ألوان الطبيعة من الأشياء التي تحير الكثير من الناس، فعندما تفكر وتفكر في خلق الطبيعة، قد تتساءل كيف تكون ألوان الأشياء من حولنا هذه الألوان، وكيف نراها بهذا اللون، و أحد هذه الأسئلة، لماذا تبدو السماء زرقاء بالنسبة لنا؟
لماذا السماء زرقاء فيزيائيا؟
يُعرف الضوء بأنه نوع من الطاقة الكهرومغناطيسية، وكل هذه الأنواع من الطاقة تنتقل عبر الهواء على شكل موجات، ويشتمل الطيف الكهرومغناطيسي بأكمله على عدة موجات، مثل موجات الراديو، والميكروويف، والضوء المرئي.
للحصول على معلومات، يتم إجراء طبيعة الموجة نفسها بين هذه الطاقات الكهرومغناطيسية، ويتم تحديد ذلك بدقة من خلال طول تلك الموجة.
الطاقة الضوئية التي يراها الإنسان موجودة في الطيف الكهرومغناطيسي في نطاق الطول الموجي من 380 مليار متر إلى 750 نانومتر، وترى العين البشرية كل طول موجي في هذا النطاق بلون مختلف عن الآخر، ونحن ندرك هذه الألوان وفقًا لأطوالها الموجية ثم على النحو التالي:
- البنفسج: 380-450 نانومتر.
- الأزرق: 450-495 نانومتر.
- الأخضر: 495-570 نانومتر.
- الأصفر: 570-590 نانومتر.
- البرتقالي: 590-620 نانومتر.
- الأحمر: 620-750 نانومتر.
وعندما يتم الجمع بين كل الألوان والأمواج معًا، يظهر لنا الضوء على أنه أبيض نقي.
إذا تم فصل طول موجي واحد عن الموجات الأخرى، فإنه يظهر على أنه لونه، وهذا يجيب على سؤال لماذا نرى السماء الزرقاء عندما تكون الأطوال الموجية الزرقاء مفصولة عن الموجات الأخرى ولهذا السبب تكون مرئية.
أنظر أيضا: الفيزياء الحيوية وتطبيقاتها
ماذا يحتوي ضوء الشمس؟
ضوء الشمس الأبيض في الغلاف الجوي للأرض له العديد من الأطوال الموجية المرئية، وقبل أن تصل هذه الموجات إلى العين المجردة، فإنها تمر عبر الجسيمات والجسيمات في الغلاف الجوي.
عندما تمر هذه الموجات عبر الجزيئات، تظل الموجات الطويلة الحمراء والصفراء كما هي، أي أنها لا تتأثر بأي تغيرات، بينما تنعكس الموجات الأقصر وتنتشر في جميع الاتجاهات، مما يجعلها مرئية للعين البشرية.
تعريف الجنة
تُعرّف السماء بأنها وصف لما نراه فوق الأرض، وهي أيضًا الكون بمحتوياته من المجرات والنجوم والكواكب والمادة المظلمة المنتشرة في جميع أنحاء الكون، وما نراه باللون الأزرق هو انعكاس ضوء الشمس على الغلاف الجوي للأرض.
الذي يغير لونه بسرعة إلى اللون الأرجواني عند غروب الشمس أو بعده ويصبح أسودًا، وترى مساحة يمكن الوصول إليها بالعين المجردة.
وذلك لأن ضوء الشمس قد اختفى والضوء لا ينعكس من الغلاف الجوي، فتصبح القشرة الشفافة مفتوحة للفضاء الخارجي، وهذا ما يجعلنا نراها من ظلام المادة المظلمة للكون البعيد جدًا.
السماء الملونة
يتغير لون السماء عند غروب الشمس، حيث تظهر السماء بعدة ألوان عند غروب الشمس. يرجع هذا التغيير إلى طول المسافة التي يجب أن يقطعها ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي، لذلك يتلاشى اللون الأزرق نتيجة مضاعفة تشتته وتوزيعه.
يتيح لك هذا التغيير رؤية ألوان أخرى، مثل اللون الأصفر عندما يكون الهواء صافًا، والأحمر عندما يحتوي الهواء على جزيئات بسبب التلوث أو غير ذلك، والبرتقالي فوق البحر بسبب وجود جزيئات الملح في الهواء.
لماذا تبدو السماء مظلمة في الليل؟
إذا نظرنا عن كثب إلى السؤال عن سبب ظهور السماء مظلمة في الليل، يمكننا أن نرى أن هذا السؤال غير منطقي للوهلة الأولى، لكن هذا السؤال أصبح مشكلة حيرت العلماء لفترة طويلة وجعلتهم يبحثون و البحث للعثور على إجابة هذا السؤال.
