Gibt es Farben?

Cirrusnebel, Überrest einer Supernova, die vor 8’000 Jahren im Sternbild Schwan stattfand.
Bild: NASA, ESA, Hubble Heritage Team

In meinen Vorträgen und Lehrgängen werde ich oft gefragt, ob die Objekte im Universum wirklich so farbig aussehen, wie sie auf den Hubble Bildern dargestellt werden.
Ich möchte diese Frage etwas grundsätzlicher beantworten.

Die meisten Menschen halten Farben für eine reale Eigenschaft von Objekten. In der Wirklichkeit (also in der realen Welt da draussen) gibt es aber keine Farben! Auch astronomische Objekte wie Sterne, Galaxien, Supernovae oder astronomische Nebel strahlen keine Farben aus, sondern lediglich elektromagnetische Wellen von unterschiedlichsten Wellenlängen. 

Spektrum der elektromagnetischen Wellen

Die Photorezeptoren in unseren Augen, die drei Zapfenarten R, G und B, reagieren nur auf einen jeweils ganz kleinen Teil der empfangenen elektro-magnetischen Wellen, nämlich auf das für uns sichtbare Spektrum mit Wellenlängen von etwa 0.38 – 0.78 Tausendstel Millimeter.

Für alle anderen Wellenlängen haben wir keine Rezeptoren.  Die von uns wahrgenommenen Farben sind lediglich eine gehirnspezifische Übersetzung der von den Zapfen registrierten Wellenlängen. Durch die Signale der drei Zapfenarten erzeugt unser Gehirn ein Farbbild. 

Die von den R Zapfen registrierten Wellenlängen übersetzt unser Gehirn in den Farbeindruck Rot, die von den G Zapfen registrierten Wellenlängen in den Farbeindruck Grün und die von den B Zapfen registrierten Wellenlängen in den Farbeindruck Blau.

Farben existieren nur in unserem Kopf, in der realen Welt gibt es nur elektromagnetische Wellen mit unterschiedlichen Wellenlängen. Für die von astronomischen Objekten ebenfalls ausgestrahlten Radiowellen, Mikrowellen, UV-, Röntgen- und Gammastrahlung haben wir keine Rezeptoren und wir nehmen diese Strahlung deshalb nicht wahr.

Dieser Ausschnitt der Wirklichkeit, den wir wahrnehmen, ist durch unsere Biologie vorgegeben.

Fledermäuse beispielsweise haben keine Zapfen wie wir, sie orientieren sich mit Hilfe von reflektierten Schallwellen.

Auch die Musik, die ich höre, ist lediglich eine Übersetzung meines Gehirns der von den Instrumenten erzeugten Schalldruckschwankungen.

Dasselbe geschieht, wenn ich den betörenden Duft der blühenden Glyzinien wahrnehme: Die Rezeptoren in meiner Nase reagieren auf die Moleküle, welche die Blüte aussendet, und leiten entsprechende Signale in mein Gehirn, wo sie in einen Geruch übersetzt werden.

In der realen Welt gibt es weder Farben noch Geräusche und auch keine Gerüche, nur elektromagnetische Wellen, Schallwellen und Moleküle.

Unsere Welt ist im Grunde geräusch-, farb- und geruchlos. Auch das Hubble Teleskop verfügt über keine «Farbkamera». Die CCD Kameras des Teleskops erzeugen nur Graustufenbilder. Wie daraus die wunderbaren, farbigen Bilder entstehen, werde ich in meinem nächsten Blog beschreiben.

Die Benham-Farben auf einer rotierenden unbunten Scheibe veranschaulichen das besprochene Phänomen (Kulturama).

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