Ви могли б подумати, що пояснити, чому небо синє, доволі просто. Але навіть коротке пояснення цього вимагає багато знань із науки. Кольори всього, що ви бачите, утворюються різними способами. Деякі з цих кольорів пояснюються фізикою, інші — моєю власною сферою хімії.
Азот і кисень, якими ви зараз дихаєте, складаються з дуже маленьких частинок, які називаються молекулами. Молекула азоту або кисню дуже, дуже маленька. Кожна молекула має лише близько 0,4 нанометра, або 16 мільярдних дюйма. Щоб дорівнятися до ширини одного волосини, знадобилося б 250 000 молекул азоту. Ви можете уявити молекули як крихітні кульки, які постійно рухаються та відскакують одна від одної.
Коли сонячне світло проходить крізь атмосферу, воно проходить між численними молекулами азоту й кисню. Іноді світло натрапляє на одну з них.
Коротко кажучи, небо виглядає синім, тому що синя частина сонячного світла значно частіше розсіюється на молекулах в атмосфері, ніж інші кольори.
Тенісні м’ячики та кульки
Тепер уявіть собі молекули азоту та кисню як тенісні м’ячики, а світло — як купу кульок.
Коли одна з цих кульок світла влучає у молекулу азоту або кисню, молекула “поглинає” кульку, а потім дуже швидко викидає її назад у випадковому напрямку. Цей процес фізики називають розсіюванням.
Близько 1870 року британський фізик Джон Вільям Стретт, більш відомий як лорд Релей, першим пояснив, чому небо синє. Він виявив, що синє світло Сонця розсіюється найсильніше, коли проходить через атмосферу. Його відкриття пояснює, чому цей ефект називається розсіюванням Релея.
Інші гази в атмосфері, такі як вуглекислий газ або метан, також можуть бути дуже важливими, зокрема для впливу на клімат. Але вони мають лише незначний вплив на колір неба.
Якби розсіювання не було, небо було б темним, як на Місяці, де немає атмосфери.
Червоні відтінки під час сходу і заходу Сонця
Звісно, небо не завжди синє.
Розсіювання Релея також пояснює, чому небо здається червонуватим, коли Сонце знаходиться поблизу горизонту, під час сходу чи заходу.
Коли Сонце знаходиться близько до горизонту, його світло проходить через набагато більший шар атмосфери, перш ніж досягне поверхні Землі. Синє та зелене світло розсіюються настільки ефективно, що ви майже їх не бачите. Натомість небо забарвлюється в червоні та оранжеві кольори.
Кольори мають величезне значення для нас у багатьох аспектах. Розуміння науки про кольори та використання їх для самовираження через мистецтво були важливими для людей протягом усієї нашої історії. Тож варто про це пам’ятати, обираючи, якого кольору сорочку одягнути завтра вранці.
Читайте оригінальну статтю.