Dünya evimiz ve var olduğumuzdan günden beri burada yaşıyoruz. Atalarımız gibi biz de kafamızı yukarı çevirdiğimiz zaman mavi renkte bir gökyüzü görmeye alıştık hatta çoğu zaman bu durumu sorgulamadık bile. Bir çocuk saflığıyla düşünelim ve gökyüzü neden mavi renkte görünüyor diye merak edelim. Bu sorunun yanıtını Scientific American’da yayınlanan bir araştırmaya göre veriyoruz.
“Gökyüzü neden mavi renkte görünüyor?” ve “Günbatımında neden her yer kırmızı – turuncu bir renge bürünüyor?” sorusunun yanıtı aynı; Güneş.
Her şeyin başladığı yer: Güneş
Dünyamızın ısı ve ışık kaynağı olan Güneş sayesinde burada gönül rahatlığıyla yaşayabiliyoruz. Yukarı bakıyor ve Güneş’i sarı – turuncu, gökyüzünü mavi, bulutları beyaz, deniz ve okyanusları mavi ve Güneş batarken her yeri kırmızı – turuncu görüyoruz. Aslında bu renklerin hiçbiri yok, yalnızca beyaz var.
Güneş de, Güneş’ten gelen ışık da bembeyaz bir renge sahip. Ancak bu beyaz, bildiğimiz beyaza benzemiyor. Çünkü Güneş ışığının sahip olduğu beyaz, gökkuşağında gördüğümüz tüm renkleri içinde saklıyor. Yani Güneş’in sahip olduğu beyaz rengin içinde yağmurlu bir havada gördüğümüz gökkuşağının sahip olduğu turuncu, kırmızı, sarı, yeşil, mavi, lacivert ve mor renkleri saklıdır.
Madem Güneş ışığının içinde bu kadar geniş bir renk paleti var, neden biz bunları her zaman görmüyoruz? Çünkü görmemiz için yağmur damlası gibi yansıtıcı bir prizmaya ihtiyacımız var. Bu nedenle gökkuşakları yağmurdan sonra ortaya çıkıyorlar. Peki, gökyüzü neden mavi de çok renkli değil?
Aslında üm renkler saçılıyordu ama birinciliği maviye verdiler:
Işık, Güneş’ten yolculuğuna başlıyor ve Dünyamıza doğru emin adımlarla ilerliyor. Ancak pek çok gezegende olmayan bir alan ile karşılaşıyor, atmosfer.
Güneş ışığını aşağı – yukarı salınım yapan bir elektromanyetik dalga gibi düşünebiliriz. Işık, atmosferi geçtiği zaman hava molekülleri ile karşılaşıyor. Hava moleküllerinin içindeki elektron ve proton adı verilen parçaçıklarla karşılaştığı zaman saçılım olayı meydana geliyor ve ışık her yere saçılıyor.
Saçılım sırasında beyaz olarak bildiğimiz Güneş ışığı, içinde saklı olan turuncu, kırmızı, sarı, yeşil, mavi, lacivert ve mor renklerine ayrılıyor. Tek bir ışık sprektrumundan dağılan bu renk bileşenlerinin her biri diğerinden farklı bir hıza sahip. Gökyüzüne baktığımız her an gördüğümüz gibi bu renk bileşenlerinden en hızlı olanı mavi renk.
Gökyüzü neden mavi? Çünkü en hızlı renk mavi:
Güneş ışığı atmosferi geçip de hava molekülleri ile karşılaştığı zaman renklerine ayrılıyor ve her renk belirli bir hızla Dünyamızda dağılıyor. Bu renkler arasından mavi ve mor en hızlı olanlar. En hızlı olan mavi ve mor olarak, bu renklerin hızını şöyle sıralayabiliriz; mavi, yeşil, sarı, turuncu ve son olarak kırmızı.
