人類可以創造出最純粹的藍色嗎？比星期一更blue的「真藍」

尋找「真藍」的煉金術士在你的認知裡，藍色帶給你甚麼感受？是冷靜、憂鬱，還是理智？在星際爭霸戰（Star Trek）裡藍色制服代表的是科學組，像是史巴克和麥考伊醫官； ... 0 0 0 文字 分享 友善列印 繁| 简 0 0 0 專欄 文明足跡 環境生態 科學傳播 萬物之理 人類可以創造出最純粹的藍色嗎？比星期一更blue的「真藍」 SophieLiao ・2016/08/01 ・4340字 ・閱讀時間約9分鐘 ・SR值532 ・七年級 ＋追蹤 相關標籤： 克萊因藍(1) 化學(56) 節能(12) 藝術(27) 釔銦錳藍(1) 顏色(13) 熱門標籤： 量子力學(46) CT值(8) 後遺症(3) 快篩(7) 時間(37) 宇宙(81) 尋找「真藍」的煉金術士 在你的認知裡，藍色帶給你甚麼感受？是冷靜、憂鬱，還是理智？在星際爭霸戰（StarTrek）裡藍色制服代表的是科學組，像是史巴克和麥考伊醫官；在藝術家的眼裡，藍色可以創造出廣闊無邊界的深邃感，或是河流、海洋以及天空的流動感；不過在最近的新發現裡，藍色除了開啟我們對於視覺以及心理的感受以外，還擁有了科學上的新功用。

史巴克在平常時候都保持著瓦肯星人冷靜，依循邏輯的形象。

圖／BillLile@flickr 法國的創作藝術家伊夫·克萊因（YvesKlein）不是第一個發現藍色的男人，但卻可能是第一個為藍色配方申請專利的藝術家[1]。

在這裡我們要說明一下顏色（Color）和顏料（Pigment）的不同。

所有的顏色都是由光的三原色（RGB），也就是紅（Red），綠（Green），和藍（Blue）組成；因此當我們在色座標上定義出三種主要顏色的位置，並以X、Y、Z來表示其在座標軸上的相對位置時，我們就可以依據座標位置來表示色彩[2]。

而顏料則是包含將帶有顏色的粉料（像是有機、無機或是金屬的材料）與不同的介質（像是水、溶劑、樹脂或是油）均勻混合後的產物，如何在成膜物質中展現色彩的著色力，調配出藝術家心裡的目標顏色，是許多藝術家以及顏料公司一直煩惱的問題。

光的三原色：紅、綠和藍色。

圖／wikipedia 距離現在60年前左右，克萊因在米蘭展示了11幅全為藍色的單色畫布，這種絕對的藍色被評論家認為能引導人類超越現實的層面，象徵著沒有界線的天空和大海。

藍色單色畫的展出獲得了空前的成功，克萊因也將這個純粹的藍色命名為國際克萊因藍（InternationalKleinBlue,IKB），並將克萊因藍衍生到一系列的實驗以及人體創作[3]。

克萊因藍主要的組成採用了群青顏料（Utramarinepigment），在文藝復興時期群青被視為最高級/高貴的顏料，在人工製造技術開發以前，只能由青金石（lapislazuli）研磨後的粉末取得。

群青能呈現藍色的原因在於礦石中含有硫化物的陰離子（S3−）[4]；但是隨著畫家將群青與不同的介質混合調配成顏料後，樹脂的選用、群青粉末聚集或分散不均的狀況都會造成色澤變得黯淡，無法呈現群青的真實樣貌。

為了改善這樣的狀況，克萊因與一位巴黎的顏料交易商愛德華·亞當（EdouardAdam）合作，找到一種組成為聚醋酸乙烯酯（Polyvinylacetate,PVA）的透明合成樹脂，作為混合群青粉末的媒介[5]。

以樹脂作為載體，搭配相容性的溶劑，讓群青粉末能在介質中保持均勻懸浮的狀態，大幅保留了群青的色彩強度，展現一種深邃的光澤感。

克萊因藍。

圖／wikipedia 克萊因的發現使我們找到一種能保留群青粉末的色彩，又能具備加工性，應用在衣物、繪畫、甚至是宮殿建築施工的顏料製作技術。

但就如同大部分人類眼睛所能看到的顏色，克萊因藍實際上也不是全然的藍色，而是混雜了部分的綠色[6]，人類對於創造出「真藍」的遐想：毫無其他顏色干擾的100%純藍色，仍舊停留在想像的區域。

意外發現的科學產物—「真藍」 YInMnBlue（釔銦錳藍）。

圖／OSU授權使用 直到2009年，俄勒岡州立大學（OregonStateUniversity,OSU）的瑪斯．薩柏拉瑪尼安（MasSubramanian）教授與他的研究團隊卻在一次高溫實驗中，發現了可能是目前最接近「真藍」的無機粉末。

