بۆچی ئاسمان شینە؟

لە نیوەڕۆیەکی بەهاردا لەسەر باڵکۆنەکەت دانیشتوویت و سەیری ئاسمان دەکەیت، بەڵام تا ئێستا بیرت لەوە کردۆتەوە کە ئاسمان بۆچی شینە؟ بۆ وەڵامدانەوەی ئەم پرسیارە پێویستە لە سروشتی تیشکی خۆر تێبگەیت کە چۆن کارلێک دەکات لەگەڵ ئەو مۆلیکولانەی کە بەرگەهەوای دەوروبەری زەوی پێکدەهێنن. لەم بابەتەدا بە زاراوەیەکی سادە وەڵامی ئەو پرسیارە دەدەینەوە کە بۆچی ئاسمان شینە؟ بۆ وەڵامدانەوەی ئەم پرسیارە سەرەتا باس لە کارلێکی ڕووناکی لەگەڵ ماددە و جۆرەکانی پەرشوبڵاوی دەکەین.

بۆچی ئاسمان شینە؟

بۆ وەڵامدانەوەی ئەو پرسیارەی کە بۆچی ئاسمان شینە، پێویستە چەمکە فیزیاییەکانی وەک شەپۆلی کارۆموگناتیسی، کارلێکی ڕووناکی لەگەڵ ماددە و پەرشوبڵاوی ڕەیلی بزانین. بەڵام بە زاراوەیەکی سادە، ڕووناکی شین، بەهۆی کورتتربوونی درێژی شەپۆلەکەی لە ڕەنگەکانی تر، زیاتر لەلایەن تەنۆلکەکانی ناو بەرگەهەوای زەوی بڵاودەبێتەوە و دەگاتە چاوەکانمان. لەم بەشەی خوارەوەدا بە زمانێکی سادە ئاشنا دەبین بەم چەمکە سەرەتاییانە.

شینبوونی ئاسمان لە ڕۆژدا ساڵانێکی زۆر بۆ زۆرێک لە زانا و فەیلەسوف وەک نهێنیەکی چارەسەرنەکراو مابووەوە. نزیکەی دوو سەد ساڵ دوای تاقیکردنەوەکانی پریزمی نیوتن، فیزیازانێک بە ناوی لۆرد ڕەیلی باسی میکانیزمی پەرشوبڵاوی کرد کە وا دەکات ئاسمان شین دەربکەوێت.

لە ساڵانی نێوان تاقیکردنەوەکانی پریزمی نیوتن و پلانی پەرشوبڵاوی ڕەیلی، زاناکان بە وردی چاودێری ئاسمانیان کردووە. بەپێی تێبینییەکانیان ڕەنگی شینی ئاسمان بەردەوام نییە. لە ڕاستیدا کاتێک سەرمان بەرز دەکەینەوە بۆ ئاسمان، وەک شین دەیبینین، کاتێکیش بەرەو ئاسۆ دەڕوانین، ڕەنگی شین مەیلی سپی دەبێت.

هەروەها بە وتەی زانا و هونەرمەندەکان هەندێک مادده، وەک دوکەڵ، کاتێک لە بەرامبەر باکگراوندێکی تاریک دادەنرێن، شین دەردەکەون. ئەمەش لەلایەن لیۆناردۆ داڤینچی لە توێژینەوەکانیدا باسی کردووە. وەک لە وێنەکەدا دیارە، ئەگەر چەند دڵۆپێک شیر بخەیتە ناو پەرداخێک ئاوەوە و بیخەیتە سەر پاشبنەمای تاریک، ئەوا شین دەردەکەوێت.

لە دەوروبەری ساڵی ١٨٧٠ لۆرد ڕەیلی یەکەم کەس بوو کە نیشانی دا کە گەردیلە بچووکەکانی وەک دوکەڵ یان گەردیلەی شیر بەهۆی بڵاوبوونەوەی ڕووناکی شین دەردەکەون. لە ئەنجامدا ئەمانەی خوارەوە سەرەتا کارلێکی ڕووناکی لەگەڵ ماددە ڕوون دەکەنەوە.

کارلێکی ڕووناکی لەگەڵ ماددە بەشێکی گرنگی ژیانی ڕۆژانەمانە. کارلێکی ڕووناکی لەگەڵ ماددەدا تەنها ئەوە نییە کە بۆچی تەنەکان دەبینین، بەڵکو بۆچی وێنەکەمان لە ئاوێنەدا دەبینین، بۆچی ئاو یان ڕۆن ڕەنگاوڕەنگ دەردەکەوێت و بۆچی ئاسمان شینە. بۆ ئەوەی بچینە ناو وردەکارییەکانی کارلێکی ڕووناکی لەگەڵ ماددە، سەرەتا سروشتی ڕووناکی ڕوون دەکەینەوە.