Işık spektrumunun mavi bileşeni, diğerlerinden daha kısa dalga boyuna ve daha yüksek frekansa sahip. Yüklü frekansın ivmesi, frekans karesiyle orantılı; saçılan ışığın yoğunluğu da elde edilen ivmenin karesiyle doğru orantılıdır. Teorik fizikçi değilseniz böyle bir işlemi yapmak biraz yorucu olabilir ama işlemin sonucunda mavinin kesin olarak en hızlı olduğunu söyleyebiliriz.
Mavi renk, hızı ve yüksek frekansı sayesinde diğer renklere fırsat bırakmadan tüm Dünyamıza hızla yayılıveriyor. Bu nedenle gökyüzüne baktığımızda baskın bir mavi renk görüyoruz. Fakat mor renk de en az mavi kadar hızlı. Peki, mor renk ve diğer renkler nerede?
Gökyüzü aslında tam olarak mavi değil: Haydaaaa….
En ağır ışık dalgası olan kırmızı 750 nanometre, en hızlı ışık dalgaları olan mavi ve mor ise 400 nanometredir. Bu ölçüleri gözünüzde canlandırabilmeniz için insan saç telinin yaklaşık 50 bin nanometre olduğunu söylemekte yarar var. Diğer renkler nerede?
Karşısına bir ayna, prizma ya da çok yoğun gaz molekülü çıkmayan bir ışık dümdüz yoluna devam eder. Güneş ışığı da dümdüz yolunda gidiyor, ancak atmosfer ile temas ettiği anda mavi ve mor kadar hızlı olmayan renk bileşenleri dağılamadan, beyaz olarak Dünyamıza giriş yapıyorlar.
Mavi ile beraber saçılarak hızla Dünya’ya yayılan mor rengin görünmez olmasının nedeni ise biz, yani insanlar. İnsan gözü mor renge, mavi renge olduğu kadar duyarlı değildir. Bu nedenle zaten bir kısmı üst atmosfer tarafından emilen mor rengi göremiyoruz ama orada bir yerde olduğunu biliyoruz. Tıpkı diğer tüm renkler gibi.
Dünyamızın diğer renkleri nereden geliyor?
Hiçbir etki ile karşılaşmadan yoluna devam eden mavi, denizler ve okyanuslardan yansıyarak buraların da mavi görünmesini sağlıyor. Bulutların içindeki yoğun su molekülü nedeniyle saçılım yapamayan ışık, geldiği gibi beyaz rengiyle kalmaya devam ediyor. Ufuk çizgisinden gelen Güneş ışığı çok daha fazla havaya maruz kaldığı için mavisi bile dağılarak beyaz renge bürünüyor. Bu nedenle ufuk noktası daha beyazdır.
Peki, Güneş batarken neden her yer kırmızı – turuncu, romantik bir renge bürünür? Bu renklere romantizm olgusunu ekleyen elbette insanlar. Kırmızı – turuncu rengin nedeni ise yeterince dağılmayan Güneş ışığıdır. Güneş batarken ışık atmosferde fazla dağılmaz, bu nedenle kırmızı renk bize ulaşır. Ancak mavi renk hızla dağıldığı için o an görünmez olur.
Eğer yaşadığınız yerde gün batımları muhteşem bir manzara sunuyorsa üzgünüz, havanız oldukça kirli demektir. Çünkü kirli havada bulunan aerosol sülfat, organik karbon veya mineral tozu parçacıkları mavi renk bileşenin dağılımını hızlandırır. Mavi renk hızla dağıldığı için Güneş daha bir kırmızı görünür. Her şeyin bir bedeli var dedikleri bu olsa gerek.
Gökyüzü neden mavi renkte görünüyor sorusunun yanıtı, yaşam vermekle yetinmeyip bir de renkler vererek yaşamı daha da güzelleştiren Güneş’tir. Dünyamıza iyi bakmaz ve atmosfere zarar vermeye devam edersek gelecek nesillerin gökyüzünü hangi renkte göreceklerini hayal etmek bile çok zor.