Modré nebe

Proč je nebe modré?

Modrou barvu nebe považujeme obvykle za samozřejmost a spojujeme ji s přítomností kyslíku. Jaká je její fyzikální podstata?

Modré nebe Nebeská modř bývala odedávna chápána jako symbol božských sil. Na Blízkém východě se tradovala představa, že země je obklopena oceánem, za nímž leží smaragdová hora Kaf, sídlo bohů. Hora je člověku nedostupná, můžeme však pozorovat její modravý odraz na nebi.

Nebeský bůh Mavu, uctívaný západoafrickým národem Ewe, má modré roucho zdobené občas bílými obláčky. Do modré se oblékal rovněž germánský bůh Wotan. Ve středověku byla modrá barvou Panny Marie a měla symbolizovat její čistotu, podobnou bezoblačnému nebi.

Barva nebe v minulosti

Plynný obal Země nebyl od počátku stejný jako dnes. Teprve dlouhodobé působení bakterií a zelených rostlin radikálně změnilo původní bezkyslíkovou atmosféru. Až když byl podíl kyslíku již dostatečný a vytvořila se ochranná ozonová vrstva, získalo nebe naší planety svou typickou modrou barvu. Tehdy také mohli živočichové bez obav vystoupit z oceánů a osídlovat kontinenty.

Proč je nebe Modré?

Jako první se pokusil o vysvětlení modré barvy nebe dvaadvacetiletý Leonardo da Vinci v roce 1474. Správně postřehl, že vzdálené hory se jeví jako namodralé a sytost jejich modři s odstupem roste. Modrý je tedy vzduch a jeho silná vrstva působí jako modré sklíčko, přes které se díváme na okolní předměty, tedy i do tmavého vesmíru. Při dalším zkoumání problému zjistil, že podobné modré zbarvení má osvětlený kouř před tmavým pozadím. Atmosféra podle něho tedy obsahuje drobné částečky podobné kouři, které zachycují sluneční světlo a proti tmavému pozadí se jeví jako modré. Tento postřeh je v zásadě správný a má dodnes svou platnost.

O dvě stě let později konal Isaac Newton pokusy se spektrálním rozkladem světla a postavil na něm svou fyzikální teorii barev. Thomas Young objevil v roce 1801 vlnovou podstatu světla a pochopil, že barva je dána konkrétní vlnovou délkou. Ultramarínové nebeské modři přísluší vlnová délka 475 miliardtin metru.

Moderní fyzika vysvětluje modrou barvu nebe

V polovině devatenáctého století experimentoval německý fyzik Brücke s jemnými částicemi pryskyřice. Při určité mikroskopické velikosti se částice rozptýlené rovnoměrně ve vodě jevily jako nebesky modré.

Fyzikální podstatu tohoto jevu popsal teprve mladý fyzik John William Strutt, pozdější lord Rayleigh, v roce 1871. Jev nazývaný dnes jako Rayleighův rozptyl světla je způsoben rozkmitáním velmi jemné částice světelným paprskem. Částice přitom přijímá určitou energii a vzápětí ji vyzáří v podobě světelného záření vysílaného rovnoměrně do všech stran. Podle Rayleighových výpočtů je krátkovlnné modré záření rozptylováno desetkrát silněji než červené. Výslednou barvou je právě nebeská ultramarínová modř.

V důsledku rozptylu se dvacet procent slunečního záření rozloží pravidelně po nebi a vytváří tím celkový efekt denního světla. Na nebeských tělesech bez atmosféry (například Měsíc) se nebe jeví jako zcela černé. Sluneční světlo se rozptylem oslabuje a z tohoto oslabení lze spočítat počet částic, které se rozptylu účastní. Na úrovni mořské hladiny to představuje 27 trilionů částic v každém kubickém centimetru atmosféry, což přesně odpovídá množství molekul vzduchu.

Modrá barva nebe v ohrožení

Znamená to tedy, že rozptyl způsobují všechny molekuly vzduchu, nejen kyslík, ale rovněž další složky, především dusík. Pokud by hustota molekul v atmosféře byla nižší, byla by výsledná barva jasnější a tmavší. Při vyšší koncentraci by nebe vybledlo. Správnou koncentraci udržují rostliny, které odebírají oxid uhličitý a vodní páry a dodávají kyslík. Právě tento pochod napomohl v dávných dobách vytvoření dnešního složení atmosféry a tedy i dnešní modré barvě nebe.

Modrá barva nebe je však opět ohrožena, a to průmyslovou činností člověka. Obyvatelé velkých aglomerací již sotva vidí nad hlavou něco jiného než smogový povlak. Spalování fosilních paliv narušuje dosaženou rovnováhu a tak spolu s možným skleníkovým efektem nám hrozí i ztráta modrého nebe nad hlavami.

Další články

Barvy ovlivňují náš život, vyvolávají nejrůznější pocity. Barev existuje velké množství, včetně modré barvy, kterou má nebe. Pro všechny barvy nemáme ani pojmenování.
Vývěsní štíty různých barev od bílé, před modrou a červenou až k černé, lákaly návštěvníky k posezení u dobrého jídla a pití.
Galion, ozdobně zakončená příď lodi, nesoucí vyřezávané ženské nebo zvířecí postavy hýřící pestrými barvami, dodával starým dřevěným plavidlům osobité kouzlo.
Tetování se dnes mimo nejrozšířenější černé a modré vytváří v celé paletě dalších barev. Drobné kapičky barvy, které zanáší tetovací jehla do škáry, se usazují v buňkách a tělo je po čase obklopí ochranným kolagenem.
Rostliny a lidé - Stále častěji řada lidí dává přednost při zařizování bytu bohaté zeleni před drahým nábytkem.
Vesmír ve tvaru trychtýře
Bez černý, červený a chebdí.
Lidské oko má gen z medúzy - Zrakem vnímáme barvy a přijímáme zhruba tři čtvrtiny všech vjemů z okolí. Jak jsme ale k našim očím vlastně přišli? Na tuto otázku hledají odpověď i čeští vědci.

Modrou barvu nebe obvykle považujeme za samozřejmost a spojujeme ji s přítomností kyslíku.

Informační stránky Yin.cz Jak Google využívá data, když používáte weby nebo aplikace našich partnerů