Каждый день мы видим над головой удивительное зрелище - бескрайнюю синеву, которая резко контрастирует с чернотой ночного неба. Но почему днем небо голубое? И почему ночью оно выглядит совсем иначе, открывая взору звезды на фоне темноты?
История вопроса: откуда взялась загадка голубого неба
Еще в 16 веке астроном Томас Диггс заинтересовался этой проблемой. Он считал, что количество звезд во Вселенной бесконечно. Значит, небо должно быть ярко освещено со всех сторон. Но на практике этого не происходит.
Если небо переполнено бесконечным числом звезд, размышлял Диггс, то звезды должны быть везде, куда бы мы ни посмотрели. Покрытое удаленными солнцами небо ослепляло бы нас ярким светом. Но этого не происходит.
Позднее эту проблему стали называть парадоксом Ольберса - по имени немецкого астронома 19 века Вильгельма Ольберса, который тоже много лет размышлял над этим вопросом. Ученый предлагал разные гипотезы, например, что свет звезд блокируется межзвездной пылью. Но ни одна из его теорий не выдержала проверки временем.
Основные объяснения того времени
- Удаленные звезды светят слишком слабо
- Свет поглощается пылью в космосе
- Небо закрывают облака
Ни одна из этих гипотез не объясняла, почему ночное небо все же остается темным. Загадка так и не была разгадана вплоть до 20 века, когда появились новые данные о строении Вселенной.
Современная наука о цвете неба и космоса
Согласно современным представлениям, причина кроется в особенностях атмосферы нашей планеты. Дело в том, что солнечный свет неоднороден - он состоит из волн разной длины и цвета. Попадая в атмосферу, эти лучи по-разному рассеиваются в зависимости от своих характеристик.
Почему голубой свет лучше рассеивается в атмосфере
Фиолетовые, синие и голубые волны имеют небольшую длину и легко отклоняются от прямого пути при взаимодействии с молекулами воздуха. В то время как более длинные красные, оранжевые и желтые лучи проходят сквозь атмосферу практически без изменений.
В результате голубой цвет как бы «разливается» по всему небосводу, придавая ему характерную синеву. А остальные оттенки солнечного спектра мы можем наблюдать, только глядя прямо на солнце.
Зависимость от угла падения света
Когда свет падает на атмосферу под углом, например во время восхода или заката, его путь через воздушную среду увеличивается. Поэтому коротковолновые лучи успевают полностью рассеяться, а до нас долетает только длинноволновая часть спектра.
Вот почему мы любуемся красными и оранжевыми красками на горизонте в конце дня. А с наступлением ночи небо чернеет, поскольку солнечные лучи вообще перестают до нас доходить.
| Угол падения света | Цвет неба |
| Высоко над горизонтом (днем) | Голубой |
| Низко над горизонтом (утро/вечер) | Красный/оранжевый |
| Нет падающего света (ночь) | Черный |
Таким образом, цвет неба зависит от особенностей освещения, которые меняются в течение суток. А чернота космоса объясняется практически полным отсутствием вещества, способного рассеивать свет звезд.
Итак, теперь мы знаем ответ на вопрос - почему небо голубое если космос черный? Синева обязана своим происхождением земной атмосфере, которая как гигантская призма разлагает белый солнечный свет на составляющие.
