Υπάρχει άραγε χρώμα στο διάστημα; Οι φωτογραφίες που βλέπουμε στα πλαίσια της αστρονομίας είναι εντυπωσιακές, με πολλά και έντονα χρώματα. Όμως είναι αυτά τα χρώματα αληθινά; Κι αν πάμε αυτόν τον συλλογισμό ένα βήμα παραπέρα, τα χρώματα που βλέπουμε στην καθημερινότητά μας υπάρχουν πραγματικά ή είναι δημιουργήματα του εγκεφάλου μας;
1. Τι είναι τα χρώματα;
Στην εικόνα βλέπουμε ένα κατακόκκινο τριαντάφυλλο. Τι σημαίνει όμως ότι το τριαντάφυλλο είναι «κόκκινο»; Άραγε αν μπορούσαμε να μεγεθύνουμε την εικόνα και να φτάσουμε στο επίπεδο των ατόμων, θα βλέπαμε τα άτομα να είναι κόκκινα;
Η απάντηση είναι όχι! Το τριαντάφυλλο φαίνεται κόκκινο διότι απορροφά όλες τις συχνότητες του φωτός εκτός από τις κόκκινες αποχρώσεις. Αυτές τις αντανακλά, δηλαδή τις διώχνει, με αποτέλεσμα, τελικά να το βλέπουμε κόκκινο. Τι θα πει όμως ότι αντανακλά τις κόκκινες συχνότητες;
Για να το καταλάβουμε αυτό καλύτερα πρέπει να ρίξουμε μια ματιά στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα ξεκινά στις χαμηλές συχνότητες από τα ραδιοκύματα και φτάνει στις υψηλές συχνότητες μέχρι την υψηλής ενέργειας ακτινοβολία γ. Το φάσμα, λοιπόν, είναι μια κατηγοριοποίηση των φωτονίων, δηλαδή των σωματιδίων που αποτελούν το φως, σύμφωνα με τη συχνότητά τους.
Εμείς οι άνθρωποι με τα μάτια μας βλέπουμε μόνο το ορατό μέρος, δηλαδή ένα πολύ μικρό κομμάτι του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Kαι κάθε χρώμα που βλέπουμε αντιστοιχεί σε μια πολύ συγκεκριμένη συχνότητα. Χωρίς την τεχνολογία, είμαστε τυφλοί στις περισσότερες συχνότητες, δηλαδή στα περισσότερα είδη φωτός που υπάρχουν.
(Σχέδιο: Μαίη Σταθοπούλου, βιβλίο “Προς τ’ άστρα”)
Τα αντικείμενα που συναντούμε στη φύση, ανάλογα με τη δομή τους, αντανακλούν περισσότερο συγκεκριμένες συχνότητες με αποτέλεσμα να τα βλέπουμε με συγκεκριμένα χρώματα. Εάν αντανακλούν όλες τις συχνότητες του ορατού φάσματος, τότε τα βλέπουμε λευκά, ενώ εάν δεν αντανακλούν φως, τα βλέπουμε μαύρα. Το ίδιο ισχύει και για τις φωτεινές πηγές όπως είναι οι αστέρες, τα κεριά και οι λάμπες, με τη διαφορά ότι δεν αντανακλούν το φως αλλά το εκπέμπουν.
Είναι λοιπόν τα χρώματα που βλέπουμε γύρω μας υπαρκτά; Εδώ υπάρχουν δύο τρόποι να απαντήσουμε.
Εάν δούμε το ποτήρι μισοάδειο, μπορούμε να πούμε ότι τα χρώματα δεν υπάρχουν, και ότι είναι απλά ο τρόπος που «μεταφράζει» ο εγκέφαλός μας ένα πολύ περιορισμένο εύρος των συχνοτήτων του φωτός. Θα μπορούσε δηλαδή να πει κάποιος ότι οι συχνότητες είναι απλά νούμερα και ότι όλα τα άλλα κατασκευάζονται μέσα στο μυαλό μας.
