(shí)尚,在歐洲風(fēng)靡一時(shí)。至此,紫色才脫離了“昂貴”的標(biāo)簽,真正能夠走進(jìn)千家萬(wàn)戶,成為我們選擇顏色搭配中的一個(gè)尋常選項(xiàng)。

人類追求紫色的故事,也正是我們不斷探索未知的過(guò)程。而即將舉行的巴黎奧運(yùn)會(huì),紫色跑道的首次亮相,或許將再一次引領(lǐng)時(shí)尚,這也是關(guān)于“紫色”歷史的新故事。

微信圖片_20240501084122.jpg

此次奧運(yùn)會(huì)所鋪設(shè)的跑道,主要成分為天然橡膠、合成橡膠、礦物化合物、顏料和添加劑,一半以上的部分都是回收或可再生成分(圖片來(lái)源:eaglenews.ph)

那么,在這條絢麗的跑道上會(huì)誕生什么樣的傳奇呢?就讓我們拭目以待吧!

最后,大家可以猜猜哪幾個(gè)國(guó)家的國(guó)旗上有紫色呢?

參考文獻(xiàn)

[1] Anne Varichon, Couleurs-pigments dans les mains des peuples, p. 144–146

[2] Seeing purple: Fans get a new track color and maybe record-breaking times at Paris Olympics https://www.kxan.com/sports-general/ap-seeing-purple-fans-get-a-new-track-color-and-maybe-record-breaking-times-at-paris-olympics/

[3] Seeing purple: Fans get a new track color and maybe record-breaking times at Paris Olympics. https://www.nbclosangeles.com/paris-2024-summer-olympics/seeing-purple-fans-get-a-new-track-color-and-maybe-record-breaking-times-at-paris-olympics/3387701/

[4]薄鉆.染上神秘色[J].大科技:科學(xué)之謎(A), 2005(2):2.DOI:CNKI:SUN:DAKJ.0.2005-02-00A.

[5]夏寅,嚴(yán)蘇梅.秦俑彩繪紫色顏料的再研究[C]//秦俑博物館開(kāi)館三十周年國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)暨秦俑學(xué)第七屆年會(huì)會(huì)議論文(會(huì)議用).2009.

[6](英)維多利亞·芬利著,姚蕓竹譯. 顏色的故事:調(diào)色板的自然史. 北京:生活·讀書·新知三聯(lián)書店, 2008.09.

[7](英)加文·埃文斯著;朱敬譯. 顏色的故事. 海口:海南出版社, 2019.06.

策劃制作

來(lái)源|把科學(xué)帶回家(ID:steamforkids)

作者丨河邊的卡西莫多

責(zé)編丨王夢(mèng)如

審校丨徐來(lái) 林林

評(píng)論
科普科普知識(shí)的搖籃!
大學(xué)士級(jí)
人類想要獲取紫色顏料或染料曾經(jīng)是非常困難的事情,直到近代才逐漸掌握人工合成顏料的技術(shù)。在巴黎奧運(yùn)會(huì)中使用的紫色跑道,是為與觀眾座位區(qū)形成更鮮明的對(duì)比,同時(shí)讓人想起普羅旺斯的薰衣草。
2024-05-01
科普中國(guó)●yling
學(xué)士級(jí)
紫色跑道將在巴黎奧運(yùn)會(huì)上見(jiàn)證新的傳奇誕生。它不僅是一種比賽的場(chǎng)地,更是人類探索未知、勇于創(chuàng)新的象征。讓我們拭目以待,看看這條絢麗的跑道上將上演怎樣的精彩故事!
2024-05-01
科普中國(guó)●yling
學(xué)士級(jí)
在傳統(tǒng)的體育場(chǎng)上,紅色或藍(lán)色的跑道是司空見(jiàn)慣的。但巴黎奧委會(huì)這次選擇了紫色,旨在與觀眾席形成鮮明的對(duì)比,吸引全球觀眾的目光。紫色,這個(gè)讓人聯(lián)想到普羅旺斯薰衣草的顏色,不僅僅是一種視覺(jué)的享受,它還承載著豐富的歷史和文化意義。
2024-05-01