ربما تساءلت يوما عن السماء ولماذا نراها باللون الأزرق؟ والجواب يكمن في سؤال آخر، عن كيفية رؤيتنا لقوس قزح عندما تشرق الشمس أثناء وبعد هطول الأمطار.

ويعرف قوس قزح بأنه ظاهرة طبيعية فيزيائية ناتجة عن انكسار وتحلل ضوء الشمس عند المرور من خلال قطرة ماء المطر. وينتج لون السماء الأزرق عن كيفية مرور الضوء عبر الهواء، ولفهم سبب رؤيتنا له، فنحن بحاجة إلى درس فيزيائي قصير حول كيفية رؤيتنا للضوء.

فعندما يصل ضوء الشمس إلى الغلاف الجوي للأرض، يتناثر عبر جزيئات النيتروجين الصغيرة وجزيئات الأوكسيجين الموجودة في الهواء.

ويتكون ضوء الشمس من مجموعة ألوان تبدو بيضاء عندما نراها معا، ولذلك عندما يتشتت الضوء أو ينكسر، نرى ألوانا مختلفة.

وتتناثر الألوان ذات الأطوال الموجية الأقصر، وهي البنفسجي والأزرق، وذلك عندما تصطدم بجزيئات الهواء، فينتشر بذلك اللون الأزرق في الجو، بينما تمر باقي الألوان ذات الموجات الضوئية الأطول دون أن تنتشر.

ويتبادر لنا سؤال آخر هنا، وهو: لماذا لا نرى اللون البنفسجي بدلا من الأزرق؟ وتكمن الإجابة في أن أعيننا أكثر حساسية للون الأزرق، ولأن بعض الضوء البنفسجي يُمتص في الغلاف الجوي العلوي.
أما السبب في عدم قدرتنا على رؤية النجوم خلال النهار، فذلك يعود إلى أن الأزرق الذي يعطي السماء لونها يعد أكثر إشراقا.

ومن المفاهيم الخاطئة الشائعة هي أن البحر أزرق لأنه يعكس السماء الزرقاء، وفي الواقع إن البحر أزرق لأسباب مماثلة لما يحدث في السماء، فعندما يصل ضوء الشمس إلى المحيط، فإن الأطوال الموجية الأطول وهي الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر تُمتص بشكل يجعل اللون الأزرق هو الطاغي.

والجدير بالذكر أنه عند شروق الشمس وغروبها، يميل لون السماء إلى الحمرة، ويعود ذلك لأن الشمس في فترة الشروق والغروب تكون أبعد ظاهريا عن الأرض، بحيث يكون الضوء الأحمر ذو الطول الموجي الكبير هو الضوء الذي يتشتت أولا ويتمكن من اختراق الطبقات المنخفضة في الغلاف الجوي، فضلا عن أن كلا من الغبار والأدخنة والتلوث عوامل تساهم في حدوث تشتيت إضافي للضوء الأحمر، لذلك نرى السماء أكثر حمرة عند المغيب منها عند الشروق.

في بعض الأحيان تظهر السّماء رماديّة؛ وذلك بسبب وجود قطرات من الماء على شكل سُحُب، أو رطوبة في الغلاف الجوي، فتعمل قطرات الماء على عكس جميع ألوان الطيف؛ ممّا يعني أنّنا نرى ضوء أبيض باهت، كالضوء الأبيض عند مروره من خلال ورقة بيضاء. أما عند شروق الشّمس وغروبها، فيميل لون السّماء إلى الحُمرة، ويعود ذلك لأنّ الشّمس في فترة الشّروق والغروب تكون أبعد ظاهرياً عن الأرض، لذلك يكون الضّوء الأحمر ذو الطول الموجي الكبير هو الضّوء الذي يتشتت أولاً ويتمكّن من اختراق الطبقات المنخفضة في الغلاف الجوي، ومن الجدير بالذّكر أنّ كلّاً من الغبار والأدخنة والتّلوث يساهم في حدوث تشتيت إضافي للضوء الأحمر، لذا؛ نجد السّماء أكثر حُمرة عند المغيب منها عند الشّروق؛ بفعل تراكم الدّخان والغبار خلال ساعات النّهار المُتأخّرة مُقارنةً بساعات الليل المُتأخرة والفجر؛ أي قبل شروق الشّمس بقليل.