פארוואס דער הימל איז בלוי: אן אסטראנאמישע דערקלערונג
דער בלויער הימל איז איינע פון די נאַטירלעכע שיינקייטן וואָס מיר הנאה האָבן יעדן טאָג. אָבער, האָט איר זיך שוין אַמאָל געוואונדערט פאַרוואָס דער הימל איז בלוי? די פראַגע קען אויסזען פּשוט, אָבער די וויסנשאַפטלעכע ענטפער נעמט אַרײַן גאַנץ טיפע פיזישע באַגריפן. אין דעם אַרטיקל וועלן מיר אויספאָרשן עטלעכע אַסטראָנאָמישע דערקלערונגען פֿאַר דעם דערשיינונג און פֿאַרשטיין וואָס פּאַסירט טאַקע אין דער ערד'ס אַטמאָספֿערע צו מאַכן דעם הימל אויסזען בלוי.
גרונטלעכע פּרינציפּן פון ליכט און ליכט פּראָפּאַגאַציע
כדי צו פֿאַרשטיין פֿאַרוואָס דער הימל איז בלוי, מוזן מיר ערשט פֿאַרשטיין עטלעכע גרונט־פּרינציפּן וועגן ליכט. ליכט קומט אין פֿאַרשידענע כוואַליע־לענג, יעדע פֿון וועלכע דעפֿינירט אַ ספּעציפֿישן קאָליר. ווײַס ליכט פֿון דער זון איז אין פאַקט צוזאַמענגעשטעלט פֿון אַ ספּעקטרום פֿון פֿאַרשידענע קאָלירן, וואָס ווען זיי ווערן קאָמבינירט, דערשייַנען ווײַס פֿאַר אונדזערע אויגן. דאָס קען מען זען אין רעגנבויגנס, וואָס דערשייַנען ווען זונשײַן ווערט געטיילט דורך וואַסער־טראָפּנס אין דער אַטמאָספֿערע.
איינע פון די יסודות'דיגע פרינציפן אין דער פיזיק פון ליכט איז א פענאמען באקאנט אלס צעשפרייטונג. ליכט צעשפרייטונג פאסירט ווען ליכט כוואליעס קאלידירן מיט קליינע טיילכלעך אין דער אטמאספערע, ווי גאז מאלעקולן און שטויב טיילכלעך. די צעשפרייטונג קען פאסירן אין פארשידענע פארמען, אבער איינע פון די וויכטיגסטע אין דעם קאנטעקסט פון בלויע הימלען איז באקאנט אלס ריילי צעשפרייטונג.
ריילי סקאַטערינג
דזשאן וויליאם סטראט, בעסער באקאנט אלס לארד ריילי, איז געווען דער וויסנשאפטלער וואס האט דער ערשטער געגעבן א מאטעמאטישע דערקלערונג פארן צעשפרייטן ליכט דורך קליינע טיילכלעך. די דערשיינונג ווערט היינט גערופן ריילי צעשפרייטונג. ריילי צעשפרייטונג דערקלערט ווי ליכט גייט דורך פארשידענע צעשפרייטונג לויט איר כוואליע לענג. ריילי צעשפרייטונג איז מער עפעקטיוו פאר קירצערע כוואליע לענג, ווי בלוי און וויאלעט, ווי פאר לענגערע כוואליע לענג, ווי רויט און געל.
ווייל גאז מאלעקולן אין דער ערד'ס אטמאספערע (ספעציעל שטיקשטאף און זויערשטאף) פארשפרייטן בלוי ליכט מער עפעקטיוו, ווערט די קאליר מער דאמינאנט בעת'ן טאג ווען דירעקטע זונשייַן דערגרייכט אונדזער אטמאספערע. דאס ענטפערט בעיקר די פראגע פארוואס דער הימל דערשיינט בלוי בעת'ן טאג.
פארוואס נישט וויאָלעט?
וואָס וועגן דעם קאָליר וויאָלעט? וויאָלעט האט אויך אַ קורצע כוואַליע-לענג און ווערט דעריבער צעשפּרייט דורך גאַז-מאַלעקולן אין דער אַטמאָספֿערע. אָבער, די סיבה פאַרוואָס מיר זען נישט קיין וויאָלעטן הימל איז פֿאַר צוויי הויפּט סיבות. ערשטנס, דאָס מענטשלעכע אויג איז מער סענסיטיוו צו בלוי ווי וויאָלעט. אונדזערע רעטינאַס אַנטהאַלטן דריי טיפּן קאָנוס-צעלן, יעדע סענסיטיוו צו רויט, גרין און בלוי. בלוי-סענסיטיווע קאָנוס-צעלן זענען אויך עפּעס סענסיטיוו צו וויאָלעט, אָבער נישט אַזוי פיל ווי זייער סענסיטיוויטעט צו בלוי.
צווייטנס, רוב פון דער זון'ס וויאָלעט ליכט ווערט אַבזאָרבירט דורך דער אָזאָן שיכט אין דער אויבערשטער אַטמאָספער. דאָס מיינט אַז פיל ווייניקער וויאָלעט ליכט דערגרייכט די ערד'ס ייבערפלאַך ווי בלוי ליכט, וואָס מאַכט דעם הימל אויסזען בלוי פֿאַר אונדז.