瑪斯教授的研究生安德魯．史密斯（AndrewE.Smith）原先的目標是了解氧化錳（ManganeseOxide）的電子特性。

在華氏2000度（相當於攝氏1100度）的燒結下，釔氧化錳（YMnO3）與釔氧化銦（YInO3）形成的固溶體（solidsolution）結構因為錳離子（Manganeseions）的配位差異，展現出只吸收紅和綠色波長光線的特性，其餘的藍光則被反射。

他們還發現，只要調整銦和錳的比例，就能夠調整吸收與反射的波段，也就能創造出不同深淺的藍色。

如果能夠達到完全吸收紅光與綠光，真正反射到人眼的就只剩下藍光區域的波段，也就能創造出所謂「真藍」的純粹感。

瑪斯教授依照組成元素將這個新發現命名為「YInMnBlue（釔銦錳藍）」。

不過在俄勒岡州立大學大家都暱稱為瑪斯藍（MasBlue）[7] 調整錳離子的比例可以調整藍色的深淺。

圖／OSU授權使用 有趣的是，這樣特別的藍色並沒有在當時引起廣泛的討論，因為釔銦錳藍並不是一個全新的無機結構，隨著科學期刊的發表，科學家並沒有了解到釔銦錳藍潛在的可能性，「真藍」也因此沉沒在廣大的科學文獻裡。

「如果不是因為我有在產業界（杜邦有一個專門開發顏料的部門）工作過的經驗，我不會知道這個無機材料的發現是極不尋常，而且具有相當高的商業價值的。

」瑪斯教授說。

在經過了三年的努力，2012年10 月，沒有放棄的瑪斯教授與他的研究團隊為這個藍色粉末取得了美國專利（US8282728），薛特顏料公司（ShepherdColorCompany）在這之後立即與俄勒岡州立大學達成了獨家的保密授權協議，並開始對釔銦錳藍進行各項嚴苛的測試，進而發現了釔銦錳藍更多的可能性。

關於釔銦錳藍你可能想知道更多­-薛特顏料公司官網 釔銦錳藍—超越顏色以外的應用 傳統的藍色顏料—鈷藍（CobaltBlue,CoAl2O4）具備穩定的尖晶石（spinel）結構，耐溫性可以高達攝氏1200度以上，這在其他的顏料中是非常少見的特性。

由於釔銦錳藍也是在1100度的高溫下製作而成，釔銦錳藍本身就已經具備極佳的耐溫性，但除此之外，在薛特顏料公司的測試中，他們還發現釔銦錳藍有三個獨特的特性： 第一、釔銦錳藍無毒也無致癌性。

鈷藍在使用時若發生吸入或食入的狀況，可能會導致鈷中毒（Cobaltpoisoning）的狀況。

第二、釔銦錳藍在UV吸收測試，戶外環境測試的表現都能相當或優於鈷藍。

研究團隊依照工業用顏料的標準，對釔銦錳藍進行了5000小時的QUV紫外光加速老化測試，釔銦錳藍會在設定的溫度以及濕度條件下，進行反覆的UV曝曬，藉此模擬陽光照射的影響，以及在露水或雨水噴灑下的表現。

同時研究團隊也在辛辛那提（Cincinnati,Ohio）針對釔銦錳藍與鈷藍（比較對象為CIPigmentBlue28）進行48個月的連續戶外測試，發現釔銦錳藍能達到工業級顏料的需求。

這說明了釔銦錳藍在建材、軍事防偽、以及工程塑料等領域都具有潛在的應用價值。

[8] 第三、釔銦錳藍具有紅外線反射功能。

紅外線佔了太陽光輻射光譜一半以上的比例，也因此是主要的熱能來源。

如果屋頂能塗上一層紅外線抗反射材料，大部分的太陽光輻射就可以被反射回去，間接降低了屋頂熱能的吸收，就能達到室內恆溫的效果。

釔銦錳藍因此提供了一種新的抗反射材料的顏色可能。

[8] 釔銦錳藍相較於鈷藍可以反射長波長的紅外線，使其可以應用在屋頂塗料，保持室內的恆溫。

圖／OSU授權使用 接續這些研究的發現，2016年對薛特顏料公司或是瑪斯教授來說都將是一個全新的開始。

薛特顏料公司預備擴大釔銦錳藍的製造，在法規審核通過後就能開始進行商品化的生產，藝術家和畫家也可以與薛特顏料公司申請釔銦錳藍的樣品進行創作，包含水彩或是銅版畫作品。

依據薛特顏料公司的網頁說明，只要付出每十公克十美金的價格，大家就可以在網頁上申請釔銦錳藍的粉末樣品。

而瑪斯教授也沒有閒著，位於俄勒岡州立大學的研究團隊已經展開一系列不同顏色的開發工作，從亮橘色、紫色到綠色的無機顏料，期望能找到更穩定、具備紅外線反射特性、同時又能展現明亮色澤的新材料。

