Мир, окружающий нас, состоит из множества удивительных вещей - и мы проходим мимо большинства из них, даже не замечая. Только непосредственные детские вопросы заставляют нас задуматься над простейшими, но очень интересными явлениями.

Например, почему трава зеленая? Многие взрослые растеряются, не зная, что ответить - а в самом деле, почему она не красная, не синяя и не белого цвета? Ответ смогут дать физика и биология.

Серьезный ответ на детский вопрос

Чтобы понять, почему трава, как и листва, обладает именно зеленым цветом, для начала нужно вспомнить курс физики.

  • Весь свет, окружающий нас, мы получаем от Солнца - и в начальном состоянии этот свет совершенно белый, но может преломляться на цвета спектра.
  • Оттенок любого предмета на Земле зависит от особенностей поглощения этим предметом тех или иных спектров. Например, небо над нашими головами голубое потому, что именно голубая часть спектра наиболее беспрепятственно проходит через атмосферу и улавливается нашим глазом.
  • Нетрудно догадаться, что в случае с травой доминирующим оттенком спектра является зеленый. Почему? Потому, что клетки травы, а точнее, присутствующий в них в огромных количествах хлорофилл, поглощают все оттенки - кроме зеленого, который как бы «отражают». Его-то мы и видим, и именно такой цвет присущ траве и большей части растений в целом.

Кстати, изменение цвета травы и листвы с наступлением осени тоже связано с особенностями поглощения и отражения света клетками растений. Дело в том, что осенью выработка хлорофилла почти прекращается, и намного больше в клетках травы становится каротиноидов и ксантофиллов. А вот для них доминирующими оттенками спектра являются уже цвета от желтого до глубокого коричневого.

Как объяснить это явление маленькому ребенку?

Если вопрос прозвучал из уст малыша, пока еще незнакомого ни с физикой, ни с биологией, ответить нужно попроще. Но совсем необязательно при этом менять суть объяснения.

Например, в разговоре с ребенком можно смело опустить до поры до времени ту часть, которая касается понятия солнечного спектра и его особенностей. Однако можно дать базовые представления о биологии - например, рассказать, что каждая травинка питается не только водой, но и светом, и что свет этот поглощают маленькие, незаметные глазу частички под названием хлорофилл. Под воздействием лучей светила они становятся зелеными - вот мы и видим траву в зеленом цвете.

Зачастую, на заданный ребенком вопрос: почему трава зеленая, родители не в силах правильно ответить. Кто или что окрашивает траву, и почему именно в такой цвет - ответить помогут школьные науки.

На вопрос отвечает биология

На уроках биологии при рассмотрении зеленого листка под микроскопом не трудно было заметить ярко выраженные частицы - хлоропласты, содержащие хлорофилл. В переводе с греческого языка хлорофилл означает «зеленый лист» - это пигмент, содержащийся в растениях и имеющий зеленую окраску.

Еще со школьной скамьи нам известно, что под воздействием света солнца на листья и стебли травы активируется процесс фотосинтеза, ведущую роль в котором играет этот зелёный пигмент. Именно хлорофилл из всего цветового спектра отражает только зеленый цвет, поглощая все остальные. Таким образом, трава приобретает характерный для большинства представителей флоры зеленый цвет.

Осенью хлорофилл разрушается, так как темнеет раньше, солнечного света становится меньше и поэтому окружающие нас деревья и травы теряют свою окраску и становятся желтыми. Как раз в осеннюю пору, когда листва засыхает, можно увидеть, какими были бы растения без зеленого хлорофилла в их клетках.

Точка зрения химии

Дало свое научное объяснение вопросу, почему трава зеленая, и химическое учение. Мы выяснили, что вещество хлорофилл зеленого цвета, благодаря чему растения также приобретают этот цвет. А что окрашивает в зеленый сам хлорофилл?

Учёные предполагают, что различные органические соединения окрашиваются в тот или иной цвет благодаря определенному соотношению содержания в них металлов. К примеру, в составе гемоглобина присутствует железо, окрашивающее нашу кровь в красный цвет. В свою очередь растения мы видим зелеными из-за содержащегося в хлорофиллах магния.

