黒の反対は白なの赤なの

黒の反対は白なの赤なの
　　明度で黒の反対は白。彩度では赤などもある。
信号機は緑なのになぜ青いの
　　平安時代のむかし、ミドリはいきいきとしているという意味でアオが緑色をふくんでいた。
　　http://gogen-allguide.com/mi/midorigo.html
　　大昔は青い信号機もあった（今もＬＥＤのものが青くなっている）が、視認性がよくないので昔、緑にかえられた。
空はどうして青いの
　　真上からの光は長波長すなわち赤や黄色が空気に吸収され短波長のアオが残る。
夕日はどうして赤いの
　　夕日になると短波長はぐっととどきにくくなり、かわりに長波長がすこしずつ届く。
夜空はどうして暗いの
　　太陽からみて地球の影側になってるのが夜だから。でも星が出ていればけっこうものが見える。

白は可視光域の光をまんべんなく反射している色。黒は、可視光域の光をまんべんなく吸収している色。なので、黒と白は補完の関係にある。反対の色と言っていいのではないでしょうか。
赤は、特定の波長の光を選択的に吸収しているので、黒とは反対の色とは言い難い。

昔は色の種類が少なくて、赤青黒白しかなかった。後に緑や紫ができ、さらに黄色や茶色と増えていったわけです。昔の分類では、緑や青や紫はみな青（翠と書いて緑と読むのに青い色だったりします）と呼んでいました。緑に見えても、色の名前は青で通用してしまうわけです。白いなどのようにいを付けるだけで色を表現できる単語が古い単語です。いまでもこれは区別がついていることになります。

昼の空が青いのと、夕日が赤いのは同じ原因。空気中のちりやほこり、その他の分子等により、短い波長の光は散乱して、光がやってくる方向から別の角度に色を付けます。短波長の光は、横方向に散らばって、空を青く見せます。
短い波長が散らばり、夕日のように長い距離を進んでくると、長い波長が残ります。そこで、夕方には太陽からの光は主に長い波長、つまり赤い光が多くなり、夕焼けが赤くなるのです。
夜は、地球の影に入るわけですから、暗くなるのです。

> 信号機は緑なのになぜ青いの

これ逆じゃない？日本では「青信号」と呼ばれているけど海外では緑信号なので、
海外に合わせて緑色に近い色が採用されたとかなんとかいう話です。
最近では青色発光ダイオードを用いた完全に青い信号機もありますけれども。

> 夕日はどうして赤いの

空気のきれいなところでは夕日も黄色く見えるそうです。
赤く見えるのはそれだけ空気が汚れている証拠といえます。
今から30年ほど前、公害問題が深刻だった時期に横浜に住んでいた人に
子供の頃の話として聞いた事があるのですが、
当時は昼間の頭上にある太陽さえ赤く見えたそうですよ。

> 夜空はどうして暗いの

宇宙空間のほとんどの部分が光を発生しない部分で占められているからでしょう。
ちなみに宇宙の色は暗い紫と言われていますね。

黒の反対は無色透明です
信号機は青です　緑に見えるのは見間違い
空が青いのと夕日が赤いのは光の散乱のせい（詳しくは「光の物理（東京大学出版会）」を参照のこと）
夜空が暗いのは太陽が地平線の陰に入っているから

黒の反対は白なの赤なの

明度で言えば白です。

しかし、彩色でいえば赤です。黒・灰・白は無彩色、それ以外のことを有彩色というのですが、この「無彩色・有彩色」で分けると、代表的な黒と赤で反対となるそうです(不確かな情報です)。

信号機は緑なのになぜ青いの

古来の日本は青系統と緑系統の色を全て引っくるめて「青系統」にまとめられていました。その名残から、日本の名称としては俗に「青信号」と言われています。ただ、「緑信号」でも全く問題はないので、個人の好きな言い方でよいかもですね。

空はどうして青いの

「プリズム」っていうのが関わってきます。

光は白いですが、空気中に存在する水分子に当たると「七色の光に分散」します。
赤・橙・黄・黄緑・緑・青・藍

午前中、水分子は「青の光」を分散させる性質があり、太陽光にある青い光のみを分散し続けるため、それが空中に広がるために青いそうです。もし、「緑色の光のみを分散させる性質」だったならば、空は緑になるのかもしれません。

夕日はどうして赤いの

先程の七色が再び関わりmます。一番端の赤の光は、分散せず一直線に突き進む性質があります。俗に「赤外線」のことです。
夕日が赤いのは、太陽光が空気中を地上まで進んでくる間に、夕方にはわずかしかこない青い光がほとんど空中で分散されてしまい、かわりにまっすぐ進む赤い光が地上に届きます。

夕日が赤いのは、赤い光だけ(正確には橙の光も届いて入るのです)が人間の目に届いているからなんですね。

夜空はどうして暗いの

太陽が地球の反対側に行き、影になるからです。