「釔銦錳藍的出現告訴我們，無機顏料家族裡還有許多顏色等著被發現。

」薛特顏料公司的研發主管傑佛里．T．皮克（GeoffreyT.Peake）這樣說。

瑪斯教授期望能開發出更多穩定的新顏色。

圖／OSU授權使用 https://www.youtube.com/watch?v=mxK4eAZUoJw 註： 克萊因實際上完成的是Soleauenvelope（法國專有名詞，形式上是一個密封的信函），內文詳載發明的日期以及想法，在法國法律下可以當作一種發明的優先權，遞交到法國工業財產權局（Institutnationaldelapropriétéindustrielle,INPI）可用於專利權的申請。

常用的色座標有RGB或是CMYK系統。

想親眼看到克萊因藍的作品可以到巴黎龐畢度中心或是美國的現代藝術博物館（MOMA）。

三硫化物的陰離子（S3−）會吸收 600奈米左右波長的光線。

克萊因使用的合成樹脂至今仍在販售，型號為RhodopasMorM60A。

克萊因藍的色座標為 RGB（0,47,167），或是RGB（0%,18.4%,65.5%）。

實際上也幾乎是公認的克萊因藍色座標。

主要原因在於克萊因當年提交Soleauenvelope時，詳列了完整的顏料調整配方以及使用材料名稱：包含1.2公斤的RhodopasM；2.2公斤的乙醇（95%工業級）；0.6公斤的乙酸乙酯，總共4公斤的基料在低溫攪拌下後，再加入50%的群青粉末即可完成克萊因藍的顏料。

理論上任何人依照同樣的配方都可以調配出相同的克萊因藍。

而RGB（0,47,167）或是RGB（0%,18.4%,65.5%）並非是科學上我們描述的顏色比例，而是提供給CSS、HTML辨識的顏色定義代碼。

釔銦錳藍的參考色座標為 RGB（0,0,255）。

須注意這裡所列之釔銦錳藍的色座標數值為參考值，並非原始作者測試數據。

由於從無機的粉料到調配成顏料配方，到在標準環境光源下去做色座標鑑定，在不同環境光源下皆會有很大的影響，要知道釔銦猛藍做成顏料後的色號，應以薛特顏料公司或其他使用釔銦猛藍之顏料，以標準測試手法才具相對參考價值。

因本文在截稿日前未能取得瑪斯教授實驗室的參考數據，故在此列出網路上大家的推測色號，讓讀者能比較看看克萊因藍以及釔銦猛藍的顏色差異。

想了解更多釔銦錳藍的發現故事，請參考論文出處：“Mn3+inTrigonalBipyramidalCoordination:ANewBlueChromophore”,J.Am.Chem.Soc.,2009,131(47),pp17084–17086 想了解釔銦錳藍在UV和近紅外線波段的吸收數據，請參考論文出處；AndrewE.Smith,MatthewC.Comstock,M.A.Subramanian,“SpectralpropertiesoftheUVabsorbingandnear-IRreflectingbluepigment,YIn1-xMnxO3,DyesandPigments“,Volume133,October2016,Pages214-221,ISSN0143-7208, 參考資料： SashaFrere-Jones,“AllAboutYves:TheStoryofInternationalKleinBlue”[May20,2015] AlastairSooke,“YvesKlein:Themanwhoinventedthecolor“,BBC[August28,2014] 與火同行—-談談YvesKlein[November18,2008] StaceyLeasca,“AGorgeousNewColorIsAboutToBeReleasedIntoTheWorld”[June28,2016] JacobL.Heller,MD,MHA,EmergencyMedicine,VirginiaMasonMedicalCenter,“Cobaltpoisoning“,MedlinePlus,MedicalEncyclopedia DepartmentofChemistry,OregonStateUniversity,“TheStoryofYInMnBlue“ Listofinorganicpigments,wikipedia SymbolismoftheColorBlue MeganFellman,“Whoknewtherewassomuchtoblue?“,NorthwesternUniversity [November5,2014] AurarellesdeMasBlue,watercolorofMasBlue PhilipBall,“BlueStandard“,[September27,2012] PigmentDiscoveryMediaAttention,SubramanianResearchGroup[May23,2015] SubramanianResearchGroupWebpage,OregonStateUniversity ElianeCoser,VicenteFroesMoritz,ArnoKrenzinger,CarlosArthurFerreira,“Developmentofpaintswithinfraredradiationreflectiveproperties”[January15,2015] 發表意見 文章難易度 剛好 太難 所有討論 0 登入與大家一起討論 SophieLiao 3篇文章 ・ 0位粉絲 ＋追蹤 泛科學實習編輯，台大化工系畢，涉獵領域包含文學、化學到能源，現在是BigBangTheory前兩季的忠實觀眾與科學宅，最愛電影之一是星際大戰第六集，家裡尚無光劍。

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現代的人們生活在充滿明亮人造光源的城鎮中，難以想像純粹的夜空是什麼樣子。

對宇宙中天體的印象，多半來自各地天文台與太空望遠鏡所捕捉的絢麗星雲、星團、星系。

但這些影像中的顏色是真實的嗎？如果我們能夠用肉眼看到這些天體，它們的顏色真能如影像中如此的五彩繽紛嗎？ 色彩的起源：為什麼人眼能看到顏色？ 電磁波跨越各種尺度的波段，有波長遠小於1奈米的伽瑪射線，也有波長數百公里長的無線電波。

