Una dintre întrebările eterne, considerate de mult fără răspuns, este ceea ce face ca cerul să arate albastru. Știința modernă și înțelegerea undelor de lumină au oferit un răspuns, deși multe răspunsuri false sunt încă populare. Ceea ce face ca cerul să arate albastru este rezultatul împrăștierii electromagnetice, folosind lumina de la soare și particulele atmosferei Pământului.
Pentru a înțelege ce face ca cerul să arate albastru, trebuie să înțelegeți cum funcționează undele luminoase. O undă de lumină este un câmp de energie vibrant care se deplasează în valuri. Distanța de la o undă la alta se numește lungime de undă și determină culoarea luminii. Lumina de la soare conține toate culorile diferite; toate se amestecă împreună pentru a forma o lumină albă care călătorește în linie dreaptă până când se ciocnește de ceva. În funcție de obiectul cu care se lovește, lumina poate fi divizată în diferite lungimi de unde luminoase. Cele mai scurte unde de lumină corespund culorilor albastre și violete, care au, de asemenea, cea mai conținută energie și cea mai mare frecvență.
Când o undă de lumină lovește o particulă de gaz, cum ar fi cele care formează atmosfera din jurul Pământului, particula poate absorbi o parte din energia undei. Indiferent de energia pe care o absoarbe particula, ea radiază sau reflectă. Deoarece au cea mai mare frecvență, undele de lumină albastră sunt mult mai des absorbite decât însoțitorii lor mai lenți și mai puțin energici.
Răstirea Rayleigh, un proces numit după omul de știință englez care a descoperit-o, descrie ceea ce face ca cerul să arate albastru. Datorită texturilor microscopice de pe suprafețele particulelor atmosferei, lumina albastră absorbită nu radiază sau se reflectă doar într-o direcție, ci scapă în tot felul de direcții. Pe măsură ce te uiți la cer, vezi lumina împrăștiată în timp ce sare în jurul atmosferei.
Imprăștirea Rayleigh descrie, de asemenea, de ce cerul pare să se deschidă la o culoare spre orizont. Pentru că privești cerul mult mai departe, undele de lumină trec prin mai mult aer pentru a ajunge la tine. Cu cât privești mai departe, cu atât împrăștierea devine mai puțin concentrată, provocând nuanțe de albastru mai deschis lângă marginea orizontului.
Dacă vă întrebați de ce, la răsărit sau la apus, cerul devine roșu și portocaliu, acesta este și un proces de împrăștiere. Când soarele este aproape de orizont, trebuie să treacă prin mult mai multă atmosferă. Așa cum o face, undele de lumină mai lungi care trec prin straturile mai subțiri ale atmosferei sunt singurele unde care nu sunt complet difuzate de împrăștiere. Undele de lumină mai lungi alcătuiesc culorile portocalii și roșii, așa că aceasta este lumina care devine vizibilă la răsărit și apus.
Explicațiile false populare sugerează că cerul este albastru deoarece lumina se reflectă în oceanele albastre. De fapt, funcționează invers. Ceea ce face ca oceanul să arate albastru este același lucru care face ca cerul să arate albastru. Oceanul reflectă culoarea cerului, așa că dacă cerul este împrăștiat cu lumină albastră, particulele din ocean vor primi și împrăștia în mare parte lumină albastră.