Несмотря на такое правдоподобное обоснование, учеными установлено, что замена магния в составе хлоропластов, к примеру, на цинк, цвет травы не изменится и останется зеленым.

А что говорит физика?

Не остались в стороне в вопросе о цветовой принадлежности травы и более точные науки. С физической точки зрения цвет предмета объясняется как отношение между светом полученным и поглощенным определенным предметом, и светом, отраженным от него.

Солнечный свет состоит из семи составляющих - красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Трава принимает на себя солнечное освещение в виде семи цветов спектра, а отражает всего один луч - зеленый.

Почему хлорофилл отражает именно зеленый цвет? Ответ кроется в самом процессе фотосинтеза: для его осуществления зеленые лучи, исходящие от солнца, не нужны. В то время как красные и фиолетовые лучи поглощаются хлорофиллом для выработки энергии и дальнейшей ее передачи клеткам растения.

Я люблю находить на новостных ресурсах статьи о том, что программисты получают очень много денег. Я сразу пролистываю их до комментариев и с теплом в душе читаю гневные отзывы о том, что программисты ничего не делают и не заслуживают таких денег. Но после прочтения возникает мысль: знают ли они, кто такие программисты? Или они исходят в своих суждениях из неверного знания, даже не подозревая об этом. Например, мало кто знает, почему трава зеленая. Подумайте об этом. Следует ли из ваших объяснений зелености травы именно зеленый цвет?

Почему трава зеленая

Вот представьте, есть у вас маленький ребенок (а у некоторых он действительно есть). И спрашивает у вас ребенок типичный детский вопрос «Почему трава зеленая». У вас есть 4 варианта ответа:
1. «Потому что. У тебя мороженка уже капает»
2. На скорую руку придуманное объяснение (автоматически решает проблему с вопросом про голубое небо). Шаблон для ответов по этому принципу:

Природа так удачно создала наш мир, чтобы все в нем было хорошо и приятно. Поэтому небо голубое, солнце желтое, трава зеленая

3. Хорошее понятное объяснение с точки зрения науки в понятных ребенку терминах.
4. Вывалить на ребенка кучу научной чепухи, чтобы он сам выбрал нужное и погуглил недостающее.

Наверное, лучший все-таки вариант 3. Но есть проблема. Вы не знаете вариант 3.
Ах вы знаете вариант 3? Давайте послушаем:

Отлично. А почему хлорофилл зеленый?

Здорово. Этим ответом ребенок точно удовлетворится.
Ответ «Потому что в ней содержится вещество хлорофилл, которое зеленое» не является ложью и дает ребенку необходимый ответ. Но в нем нет нужного знания. То, что хлорофилл поглощает все, кроме зеленого цвета - это определение зеленого цвета. С такой точки зрения, зеленый кубик зеленый только потому, что отражает зеленый цвет. А не потому, что его покрасили зеленой краской.

Давайте сначала изучим вариант 4, а потом просто упростим его до уровня понимания ребенка. Итак, почему трава зеленая?

Хлорофи́лл (от греч. χλωρός, «зелёный» и φύλλον, «лист») — зелёный пигмент, обусловливающий окраску хлоропластов растений в зелёный цвет. При его участии осуществляется процесс фотосинтеза. По химическому строению хлорофиллы — магниевые комплексы различных тетрапирролов. Хлорофиллы имеют порфириновое строение и структурно близки гему. (Wikipedia )

А теперь давайте по-детскому. Усадите вашего ребенка на стульчик, привяжите его и начинайте объяснять.

Итак, трава зеленая, потому что в ней содержится хлорофилл. Хлорофилл нужен, чтобы обеспечивать процесс фотосинтеза и превращать углекислый газ в кислород, получая при этом энергию для жизни растения. И именно с процессом фотосинтеза связан зеленый цвет хлорофилла.

Белый свет является смесью всех цветов видимой части спектра. Каждому цвету соответствует своя длина световой волны. Энергия обратно пропорциональна длине волны: чем длина больше, тем энергия меньше. Этим можно объяснить, почему хлорофилл поглощает синие цвета, ведь они обладают самой большой энергией.

Поглощение же красных цветов зависит от другой характеристики светового излучения - числа фотонов на единицу энергии. Хлорофиллы активизируются не энергией, а фотонами. То есть чем фотонов больше, тем активнее происходит реакция фотосинтеза. Количество фотонов наоборот, возрастает с увеличением длины волны.