但人類眼睛中的的感光細胞僅能感測到波長介於400-700奈米之間的電磁波，也就是僅有這段電磁波能夠以紅到紫的色彩出現在人類的視野當中，所以我們對外界的認知就受限於這小一段稱為可見光（VisibleLight）的視窗。

人之所以能夠辨識不同的顏色，靠的是人眼中的視錐細胞。

視錐細胞分成S、M、L三種，分別代表short,medium,long，其感測到的不同波長的光，大致可對應到藍色、綠色、紅色。

S、M、L三種視錐細胞可以感測不同的顏色，後來的相機設計也以此為基礎。

圖／Wikipedia 肉眼可以，那相機呢？ 在還沒有電子感光元件的時代，紀錄影像的方法是透過讓底片中的銀離子曝光、沖洗後，變成不透光的金屬銀（負片），但這樣只能呈現出黑白影像。

於是，歷經長時間的研究與測試，有著三層感光層的彩色底片誕生了。

它的原理是在不同感光層之間加上遮色片，讓三層感光片能夠分別接收到各自顏色的光線。

最常使用的遮色片是藍、綠、紅三色。

進入數位時代，電子感光元件同樣遇到了只有明暗黑白、無法分辨色彩的問題，但這次，因為感光元件無法透光，不能像底片一樣分層感光，工程師們只好另闢蹊徑。

於是專為相機感光元件量身打造的拜爾濾色鏡（BayerFilter）誕生了，也就是由紅色、綠色、藍色三種方形濾光片相間排列成的馬賽克狀濾鏡，每一格只會讓一種顏色通過，如此一來，底下的感光元件就只會接收到一種顏色的光。

接著，再把相鄰的像素數值相互內插計算，就可以得到一張彩色影像。

由於人的視錐細胞對綠色特別敏感，因此拜爾濾色鏡的設計中，綠色濾光片的數量是其他顏色的兩倍。

這種讓各個像素接收不同顏色資訊的做法，雖然方便快速，卻需要好幾個像素才能還原一個區塊的顏色，因此會大幅降低影像解析度。

這對寸解析度寸金的天文研究來說，非常划不來，畢竟我們既想得知每個像素接收到的原始顏色，又想獲得以像素為解析單位的最佳畫質，盡可能不要損失任何資訊。

藍綠紅相間的拜爾綠色鏡，廣泛用於日常使用的彩色感光元件，例如手機鏡頭、單眼相機等裝置。

圖／Wikipedia 要怎麼讓每個像素都能獨立呈現接收到的光子，而且還能夠完整得到顏色的資訊呢？最好的方法就是在整塊感光元件前加上一塊單色的濾色鏡，然後輪流更換不同的濾色鏡，一次只記錄一種顏色的強度。

然後，依照濾鏡的波段賦予影像顏色，進行疊合，得到一張還原真實顏色的照片。

如此一來，我們就能用較長的拍攝時間，來換取最完整的資訊量。

以天文研究來說，這種做法更加划算。

另外，由於視錐細胞並不是只對單一波長的光敏感，而是能夠接收波長範圍大約數百奈米寬的光，因此若是要還原真實顏色的影像，人們通常會使用寬頻濾鏡（Broadbandfilter），也就是波段跨足數百奈米的濾鏡進行拍攝。

美麗之外？濾鏡的科學妙用 雖然還原天體的真實顏色是個相當直覺的作法，但既然我們有能力分開不同的顏色，當然就有各式各樣的應用方法。

當電子從高能階躍遷回到低能階，就會釋放能量，也就是放出固定波長的電磁波。

若是受到激發的元素不同，電子躍遷時放出的電磁波波長也會隨之改變，呈現出不同顏色的光。

如果我們在拍攝時，可以只捕捉這些特定波長的光，那我們拍出的照片，就代表著該元素在宇宙中的分佈位置。

對天文學家來說，這是相當重要的資訊。

因此，我們也常使用所謂的窄頻濾鏡（Narrowbandfilter），只接收目標波段周圍數十甚至數個奈米寬的波長範圍。

常見的窄頻濾鏡有氫（H）、氦（He）、氮（N）、氧（O）、硫（S）等等。

有時候，按照原本的顏色疊合一組元素影像並不是那麼妥當，例如H-alpha（氫原子）和NII（氮離子）這兩條譜線，同樣都是波長600多奈米的紅色光，但如果按照它們原本的波長，在合成影像時都用紅色表示，就很難分辨氫和氮的分布狀態。

這時候，天文學家們會按照各個元素之間的相對波長來配製顏色。

以底下的氣泡星雲（BubbleNebula,NGC7635）為例，波長比較長的NII會被調成紅色，相對短一點的H-alpha就會調成綠色，而原本是綠色的OIII氧離子則會被調成藍色。