سروشتی ڕووناکی

بەرگەهەوای زەوی جگە لەوەی هۆکاری ڕەنگی شینی ئاسمانە، هۆکاری دیاردەکانی وەک بینینی پەلکە زێڕینە دوای بارانە. هەندێک پرسیاری وەک بۆچی ئاسمان شینە، بۆچی خۆرئاوابوون سوورە، یان بۆچی ئاسمانی شەو ڕەشە، لە یەکەم نیگادا زۆر ئاشکرا دەردەکەون. بەڵام وەڵامی ئەم پرسیارانە سادە نییە و پێویستی بە زانینی هەندێک دیاردەی فیزیکی هەیە.

بۆ وەڵامدانەوەی ئەو پرسیارانەی کە خراونەتەڕوو، سەرەتا باس لە پێکهاتەی ڕووناکی و سروشتی شەپۆلی کارۆموگناتیسی و بڵاوبوونەوەی دەکەین.

ڕووناکی بریتییە لە سەریەکخستنی شەپۆلە کارۆموگناتیسییەکان. وێنەی خوارەوە بڵاوبوونەوەی شەپۆلە کارۆموگناتیسیەکان نیشان دەدات. ئەم شەپۆلانە پێکدێن لە کێڵگەیەکی کارەبایی (E) و کێڵگەیەکی موگناتیسی (B) کە بە هەمان فرێکوێنسی دەلەرزن. ئەم دوو کێڵگەیە ڕاستڕەوە بە یەکتر و بە ئاراستەی میحوەر z بڵاودەبنەوە.

خێرایی ڕووناکی یان بڵاوبوونەوەی شەپۆلە کارۆموگناتیسیەکان بەندە بەو ناوەندەی کە تێیدا بڵاودەبنەوە. لە بۆشاییدا خێرایی بڵاوبوونەوەی ئەو شەپۆلانە لە چرکەیەکدا ٣٠٠ هەزار کیلۆمەتر دەبێت. درێژی شەپۆل (ʎ) بریتییە لە مەودای نێوان دوو لووتکەی مەیدانی یەک لە دوای یەک.

سپێکتریمی کارۆموگناتیسی

سپێکتریمی کارۆموگناتیسی نوێنەرایەتی دابەشبوونی هەموو شەپۆلە کارۆموگناتیسییەکان دەکات لە ڕووی درێژی شەپۆل یان فرێکوێنسیەکانیانەوە. ئەم سپێکترۆمە زۆر فراوانە و لە کورتترین درێژی شەپۆلەوە کە تیشکی گامایە تا درێژترین درێژی شەپۆل کە شەپۆلی ڕادیۆییە پێکهاتووە.

وەک لە وێنەی خوارەوەدا دەبینرێت، بەشی بینراوی سپێکتریمی کارۆموگناتیسی بەشێکی زۆر تەسکە و دەکەوێتە نێوان درێژی شەپۆلی تیشکی مۆر (ʎ=0.4 ɥm) تا تیشکی سوور (ʎ=0.7 ɥm). هەروەها ڕووناکی سپی بریتییە لە سەریەککەوتنی هەموو شەپۆلەکانی سپێکتریمی بینراو.

دوای ڕوونکردنەوەیەکی کورت لەسەر ڕووناکی، بۆ وەڵامدانەوەی ئەو پرسیارەی کە بۆچی ئاسمان شینە، پێویستە تێڕوانینی فیزیای مۆدێرن لەسەر ڕووناکی بزانین.

تایبەتمەندی تەنۆلکەی ڕووناکی

لە دەوروبەری ساڵی ١٧٠٠ نیوتن گەیشتە ئەو ئەنجامەی کە ڕووناکی لە کۆمەڵێک تەنۆلکە پێکهاتووە. لە هەمان کاتدا فیزیازانانی تر خەریکی وەسفکردنی ڕووناکی بوون وەک شەپۆل (تیۆری شەپۆل). لە ڕوانگەی نیوتنەوە، بەو پێیەی ڕووناکی بە هێڵی ڕاست دەڕوات، پێکدێت لە گەردیلەی زۆر بچووک کە لە لایەن سەرچاوەیەکی ڕووناکیەوە دەردەچێت و لە لایەن تەنی جۆراوجۆرەوە ڕەنگ دەداتەوە. بەڵام تیۆری ڕووناکی نیوتن نەیتوانی تایبەتمەندی شەپۆلی ڕووناکی ڕوون بکاتەوە، وەک شکاندن و دەستێوەردان. بە واتایەکی تر تیۆری شەپۆل نەیتوانی دەردانی فۆتۆنەکان لە کانزاکانەوە کە بەر ڕووناکی کەوتوون ڕوون بکاتەوە. ئەم دیاردەیە دواتر لەلایەن ئەنیشتاینەوە لە سەدەی نۆزدەهەمدا وەک کاریگەری فۆتۆئێلکتریکی پێشکەشکرا. بۆیە زۆرێک لە زانایانی فیزیا هەوڵیاندا ڕوونکردنەوەیەکی گونجاو بۆ سروشتی ڕووناکی بەدرێژایی سەدەکان بخەنە ڕوو.