Объединив энергию и количество фотонов, мы получим 5 разных областей:

1. Фотонов настолько мало, что даже много энергии у каждого не позволяет протекать реакции фотосинтеза;
2. Число фотонов увеличивается, и теперь их достаточно для реакции, несмотря на то, что энергия немного снизилась;
3. Энергии стало меньше, а фотонов еще недостаточно, и реакция вновь под угрозой;
4. Фотонов много, они непрерывно бомбардируют лист и даже их маленькая энергия не помеха реакции: она протекает даже лучше, чем в синей области спектра;
5. Фотоны практически теряют свою энергию и их громадное количество уже не спасает.

В результате получаем почти классический график фотосинтеза:

Из этого графика видно, что хлорофиллу гораздо выгоднее поглощать красные и синие цвета, чем цвета в середине спектра, которые дают растению слишком мало энергии. Поэтому хлорофиллы отражают его. А мы воспринимаем отраженный цвет как зеленый.

По сравнению с реальной физикой это достаточно упрощенное приближение, но все еще недостаточное для ребенка. Как же преобразовать это все в вариант 3? Зависит от вашей фантазии. Например:

Трава зеленая, потому что при таком цвете она может получать больше тепла от солнышка и лучше расти.

Этот ответ вообще не затрагивает хлорофилльско-фотосинтезирующие штуки. Но на мой взгляд, он вполне приемлем. Во-первых, он правдив. Во-вторых, поясняет именно причину, а не свойство каких-то там абстрактных хлорофиллов. Да, этот ответ подозрительно похож на вариант №2. Но он следует из вашего знания, которое вы упрощаете для детского разума. А не из вашего незнания, которое вы скрываете, чтобы ребенок не подумал, что вы…

- Пап, а почему небо голубое?
- У тебя мороженко капает.

Почему программисты крутые

К чему это все? Из этого примера видно, что знание, которое иногда кажется нам наиболее приближенным к реальной картине вещей, не всегда является таковым. Как же люди понимают профессию программиста?
Если бы я хотел, то легко стал бы программистом
Программисты ничего не делают
Экономисты должны проделывать много расчетов, работать с кучей бумажек, и вообще - знали бы вы, как я устаю после рабочего дня...

Я видел несколько дипломных работ экономистов. На то время я тоже писал диплом и легкие папочки по 20 страниц повергли меня в небольшое изумление, поскольку их содержимое было очень похоже на экономическую часть моего 100-страничного диплома. Знаете ли вы, что делает программист? Программист легко объяснит это. Другому программисту.

Я изобразил взгляд на проблему зеленой травы в виде следующего рисунка. Реальность - это бесконечное объяснение всех аспектов, от столкновений галактик до межъядерных взаимодействий. Ученый - это то, как этот вопрос пояснит эксперт в данной области. Человек - как эту ситуацию объяснит человек, просто знакомый с вопросом. И Ребенок - просто наблюдение явления.

Представим, что Ученый объясняет Ребенку, почему трава зеленая. Чтобы Ребенок это понял, разговор должен вестись в понятиях, знакомых Ребенку, и со значительной степенью упрощения. Если упрощение сделано верно, то при получении Ребенком дальнейших знаний они будут накладываться на имеющуюся картину, раскрывая отдельные понятия, а не замещая их абсолютно новыми. Хлорофиллы и фотосинтез дополняют начальную модель, а не изменяют ее.

Если мы спросим людей, кто такой программист, то получим целый спектр ответов: от «человека, который работает с компьютерами» до «такой бородатый страшный мужик в свитере со злыми глазами»;. Но скорее всего, самым популярным ответом будет «тот, кто пишет программы». А что такое программа? С точки зрения программиста это набор инструкций для компьютера/другой машины/да чего угодно. Но с точки зрения непрограммиста, программа - это то, что запускается двойным щелчком мыши. Из разности этих взглядов вытекает любопытная мысль:

Программисты рисуют

Эта ложная предпосылка возникает у Ребенка, когда он впервые сталкивается с понятием программист. Потом это расширяется до «программисты рисуют игры»(о боже мой, я хочу стать программистом и нарисовать батлфилд) и «программисты рисуют ворд и эксель». Программисту, который является Ученым, сложно объяснить Человеку, чем он занимается, на языке Человека. Тем более если знания Человека основаны на неверной предпосылке Ребенка. Логика, которая является главной составляющей работы программиста, для обычных людей скрыта. Отсюда и мысль, что программирование - это не так уж сложно и этому можно научиться примерно за 21 день. Только тот, кто пробовал программировать и добился в этом успеха может знать степень сложности данной профессии.

