Dlaczego niebo jest niebieskie

Błękitne niebo wydaje się nam czymś całkowicie naturalnym. Często mawiamy wręcz, że coś jest tak oczywiste, jak to, że niebo jest niebieskie.

Wnikliwym obserwatorom otaczającego wszechświata prędzej, czy później powstanie jednak w głowie proste pytanie: a właściwie dlaczego niebo jest niebieskie? Przecież nad naszymi głowami znajduje się tylko powietrze. Nie jesteśmy otoczeni żadną kopułą, którą ktoś od środka maznął na błękitny kolor. Gdy już ta zagadka pojawi się w naszym umyśle, będzie nas dręczyć, póki jej nie rozwiążemy. Na każde pytanie jest jednak odpowiedź. A w tym wypadku – nie jest ona nawet szczególnie skomplikowana. 

Jak widzimy barwy?

Widzenie barw to efekt współpracy ludzkiego mózgu i właściwości różnego rodzaju materii. Materią nazwać możemy w tym przypadku każdą powierzchnię, niezależnie od tego, czy mówimy o skórce banana, czy kociej sierści. Światło słoneczne zawiera w sobie całe spektrum barw. To, jaki kolor będzie miał w naszych oczach dany przedmiot zależy tylko i wyłącznie od tego, jaką część światła słonecznego pochłonie, a która ulegnie odbiciu. Odbite światło trafia do oka patrzącego i jest interpretowane przez ludzki mózg jako konkretny kolor.

Co to oznacza? Najłatwiej to wyjaśnić biorąc za przykład czarne i białe przedmioty. Czarna sukienka pochłania całe widmo światła słonecznego. To, co odbiera nasze oko to w takim wypadku brak światła. Ów brak przywykliśmy nazywać czarnym kolorem. Z dokładnie odwrotną sytuacją mamy do czynienia, gdy patrzymy na białą kartkę papieru. Odbija ona całe widmo padającego światła, co nasz mózg interpretuje jako biały kolor. Dlatego patrzenie w słoneczne dni na białe przedmioty może być utrudnione, a w skrajnych przypadkach możemy mieć wręcz wrażenie, że biała barwa nas “oślepia”. Ilość światła wpadającego do naszych oczu jest wtedy po prostu zbyt duża.  Wszelkie barwy pośrednie między czernią i bielą to efekt pochłaniania i odbijania konkretnej części widma światła przez dany przedmiot. Jeśli widzisz czerwone jabłko możesz mieć pewność, że pochłonęło ono część światła o długości fal odpowiadających innym kolorom, a odbiło jedynie światło czerwone. 

Za widzenie barw odpowiadają konkretne komórki oka, nazywane czopkami ze względu na ich stożkowy kształt. Czopki są wyspecjalizowane w wyłapywaniu konkretnego koloru i przesyłaniu go do mózgu w celu interpretacji. Dlatego prócz barw podstawowych, czyli czerwonej, niebieskiej i żółtej, dostrzegamy całą paletę kolorów. Mózg ludzki potrafi zmieszać odpowiednie barwy podobnie, jak dzieje się to w przypadku zabawy farbami na malarskiej palecie. 

Dlaczego niebo jest niebieskie?

Wiemy już, że widzenie barw wynika z rozpraszania widma światła na napotkanych przedmiotach. Ale przecież powietrze nad nami jest puste, na czym więc rozprasza się światło słoneczne, zanim dotrze do naszego oka? Sprawa jest prosta – to, że czegoś nie widzimy nie znaczy, że tego tam nie ma. Powietrze nie jest puste. Gdyby było puste byłoby próżnią i nie mielibyśmy czym oddychać.

Tak naprawdę znajdują się w nim miliardy cząsteczek. Składa się ono w 78% z azotu, 21% z tlenu, a pozostałe 1% stanowią inne składniki, jak na przykład wodór i dwutlenek węgla. To właśnie azot i tlen odpowiedzialne są za pochłanianie barwy czerwonej i żółtej, dzięki czemu do naszych oczu dociera jedynie światło niebieskie. 

Dlatego gdy spojrzymy w górę stojąc na otwartym terenie w słoneczny dzień, widzimy czysty błękit. Nocą zaś, gdy słońce schowa się za horyzontem, cząsteczki powietrza nie mają czego rozpraszać. Gdy mamy do czynienia z brakiem światła, niebo przyjmuje kolor tajemniczej czerni.