Όμως, τα πάντα είναι απλά νούμερα, οι μάζες των πλανητών, οι θερμοκρασίες και οι ταχύτητές τους, το βάρος και το ύψος μας, ο αριθμός των γαλαξιών και η ηλικία του Σύμπαντος. Όλα αυτά περιγράφονται με νούμερα που αντιστοιχούν, όμως, σε εντελώς πραγματικές ποσότητες και καταστάσεις.
Αν δούμε λοιπόν το ποτήρι μισογεμάτο, μπορούμε να πούμε ότι αυτό που ερμηνεύουμε εμείς ως χρώμα αντιστοιχεί σε ένα εντελώς πραγματικό -πραγματικότατο- φυσικό μέγεθος: τη συχνότητα του φωτός, η οποία, συν τοις άλλοις, εκφράζει πόση ενέργεια φέρει το φως. Τα χρώματα είναι ο τρόπος που το σώμα μας διαβάζει αυτές τις συχνότητες.
Άρα όχι μόνο υπάρχουν χρώματα, αλλά το Σύμπαν είναι ένα πολύχρωμο ψηφιδωτό, ένα φαντασμαγορικό πανηγύρι, στο οποίο δυστυχώς εμείς μπορούμε να δούμε μόνο λίγα χρώματα. Κάποια άλλη μορφή ζωής στο Σύμπαν θα μπορούσε κάλλιστα να βλέπει και συχνότητες που εμεις δεν μπορούμε να δουμε. Και υπάρχουν και στη Γη τέτοια παραδείγματα, όπως είναι οι μέλισσες, οι οποίες βλέπουν και στο υπεριώδες. Βέβαια, κάθε προσπάθεια να φανταστούμε χρώματα πέρα από αυτά που βλέπουμε είναι μάλλον μάταιη, γιατί θα καταλήξουμε πάλι να σκεφτόμαστε αποχρώσεις των γνωστών μας χρωμάτων.
Ένα πολύ ενδιαφέρον παράδειγμα από το ζωικό βασίλειο είναι οι νυχτερίδες που χρησιμοποιούν ηχοεντοπισμό. Οι νυχτερίδες αυτές έχουν εξασθενημένη όραση, μιας και κατοικούν σε σκοτεινά μέρη όπου τα μάτια δεν είναι πολύ χρήσιμα. Βγάζουν λοιπόν ήχους σε συχνότητες που δεν τις ακούει ο άνθρωπος και, από τον τρόπο που ανακλώνται οι ήχοι πάνω στα τοιχώματα των σπηλαίων, ή πάνω σε έντομα, μπορούν πρακτικά να «δουν» το περιβάλλον τους μέσω της ακοής.
Η ικανότητά τους να διακρίνουν την υφή των επιφανειών απ’ την αντανάκλαση των ηχητικών κυμάτων είναι εντυπωσιακή. Μάλιστα, ο βιολόγος Richard Dawkins είχε υποθέσει ότι επειδή οι συγκεκριμένες νυχτερίδες προήλθαν εξελικτικά από ζώα που αξιοποιούσαν την όραση -κι άρα ο εγκέφαλός τους είναι ικανός να δει αποχρώσεις- ενδεχομένως να «ακούνε» χρώματα! Για παράδειγμα, όπως λέει ο Dawkins, ένα τριχωτό έντομο θα μπορούσαν να το ακούνε μπλε ενώ ένα πιο λείο έντομο κόκκινο.
Οι ονομασίες, λοιπόν, που δίνει ο εγκέφαλός μας στα ερεθίσματα του περιβάλλοντος μπορεί να είναι αυθαίρετες, αλλά δεν καθιστούν τα ερεθίσματα λιγότερο αληθινά. Τα άστρα που βλέπουμε εμείς και τα έντομα που εντοπίζουν με την ακοή τους οι νυχτερίδες είναι εντελώς πραγματικά αντικείμενα, απλά αλλάζει ο τρόπος που τα ανιχνεύουμε και αντλούμε πληροφορίες για αυτά.