А может ли программист знать, насколько сложна профессия экономиста? Да, может. Потому что он не только художник.

Какой должна быть правильная предпосылка? Которую понял бы ребенок и которая бы со временем превратилась бы в правильное осознание профессии программиста. Ребенок еще не знает понятия алгоритм, а если и знает - то не может расширить его на весь окружающий мир.

Программист - это тот, кто учит компьютер делать необходимые человеку вещи

И вот мы уже перешли от художника к учителю. Из этой предпосылки вполне может развиться «не только компьютер, но и другие механизмы с внутренним компьютером», «компьютер сложнее учить, чем человека», «компьютер думает не так, как человек», «программист должен знать язык компьютера и понятно объяснить ему, что надо сделать». И таким образом добавляем к художнику и учителю еще и переводчика. Добавим обязанность учиться новому, чтобы оставаться на плаву. Добавим переговоры с заказчиком. И вот у нас получился художник-учитель-переводчик-ученик-психолог.

А к этому всему добавляются все профессии, в которых используется компьютер. Если программист пишет программу для экономиста, он должен знать все аспекты работы экономиста. Он должен понять человека, который их объясняет, понять саму специфику работы, научить этому компьютер с помощью переведенной на компьютерный язык программы. И поиграться со шрифтами.

Да, я считаю, что программист - сложная профессия. И разумеется, я не полностью объективен. Но я не хочу, чтобы человек боготворил программиста, жалел и уважал его. Или успокаивал себя на работе тем, что программисту работать сложнее. Я хочу, чтобы человек знал. И исходил в своих суждениях не из скрываемого незнания, а из упрощенного знания. Да, программист не должен знать все. Для написания программы для перевода не нужно знать все слова немецкого языка, чтобы считывать их переводы из базы данных. Но основы грамматики выучить придется. Программист должен подстраиваться под окружающие его проекты, непрерывно получая новые знания и обучая этому глупый компьютер.

Поэтому программисты крутые.

P.S.: Целью данной статьи не является оскорбление экономистов.
P.P.S.: Мнение автора статьи полностью не совпадает с мнением профессора бухгалтерского учета. Просто чтобы вы знали.

Зеленая трава - один из главных атрибутов лета. По росистым лугам приятно ходить босиком, в жаркий день лужайка возле реки становится идеальным местом для пикника. На прохладной зелени хорошо просто лежать, глядя в небо и наслаждаясь жизнью. В такие беззаботные мгновения в голову может прийти мысль: а почему трава зеленая, почему не синяя, как небо, или не черная, как земля?

Разноцветность мира

Человек видит цветной мир благодаря зрению и свету. Без света увидеть что-либо невозможно, глаза в полной темноте становятся бесполезным органом. Кроме того, при плохом освещении очертания вещей воспринимаются порой неясно, а цвета сильно искажаются. Например, ярко-зеленая поляна в сумерках кажется темно-серой или бесцветной. Лишь при достаточном свете цвета выглядят естественно.

Падающий на предмет белый свет на самом деле состоит из семи смешанных между собой цветов радуги: от красного до фиолетового. Разложить белый свет на его составляющие можно в домашних условиях с помощью стакана воды, источника света и белого экрана. Радужный спектр прекрасно виден на переливающейся поверхности мыльных пузырей и CD-дисков.

Каждый цвет имеет свою длину волны, весь видимый спектр представляет собой узкий интервал волн, начиная от самой короткой фиолетовой волны с длиной 380 миллимикрон и заканчивая красной волной длиной 760 миллимикрон. Поверхность любого видимого объекта способна поглощать часть световых волн, а остальные отражаются в окружающий мир. Сами по себе предметы бесцветны, человек видит только отраженные волны , которые улавливаются глазом и превращаются мозгом в цветной образ.