تیۆری تەنۆلکەکانی ڕووناکی لە کۆتایی سەدەی نۆزدەهەمدا لەلایەن ئەلبێرت ئەنیشتاینەوە زیندووکرایەوە. ئێستا سروشتی دووانەی ڕووناکی وەک ڕووناکی و تەنۆلکە دامەزراوە. ئەنیشتاین پێی وابوو ڕووناکی تەنۆلکەیەکە کە پێی دەوترێت فۆتۆن و لێشاوی فۆتۆنەکان شەپۆلێکە. گرنگترین خاڵی تیۆری کوانتەمی ئەنیشتاین بۆ ڕووناکی ئەوەیە کە وزەی ڕووناکی پەیوەندی بە فرێکوێنسی لەرزینەکەیەوە هەیە. فۆتۆنەکان وزەیان یەکسانە بە بەرهەمی نەگۆڕی پلانک و فرێکوێنسی لەرزین. چڕی ڕووناکی بە ژمارەی فۆتۆنەکان دەربڕدراوە.

تا ئێستا بۆ وەڵامدانەوەی ئەو پرسیارەی کە بۆچی ئاسمان شینە، ئێمە وەک شەپۆلێکی کارۆموگناتیسی بە ڕووناکی ئاشنا بووین، پاشان بە کورتی باسمان لە دوو ڕەفتاری ڕووناکی کرد وەک شەپۆل و تەنۆلکە. دواتر باس لە دیاردە جۆراوجۆرەکان دەکەین کاتێک بەریەککەوتنی ڕووناکی گرنگە و جۆرەکانی پەرشوبڵاوی ڕوون دەکەینەوە.

چی ڕوودەدات کاتێک ڕووناکی بەر ماددە دەکەوێت؟

کاتێک ڕووناکی لەگەڵ ماددەدا بەریەک دەکەوێت، ڕووداوی جۆراوجۆر ڕوودەدات، کە بریتین لە:

• گواستنەوە
• ڕەنگدانەوە
• هەڵمژین
• شکان
• بڵاوبوونەوە
• پەرشوبڵاوی

پەرشوبڵاوی چییە؟

کاتێک تیشکی خۆر دەچێتە ناو بەرگەهەوای زەوی، ئەتۆم و مۆلیکولی گازە جۆراوجۆرەکانی ناو هەوا ڕووناکی هەڵدەمژن. پاشان ئەم ئەتۆمانە ڕووناکی بە هەموو ئاراستەکاندا دەردەکەن، ئەمەش پرۆسەیەکە پێی دەوترێت پەرشوبڵاوی ڕووناکی.

بڵاوبوونەوەی تیشکی خۆر لەلایەن ئەتۆم و مۆلیکولی گازەکانی ناو بەرگەهەوای زەوی بە پەرشوبڵاوی ڕەیلی (Rayleigh Scattering) ناسراوە. بە پێی ئەم یاسایە ئەو ڕەنگانەی درێژی شەپۆلیان کورتترە زیاتر لە ڕەنگەکانی درێژی شەپۆلەکانیان پەرش و بڵاو دەبنەوە. کاتێک تیشکی خۆر بە بەرگەهەوادا تێدەپەڕێت، شین کە درێژی شەپۆلەکەی کورتترە، زیاتر لە سوور بڵاو دەبێتەوە.

ڕەنگی شینی ئاسمان بەهۆی کارلێکی ڕووناکی لەگەڵ مۆلیکولی گاز لە بەرگەهەوای زەویدا دروست دەبێت. ئەم پرۆسەیە پێی دەوترێت بڵاوبوونەوەی ڕووناکی. باوترین تیۆری قبوڵکراو کە ڕەنگی شینی ئاسمان ڕوون دەکاتەوە، بریتییە لە بڵاوبوونەوەی ڕووناکی لەلایەن بەرگەهەواوە. بەرگەهەوا گازی و گەردیلەی تێدایە کە لەگەڵ تەنۆلکە ڕووناکییەکانی تردا بەریەکدەکەون و بە ئاراستە و چڕی جیاوازدا بڵاودەبنەوە. ڕووناکی لە سپێکترۆمێکی حەوت ڕەنگی جیاواز پێکهاتووە. ئەم ڕەنگانە بریتین لە سوور، پرتەقاڵی، زەرد، سەوز، شین، نیلی و مۆر؛ کە تێیدا تەنۆلکەکانی ناویان بە شێوەیەکی نایەکسان پەرش و بڵاون. ڕووناکی شین بە درێژی شەپۆلی کورتتر دەڕوات و زیاتر لە ڕەنگەکانی تر بڵاو دەبێتەوە کاتێک تیشکی خۆر بە هەوادا تێدەپەڕێت. هەروەها شین فرێکوێنسییەکی بەرزتری هەیە لە ڕەنگەکانی تر وەک سوور و زیاتر پەرش و بڵاوە. بەم پێیە ئاسمان وەک شین دەبینین.