Se podría pensar que explicar por qué el cielo es azul sería un poco simple. Pero incluso una breve explicación requiere mucha ciencia. Los colores de todo lo que ves se producen de diferentes maneras. Algunos de esos colores se explican con física, otros por Mi propio campo de química.
El nitrógeno y el oxígeno que está respirando en este momento están formados por partículas muy pequeñas llamadas moléculas. Una molécula de nitrógeno u oxígeno es muy, muy pequeña. Cada molécula es solo alrededor de 0.4 nanómetros, o 16 mil millones de pulgadas. Se necesitarían 250,000 moléculas de nitrógeno para igualar el ancho de un hilo de tu cabello. Puedes pensar que las moléculas se comportan como bolas muy pequeñas que constantemente rebotan.
Cuando la luz solar viaja a través de la atmósfera, pasa entre muchas de esas moléculas de nitrógeno y oxígeno adolescentes. A veces la luz corre directamente en uno de ellos.
En resumen, el cielo se ve azul porque el porción azul de la luz del sol es mucho más probable que rebote en las moléculas en la atmósfera que los otros colores de la luz.
Bolas de tenis y canicas
Ahora, imagine las moléculas de nitrógeno y oxígeno como bolas de tenis y la luz como montones de canicas.
Cuando una de esas canicas ligeras golpea una pelota de tenis de nitrógeno u oxígeno, la pelota de tenis “come” la canica y luego la vuelve a escupir rápidamente, pero en una dirección aleatoria. Ese proceso es lo que Los físicos llaman dispersión.
Era alrededor de 1870 cuando el físico británico John William Struttmejor conocido como Lord Rayleigh, primero encontró una explicación de por qué el cielo es azul: la luz azul del sol se dispersa más cuando pasa por la atmósfera. Su descubrimiento es la razón por la cual se llama el término científico para este efecto Dispersión de Rayleigh.
Los otros gases en la atmósfera también pueden ser realmente importantes, como los efectos de dióxido de carbono o metano en el clima global. Pero solo tienen un efecto muy pequeño en el color del cielo.
Si no hubiera dispersión, el cielo estaría oscuro como está en la lunaque no tiene una atmósfera.
A Rainbow representa todos los diferentes componentes que maquillan la luz del sol. A medida que esa luz pasa por el gotas de agua suspendidas en el airese divide en los colores del componente llamado espectro visible: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta, más fácilmente recordados como Roy G. biv.
La luz en el extremo azul del arco iris se dispersa de manera más eficiente que los otros colores. Es como si las bolas de tenis fueran muy selectivas en términos de qué canicas comen, y prefieren las azules sobre los otros colores.
El resultado es que la luz azul se dispersa por el cielo, por lo que ves azul en todas partes en los días soleados. El resto de los colores viajan principalmente directamente a través de la atmósfera.
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Rojo cuando se pone el sol y se levanta
Por supuesto, el cielo no siempre es azul.
Y la dispersión de Rayleigh también explica por qué el cielo tiende a ser rojizo cuando el sol está cerca del horizonte, al amanecer y al atardecer.
Cuando el sol está cerca del horizonte, su luz pasa a través de mucho más de la atmósfera para alcanzar la superficie de la tierra que cuando está directamente sobre la cabeza. La luz azul y verde está tan bien dispersa que apenas puedes verla. El cielo está coloreado, en cambio, con luz roja y naranja.
Los colores significan mucho para nosotros de muchas maneras diferentes. Comprender la ciencia detrás de los colores y expresarnos a través del arte con colores ha sido importante para los humanos para toda nuestra historia grabada. Eso es algo a tener en cuenta mientras decide qué color usar mañana por la mañana.
Daniel FreedmanDecano de la Facultad de Ciencias, Tecnología, Ingeniería, Matemáticas y Gestión, Universidad de Wisconsin-Stout
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