2. Είναι τα χρώματα στις αστροφωτογραφίες αληθινά;
Είδαμε, λοιπόν, ότι υπάρχουν πολύ περισσότερα χρώματα στο Σύμπαν από αυτά που μπορούμε να δούμε, με την έννοια ότι δεχόμαστε έναν καταιγισμό από φωτόνια διαφορετικών συχνοτήτων. Όμως, τα χρώματα που βλέπουμε στις αστροφωτογραφίες είναι πάντα πραγματικά;
Εάν μια φωτογραφία έχει ληφθεί στο ορατό μέρος του φάσματος, τα χρώματα είναι συνήθως αληθινά. Σε περιπτώσεις, όμως, όπως αυτή του τηλεσκοπίου James Webb, τα χρώματα θα ήταν αδύνατο να είναι αληθινά, μιας και το τηλεσκόπιο βλέπει κυρίως στο υπέρυθρο μέρος του φάσματος. Είμαστε, λοιπόν, υποχρεωμένοι να προσθέσουμε χρώματα στις φωτογραφίες, όχι επειδή θέλουμε να πούμε ψέματα ή να τις κάνουμε πιο εντυπωσιακές, αλλά επειδή το ανθρώπινο μάτι είναι εντελώς ανίκανο να βλέπει στο υπέρυθρο.
(Φωτογραφία: NASA, ESA, CSA, STScI, J. DePasquale)
Ακόμα όμως και σε αυτές τις περιπτώσεις, ο χρωματισμός γίνεται με ορθολογικό και όχι τυχαίο τρόπο. Αρχικά, το τηλεσκόπιο λαμβάνει ασπρόμαυρες φωτογραφίες σε συγκεκριμένα εύρη συχνοτήτων του υπέρυθρου φωτός. Αυτό γίνεται με χρήση κατάλληλων φίλτρων. Στη συνέχεια προστίθεται διαφορετικό χρώμα για κάθε εύρος συχνοτήτων και γίνεται σύνθεση των φωτογραφιών, ώστε να προκύψει το τελικό αποτέλεσμα.
Συνήθως, στις χαμηλότερες συχνότητες βάζουμε κόκκινο χρώμα και στις υψηλότερες μπλε ή μωβ. Δηλαδή, αυτό που κάνουμε θυμίζει λίγο την αλλαγή του τόνου στη μουσική. Μεταφέρουμε κατά κάποιο τρόπο το υπέρυθρο φάσμα στο ορατό, ώστε να μπορούμε να το δούμε, όπως αλλάζουμε τον τόνο ενός τραγουδιού για να ταιριάζει στη δική μας φωνή. Σε άλλες περιπτώσεις, χρωματίζονται ορισμένες δομές ή αέρια, προκειμένου να αναδειχθούν για επιστημονικούς λόγους.
3. Α, ώστε είναι επεξεργασμένες οι φωτογραφίες!
Συχνά όταν κάποιος μαθαίνει ότι οι αστροφωτογραφίες είναι επεξεργασμένες -ή ότι τα μάτια μας δεν θα έβλεπαν τα αντικείμενα με αυτά τα χρώματα- απογοητεύεται. Αυτή η απογοήτευση προκύπτει μάλλον από την ταύτιση του επεξεργασμένου με το ψεύτικο. Για αυτή την αυθαίρετη ταύτιση πιθανοτατα ευθύνονται τα social media και ειδικά αυτά που περιστρέφονται γύρω από τη φωτογραφία και το modeling.
