Leonardo da Vinci volt az első, aki megmagyarázta, miért kék az ég

Miért kék az ég? Leonardo da Vincit is foglalkoztatta a kérdés, és ő volt az első, aki magyarázatot próbált találni a jelenségre.

Leonardo da Vinci pontos magyarázatot adott, miért kék az ég

Leonardo da Vinci volt az első, aki viszonylag pontosan megmagyarázta, hogy miért kék az ég, írja a Medium. Leonardót egészen kisgyerekkorától fogva hajtotta a kíváncsiság, hogy megismerje a világ működését, és mérhetetlen tudásvágyának köszönhetően felnőtt korában számos magyarázatot talált az őt foglalkoztató kérdésekre az anatómia, a csillagászat, az őslénytan, az optika és a városépítészet területén.

A Napból érkező fény döntő része a légkörön keresztül éri el a Föld felszínét. A hétköznapi nyelvben ezt a fehér színű fényt nevezzük napfénynek, amely viszont nem kék. 

leonardo da vinci miert kek az eg
A magashegységekben erősebb kéknek látszik az ég / Fotó: Wikimedia

Leonardo kirándulás közben megfigyelte, hogy a hegytetőn sokkal mélyebb kék színű az ég. Mivel ismerte a víz körforgását, így tudta, hogy a levegő egy része vízgőzből, párából áll, amelyek részecskéi emberi szemmel nem láthatóak. Azt feltételezte, hogy alacsonyabban fekvő területeken, folyó- vagy állóvizek közelében nagyobb arányban található a levegőben pára, mint a hegységekben, a tengerszinttől távolabb.

Da Vinci úgy vélte, hogy az ég kék színét a levegőben lévő apró részecskéken megtörő fény adja. Az ég azért sötétebb a magasabban fekvő részeken, mert ott a kevesebb vízpárán kevésbé szóródik a fény. Minél közelebb vagyunk a tengerszinthez, annál vastagabb a légkör, amelyen a napfény áthatol, ezért láthatjuk világosabb kéknek az eget alacsonyabb tengerszint feletti magasságon.

Kapcsolódó cikk
Megosztás itt: twitter
Megosztás itt: facebook
Megosztás itt: email

Leonardo egy sötétkamrában bizonyította is feltételezését. A kamra egyik oldalán vágott nyíláson áramlott be a fehér fény, amely alatt tüzet gyújtott. A gomolygó füst viszont elszínezte világoskékre a fényt, ahogy az égéstermék levegőbe kerülő részecskéin megtört. Bár azt sikeresen bebizonyította, hogy a légkörben lévő apró részecskéken szóródó fény kékes árnyalatú, Leonardo azt már nem tudta megmagyarázni, hogy miért éppen kék színű az ég.

A különböző színű fények hullámhossza és a részecskék kölcsöhatása

Többszáz évnek kellett eltelnie, amíg három kvantumfizikus, Lorentz, Mie és Rayleigh részletesen megmagyarázta, miért kék az ég. Ők a napfényt elektromágneses hullámként határozták meg, amely a szinuszgörbéhez hasonló módon mozog.

Rájöttek, hogy a hullámhossz nagysága határozza meg, milyen színt látunk: napsütésben mindenféle méretű hullámhossz előfordul, sokkal több, mint amennyit a szemünk képes észlelni. A látható fény spektruma a 400 nanométeres kék fénytől a 700 nanométer hullámhosszú vörös fényig terjed. 

Ahogyan azt Leonardo is helyesen felismerte, a levegőben rengeteg apró részecske található, ahogyan az égő fa füstjéből is szemmel nem látható, 400 nm-nél kisebb részecske kerül a levegőbe. A hullámokra jellemző, hogy csak a hasonló méretű dolgokkal lépnek kölcsönhatásba: így a fény is a hullámhosszukkal méretben hasonló részecskékkel képes a leginkább kölcsönhatásba lépni.

Kapcsolódó cikk
Megosztás itt: twitter
Megosztás itt: facebook
Megosztás itt: email

A vízgőz és koromrészecskék az atmoszféra első néhány kilométerén kisebbek, mint a kék fény hullámhossza, tehát a vörösénél és a spektrum többi színénél még kisebbek. Ez azt jelenti, hogy összetétele miatt a leginkább a kék fényt szórja a légkör. A fény nagy része azonban elhanyagolható mértékű megtöréssel hatol át a légkörön. A fény egy kis része viszont minden megtöréssel kékebbnek látszik, ezért láthatjuk kéknek az eget.

De mi a helyzet naplementekor?

Ugyanazért látjuk vörösnek a lemenő Nap körül az eget, amiért kéknek nappal. A Nap, ahogy lenyugszik, áthalad a légkör alacsonyabb részein, ami azt is jelenti, hogy a kék fény csupán nagyon kis hányada szóródik szét.

Éjszaka a Nap eltűnik a horizontról, így nő az a távolság, amelyen a fénynek át kell hatolnia, tehát egyre többször törik meg a kék fény. Mire azonban a fény elér hozzánk, már nincs benne kék, csak a vörös árnyalatokat látjuk. 

Lehetséges olyan szilárd anyagot készíteni, amely úgy néz ki, mintha egy darab kék eget tartanánk a kezünkben. Ez az aerogél vagy fagyasztott füst, ami szinte teljesen levegőből áll. Nagyon nehéz létrehozni ezt a porózus anyagot, ezért meglehetősen drága is. Viszont kiváló hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkezik, ezért a jövő egyik építőanyaga is lehet, amennyiben sikerül egy olcsóbb gyártási eljárást megalkotni.

Kapcsolódó cikk
Megosztás itt: twitter
Megosztás itt: facebook
Megosztás itt: email

Ez is érdekelhet

Top sztorik a rovatból