如此一來，我們就可以相對輕鬆地在畫面中分辨各個元素出現的位置。

缺點是，如果我們真的用肉眼觀測這些天體，看到的顏色就會跟圖中大不相同。

由哈伯太空望遠鏡拍攝的氣泡星雲，使用了三種波段的窄頻濾鏡。

圖／NASA 當然，這種人工配製顏色的方法也可以用來呈現可見光以外的電磁波，例如紅外線、紫外線等。

舉哈伯太空望遠鏡的代表作「創生之柱」為例，他們使用了兩個近紅外線波段，比較長波的F160W在1400~1700nm，比較短的F110W在900~1400nm，分別就被調成了黃色和藍色。

星點發出的紅外光穿越了創生之柱的塵埃，與可見光疊合的影像比較，各有各的獨特之處。

三窄頻濾鏡疊合的可見光影像與兩近紅外線波段疊合的影像對比。

圖／NASA 望遠鏡接收來自千萬光年外的天體光線，一顆一顆的光子累積成影像上的點點像素，經過科學家們的巧手，成為烙印在人們記憶中的壯麗影像。

有些天體按照他們原始的顏色重組，讓我們有如身歷其境，親眼見證它們的存在；有些影像雖然經過調製，並非原汁原味，卻調和了肉眼所不能見的波段，讓我們得以一窺它們背後的故事。

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不過，你知道石蕊試紙變色的原理是什麼嗎？ 還記得實驗課常用的石蕊試紙嗎？圖／Wikipedia 「石蕊」是什麼？ 編按：作者於2022年3月27日進行勘誤。

石蕊試紙當中會變色的原料，是由地衣提煉出來的。

地衣是真菌和藻類的共生體：真菌形成外殼，提供藻類保護；藻類行光合作用，提供真菌養分。

雖然長得有點像苔蘚，不過它們並不是植物。

由於地衣對空氣中的化學成分很敏感，常被當作空氣汙染的指標。

除此之外，地衣的生命力強韌，它們通常都是一片荒蕪的環境中的先驅，在植物長出來之前，地衣就會先一步到達，把岩石分解成土壤，為之後的生態系打下基礎。

在嚴寒的極地，地衣也是馴鹿等野生動物度冬重要的食物來源。

而其中，「石蕊」就是石蕊科（Cladoniaceae）、石蕊屬（Cladonia）的地衣。

它們生長在中高海拔向陽的岩石上，屬於枝狀地衣，形狀就像一支支直立起來的粉綠色小喇叭。

有些種類的石蕊邊上會長出鮮紅色的繁殖構造子囊果（ascocarp），就像戴著紅色帽子的英國士兵，因此又稱為「英國士兵地衣（BritishSoldierLichen）」。

雖然石蕊試紙是稱為石蕊試紙，但其實許多類群的地衣都可以作為石蕊試紙的原料，反倒是石蕊本人較不常被作為石蕊試紙使用。

石蕊。

攝影／CleyeraChou 延伸閱讀：十種常見的地衣 那麼，石蕊試紙變色的原理是什麼呢？要解答這個問題，我們必須先了解「顏色」和「酸鹼」的本質。

「顏色」是什麼？ 為什麼我們看到紅色的東西，會覺得它是紅色；而看到藍色的東西，會覺得它是藍色呢？ 這是因為，不同的物體會吸收、反射不同波長的光，當光照到物體上，沒有被吸收、而是被物體反射的光波，傳到我們的眼睛裡面，就會被大腦解讀為顏色。

例如，假如一個物體反射紅光，吸收其他波長的光，那個物體我們在白光下看起來就會是紅色的。

另外，如果一個物體吸收所有光的波長，那個物體我們在白光下看起來就會是黑色的；反之，如果那個物體反射所有光的波長，那個物體我們在白光下看起來就會是白色的。

光的吸收與反射圖解。

繪圖／許阿鳥 那麼，為什麼不同物體會吸收、反射不同波長的光？這是因為它們的化學結構長得不一樣。

換句話說，一個物體的化學結構若是改變了，吸收、反射的光波長也會跟著改變，外顯的顏色也就會變得不一樣了。

「酸鹼」是什麼？ 知道了「顏色」本質上的差別是什麼，現在，我們要來談談什麼是「酸鹼」？溶液中，如果含有氫離子（H+），那這個溶液就會呈現酸性，溶液中的氫離子越多，pH值就越小、越偏酸性；而溶液中如果含有氫氧根（OH–），那個溶液就會呈現鹼性，氫氧根越多，pH值就越大、也就越偏鹼性。

回到石蕊試紙 現在回到石蕊試紙上面。

石蕊中含有一種化學物質「7-羥基吩噁嗪酮」（7-hydroxyphenoxazone，以下以C12H7NO3代稱。

），是石蕊試紙變色的關鍵。

C12H7NO3是由三個環狀結構所組成的，帶有一個羥基（下圖中的HO-）。

7-羥基吩噁嗪酮的化學結構式。

圖／Wikipedia 還記得前面說到的，酸性溶液含有氫離子，鹼性溶液含有氫氧根嗎？ 當C12H7NO3碰到酸性溶液時，溶液中的氫離子會鍵結到環狀結構的氮（上圖中的N）上面，造成結構改變；而當C12H7NO3碰到鹼性溶液時，羥基上的氫則會被溶液中的氫氧根（OH–）搶走，造成結構改變。

