لغز السماء الزرقاء

لغز السماء الزرقاء

وقفت مايا وليو على سطح مركز العلوم مع الدكتورة أمينة باتيل، يحدقان بسعادة في السماء الصباحية الواسعة. “يبدو أن شخصًا ما قد رسم العالم كله باللون الأزرق”، قالت مايا. “لكن من اختار هذا اللون؟” سأل ليو وهو يفتح دفتره. ابتسمت الدكتورة باتيل. “لغز اليوم اليومي كبير: لماذا السماء زرقاء؟”

أشارت الدكتورة باتيل إلى الأعلى، ليس إلى الشمس، بل إلى الفضاء المحيط بها. “أولاً، تعرفوا على الغلاف الجوي”، قالت. “الغلاف الجوي هو بطانية من الغازات حول الأرض. يتكون معظمها من النيتروجين والأكسجين، وهي غازات غير مرئية نتنفسها. البطانية رقيقة مقارنة بالأرض، مثل قشرة الخوخ الناعمة، لكنها تقوم بعمل ضخم.”

“يبدو ضوء الشمس أبيض لأعيننا”، تابعت الدكتورة باتيل، “لكنه في الواقع مكون من العديد من الألوان التي تسافر معًا.” رفعت منشورًا زجاجيًا ثلاثي الأضلاع. مر شعاع الشمس من خلاله وانتشر إلى الأحمر، البرتقالي، الأصفر، الأخضر، الأزرق، النيلي، والبنفسجي. “المنشور ينحني الألوان بمقادير مختلفة، لذا يمكننا رؤية قوس قزح المخفي داخل الضوء الأبيض.”

اقترب ليو من قوس قزح على الطاولة. “إذن الشمس ترسل ضوء قوس قزح، كله مختلط؟” سأل. “بالضبط”، قالت الدكتورة باتيل. “يسافر الضوء في موجات، قليلاً مثل تموجات على بركة. الضوء الأحمر له موجات أطول، بينما الضوء الأزرق والبنفسجي له موجات أقصر. هذه الفروق الصغيرة تهم عندما يلتقي ضوء الشمس بالهواء.”

رشّت الدكتورة باتيل قليلًا من اللمعان في جرة شفافة وأضاءت مصباحًا بجانبها. قفزت البريقات في كل اتجاه. “التناثر يعني أن الضوء يرتد أو يُرسل في اتجاهات جديدة”، شرحت. “جزيئات الهواء أصغر بكثير من اللمعان، لكنها لا تزال تستطيع تناثر ضوء الشمس. الجزيئات الصغيرة في الغلاف الجوي تنثر الضوء الأزرق الأقصر بشكل أقوى من الضوء الأحمر الأطول.”

قامت مايا بارتداد كرتين ناعمتين عبر الأرض: واحدة حمراء كبيرة وأخرى زرقاء صغيرة. الكرة الزرقاء الصغيرة اصطدمت بأرجل الكراسي والكتل أكثر، بينما الكرة الحمراء الكبيرة تدحرجت أبعد. ضحكت الدكتورة باتيل. “هذا نموذج مرح، ليس بالضبط كيف يعمل الضوء، لكنه يساعدنا في تخيل لماذا يتم إعادة توجيه الضوء الأزرق في جميع أنحاء السماء.”

“عندما يتناثر الضوء الأزرق، ينتشر عبر القبة الكاملة فوقنا”، قالت الدكتورة باتيل. “لهذا السبب يبدو أن الأزرق يأتي من كل مكان، وليس فقط من اتجاه الشمس.” نظرت مايا إلى الأعلى وأومأت برأسها. “السماء مثل غرفة عملاقة مليئة برسائل زرقاء ترتد”، قالت. أعطتها الدكتورة باتيل إشارة إعجاب. “طريقة رائعة لتصورها.”

داخل الفصل، أظهرت الدكتورة باتيل صورة للسير إسحاق نيوتن مع منشوره. “قبل أكثر من 350 عامًا، درس نيوتن الضوء بعناية”، قالت. في الصورة، سمح نيوتن لضوء الشمس بالمرور عبر الزجاج ورأى الألوان تنتشر. ساعد الناس على فهم أن الضوء الأبيض يحتوي على العديد من الألوان. تخيلت مايا أنه يقول، “انظر عن كثب، والطبيعة تشارك أسرارها!”

في المساء، التقت مايا وليو بجانب مقعد في الحديقة مع دفاترهما. السماء بالقرب من الأفق توهجت باللون البرتقالي والوردي، بينما تلاشت السماء الأعلى إلى الأزرق الناعم. “لماذا تغيرت الألوان؟” تساءلت مايا. انضمت إليهم الدكتورة باتيل مع ترمس من الكاكاو، وقالت، “عند الغروب، يسافر ضوء الشمس عبر المزيد من الغلاف الجوي قبل أن يصل إلى عينيك.”