Зачем растениям цветы: функции и особенности строения

Например, оранжевый детский мяч поглощает видимые волны всех длин, кроме волн с длиной от 590 до 630 миллимикрон, соответствующие оранжевому цвету. Здесь же кроется ответ на вопрос: почему трава зеленая. Ее поверхность отражает волны от 490 до 530 миллимикрон, которые воспринимаются человеком как зеленый цвет разного оттенка, все остальные видимые волны в нормальных условиях поглощаются поверхностью травинок.

Чудо фотосинтеза

По сути, траву зеленой делает хлорофилл - особенный пигмент , название которого переводится дословно как «зеленый лист». Он в изобилии содержится в клетках летней травы и листьях растений, играя важнейшую роль в фотосинтезе. Трава относится к громадному царству Растений, благодаря которому стала возможна жизнь человечества на Земле. Растения обладают удивительным механизмом фотосинтеза, с его помощью они преобразуют световую энергию в органические вещества, а губительный для человека углекислый газ - в кислород.

В упрощенной форме жизнь растений и фотосинтез можно описать так:

  • Из почвы вместе с влагой растения берут необходимые им для роста и жизнедеятельности такие химические вещества, как марганец, азот, фосфор, калий, всего таких веществ более полусотни. Но это лишь пятая часть их рациона, остальное добывается из воздуха и света.
  • В отличие от животных и людей, растения дышат углекислым газом, а выделяют кислород. Получается очень взаимовыгодный природный симбиоз между растениями и живыми организмами, которые нуждаются в кислороде и превращают его в углекислый газ. Человек при дыхании выделяет от 5 до 18 литров углекислоты в час. Вот почему в жилищах желательны домашние растения, они насыщают воздух кислородом, делая его чище и пригоднее для дыхания.
  • Если дыхание и питание из почвы у растений можно сравнить с человеческими, то процесс фотосинтеза присущ лишь растительному миру и совершенно чужд людям. Растения улавливают фотоны солнечного света, они в свою очередь запускают сложнейшие химические процессы преобразования световой энергии в органические вещества, весьма ценным побочным результатом этих процессов становится выделение в атмосферу кислорода.

Что правда, а что вымысел о пираньях

Для людей фотосинтез имеет жизненно важное значение. Без него на планете закончился бы кислород, а значит, исчезло бы человечество. Благодаря этому удивительному механизму формируется озоновый слой, защищающий все живое от космической радиации. Травяные луга и газоны являются надежным домом для множества живых существ. Кроме того, полученные во время фотосинтеза органические вещества скапливаются в растениях, превращая их в пищу для многих животных и людей.

Увидеть хлорофиллы можно, вооружившись микроскопом. Увеличенная поверхность травы предстанет в виде упорядоченной системы клеток, внутри них находятся хлоропласты - мизерные, но отлично видимые частички, содержащие зеленые сгустки. Это и есть хлорофиллы, которые улавливают фотоны света, создают из нее кислород и органику, а заодно окрашивают траву в зеленый цвет.

Существует четыре модификации этого пигмента, каждая из них равнозначно участвует в фотосинтезе, но придает растению различные цвета:

  • Хлорофилл А является основным пигментом для 70% существующих высших растений, придает им светло-зеленый цвет.
  • Хлорофилл В - дополнительный пигмент, содержащийся в 30% высших растений и окрашивающий их в желто-зеленый оттенок.
  • Хлорофилл С и D содержится в основном в низших растениях и водорослях, придает им красный и бурый цвета.

Поздней весной и летом в траве преобладает хлорофилл А, который отражает волны зеленого спектра. Но во время длительного зноя и засух, а также осенью зелень теряет свою сочную раскраску.

Желтая трава

Во время засухи трава не получает необходимого питания с водой и медленно увядает, это для растения беда и форс-мажор, который исправляется искусственным поливом или хорошим ливнем. Пожелтение осенью - неизбежный и запрограммированной природой процесс. Растения обладают сезонной памятью, настроенной на ежегодные изменения окружающей среды. Когда дни становятся значительно короче, света меньше, воздух холоднее, хлорофилл, находящийся в клетках травы, начинает разрушаться.