פאַרנאַכט און זונ - אָנהייב עפֿעקטן
ביי זונ-אונטערגאַנג אָדער זונ-אויפֿגאַנג זעען מיר אָפט ספּעקטרום קאָלירן ווי רויט, אָראַנדזש און געל אין הימל. דאָס פּאַסירט ווייל די זון'ס נידעריקע פּאָזיציע אויפן האָריזאָנט מיינט אַז איר ליכט מוז דורכגיין אַ דיקערע שיכט אַטמאָספֿערע ווי ווען די זון איז אין איר זעניט. בעת דעם לענגערן וועג ווערט אַ סך פֿון דעם בלויען און וויאָלעטן ליכט צעשפּרייט אַוועק פֿון אונדזער זיכט-ליניע, לאָזנדיק מער פֿון די ווייניקער צעשפּרייטע רויטע און אָראַנדזש כוואַליע-לענג דערגרייכן אונדזערע אויגן.
די דערשיינונג קען אויך דערקלערט ווערן דורך דעם פרינציפ פון Mie סקאַטערינג, וואָס באַשרײַבט די סקאַטערינג פון ליכט דורך גרויסע פּאַרטיקלען אין דער אַטמאָספער ווי שטויב, רויך און וואַסער טראָפּנס. Mie סקאַטערינג האט נישט קיין כוואַליע-לענג פּרעפֿערענץ ווי Rayleigh סקאַטערינג, אָבער די גרויסע פּאַרטיקלען זענען מער עפעקטיוו ביי לענגערע כוואַליע-לענג, אַזוי אונטערשטרייַכנדיק די רויטע און אָראַנדזשע פארבן בעת פאַרנאַכט און אויפגאַנג.
הימל קאָליר וועריאַציעס אויף אַנדערע פּלאַנעטן
אינטערעסאנט, די קאליר פון הימל אויף דער ערד איז נישט קיין אוניווערסאלע דערשיינונג. די הימלען אויף אנדערע פלאנעטן אין דער זון סיסטעם קענען האבן אנדערע קאלירן צוליב פארשידענע אטמאספערע קאמפאזיציעס און טיילכעל געדיכטקייטן. למשל, דער הימל אויף מארס קוקט אויס רויטלעך, און עטליכע זונשייַן אויף דער פלאנעט'ס ייבערפלאך קוקט אויס ראָזעווע. דאס ווערט געפֿירט דורך רויטע שטויב טיילכלעך וואָס פילן די מאַרסיאַנישע אטמאספערע און צעשפּרייטן ליכט אין פארשידענע וועגן.
אויף דער אנדערער האַנט, טיטאַן, איינער פון סאַטורן'ס לבנות, האט אַ דיקע אַטמאָספער און אַ מעטאַן-רייַך נעפּל. זונשייַן וואָס גייט דורך טיטאַן'ס אַטמאָספער ווערט צעשפּרייט דורך די מעטאַן פּאַרטיקלען, וואָס פּראָדוצירט אַ ברוינלעך-אָראַנדזש קאָליר אין הימל.
קעסימפּולאַן
א בלויער הימל איז דער רעזולטאַט פון א קאָמפּליצירטער אינטעראַקציע צווישן זונשייַן און דער ערד'ס אַטמאָספער. דער פּרינציפּ פון ריילי צעשפּרייטונג דערקלערט פארוואס בלוי ליכט ווערט מער צעשפּרייט דורך אַטמאָספערישע גאַז מאָלעקולן, בשעת די סענסיטיוויטי פון דעם מענטשלעכן אויג און די פילטערינג פון וויאָלעט ליכט דורך דער אָזאָן שיכט דערקלערן פארוואס אונדזער הימלען דערשייַנען נישט וויאָלעט. די דערשיינונג דערמאָנט אונדז די וואונדער פון פיזיק און די שיינקייט פון נאַטור וואָס מיר זען יעדן טאָג, דעמאָנסטרירנדיק אַז וויסנשאַפטלעכע וויסן קען פֿאַרבעסערן אונדזער אָפּשאַצונג פון די לכאורה פּשוטע רעאַליטעטן אַרום אונדז.
די דערשיינונג אינספּירירט אונדז אויך צו קוקן טיפער און פרעגן וועגן אנדערע אַספּעקטן פון אונדזער אוניווערס, אַרייַנגערעכנט ווי די פּרינציפּן וואָס מיר לערנען אויף דער ערד קענען ווערן געווענדט צו פֿאַרשטיין אַטמאָספערישע און הימלישע באַדינגונגען אויף אנדערע פּלאַנעטן און לבנות אין אונדזער זונ סיסטעם . דורך טיפערע פאָרשונג און אויספאָרשונג קענען מיר ווייטער פֿאַרשטיין די שיינקייט און קאָמפּלעקסיטעט פון דער אוניווערס.
