Ученые раскрыли одну из главных тайн: объяснили, почему небо имеет голубой цвет.

Голубой цвет неба, несмотря на свою видимую простоту, является результатом сложного взаимодействия наук, особенно физики и химии. Цвета, которые мы наблюдаем в природе, возникают благодаря различным процессам, и голубой цвет неба — это прямой следствие взаимодействия солнечного света с атмосферой Земли. Ученые объяснили сложность этого на первый взгляд простого явления, раскрыв все процессы, которые к нему приводят, сообщает The Conversation.

Атмосфера Земли в основном состоит из молекул азота и кислорода, которые имеют удивительно малые размеры — около 0,4 нанометра, как уточняет Дэниел Фридман, декан колледжа науки, технологий, инженерии, математики и менеджмента в Университете Висконсин-Стаут. Для сравнения: на одной пряди человеческих волос может разместиться примерно 250 000 таких молекул.

Когда солнечный свет проникает в атмосферу, он сталкивается с этими молекулами. Это взаимодействие приводит к процессу, известному как рассеяние, при котором молекулы поглощают свет и затем быстро излучают его в случайных направлениях. Синий свет, благодаря своей короткой длине волны, рассеивается гораздо эффективнее других цветов, что и делает небо преимущественно синим, объясняет Фридман.

Это явление, впервые описанное британским физиком лордом Рэлеем в 1870-х годах, сегодня называется рэлеевским рассеянием. Несмотря на влияние других атмосферных газов, таких как углекислый газ и метан, на климат планеты, их воздействие на цвет неба минимально. Если бы у Земли не было атмосферы, как у Луны, рассеяние не происходило бы, и небо выглядело бы темным даже в дневное время.

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

Цвет неба изменяется в зависимости от положения Солнца, объясняет Фридман. Во время восхода и заката солнечный свет проходит через более плотные слои атмосферы. Это дополнительное расстояние рассеивает большинство коротких волн, таких как синие и зеленые, оставляя более длинные — красные и оранжевые. Эти оттенки создают необыкновенно красивое небо, которое можно наблюдать на рассвете и закате. Этот же принцип рэлеевского рассеяния объясняет, почему в это время небо меняет свою дневную голубизну на огненные тона у горизонта.

Цвета всегда играли значительную роль для человека, будь то объект научных исследований или способ творческого самовыражения. Они не только формируют наше восприятие окружающей среды, но и влияют на то, как мы взаимодействуем с ней — от написания пейзажей до выбора одежды. На более глубоком уровне понимание и изучение науки о цвете связывает нас с природными процессами, которые на протяжении веков восхищали человечество.

Этот материал предназначен исключительно для информационных целей и не содержит рекомендаций, которые могут повлиять на ваше здоровье. Если у вас возникли проблемы, обратитесь к специалисту.