Эрекция древнего паукообразного зафиксировалась в янтаре

На сцену выходят другие пигменты: ксантофиллы и каротиноиды. Они имеют схожую структуру между собой, но отражают световые волны разной длины, поэтому придают растениям разные цветовые оттенки. Каротиноиды отражают волны, воспринимаемые человеком как оранжевые, а ксантофиллы отражают волны, входящие в желто-красный спектр.

Вот почему зеленая трава, лишившаяся из-за наступления осени хлорофиллов, теряет свой летний цвет и становится желтой.

К траве зачастую относятся снисходительно, считая ее малозаметным и не очень важным для людей растением. Однако травяной покров занимает примерно пятую часть суши Земли, поэтому травы занимают значительное место в поддержании жизни на планете. Кроме того, некоторые травы могут соперничать высотой с многими деревьями. Одна из разновидностей вьетнамского проса вырастает до 15 метров в высоту, но рекордсменом является исполинский злак - бамбук, который относится к травам и достигает 30-метровой высоты.

Очень часто дети задают вопросы об окружающем нас мире, например: почему почти вся трава зеленая? Каждый родитель и просто образованный человек обязательно должен знать правильный ответ. Предлагаем подробное обоснование данного явления.

Вконтакте

Однокласники


Простой ответ на сложный вопрос

Подрастая, дети нередко ставят в тупик своих родителей вопросами, к примеру: почему трава зеленая? Интерес нового поколения понятен, к тому же это касается школьной программы, которую проходили все. Однако далеко не каждый вспомнит и сможет объяснить малышу в доступной форме. Эта статья создана для всех тех, кто интересуется формированием окраски травяного покрова нашей планеты.

Для полнейшего объяснения необходимо обратиться к точным наукам - биологии, химии и физике. Трава на нашей планете бывает красной, желтой, что связано с пигментом, входящим в состав ее клеток, но в основном она бывает зеленого цвета.

Ответ биологии

При изучении травы под микроскопом можно разглядеть хлоропласты, содержащие хлорофилл, который с греческого языка дословно переводится как «зеленый лист». Этот пигмент имеет зеленый окрас и придает его всем растениям. Под влиянием солнечного света в растениях происходит фотосинтез, главную роль в котором осуществляет именно хлорофилл. В этом естественном процессе происходит переработка углекислого газа в кислород, необходимый для существования всех живых организмов на планете. Вещество поглощает все цвета, кроме зеленого, а потому отражает только его. Таким образом, трава и многие растения приобретают этот окрас.


Клетки травы с хлорофиллом под микроскопом

С наступлением осени сокращается продолжительность светового дня, солнечный свет меньше освещает растения. Именно поэтому хлорофилл разрушается, а трава желтеет и засыхает.

Химическая точка зрения

Химия по-своему отвечает на вопрос: почему трава зеленая? Ученые объясняют любую окраску предметов концентрацией определенных металлов. Например, кровь имеет красный цвет из-за содержания в гемоглобине железа. Растительность имеет зеленый окрас из-за содержания в хлорофилле магния.

Самое удивительное, что при достаточно правдоподобном научном объяснении имеется несовпадение. Замена магния, допустим, на цинк не меняет расцветку растений, они все равно остаются зелеными.


Объяснение физики

С физической точки зрения расцветка предметов определяется пропорцией полученных и поглощенных цветов к отражаемому цвету. Все, что нас окружает, имеет такой цвет, какой отражает. Например, если отражаются все цвета, то расцветка получится белой, а если поглощаются, то будет черной. Это объясняет тот факт, что в жаркое время лучше носить одежду светлых тонов, а, например, солнечные батареи имеют черную окраску.

Солнечный свет имеет палитру из семи основных цветов, которую получает трава и другие растения. Отражается только зеленый цвет, который не участвует в процессе фотосинтеза. Хлорофиллу гораздо выгоднее добывать энергию для питания и роста от фиолетового и красного спектра, а зеленый цвет отдает слишком много энергии, что может повредить пигмент.

Вот так отвечают точные науки на вопрос: почему трава зеленая? Теперь каждый читатель сможет доходчиво объяснить ребенку это явление и запомнить все возможные научные объяснения привычного окраса травы у нас под ногами.