لماذا السماء زرقاء؟ وسبب احمرارها عند الغروب

ننظر إلى السماء آلاف المرات دون أن نسأل: لماذا زرقاء تحديدًا؟ ولماذا تتحوّل إلى برتقالي وأحمر ساحر عند الغروب؟ الإجابة قصة جميلة عن الضوء والهواء.

الضوء الأبيض ليس أبيض حقًا

ضوء الشمس الذي نراه أبيض هو في الحقيقة مزيج من كل ألوان الطيف: أحمر، برتقالي، أصفر، أخضر، أزرق، نيلي، بنفسجي. المنشور الزجاجي يفصلها فنرى قوس قزح. كل لون يتحرّك بطول موجي مختلف: الأحمر موجته طويلة، والأزرق موجته قصيرة.

اللقاء مع جزيئات الهواء

حين يدخل ضوء الشمس الغلاف الجوي، يصطدم بجزيئات صغيرة جدًا من النيتروجين والأكسجين. هذه الجزيئات تشتّت الألوان ذات الطول الموجي القصير (الأزرق والبنفسجي) أكثر بكثير من الألوان الطويلة. تُعرف هذه الظاهرة باسم تشتّت رايلي.

نتيجة لذلك، ينتشر الضوء الأزرق في كل اتجاه عبر السماء، فتراه العين قادمًا من كل مكان — ومن هنا اللون الأزرق. (البنفسجي يُشتّت أكثر، لكن عيوننا أكثر حساسية للأزرق والشمس تبعث أزرق أكثر، فيغلب الأزرق).

لماذا يحمرّ الغروب؟

عند الغروب، تكون الشمس قرب الأفق، فيقطع ضوؤها مسافة أطول بكثير داخل الغلاف الجوي قبل أن يصلك. خلال هذا المسار الطويل، يُشتّت الأزرق بعيدًا تمامًا، ولا يبقى ليصل عينك إلا الألوان الطويلة: الأحمر والبرتقالي. لذلك تصطبغ السماء بهذه الدفء وقت الغروب والشروق.

تجربة ذهنية بسيطة

تخيّل الأزرق ككرة صغيرة سريعة ترتد عن كل عائق، والأحمر ككرة كبيرة ثقيلة تمرّ في خط مستقيم. كلما زاد عدد العوائق (هواء أكثر عند الغروب)، تشتّت الأزرق ونجا الأحمر. الفيزياء نفسها تفسّر لماذا تبدو الشمس نفسها صفراء لنا رغم أنها بيضاء في الفضاء.