Объяснили одну из главных истин: ученые рассказали, почему небо на самом деле голубое

Голубой цвет неба, несмотря на кажущуюся простоту, обусловлен сложным взаимодействием наук, в первую очередь физики и химии. Цвета, которые мы видим в природе, возникают в результате различных процессов, и голубой цвет неба — это прямой результат взаимодействия солнечного света с атмосферой Земли. О сложности такого простого явления рассказали ученые, раскрыв все процессы, приводящие к нему, пишет The Conversation.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Атмосфера Земли состоит в основном из молекул азота и кислорода, которые невероятно малы — их размер составляет около 0,4 нанометра, рассказывает Дэниел Фридман, декан колледжа науки, технологий, инженерии, математики и менеджмента из Университета Висконсин-Стаут. Для сравнения: на одной пряди человеческих волос может уместиться около 250 000 таких молекул.

Когда солнечный свет попадает в атмосферу, он сталкивается с этими молекулами. Это взаимодействие приводит к процессу, называемому рассеянием, когда молекулы поглощают свет, а затем быстро излучают его в случайных направлениях. Синий свет, благодаря своей более короткой длине волны, рассеивается гораздо эффективнее, чем другие цвета, из-за чего небо кажется преимущественно таким, говорит Фридман.

Это явление, впервые объясненное британским физиком лордом Рэлеем в 1870-х годах, сегодня известно как рэлеевское рассеяние. Хотя другие атмосферные газы, такие как углекислый газ и метан, влияют на климат планеты, их воздействие на цвет неба незначительно. Если бы у Земли не было атмосферы, как у Луны, рассеяния не было бы, и небо казалось бы темным, даже днем.

Лунное небо, как видно на снимках из космоса, резко контрастирует с ярким голубым цветом Земли. Радуга, которая представляет собой полный спектр видимого солнечного света (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый), отлично иллюстрирует, как солнечный свет взаимодействует с частицами. Капельки воды в атмосфере разделяют солнечный свет на составляющие его цвета, причем наиболее эффективно рассеивается снова синий свет.

Цвет неба меняется в зависимости от положения Солнца, объясняет Фридман. Во время восхода и заката свет Солнца проходит через более плотную часть атмосферы. Это дополнительное расстояние рассеивает большинство коротких волн, таких как синие и зеленые, оставляя более длинные волны — красные и оранжевые. Эти оттенки создают необычно красивое небо, которое можно наблюдать на рассвете и во время заката. Этот же принцип рэлеевского рассеяния объясняет, почему в это время небо переходит от дневной голубизны к огненным тонам у горизонта.

Цвета всегда имели важное значение для человека, будь то предмет научных исследований или средство творческого самовыражения. Они не только формируют наше восприятие окружающей среды, но и влияют на то, как мы с ней взаимодействуем — от написания пейзажей до выбора одежды. На более глубоком уровне понимание и изучение науки о цвете своеобразно связывает нас с природными процессами, которые очаровывали все человечество на протяжении веков.

Также Фокус писал о том, как люди способны менять химический состав воздуха. Благодаря новому исследованию эксперты смогут глубже изучить вопрос о том, какое влияние люди оказывают на окружающий мир.

Этот материал носит исключительно информационный характер и не содержит советов, которые могут повлиять на ваше здоровье. Если вы испытываете проблемы, обратитесь к специалисту.