白色为始，黑色为末。你说的白是什么白？

文 WYR

古往今来，人们眼中的白源自世间种种，展现了人类敏锐的色感与细腻丰富的审美：白是云雾霜雪，白是银装素裹，白是冰清玉洁，白是月色撩人，白是灼灼日光 。本期小编将为您讲述白色颜料直至今天仍在不断探索前进的发展史。

人类的白色之旅始于一万八千年前的旧石器时代。史前艺术作品中的颜料是我们对这段历史进行详细研究时，为数不多可供参考的文物之一。

旧石器时代洞穴壁画中的白色颜料来自方解石或白垩。方解石是一种碳酸钙矿物，天然碳酸钙中最常见的就是它。方解石的晶体形状多种多样，石灰石、大理岩和美丽的钟乳石含有的主要矿物即为方解石。白垩是一种碳酸钙的沉积物，是方解石的变种。今天我们在学校中使用的粉笔通常是矿物粉笔，主要成分均为碳酸钙（石灰石）和硫酸钙（石膏）。

利比亚Tadrart Acacus壁画，约公元前12000年，来源：wiki

法国Lascaux壁画，约公元前18000年，来源：wiki

拉斯科洞穴壁画出现后的三千年左右，古美索不达米亚文化中（今伊拉克境内）繁荣的乌鲁克城开始成形，这是人类历史上最早的城市。城中的一座献给天空之神阿努的雄伟白色神殿，仿佛昭示着这里有人类史上最早的统治阶级、城市规划、祭祀仪式等创举。古美索不达米亚人用硫酸钙（石膏）将神殿的外部包裹成了耀目的白色。

白庙遗址，公元前3517-3358，来源：wiki

可以想像古人在烈日下跋涉来到乌鲁克城，看到一座12米高的壮观白色建筑，耸立在平坦的原野之上，这是多么的令人心生敬畏。此景可能是文明史上神性与超自然之间的第一次联系。

古美索不达米亚的神殿代表了人类文明发展的一个重要里程碑。然而，提到古代文明和建筑，我们还会不约而同地想到古埃及金字塔。

金字塔复原图，来源：khanacademy

鲜为人知的是，最初金字塔外覆盖着约550万吨的白色石灰石，因古埃及人将白色与纯洁、无所不能的神联系在一起。我们今天看到的金字塔表面粗糙的阶梯状结构在当时并未裸露在外，白色石灰石经过精细打磨形成光滑的镜面，在烈日下散发出夺人心魄的白光，照亮了埃及的旖旎风光。

金字塔外部石灰石残块，大英博物馆

在公元十四世纪，巴赫里王朝的苏丹巴德尔丁·哈桑为了建造清真寺和堡垒，运走了金字塔外部的白色石灰石，其余的则被地震震得粉碎。中世纪时期，为了建造开罗城，人们直接把金字塔当作采石场，把表层石块直接挪用，再加上几千年的风化侵蚀，才形成我们今日所见的粗粝的石头阶梯。

金字塔复原图，来源：khanacademy

Bianco di San Giovanni是文艺复兴时期使用的白色颜料，类似于白垩，用碳酸钙和氢氧化钙混合制成。方法是将干石灰制成粉末，在水中浸泡八天，每天更换水，后将沉积的稠厚固体在阳光下彻底晒干。这种稳定的白色颜料直到19世纪仍在被艺术家使用。

铅白（Pb3(OH)4CO3）一直是欧洲古典油画的主要白色颜料。早在公元前4世纪人们就开始使用。

Johannes Vermeer，Het meisje met de pare，1665年，来源：wiki

古希腊作家泰奥弗拉斯托斯在他关于岩石著作《论石(Περὶ Λίθων)》中描述了今天被称为“荷兰法”（17世纪荷兰为铅白的主产国）的制铅白的方法：在盛有稀醋酸溶液的泥罐里，把卷成螺旋形的铅片放在溶液的上方， 罐口用铅板盖住。罐放在小屋里的马粪上，马粪发酵释放出热量和二氧化碳，热量使醋酸挥发，醋酸与铅反应生成碱式醋酸铅， 随之被二氧化碳碳酸化, 生成白色碱式碳酸铅。一个多月后取出，掺水研磨成糊状，洗去可溶的醋酸铅, 然后干燥制成铅白。

Sandro Botticelli，Three Miracles of Saint Zenobius，约1500年，来源：wiki

克劳德·莫奈，Lavacourt under Snow，1878-81年，来源：wiki

在18世纪，铅白涂料通常用于重新粉刷皇家海军船只的船体和地板，以防止木材受船虫侵扰。由于铅白毒性导致的贸易限制，使艺术家难以获得足够的铅白颜料，在 19 世纪被锌白和钛白取代。1914-1920年，美国有研究表明，儿童因含铅涂料而抽搐和癫痫发作。但一些涂料公司仍想宣传他们的产品安全可靠，不是导致儿童生病的原因。

