الظواهر الطبيعية
يوجد في الجو المحيط بنا الكثير من أشكال الظواهر الطبيعيّة المميّزة، وهذه الظواهر تستحق المشاهدة والبحث عن التفسير العلميّ لها، ومن أشكال الظواهر التي تحدث في فترات معينة تكوّن قوس قزح وتشكّل السراب، وهناك نوع آخر من الظواهر التي تكون موجودة بشكل دائم حولنا، وربما لا ننتبه لها مثل غيرها فيمكن مشاهدتها في كل الأيام، مثل مشاهدة السماء باللون الأزرق، ومشاهدتها حين الغروب باللون الأحمر، ويدور حولها الكثير من التساؤلات التي تحتاج لأساس علمي لتفسيرها، مثل لماذا لون السماء أزرق؟ ولماذا الليل أسود اللون؟ وما هو لون السماء الفعلي؟ وكيف تصبح السماء حمراء وقت الغروب؟
سبب رؤية السماء زرقاء
عند مشاهدة السماء في النهار وحينما يكون الجو صافياً فإننا نراها بلونها الأزرق، وعلى مدى طويل من السنوات كان الاعتقاد بأن سبب زرقة لون السماء ينتج من الانتشار (انحراف) الضوء المار إليها، وهذا الانتشار يحدث نتيجةً لوجود جزيئات الغبار التي تكون معلقةً في الجو، وفي بعض الاعتقادات التي فرضت أنّ الجو خالٍ من الغبار وأنه شديد النقاء، فإن فرضية انتشار الضوء لم تكن فعالةً وصحيحة، فالجو لا ينشر الضوء.
وفي العام 1899 ميلادي وجد العالم ريليغ الشّرح الحقيقي والصحيح الذي يوضح بأساس علمي سبب انتشار الضوء، وهذا السبب ناتج عن جزيئات الهواء نفسها الموجودة في الغلاف الجويّ، وإن الجو يتأثر عند مرور ضوء الشمس فيه، ويُضاء بضوء أبيض إلى أن يلاقي أحد جزيئات الهواء (النيتروجين والأكسجين) فحينها يتحلل هذا الضوء لألوان مختلفة، ومن ثم يقوم جزيء الهواء المكون من ذرات النيتروجين والأكسجين بامتصاص الإشعاع (أو ما يعرف باللون) وبعدها يعكسه في كل الاتجاهات، وعند حدوث ذلك تتوقف شدة الضوء ويختلف طوله الموجي (المسبب للون)، بالتالي يظهر لنا لون مختلف عندما تختلف زوايا المشاهدة، فالوقوف بزاوية 90 درجة تمنحنا لوناً مختلفاً غير اللون الذي نشاهدة عن الرؤية من زاوية 120 درجة مثلاً، لذلك نشاهد الشمس بلونها الأحمر عندما نوجد في محور الإضاءة، ونشاهد اللون الأزرق عندما نوجد في المحور العمودي على محور الإضاءة، وبعد أن يصطدم الضوء الصادر مع الجزيئات الموجودة في الهواء (الأكسجن والنيتروجين) وتستمر هذه الظاهرة بالتكرار، فإن الضوء الصادر يتجه نحو الإضاءة ويكون غنياً باللون الأحمر، وبعكسه فإن اللون الصادر عن الجانب يكون أغنى باللون الأزرق، وبهذا يتم تفسير مشاهدتنا للون السماء الأزرق.
أما في حالة كوننا نعيش في كوكب لا يحتوي على الغلاف الجوي، فلن يحدث أي انحراف لأشعة الشمس، وبالتالي ستكون الشمس ذات لون أسود عند مشاهدتها، وستبدو النجوم والقمر هي فقط الأجسام المضيئة في السماء.
سبب حمرة غروب الشمس
عندما ننظر لغروب الشمس نكون في اتجاه محور الإضاءة نفسه، بالتالي بحسب ما ذكر سابقاً فإن الضوء الصادر يكون غنياً باللون الأحمر وفقيراً جداً باللون الأزرق، فينتج عن ذلك مشاهدتنا للشمس بدرجة احمرار أكثر من حقيقتها، كما أن سماكة الغلاف الجوي المحيط بالأرض في فترة الصباح يكون صغيراً، وحين غروب الشمس تزداد هذه السماكة فيبدو التأثير واضحاً باختلاف سماكة الغلاف الجوي، فتبدو لنا أن الشمس ذات لون أحمر والجو أيضاً يبدو باللون نفسه.
ما هو الشعاع الأخضر
عند توفر الظروف الجوية الملائمة يكون بالإمكان مشاهدة شعاع أخضر اللون حين الغروب وقبيل اختفاء الشمس، وذلك بشكل مباشر في الأفق.