Ας το ξεκαθαρίσουμε λοιπόν. Στην Αστροφυσική η επεξεργασία αναδεικνύει πληροφορία που δεν είναι εύκολα ή και καθόλου ορατή από εμάς. Αφενός, όπως είπαμε, είμαστε τυφλοί στο μεγαλύτερο μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος και, αφετέρου, τα μάτια μας δεν είναι τηλεσκόπια ούτε μπορούν να τραβήξουν φωτογραφίες μακράς έκθεσης. Μην απογοητεύεστε λοιπόν από τα ψευδοχρώματα των φωτογραφιών, αλλά από τις περιορισμένες ικανότητες των ματιών σας! Εξάλλου, θα ήταν ναρκισσιστικό να θεωρήσουμε ότι είναι αληθινή μια φωτογραφία μόνο όταν απεικονίζει ακριβώς αυτό που θα έβλεπαν τα μάτια μας, δηλαδή τα μάτια ενός συγκεκριμένου θηλαστικού.
Από την άλλη μεριά στα social media η «επεξεργασία» έχει ακριβώς το αντίθετο νόημα: Δηλαδή, σκόπιμα καταστρέφει πληροφορία ώστε να μην είναι ορατή από τα μάτια μας. Αφαιρούνται σπυράκια, ελιές, ρυτίδες, πόροι και χρωματισμοί του δέρματος, δηλαδή όλα αυτά που κάνουν το δέρμα μας ανθρώπινο. Κι αυτό γίνεται σε βαθμό που το αποτέλεσμα περνάει στον χώρο του μη ρεαλιστικού.
Επίσης, η επεξεργασία συχνά προσθέτει ψεύτικη πληροφορία. Μακρύτερες βλεφαρίδες, βαμμένα μάτια, πιο έντονα χείλη, γωνίες -που δεν υπάρχουν στην πραγματικότητα στο πρόσωπό μας- και άλλα.
(Πηγή: Rankin, Visual Diet)
Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο, ειδικά σε νεανικές και εφηβικές ηλικίες. Διότι ο καταιγισμός μη ρεαλιστικών φωτογραφιών και η απεικόνιση ανθρώπων που πρακτικά δεν υπάρχουν με τη μορφή που απεικονίζονται, δημιουργεί στους εφήβους μια αίσθηση ανεπάρκειας και χαμηλής αυτοεκτίμησης.
4. Γιατί δεν φαίνονται άστρα στο διάστημα;
Κλείνοντας, με αφορμή τις νέες φωτογραφίες από το διαστημόπλοιο Orion, μπορούμε να απαντήσουμε σε ένα ακόμα συχνό ερώτημα. «Γιατί δεν φαίνονται άστρα στο διάστημα;».
Καταρχάς, τα άστρα φαίνονται από το διάστημα. Καθαρότερα και λαμπρότερα. Για αυτό εξάλλου κατασκευάζονται διαστημικά τηλεσκόπια. Ο λόγος που σε πολλές διαστημικές φωτογραφίες δεν διακρίνονται άστρα είναι ότι οι ρυθμίσεις της κάμερας, δηλαδή ο χρόνος έκθεσης και το άνοιγμα του διαφράγματος, έχουν προσαρμοστεί στο αντικείμενο το οποίο φωτογραφίζεται. Για να γίνει αυτό κατανοητό, ας δούμε δύο υποθετικές φωτογραφίες απ’ την επιφάνεια της Σελήνης.
Στην πρώτη φωτογραφία οι ρυθμίσεις της κάμερας είναι τέτοιες, ώστε να μπορούμε να διακρίνουμε τη λαμπρή σεληνιακή επιφάνεια και τη Γη.
Ας δούμε τώρα την ίδια φωτογραφία, με ρυθμίσεις που αναδεικνύουν τα άστρα.
Είναι φανερό στη δεύτερη φωτογραφία ότι η επιφάνεια της Σελήνης και η Γη έχουν «καεί». Δηλαδή, είναι υπερβολικά λαμπρές, σε βαθμό που δεν διακρίνονται λεπτομέρειες σε αυτές. Το αν θα φαίνονται άστρα ή όχι, λοιπόν, εξαρτάται από τη λαμπρότητα του αντικειμένου που φωτογραφίζεται. Επομένως, μην ανησυχείτε, τα άστρα είναι εκεί είτε τα βλέπετε είτε όχι.