這兩種結構的改變如下圖所示。

圖／Whydoacidsturnlitmuspaperred? 正如前面所說的，不同結構的化學物質，會吸收、反射不同波長的光，因此看起來顏色就會不同。

得到一個氫離子的C12H7NO3，會反射紅光，吸收其他的光；失去一個氫離子的C12H7NO3，則會反射藍光，吸收其他的光。

因此，石蕊試紙會變色的原因就是：酸鹼溶液會改變C12H7NO3的結構，當石蕊試紙中的C12H7NO3結構改變了，會吸收、反射的光波長也改變了，顏色也因此看起來不一樣了。

現在大家都了解石蕊試紙變色的原理了，下回使用石蕊試紙時，就知道它為什麼會變色囉！ 參考資料 Wikipedia.(2022).Litmus.Wikipedia.Yee,Thomas.(2018).Whydoacidsturnlitmuspaperred?Quora. Warzecha,Klaus-Dieter.(2017).Canthecolourchangeinlitmuspaperbeexplainedbyconjugatedsystems?Acidbase. 發表意見 所有討論 4 登入與大家一起討論 #1 [email protected] 2022/03/26 回覆 那這種化學物對石蕊植物本身的用處是什麼？ #2 st108063 2022/03/26 回覆 為什麼要用石蕊試紙測試酸鹼值? #3 changpofeng 2022/05/11 回覆 7-羥基吩噁嗪酮」（7-hydroxyphenoxazone，以下以C7H7O4N代稱。

） 這段是從維基百科來的吧?? 化學式有錯看結構根本不可能只有7個碳 正確是C12H7NO3 #4 許阿鳥 2022/05/11 回覆 #3 非常感謝您的指正！我會再向編輯報告，感謝您發現錯誤~ 許阿鳥 2篇文章 ・ 5位粉絲 ＋追蹤 台大生態學與演化生物學研究所畢業。

火星上的人類學家。

TRENDING 熱門討論 即時 熱門 史上第一個全腦世代！獨立、重視個體性、技能比學位更重要的「Z世代」——《全腦人生》 2 1天前 陰謀論大徵集！你聽過哪些陰謀論？｜【科科齊打交】 28 2天前 裝滿的穀倉壓力有多大？靜摩擦力與楊森效應 1 5天前 左右腦的理性與感性是真的嗎？兩個腦半球到底是怎麼分工進擊的？──《打破大腦偽科學》 1 5天前 運動聽音樂，讓你越動越活躍！ 4 7天前 只算人頭、忽略比率，小心落入「見樹不見林」的謬誤──《因果螺旋：跨越時空的探索與思辨》 3 2022/08/12 皮卡丘的警告，對好奇到欠電的人有用嗎？ 2 2022/08/05 「澡」點知道有多好：4點冷水澡好處多多的祕密 2 2022/08/13 RELATED 相關文章 真菌與藻類的共生體，有著「陸上的珊瑚」之稱——地衣 化學之父──波以耳誕辰｜科學史上的今天：1/25 蠶繭電池是綠能的未來？！ 藍光傷害可能導致視力永久受損！若有異常症狀，請提高警覺 大象你的鼻子怎麼伸得這麼長？因為多功能皮膚也能伸展！ 0 2 4 文字 分享 友善列印 0 2 4 將一生毫無保留地奉獻給科學——瑪麗亞．斯克沃多夫斯卡．居禮 椀濘 ・2022/03/21 ・3561字 ・閱讀時間約7分鐘 ＋追蹤 相關標籤： X光(17) 化學(56) 女科學家(16) 居禮夫人(5) 居禮夫婦(2) 放射性(4) 物理(78) 瑪麗．居禮(2) 癌症治療(14) 科學(134) 諾貝爾獎(59) 貝克勒(4) 輻射(59) 熱門標籤： 量子力學(46) CT值(8) 後遺症(3) 快篩(7) 時間(37) 宇宙(81) 做測驗，就有機會獲得免費特製手搖飲品，現場還有大獎等你抽！ 瑪麗亞．斯克沃多夫斯卡－居禮（MariaSkłodowska-Curie，1867－1934），看姓氏不難聯想到，她就是我們所熟知的居禮夫人。

她開創了放射性理論，發明分離放射性同位素技術，以及發現兩種新元素，是第一位獲得諾貝爾獎的女性，也是首位獲得兩座獎項的學者，在科學上的貢獻對後世影響深遠。

瑪麗亞．斯克沃多夫斯卡－居禮（1867－1934）。

圖／Wikipedia 艱難困苦的童年 瑪麗生於波蘭華沙的書香世家，排行老么，家中有布朗斯拉娃（二姐）與索菲亞（大姐）兩位姊姊。

父親是一名中學老師兼理事，母親原為一名校長，祖父亦是位受人尊敬的數學與物理教師。

當時的波蘭已被俄羅斯帝國佔領，在沙皇的統治下，波蘭人民的生活處處受限，也影響了瑪麗一家的命運。

瑪麗的父親因濃烈愛國精神而被俄國上司打壓，校方撤除了他的理事一職，並將他們全家趕出宿舍；加上雙親的家庭參與波蘭獨立民族起義，家中又遭遇投資失利，經濟頓時陷入困境。