كوكب الأرض محاط بالنجوم والمجرات التي يمكنها تحويل ظلام السماء إلى ضوء ساطع، فلماذا تكون السماء مظلمة في الليل؟
طرح عالم الفلك الألماني هاينريش فيلهلم أولبيرس هذا السؤال في عام 1823 مع ما يسمى بمفارقة أولبيرز، حيث قصد بالمفارقة أن ظلام السماء يجب أن يتعارض مع فرضية وجود عالم ثابت لانهائي تتواجد فيه النجوم والمجرات. مبعثر.
راجع أيضًا: السرعة التقريبية للضوء
تكهنات حول لون السماء المظلمة في الليل
حاول العديد من العلماء شرح مفارقة أولبرز على مر السنين، والفرضيات التي تم تطويرها لشرح هذه الظاهرة هي كما يلي:
- الفرضية الأولى: اتضح أن جزيئات الغبار يمكن أن تحجب الضوء من الأشياء البعيدة، ولكن في الواقع فإن الضوء المتساقط على الغبار يسخنه، مما يتسبب في توهجه وتألقه كمصدر للضوء.
- الفرضية الثانية: الكون يتوسع ويتوسع، مما يعني أن النجوم والمجرات تبتعد عن الأرض، ويزداد طول الموجة الكهرومغناطيسية التي تذهب إلينا منها.
- تم ذلك على أساس تحويل أضواء النجوم البعيدة إلى اللون الأحمر فيما يسمى بظاهرة التحول الأحمر، الناتجة عن تحويل الضوء المرئي إلى أشعة تحت حمراء غير مرئية.
وإذا كان هذا التفسير صحيحًا، فسيتم أيضًا تحويل الضوء فوق البنفسجي ذي الطول الموجي الأقصر إلى الحالة المرئية، وهو ما لا يحدث بالفعل.
- الفرضية الثالثة: هذه هي الفرضية التي يمكن أن تفسر رؤية السماء السوداء في الليل، ولها علاقة بسرعة الضوء وعمر النجوم.
- ينتقل الضوء بسرعة 300 ألف كيلومتر في الثانية، وهي سرعة عالية جدًا.
- ومع ذلك، فهو أيضًا محدود، مما يعني أنه لا يمكننا رؤية الأشياء إلا عندما يصل إلينا الضوء منها.
اتفق علماء الفلك على أن أقصى مسافة يمكننا من خلالها استقبال الضوء هي 10-15 مليار سنة ضوئية.
لذلك، لا يوجد وقت كافٍ لرؤية ضوء المجرات البعيدة كما هو الحال بالنسبة للمجرات القريبة.
عندما نحصل على نوره، سيكون وقت طويل وسيكون ميتًا ومظلمًا.
لماذا لا تبدو السماء أرجوانية؟
وقد ذكرنا سابقاً أن السماء تظهر باللون الأزرق لأن اللون الأزرق له أطوال موجية قصيرة، لذلك فهو مبعثر أكثر من الألوان الأخرى.
في هذه الحالة، يطرح السؤال لماذا لا تتحول السماء إلى اللون الأرجواني.
على الرغم من أن البنفسجي له أقصر طول موجي، إلا أنه يعتبر من أكثر الألوان انتشارًا.
يمكن تفسير ذلك من خلال حقيقة أن أعيننا أقل حساسية للضوء البنفسجي من اللون الأزرق.
بينما يتم امتصاص بعض الضوء البنفسجي في الغلاف الجوي العلوي.
لذلك، فإن نسبة اللون الأرجواني في ضوء الشمس منخفضة.
آلية رؤية اللون
يتكون ضوء الشمس، وهو ضوء أبيض، من سبعة ألوان من الطيف، ولكل لون طول موجي محدد.
تعتمد رؤية العين لجسم ما ولونه على الطول الموجي للضوء الذي ينعكس مرة أخرى على العين.
تنتقل ألوان الطيف من الأقصر إلى الأطول الموجة بترتيب مختلف.
وهي كالتالي: البنفسجي 400 نانومتر، النيلي 425 نانومتر والأزرق 470 نانومتر.
الأخضر هو 550 نانومتر، والأصفر 600 نانومتر، والبرتقالي 630 نانومتر، وأخيرا الأحمر 665 نانومتر.
بينما عندما يسقط الضوء الأبيض، المكون من سبعة ألوان من الطيف، على جسم ما، فإننا نراه باللون الأحمر.
وذلك لأن هذا الجسم يمتص جميع ألوان الطيف ويعكس اللون الأحمر فقط لأعيننا، وهكذا بالنسبة لبقية الألوان.
انظر أيضا: ما هي الفيزياء التطبيقية
ترتبط نظرية اللون ورؤيتها بلون معين بطول الموجات الكهرومغناطيسية، وهذه النظريات هي التي تجعلنا نرى السماء باللون الأزرق.
تعلمنا عن آلية عمل الوقت، والافتراضات حول اللون الداكن للسماء في الليل ومعلومات أخرى مفيدة حول الأضواء والألوان.