Kadang-kadang pertanyaan-pertanyaan paling sederhana paling sukar dijawab. Para ilmuwan telah mengajukan banyak penjelasan selama sekian tahun tentang mengapa langit biru. Tetapi yang terbaik datang dari Lord John Rayleigh, seorang ilmuwan Inggris, hampir 100 tahun lalu.
Kita mulai dari awal. Sinar matahari yang menerangi langit siang berwarna putih-jadi langit harusnya putih cemerlang, kan? Agar langit menjadi biru, pasti sesuatu terjadi pada cahaya saat melewati atmosfir Bumi.
Sinar putih terbuang dari pelangi warna. Kita dapat melihat pelangi ini ketika kita melihat cahaya melalui prisma. Prisma mengurai cahaya menjadi barisan warna: merah, jingga, kuning, hijau, biru, dan ungu. Bersama-sama, mereka menjadi cahaya yang kita lihat sebagai putih.
Jadi saat sinar putih memancar masuk dari Matahari, sesuatu pasti memecahkan cahaya itu menjadi warna-warnanya. Kemudian, dengan suatu cara, bagian biru dari cahaya menenggelamkan semua warna lainnya.
Udara yang menyelimuti Bumi terdiri dari gas-gas nitrogen, oksigen, argon, dan lain-lain bercampur dengan uap air dan kristal es. Juga ada debu dan polutan kimia, dan jauh di atas ada lapisan ozon. Semua bagian udara ini telah dituduh sebagai penyebab langit biru.
Sebagai contoh, baik air dan ozon cenderung menyerap cahaya kemerahan, membiarkan cahaya yang lebih biru untuk lewat. Mungkin, pikir beberapa ilmuwan, ini menyebabkan langit biru.
Tetapi ternyata tidak terdapat cukup air dan ozon untuk menyerap jumlah cahaya merah untuk membuat langit menjadi biru.
Tahun 1869, John Tyndall, seorang ahli fisika Inggris,berpendapat bahwa debu dan partikel-partikel lain di udara mengurai cahaya, dan biru keluar paling kuat. Untuk membuktikan gagasannya, ia membuat kabut asap dan kemudian menyorotkan berkas cahaya putih menembusnya. Di lihat dari samping, kabut asap itu menjadi biru tua.
Tyndall memutuskan bahwa jika langit diisi dengan udara bersih yang sempurna, cahaya putih akan lewat tanpa terurai. Udara murni seharusnya menghasilkan cahaya putih yang cemerlang.
Mulanya, Rayleigh juga mempercayai ini, tetapi tidak untuk waktu lama. Tahun 1899, ia menerbitkan penjelasannya sendiri: Udara itu sendiri, bukan debu atau kabut asap, kata Rayleigh, yang mengubah langit menjadi biru.
Inilah yang terjadi: Sejumlah sinar matahari melewati ruang kosong antara molekul-molekul gas di atmosfir, tiba di tanah sebagai cahaya putih seperti awalnya. Tetapi sinar matahari yang bertabrakan dengan molekul-molekul gas, seperti oksigen, terserap, kemudian disebarkan ke segala arah.
Atom-atom dalam molekul gas menjadi bergejolak oleh cahaya dalam segala panjang gelombang, dari merah sampai ungu, ke "depan", "belakang", dan "sisi-sisi" molekul. Jadi sebagian cahaya langsung ke tanah, sebagian lagi dikirimkan ke angkasa, dan sebagian meluncur kembali ke arah Matahari.
Apa yang ditemukan Rayleigh adalah kecemerlangan cahaya yang muncul tergantung pada warna. Delapan foton cahaya biru muncul untuk setiap satu merah. Jadi cahaya biru yang memancar keluar dari molekul delapan kali lebih terang daripada cahaya merah.
Hasilnya? Cahaya biru yang pekat mengalir pada kita dari semua arah di langit, dari trilyunan molekul gas. Langit tidak "murni" biru, karena warna-warna lain juga mencapai mata kita. Tetapi sangat samar, ditenggelamkan oleh biru yang sangat cerah.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar