撰写颜色故事的第一个挑战，是颜色本身并不真正存在。或者不妨这样说，如果颜色确实存在的话，也只是因为人类在主观上创造了它们，把存在于我们周围的光波的振动解释为颜色。宇宙中的每一件事物——无论它被归于“固体”、“液体”、“气体”或是“真空”——都在不停地闪烁振动，随时改变着自身。但如果我们真的这样理解世界，那就无法有效地把握世界的本质了。于是，人们将所经历的事物转换成诸如“物质”、“气味”、“声音”或“颜色”之类的概念，这些概念使我们更容易地理解世界。 宇宙携着能量律动着，我们称之为电磁波。电磁波的频率范围很大——从可以达到超过10公里波长的无线电波到微小的只有一毫米的十亿分之一的宇宙射线——X射线、紫外线、红外线、电视以及伽马射线则介于中间。但是人眼能感知到的平均波长，只是这偌大范围中的一小部分——事实上，也就只是波长在0.00038毫米到0.00075毫米之间的那一部分。相比之下，这个部分似乎很小，但仅仅这一部分，已经足够为我们的视觉和思维提供一幅奇幻的空间。我们知道，这个部分属于可见光，我们可以辨别出可见光谱中的一千万种区别。当我们看见了全部范围的可见光，眼睛就会读出“白色”。当某些光波消失时，眼睛就会读出“彩色”。 可见光谱 于是当我们看见“红色”，我们正在看到的实际上是在其他波长缺失的情况下，电磁光谱中波长为0.0007毫米的那一部分。我们的大脑（以及我们的语言）提示我们这是“红色”，还同时赋予它以文化含义，比如称之为强有力的颜色，或者是爱情的颜色，或者简单些，就是我们必须为之止步的交通灯的颜色。 1983年，美国科学家库尔特·纳索（Kurt Nassau）找到了15种可使某种物体被赋予色彩的方式。如果你充满灵气，可以用一首可笑的音乐厅歌谣来一一列举：“颤动、激发、石灰光白热/转化折射，白光的扩散……”所有的方式都十分复杂。但是，用简单的语句来表达，着色可以分为两个主要类别：化学的和物理的。化学色彩包括本书（英文版）封面那种鲜亮的绿色和黄色，花瓣上或温柔或粗糙的颜色，青金石的蓝色以及你我的皮肤颜色。 这些化学色彩的出现是因为它们吸收了一些白光并反射了其他光线。因此，本书（英文版）封面上的绿玻璃仅仅是吸收了它周围白色中的红色和橙色的光波并拒绝绿色而形成的——这就是我们所“看见”的。但是一个更深奥的问题牵引出来，那就是为什么会这样?为什么一些物质吸收红色光线，而另一些却吸收蓝光?以及为什么其他物质——比如“白色”的物质——几乎不吸引任何光? 如果你像我一样，不是一个科学家，你很可能倾向于跳过这个问题。但是，不妨与我一起来探索吧，因为这确实是一个令人惊奇的故事。关于“化学”色彩，最需要记住的，就是光线事实上影响着物质。当光照在一片树叶、一张画纸或是一块黄油上，它事实上引发了电子的重新排列，这个过程叫做“转化”。这个过程中，电子静静地漂浮在原子核里的悬浮液中，突然一束光照耀进来。想象一个女高音唱到高音C的时候可将酒瓶震碎，因为她正好达到了酒瓶玻璃自然震动的频率。如果一部分光恰好等同于电子的自然震动频率，那么，某种相似的现象也将发生在电子身上。电子将被推向另一个能量层次，而那束频率等同的光，那个震碎玻璃的音符，则被耗尽了能量，吸收进了电子里，其余的光就被反射出来。于是我们的大脑就读出了它的“颜色”。 不妨设想一下，一些非可见光，比如X射线的作用，也许这样一想，电磁波改变所触物质的理念就更加容易理解了。确实，这很难令人相信，光——可爱的、友好的白光——不仅会改变任何含有叶绿素并等待合适的光线进行光合作用的物质，而且会改变几乎是任何一种它所触及的物质。 我发现，理解这一理念的最好办法，就是不要去想某种东西正在“成为”光线，而是想着某种东西正在“制造”光线。一个成熟西红柿里的原子不断地颤动——或者说不断地跳舞和歌唱；这种比喻显得与颜色本身一样有趣——用这种方式使白光落在上面，它们吸收大部分的蓝光和黄光而拒绝红光——这意味着红色的西红柿实际上包含除了红光以外的所有光元素，真有点像个悖论。 我只看见过一次我所理解的转换中的光线，我正在泰国进行着我的十日斋戒之旅。我感觉非常之好（尽管我从未意识到我竟能在20米之外闻出巧克力冰淇淋的味道），第九天时，我穿越一座花园，无比的惊讶使我停住了脚步。在我面前，出现了一丛覆盖着粉红色花蕾的九重葛花。花本身并不是粉红色的，只因为它们在闪动，才呈现出这样一种颜色。就如同心跳被视觉捕捉到一般，刹那之间，我不仅用思维也用我的眼睛顿悟：颜色现象的本质正是振动和能量的释放。我在花丛前站了足足五分钟，一个声音打断了我的注意力。可当我回头再看这九重葛时，它却回复到了花的本来状态，大自然重新展示了它的本来面目：这是更自然也更容易的状态。在我开斋之后，这一奇遇就再也没有发生过。
还有几种制造颜色的“物理”方式（孔雀尾羽、蝴蝶和珍珠都通过物理方式获得各自的色泽。它们不含颜料，但是表面覆盖许多不平整的沟槽，得以折射和分解光线。），我们最熟悉的还是彩虹。当光线在雨滴周围弹射迸落并被分解——也就是被“折射”成各自的波长的时候，彩虹就在天空中形成了。这个理论是1666年一位年轻人坐在暗房里发现的。他面前放着两个玻璃做的小金字塔，也就是两个多棱镜。在窗户上他挖出一个大约一厘米见方的小孔，允许一小束阳光照进屋来。一天，这位剑桥的年轻学子——他的名字叫做艾萨克·牛顿——举起多棱镜并且看到了光在对面墙上制造出的一幅彩虹美景，他事后形容为“太阳的彩色影像”。虽然在他之前也有人看到过同样的景象，但他的与众不同之处在于放置第二只多棱镜。他将第二只多棱镜倒置，使得多种光线得以通过。结果，彩虹消失了，白光复原了。这使科学家首次认识到白光是由光谱中的各种光线组合而成的。这一发现产生了轰动，这一天成为一种传奇。当牛顿最终出版他的发现时——这中间经历了38年时间（牛顿出版《光学》是在1704年。他在前言中解释说，此书延迟出版，是“为了避免在这些问题上陷入纠纷”。）——这是第一次对每一种色彩的光线如何在经过多棱镜时在某个固定的角度弯折所做出的真正的解释。红色弯折最少，紫色弯折最多。在同一本书里，牛顿为介于红紫之间的五种其他颜色做出命名。后来我在对菘蓝的研究中发现，他的其中一种选择确实十分伟大。 牛顿的棱镜分解太阳光 实验得出的证据： 实验三：在一个漆黑的房间，我在关闭的窗户上开了一个三分之一英寸的圆孔。在这个圆孔上，我放上一个三棱镜（Glafs Prifm），通过小孔射进来的太阳光被这个三棱镜向上折射至屋子对面的墙上，这样就形成一个太阳的彩色影像。 牛顿《光学》早期版本的序言 牛顿《光学》早期版本的序言
数年之后，浪漫主义诗人约翰·济慈（John Keats）抱怨说，那一天是个转折点，牛顿“通过把彩虹还原成初始的白色，粉碎了所有关于彩虹的美妙诗句”。但是，颜色——正如声音和气味——确实只是人类脑海中的臆造，是对宇宙中以特殊方式运动的光波和粒子的一种反应——彩虹的美丽，归功于诗人的视觉与灵感，而不是大自然。 当我写这本书时，有一天晚上，我去参加一个聚会，一位嘉宾严肃地看着我，说：“你必须有一个贯穿全书的主角。所有的非小说类书籍都是这么写的。”他说得很肯定，然后他问我：“谁是你书中的主角?”但是，我并没有设计主人公，所以我当时只好吞吞吐吐地对他承认这一点。之后，我就去思考这个问题。我意识到，虽然我并没有设计“一个”主角，但是，我的书中有“众多”丰富多彩的人物。正如棱镜显示的波长不同——我们的头脑因而产生颜色的区别——每一种颜色的特点也很多元。本书不乏经年累月对颜色痴迷的人。那个傲慢的法国植物学家蒂里·德·梅农维拉（Thierry de Menonville），那个在他的漆黑的屋子里界定彩虹的艾萨克·牛顿，那个在墨西哥的大山里靠衬衫绣花维持生计的圣地亚哥·德·拉·克鲁兹（Santiago de la Cruz），正做着出人头地的梦，那个在加利福尼亚州奋力击败阻止她进行菘蓝贸易的邪恶计划的伊丽莎·卢卡斯（Eliza Lucas），那个慷慨的杰弗里·巴登（Geoffrey Bardon），为土著居民提供颜料，使那些同样慷慨的土著居民得以开创一项彻底改变他们生活的绘画运动。这些人互不相识，但我乐于在旅程中结识他们。我希望，您也会因结识他们而感到快乐。 颜色的故事——调色板的自然史
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