中国同样使用铅白颜料。明朝时期宋应星在他的著作《天工开物》一书中描述了“胡粉”(铅白)的制造方法：在一个木桶里, 放两瓶醋, 一瓶在底部, 一瓶在中部，置入卷成筒形的铅片，桶用泥和纸封固，小火烘七天后打开桶盖，把铅片表面的霜粉刮入放有水的缸里，如此反复, 直至铅片完全消耗尽。把豆粉和蛤壳粉一起加入缸内搅匀，澄去清水，待干便可制得胡粉。

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直到 18世纪，第一次工业革命带来了技术与社会的革新，科学家与艺术家开始认真寻找铅白的替代品。法国人科迪斯和德莫尔沃，于1824年用最新发现的钡元素（Ba）与硫（S）混合生成硫化钡（BaS），生产出一种安全无毒、且稳定性极高的白色：钡白（BaSO4）。

但钡金属产量稀少，再加上用油调和后钡白过于透明，覆盖力不足，并没有被画家们接受。1782 年左右，法国化学家居顿·德莫沃（Guyton de Morveau）以古希腊人用锌来防腐和治疗溃疡的方法为灵感，制成了一种全新的白色颜料：锌白。但当时的锌白与铅白相比，成本昂贵，因此并没有广泛流行。直到1834年，温莎·牛顿创造性的将锌白作为一种水彩销售，才让锌白普及开来。

温莎牛顿颜料目录页，约1895年，来源：wiki

为了提高锌白的知名度，温莎·牛顿为它起了一个别致的名字：“中国白”。“中国”二字承载了当时西方语境下的东方情结，是两百年前西方对古老、遥远而神秘的东方的浪漫想象。仿佛镜中之花，水中之月，实则与中国并无关系，但此举成功地帮助温莎·牛顿打开了锌白市场。

乔治·莫兰，Fishermen Pushing a Boat into the Water，1793年，可能是最早使用中国白的油画之一，来源：wiki

Gustav Caillebotte，雨天中的巴黎街，1877 年 ，来源：wiki

钛白（TiO2）是当今艺术家最常用的白色，其覆盖力是铅白的两倍。于1921年首次面市，由二氧化钛制成，也被用作牙膏和防晒霜的着色剂。

十八世纪末，德国科学家克拉普罗特(Martin Heinrich Klaproth)从匈牙利山脉中的金红石矿中发现一种新的金属氧化物。他以希腊神话中宙斯王的第一个儿子 Titans 将其命名为 Titanic Earth，学术界以 Titanium（钛）命名之。

钛金属元素虽然早在十八世纪就被发现，但直到二十世纪初，钛金属的潜力及钛氧化物的利用才逐渐被发掘出来。“钛颜料公司” (Titanium Pigment Company）于1916 年在美加边境尼加拉瓜瀑布区建厂生产钛白粉。大约同一时期，挪威因其境内蕴藏大量钛矿，也开始发展钛白粉制造技术，由于纯二氧化钛颜料会干燥成海绵状的薄膜，不适合用于绘画，所以二氧化钛总是与一种或多种惰性白色颜料按比例混合制成钛白颜料。1919年位于挪威的“钛公司”（Titan Company）正式生产含25% 二氧化钛的复合颜料，从此实现了钛白颜料的工业化生产。

Liubov Popova, Tray, Bowl, Fruit, 1915年，来源：wiki

在寻找遏制全球气候变暖的方法上，科学家从未停止他们的步伐。2021年美国普渡大学机械工程系阮修林教授团队研发了一种可以辐射制冷的硫酸钡超白漆，这种油漆不仅能反射98.1%的太阳辐射，还成为吉尼斯世界纪录中“最白”的漆，并且申请了多项国际专利。

阮修林教授在接受媒体采访时曾表示：“如果用超白漆覆盖大约1000平方英尺的屋顶，估计可以得到10千瓦的冷却功率，这比大多数房子使用的中央空调更强大。”

阮修林教授展示超白漆样本，来源：wiki

超白漆通过辐射制冷的机理，一方面减少太阳光的吸收，另一方面增加红外的辐射。根据天气、风速、建筑情况的不同，研究人员测试出 4.5℃-11℃的降温。

目前市场上的油漆主要成分是二氧化钛，其反射率在 90% 左右，而阮修林团队将太阳光反射率提升至目前最高的 98.1%，并且可以全天辐射制冷。这种超白漆不需要任何电能，就可以将红外光谱通过大气直接“传输” 到宇宙。也就是说，它不和大气、地球有任何“能量交换”，就把热能直接散射到外太空，减少了“碳排放”和对电能的需求。

超白漆的辐射能量转移、发射率表征结果和太阳反射率的模拟（来源：ACS Applied Materials & Interfaces）

“白羽之白也，犹白雪之白；白雪之白，犹白玉之白与?”两千年前的孟子，在与学生讨论天性问题时曾发出这样的疑问。

颜色之于我们的不仅是视觉上的感受，也是一种观念，一种意向，一种对自然、历史与人生的体验与感悟。

Reference:

http://www.khanacademy.com

http://www.bjtc4.com

http://www.wikipedia.com

https://artuk.org/discover/artists/benyon-margaret-b-1940

http://www.sohu.com

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来源：as科学艺术研究中心

编辑：Garrett

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