Це одне з найперших і найглибших питань, яке ставить дитина, дивлячись угору: “Мамо, а чому небо блакитне?”. І багато хто з дорослих, чесно кажучи, не знає точної відповіді, обмежуючись загальним “бо так влаштований світ”. А між тим, за цим звичним для нас явищем стоїться красива та елегантна фізика, пише Pixelinform.
Пояснення блакитного кольору неба — це історія про подорож сонячного променя крізь повітряний океан нашої планети. Сонячне світло, яке здається нам білим або жовтуватим, насправді є сумішшю всіх кольорів веселки: червоного, оранжевого, жовтого, зеленого, блакитного, синього та фіолетового. Кожен колір — це світлова хвиля певної довжини.
Коли цей потік світла вривається в атмосферу Землі, він зустрічає на своєму шляху перешкоду. Наше повітря не порожнє, воно складається з мільярдів крихітних молекул газів, переважно азоту та кисню. І ось тут починається найцікавіше — процес, що називається релеївським розсіюванням.
Уявіть, що сонячний промінь — це потік різних за розміром кульок, а молекули повітря — це маленькі перепони. Коли світло стикається з цими молекулами, воно розлітається, або розсіюється, в усі боки. Але відбувається це нерівномірно. Короткі світлові хвилі — сині та фіолетові — розсіюються набагато сильніше та ефективніше, ніж довгі хвилі — червоні та жовті.
Отже, поки червоне та жовте світло здебільшого продовжує свій шлях прямо до землі, блакитне світло розлітається по всьому небу. Воно відбивається від однієї молекули газу до іншої, заповнюючи собою весь видимий простір. Тому, куди б ми не подивилися, звідусіль до наших очей надходить саме це розсіяне блакитне світло. Ми ніби плаваємо на дні величезного блакитного океану.
Тут може виникнути логічне питання: “А чому небо не фіолетове, адже фіолетові хвилі ще коротші?”. По-перше, наше сонце випромінює трохи менше фіолетового світла. А по-друге, наші очі просто набагато чутливіші саме до блакитного спектра.
Ця ж фізика пояснює і полум’яні заходи сонця. Коли сонце знаходиться низько над горизонтом, його променям доводиться долати набагато товщий шар атмосфери. За цей довгий шлях більша частина блакитного та синього світла встигає повністю розсіятися в боки, а до наших очей доходять лише найдовші хвилі — червоні та помаранчеві.
Тож блакитне небо — це не його справжній колір, а грандіозне світлове шоу, яке щодня влаштовує для нас сонце та атмосфера. Це красиве нагадування про дивовижні закони фізики, що керують нашим світом.
