لم السماء زرقاء؟

تقدم الطبيعة بعض الألغاز حول كيفية بعض الأشياء كما هي. لون السماء هو ظاهرة طبيعية جذبت العديد من الآراء والتفسيرات العلمية والأسطورية. في الأيام الصافية ، تكون السماء زرقاء ، مع اختلاف اللون في بعض الأحيان أكثر بياضًا ، خاصةً نحو الأفق. طور علماء مختلفون نظريات مختلفة تشرح اللون الأزرق. يتفق معظم العلماء على أن الجو يساهم في لون السماء. تتضمن إحدى هذه الأساطير التفسير بأن السماء زرقاء حيث أن ضوء الشمس يعكس اللون الأزرق من المحيطات. ومع ذلك ، فإن هذا التفسير غير صحيح لأن نفس ظاهرة امتصاص الضوء في الغلاف الجوي تحدث أيضًا في الماء حيث تمتص موجات الضوء الأطول أعمق من الأشعة الزرقاء القصيرة.

تناثر الضوء

النظرية الأكثر قبولاً التي تشرح اللون الأزرق للسماء هي تشتت الضوء من الجو. يتكون الغلاف الجوي من غازات وجزيئات أخرى ، تصطدم بجزيئات الضوء وتشتت في اتجاهات وشدة مختلفة. يتكون الضوء من مجموعة من سبعة ألوان بأطوال موجية مختلفة. تتضمن هذه الألوان الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي ، والتي تنتشر جزيئاتها بشكل غير متساو. ينتقل الضوء الأزرق بأطوال موجية أقصر وينتشر أكثر من الألوان الأخرى حيث يمر ضوء الشمس في الهواء. اللون الأزرق لديه أيضا تردد أعلى مقارنة باللون الأحمر وينثر أكثر. هذا الانتثار وإعادة الانتثار يخلق تأثيرًا حيث تظهر السماء زرقاء. يسافر الضوء في خط مستقيم في كل الاتجاهات. خلال هذه الحركات ، تصطدم بجزيئات الغاز والمواد الأخرى في الغلاف الجوي ، والتي تمتص الضوء وتشع لونًا مشابهًا للضوء الذي تم امتصاصه.

نظريات تيندال ورايلي

كان جون تيندال ، عالم القرن التاسع عشر ، أول من طور نظرية صحيحة عن اللون الأزرق للسماء. شرح اللورد رايلي نظرية تيندال حول تشتت الضوء من الجو. أجرى رايلي المزيد من الدراسات حول سلوك الضوء ، ووصل أخيرًا إلى استنتاج مفاده أن الضوء الأزرق مبعثر أكثر من الضوء الأحمر. وقدر أن الضوء الأزرق مبعثر أكثر من اللون الأحمر بعامل 10. وفي السابق ، اعتقد العلماء أن الغبار وجزيئات الماء في الغلاف الجوي ساهمت في امتصاص الضوء وتناثره. تم هدم النظريات ، حيث أن السماء ستتغير لونها مع تغير كميات الغبار والغبار في الغلاف الجوي.

مادة الاحياء

تم ربط لون السماء أيضًا بالمستقبلات الموجودة في أعيننا ، والتي تختلف في حساسيتها تجاه مشغلات الألوان المختلفة. المخاريط للون تدرك الألوان من الأطوال الموجية بشكل مختلف. من المعروف أن المستقبلات الزرقاء أكثر حساسية من تلك الموجودة في اللونين الأحمر والأخضر ، وبالتالي ، فمن الأرجح أن نرى جزيئات الضوء الأزرق التي كانت منتشرة من أشعة الشمس.

الاختلافات في لون السماء

نحو الأفق في الصباح الباكر أو عند غروب الشمس ، يظهر لون السماء أبيض أو أحمر. يرجع المظهر الأبيض للسماء إلى زيادة تشتت الضوء الأزرق بواسطة الجزيئات الجوية أثناء تحركها عبر الهواء. يشتت التشتت الضوء الأزرق أكثر مما يجعله يبدو أكثر كآبة من مسافة بعيدة. عندما تسقط الشمس في السماء ، يمر الضوء عبر مزيد من الهواء وبالتالي ينتشر حتى موجات الضوء الأطول ، مما يجعل موجات الضوء الأحمر أكثر وضوحًا لأن الموجات الزرقاء أكثر تشتتًا بالفعل لأنها تنتقل مسافة أطول قبل الوصول إلى العين.