隨後瑪麗一家搬進廉價的住所，父親為貼補家用便招收了多名寄宿生，平時除供應食宿外，從學校下班後還替他們補習來賺取更多收入。

生活看似漸漸好轉，但遺憾的是，短短三年內瑪麗的大姐及母親皆因病去世。

1890年，瓦迪斯瓦夫．斯克沃斯基與女兒們的合影，左起：瑪麗亞、布朗斯拉娃（二姐）、索菲亞（大姐）。

圖／Wikipedia 因性別在求學路上受阻 天資聰穎的瑪麗亞自幼就是個相當用功的學生，尤其在數理方面更是表現亮眼；在她15歲那年，便以第一名的成績從女子文理學校畢業。

然而，因當時波蘭的正規高等院校拒收女性學生，波蘭女子若想繼續接受正規的大學教育，唯一一條路就是出國留學，但這對瑪麗家中的經濟條件而言，是筆相當大的開銷且難以負擔。

成績同樣優異的二姐曾想過前往巴黎學醫，夢想成為一名懸壺濟世的醫師，但礙於家中經濟狀況遲遲無法如願。

瑪麗想幫姐姐盡早完成學業，決定先當家教來資助其學費，兩人也約定，待畢業後再協助瑪麗出國求學。

在瑪麗的支持下，二姐終於得以前往巴黎一圓醫師夢。

爾後的幾年，瑪麗一面做著家教工作，一面自學，期間閱讀了大量化學相關書籍，也是在這時獲得了第一份實驗室工作機會，這消息對她相當振奮；儘管實驗室設備簡陋，但能把在書中讀到的知識親手實作就已心滿意足，此經歷也影響了她未來將走上科學研究這條路。

晚年瑪麗回憶起這段的時光： 「就是因為這第一次的實驗室工作，使我肯定自己在實驗研究上的興趣。

」 突破重重阻礙取得學位 1891年，24歲的瑪麗在進行實驗室工作的同時，也終於踏上留學路，前往巴黎大學修讀物理學。

剛到巴黎的她人生地不熟，對語言不熟悉外，又因過往在波蘭所受的教育無法應付大學課程，初期學業表現遠遠不及同儕。

瑪麗便在課業上下足功夫，閒暇時間也都泡在圖書館裡，終於皇天不負苦心人，靠著清晰的思維加上勤奮苦讀，成績漸漸有了起色。

1893年瑪麗以第一名的佳績成功取得了物理學碩士學位，原先是想再取得一個數學學位，但此時她已將留學用的積蓄花光，也就放棄了這份念頭。

幸運的是，在友人的協助下，華沙當局頒發給瑪麗海外優秀留學生「亞歷山大獎學金」，使她得以重返巴黎大學繼續深造，並在隔年順利取得第二個碩士學位。

值得讚揚的是，在畢業的幾年後她將這份獎學金歸還給委員會，這舉動令人相當震驚，從未有任何一名學子歸還過，而瑪莉是第一位。

科學界的佳偶——居禮夫婦 學成後，瑪麗留在法國並開啟了她的科研生涯。

當時為了能夠順利進行工作，正尋找著合適的實驗室；在同鄉物理學家約瑟夫．科瓦爾斯基介紹下，她結識了未來的丈夫，法國青年科學家——皮耶．居禮。

對科學滿懷熱情的兩人情投意合，彼此欣賞著對方的個性及才華。

1894年，瑪麗返回波蘭生活，原以為能在家鄉繼續從事喜愛的科研工作，然而波蘭的大學仍以性別為由將其拒絕。

在皮耶的說服下，瑪麗回到巴黎並協助他完成了磁性研究，兩人也在同年結為連理。

當時總有人打趣得說：「皮耶最大的發現就是瑪麗」。

在實驗室裡的居禮夫婦。

圖／Wikipedia 帶領科學邁向新篇章 婚後夫婦倆一面養育女兒，一面做科研。

瑪麗首要目標就是取得博士學位，她選定了當時剛發現的Ｘ射線以及鈾射線作為研究主題。

後續在研究鈾礦時，透過驗電器的測量結果，瑪麗推斷鈾礦必定含有其他活性比鈾大的物質，於是開啟了她尋找其他放射性物質之路。

皮耶對瑪麗亞的工作越來越感興趣，隨後也加入了太太的行列。

他們用酸液分解研磨過的瀝青鈾礦，再用化學分析方法分離出瀝青礦中可能含有比鈾更具放射性的物質。

不久後，成功從實驗裡發現了比鈾的活性高300倍的新元素。

隨後居禮夫婦發表了一篇聯合署名論文，正式宣布以「釙」（Polonium）命名所發現的新元素，以紀念波蘭。

在發現釙之後不久，她從實驗中發覺似乎有更強烈的放射性物質，便認定這也許是另一個新元素，這時物理學家亨利．貝克勒也加入了居里夫婦的研究行列。

他們終於找出這個放射性比鈾大900倍的物質，三人將新元素命名為「鐳」（radium），拉丁文意為「射線」，也在研究過程中創造出單詞「放射性」（radioactivity）。

