למה השמיים כחולים ביום ואדומים בשקיעה? התשובה היא אותה תופעה בדיוק, וזה גאוני

שאלה שכל ילד שואל, ושמעטים מבוגרים יודעים לענות עליה נכון. מסתבר שהכחול של הצהריים והאדום של השקיעה הם שני צדדים של אותו טריק אופטי, והוא נושא שם של פיזיקאי שזכה בנובל.

מאת מערכת DailyPulse2 דק׳ קריאה
שיתוף
שקיעה אדומה-כתומה דרמטית בשמיים
צילום: Andrew from Sydney / Flickr (CC BY 2.0)

זו אחת השאלות הכי ילדותיות וגם הכי עמוקות שיש: למה השמיים כחולים? רובנו עונים משהו מעורפל על "השתקפות של הים", וטועים לגמרי. הים בכלל לא קשור. התשובה האמיתית נמצאת באור עצמו, והיא יפהפייה.

אור השמש נראה לנו לבן, אבל הוא בעצם תערובת של כל צבעי הקשת. לכל צבע יש "אורך גל" משלו: הכחול והסגול הם הגלים הקצרים והקופצניים, האדום והכתום הם הארוכים והרגועים. וברגע שהאור הזה פוגש את האטמוספירה: מתחיל הקסם.

אז מה הופך את הצהריים לכחולים?

כשהאור הלבן חודר לאטמוספירה, הוא מתנגש במולקולות זעירות של אוויר. הגלים הקצרים: הכחול, מתפזרים על ידיהן הרבה יותר חזק מהגלים הארוכים. כלומר הכחול "מתפזר" לכל עבר בשמיים, ולכן בכל מקום שנביט בו ביום, אנחנו רואים כחול שמגיע אלינו מכל הכיוונים. התופעה נקראת פיזור ריילי, על שם הפיזיקאי הבריטי לורד ריילי, שזכה בפרס נובל לפיזיקה ב-1904.

ולמה לא סגול, שגליו אפילו קצרים יותר? כי השמש פולטת פחות סגול, והעין שלנו רגישה יותר לכחול. אז הכחול מנצח.

ואם זה כך: למה השקיעה אדומה?

כאן ההברקה. בשקיעה השמש נמוכה, והאור שלה נאלץ לחצות הרבה יותר אטמוספירה לפני שיגיע לעין: דרך פי כמה וכמה ארוכה יותר מאשר בצהריים. במסע הארוך הזה, כל הכחול כבר "בוזבז" ופוזר הצידה הרבה לפני שהגיע אלינו, ונותרים רק הגלים הארוכים שמצליחים להגיע עד הסוף: האדום והכתום. אותה תופעה בדיוק, פיזור, רק שעכשיו היא מצלצלת לנו באדום.

מה כדאי לקחת מזה

הכחול של אחר הצהריים והאדום של הערב אינם שני דברים. הם אותו אור, אותו פיזור, רק בזווית אחרת ובמרחק אחר. בפעם הבאה שתעצרו מול שקיעה אדומה, תזכרו: אתם לא רואים צבע חדש. אתם רואים את כל הכחול שכבר התפזר בדרך, ורק האדום שרד את המסע.

מה כדאי לקחת מזה
צילום: Andrew from Sydney / flickr (BY 2.0)
מה כדאי לקחת מזה
צילום: bonheureux / flickr (BY 2.0)

מקורות ואימות

הכתבה מתבססת על המקורות הראשוניים הבאים. כל קישור מפנה למקור אמיתי וניתן לאימות. מה ידוע ומה עדיין לא מסומן בנפרד, כדי להפריד בין עובדה מבוססת לבין שאלה פתוחה.

מקורות

  1. Why is the sky blue? · מקור · Royal Observatory Greenwich · rmg.co.uk

מה ידוע

  • פיזור ריילי (Rayleigh): אור בעל אורך גל קצר (כחול) מתפזר חזק בהרבה מאור אדום במולקולות האוויר — ולכן השמיים נראים כחולים ביום.
  • בשקיעה האור עובר נתיב ארוך יותר באטמוספרה, הכחול מתפזר החוצה, ונותרים האדום והכתום.

שאלות נפוצות

אז מה הופך את הצהריים לכחולים?
כשהאור הלבן חודר לאטמוספירה, הוא מתנגש במולקולות זעירות של אוויר. הגלים הקצרים: הכחול, מתפזרים על ידיהן הרבה יותר חזק מהגלים הארוכים. כלומר הכחול "מתפזר" לכל עבר בשמיים, ולכן בכל מקום שנביט בו ביום, אנחנו רואים כחול שמגיע אלינו מכל הכיוונים.
ואם זה כך: למה השקיעה אדומה?
כאן ההברקה. בשקיעה השמש נמוכה, והאור שלה נאלץ לחצות הרבה יותר אטמוספירה לפני שיגיע לעין: דרך פי כמה וכמה ארוכה יותר מאשר בצהריים. במסע הארוך הזה, כל הכחול כבר "בוזבז" ופוזר הצידה הרבה לפני שהגיע אלינו, ונותרים רק הגלים הארוכים שמצליחים להגיע עד הסוף: האדום והכתום.
מה כדאי לקחת מזה
הכחול של אחר הצהריים והאדום של הערב אינם שני דברים. הם אותו אור, אותו פיזור, רק בזווית אחרת ובמרחק אחר. בפעם הבאה שתעצרו מול שקיעה אדומה, תזכרו: אתם לא רואים צבע חדש. אתם רואים את כל הכחול שכבר התפזר בדרך, ורק האדום שרד את המסע.

עוד בנושא מדע

הניוזלטר בדרך

הניוזלטר של דיילי פאלס בהקמה. השאירו אימייל ונעדכן אתכם כשהוא יוצא לדרך.

מומלצות במערכת

  1. מאחורי הכותרות'שוב: נזק' מול 'אחרי גרפיטי שמאיים ברצח': שש כותרות על אותה דלת מנופצת
  2. מאחורי הכותרות'במגזר הערבי', 'בגליל' או 'תוך כשעה': שש דרכים לכתוב כותרת על אותו בוקר אלים
  3. מאחורי הכותרותאותו מהלך, שבע כותרות: איך מסגרו אתרי החדשות את יציאת אדלשטיין מהליכוד
  4. מאחורי הכותרותאותו דיווח, שש כותרות: איך מסגרו אתרי החדשות את הפרסום על אזהרות ארה"ב לאיראן
  5. מאחורי הכותרותאותה אמירה, שש כותרות: איך מסגרו אתרי החדשות את דברי שר החוץ הטורקי ואת התגובה הישראלית
  6. מאחורי הכותרותאותה הלוויה, שש כותרות: איך מסגרו אתרי החדשות את פתיחת מסע ההלוויה של חמינאי

עוד מהמערכת

מומלצים

תוכן מקודם