Είναι από τις πρώτες ερωτήσεις που κάνουν τα παιδιά και από τις πρώτες που δυσκολεύουν τους μεγάλους. Γιατί ο ουρανός είναι μπλε; Και αν είναι μπλε, γιατί το βράδυ γίνεται πορτοκαλί και κόκκινος; Η απάντηση βρίσκεται σε ένα φαινόμενο που λέγεται σκέδαση και κρύβει μια όμορφη ειρωνεία: το μπλε και το κόκκινο του ουρανού έχουν την ίδια αιτία.
Το λευκό φως είναι ένα «μείγμα»
Το φως του Ήλιου μοιάζει λευκό, αλλά περιέχει όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου. Κάθε χρώμα αντιστοιχεί σε διαφορετικό μήκος κύματος: το κόκκινο έχει μεγάλο μήκος κύματος, ενώ το μπλε και το ιώδες μικρό. Όταν το φως αυτό μπαίνει στην ατμόσφαιρα, συναντά δισεκατομμύρια μόρια αζώτου και οξυγόνου.
Η σκέδαση Rayleigh
Τα μόρια του αέρα είναι πολύ μικρότερα από το μήκος κύματος του φωτός και «σκορπίζουν» προς όλες τις κατευθύνσεις πολύ περισσότερο τα μικρά μήκη κύματος. Έτσι το μπλε φως διαχέεται σε όλο τον ουρανό, ενώ το κόκκινο και το κίτρινο συνεχίζουν πιο ευθεία την πορεία τους. Όπου κι αν κοιτάξουμε, λοιπόν, φτάνει στα μάτια μας σκεδασμένο μπλε φως.
Γιατί όχι μωβ;
Αφού το ιώδες σκεδάζεται ακόμη περισσότερο, γιατί ο ουρανός δεν είναι μωβ; Για τρεις λόγους:
- Ο Ήλιος εκπέμπει λιγότερο ιώδες φως σε σχέση με το μπλε.
- Μέρος του απορροφάται ψηλά στην ατμόσφαιρα.
- Τα μάτια μας είναι λιγότερο ευαίσθητα στο ιώδες, και ο εγκέφαλος «διαβάζει» το συνολικό αποτέλεσμα ως γαλάζιο.
Το μυστικό του ηλιοβασιλέματος
Όταν ο Ήλιος είναι χαμηλά στον ορίζοντα, το φως του διασχίζει πολύ μεγαλύτερο πάχος ατμόσφαιρας μέχρι να φτάσει σε εμάς. Σε αυτή τη μακριά διαδρομή, το μπλε έχει σκεδαστεί και «χαθεί» προς άλλες κατευθύνσεις. Αυτό που απομένει είναι κυρίως πορτοκαλί και κόκκινο. Σκόνη, αλάτι από τη θάλασσα και μικροσωματίδια μπορούν να ενισχύσουν ή να αλλάξουν τις αποχρώσεις, γι’ αυτό κάθε ηλιοβασίλεμα είναι λίγο διαφορετικό.
Το ηλιοβασίλεμα είναι το ίδιο φως του μεσημεριού, απλώς έχει κάνει πιο μακρύ ταξίδι για να φτάσει ως εμάς.
Και τα σύννεφα, γιατί είναι λευκά;
Τα σταγονίδια νερού στα σύννεφα είναι πολύ μεγαλύτερα από τα μόρια του αέρα και σκεδάζουν σχεδόν εξίσου όλα τα χρώματα. Το άθροισμα όλων των χρωμάτων είναι λευκό. Όταν ένα σύννεφο γίνεται πολύ παχύ, απορροφά και εμποδίζει μεγάλο μέρος του φωτός, γι’ αυτό τα σύννεφα της καταιγίδας φαίνονται γκρίζα ή σκούρα.
Ένας μύθος που αξίζει να αποσυρθεί
Πολλοί πιστεύουν ότι ο ουρανός είναι μπλε επειδή «καθρεφτίζει» τη θάλασσα. Ισχύει μάλλον το αντίστροφο: η θάλασσα αντανακλά εν μέρει τον ουρανό, ενώ και το ίδιο το νερό απορροφά περισσότερο το κόκκινο φως. Ο ουρανός είναι εξίσου μπλε πάνω από την έρημο.
Σε άλλους κόσμους
Σε άλλους πλανήτες η εικόνα αλλάζει. Στον Άρη, όπου η ατμόσφαιρα είναι αραιή και γεμάτη λεπτή σκόνη, ο ουρανός τη μέρα έχει αποχρώσεις του σκουριασμένου, ενώ τα ηλιοβασιλέματα, όπως έχουν καταγράψει τα ρομποτικά οχήματα, έχουν γαλαζωπή απόχρωση γύρω από τον Ήλιο.
Την επόμενη φορά που θα χαζεύετε το σούρουπο, θυμηθείτε ότι βλέπετε φυσική σε δράση, και ότι η ομορφιά της δεν μειώνεται καθόλου όταν την καταλαβαίνουμε.