在當時居禮夫婦聯合及單獨發表的32篇論文中，其中一篇就為：在鐳輻射下，病變或腫瘤細胞比健康細胞死得更快。

可說是若沒有這份的研究成果，就不會有現在用來治療癌症的放射性療法了。

得來不易的諾貝爾獎 在一系列研究及發現後，1903年瑪麗終於獲得巴黎大學物理博士學位。

同年瑞典皇家科學院授予居禮夫婦及亨利．貝克勒諾貝爾物理學獎，起初委員會僅表彰皮耶和貝克勒，不過有位倡導女性科學家權利的委員通報並向上申訴，瑪麗亞才能獲得提名，成為了首位獲得諾貝爾獎的女性。

1911年諾貝爾獎證書。

圖／Wikipedia 隨著瑪麗亞成功從金屬中提煉出鐳，1911年瑞典皇家科學院授予她第二座諾貝爾獎（此次為化學獎），以表彰：「發現了鐳和釙元素，提煉純鐳並研究了這種引人注目的元素的性質及其化合物」。

此次的獲獎肯定也使她能夠說服法國政府支持並建立鐳研究所，該研究所於1914年建成，研究領域涉及化學、物理、醫學等。

將自己毫無保留地貢獻給科學與社會 一戰期間瑪麗為協助戰地外科醫生，便在靠近前線的地方設立了戰地放射中心。

她的身影穿梭在戰地醫院中，指導著X光裝置的組裝及使用，據估計，超過100萬受傷士兵受過她的流動式X光機治療。

瑪麗與她的X光車。

圖／Wikipedia 在戰後的歲月裡，瑪麗亞將時間奉獻將所學與經驗傳授給學生，也包括許多遠從世界各地慕名而來的後進學者。

在她的指導下，鐳研究所培育出了四位諾貝爾獎得主，女兒伊倫．約里奧－居禮及女婿弗雷德里克．約里奧－居禮也在其中。

1934年，瑪麗亞因再生不良性貧血逝世於療養院，後世普遍認為是因長時間暴露於輻射中而造成的，當時科學上並未了解到游離輻射會對人體產生危害，也未開發任何防護措施。

瑪麗亞的生活處處充滿放射性物質，幾十年間患上了多種慢性疾病，然而一直到去世，她從未意識到這會危及自己的健康甚至是生命。

瑪麗亞．斯克沃多夫斯卡－居禮一生不慕名利，奔波於科學研究、教育學子，將畢生毫無保留地貢獻給科學與社會。

直到今日，世人仍持續讚賞她的付出與貢獻，紀念這位偉大的科學家。

參考資料： 維基百科—瑪麗．居禮科學名人堂—居禮夫人居禮夫人：大家都聽過的科學家，與她充滿波折的人生和感情路科技大觀園—開啟輻射醫學大門的居禮夫人傑出的科學貢獻與多舛波折的人生：瑪麗．居禮誕辰｜科學史上的今天：11/7 發表意見 所有討論 0 登入與大家一起討論 椀濘 10篇文章 ・ 19位粉絲 ＋追蹤 喜歡探索浪漫的事物；比如宇宙、生命、文字，還有你。

（嘿嘿_每天都過著甜甜的小日子♡(*’ｰ’*) TRENDING 熱門討論 即時 熱門 史上第一個全腦世代！獨立、重視個體性、技能比學位更重要的「Z世代」——《全腦人生》 2 1天前 陰謀論大徵集！你聽過哪些陰謀論？｜【科科齊打交】 28 2天前 裝滿的穀倉壓力有多大？靜摩擦力與楊森效應 1 5天前 左右腦的理性與感性是真的嗎？兩個腦半球到底是怎麼分工進擊的？──《打破大腦偽科學》 1 5天前 運動聽音樂，讓你越動越活躍！ 4 7天前 只算人頭、忽略比率，小心落入「見樹不見林」的謬誤──《因果螺旋：跨越時空的探索與思辨》 3 2022/08/12 皮卡丘的警告，對好奇到欠電的人有用嗎？ 2 2022/08/05 「澡」點知道有多好：4點冷水澡好處多多的祕密 2 2022/08/13 RELATED 相關文章 凡事都想知道「為什麼」，是踏入科學探究的第一步——《教出科學探究力》 不要過度指導！如何兼顧規矩與探索，才不會扼殺孩子的與生俱來的探究之心？——《教出科學探究力》 相輔相成的數學與科學，誰才真的是「科學的起點」？或許，它們都不是最好的答案——《教出科學探究力》 肉眼可見的「微生物」！科學家發現有史以來的最大細菌，平均長度大於0.9公分 「故事力」加上「科普力」，半導體素養也能很有趣——《掀起晶片革命的天才怪咖：蕭克利與八叛徒》 繁 简