Gökyüzü neden mavi..

Güneşten gelen ışığın bir kısmı atmosferde moleküllerden ve diğer küçük parçacıklardan saçılır. Gökyüzüne parlaklığını ve rengini veren bu saçılan ışıktır. Rayleigh dağılımı dalga boyunun dördüncü kuvvetiyle ters orantılıdır, bu yüzden kısa dalga boyunda olan mor ve mavi ışık uzun dalga boyundaki sarı ve özellikle kırmızı ışıktan daha fazla saçılır. Ortaya çıkan renk, soluk mavi, aslında tüm saçılan renklerin, temel olarak mavi ve yeşilin, bir ortalamasıdır. Mor ışık, yüksek oranda saçılsa da, solar spektrumun küçük bir bileşeni olduğundan insan gözüyle verimli olarak algılanamaz. Bunun tersine, güneşe direk bakıldığında, dağılıma uğramayan renkler - uzun dalga boyundaki kırmızı ve sarı ışık – görülebilir, bu da güneşe sarımsı bir ton verir. Uzaydan bakıldığında ise gökyüzü siyah ve güneş beyazdır.

Güneş, ufkun yakınındayken ışığının kırmızılaşması daha yoğundur, çünkü ışığın içinden geçmesi gereken havanın hacmi, güneşin tepede olduğu zamankinden daha çoktur. Bu yüzden Rayleigh efekti artar, gözlemciye ulaşırken tüm mavi ışık yok olur. Geriye kalan dağılıma uğramamış ışık ise daha çok uzun dalgaboyunda olduğundan turuncu görünür.

Rayleigh dağılımı temel olarak ışığın havadaki moleküllerle etkileşimiyle olur. Tamamen ‘optik’ ve makroskobik bir açıdan söylersek, mavi gökyüzü mikroskobik yoğunluk dalgalanmalarından ileri gelir, bu dalgalanma ise havayı oluşturan moleküllerin rastgele hareketi ile meydana gelir. (daha detaya girdiğimizde optik fononlarlardan kaynaklandığını tespit ederiz). Daha yoğun veya daha az yoğun bir bölgenin kırıcılık endeksi farklıdır, bu yüzden kırılmaya uğrayan ışığı rastgele yönlerde dağıtan kısa ömürlü bir parçacık gibi davranır. 

Dağılımın bir kısmı sülfat parçacıkları tarafından gerçekleştirilir. Büyük yanardağ patlamaları ile atmosfere yayılan sülfat gazının, yıllar sonra bile stratosfere sülfat yüklenmesi sonucu bir miktar daha açık renk mavi oluşumuna neden olmuştur.

Işık kirliliğinin az olduğu bölgelerde ayışığının olduğu gecelerde gökyüzü mavidir, çünkü aydan gelen ışık, biraz daha düşük renk sıcaklığı olan, güneş ışığının yansımasıdır. Fakat ayışığı olan gökyüzü mavi olarak algılanmaz, çünkü düşük ışık seviyesinde insan görüşü temel olarak çubuk hücrelerinden gelir, ki bu da renk algısı yaratmaz.

İnsan yaşamına anlam yükleme eğiliminde olduğundan; mavi gökyüzüne özgürlük-huzur gibi anlamlar yüklerken; gün batımlarına ise romantizm duygusunu yükler. Oysa olan biten herşey fizik-matematik ve kimyasal tepkimelerdir yani bilimin ta kendisidir. Relatif olarak uydurma bir gerçeklik tanımlayıp, bu gerçekliğe anlamlar yüklemek insanın genelde cahilliğinin eserleridir. Oysa bilen insan, gözlemlediklerini bilir ve bu devasa boyuttaki sisteme saygı ve hayranlık duyar.

Gökyüzünüz mavi, aklınız bilimle esen kalın..