Gökkuşağının ardındaki büyüleyici fizik: Herkesin gördüğü birbirinden farklı

Yağmurun ardından gökyüzünde beliren gökkuşağı, doğanın en etkileyici görüntülerinden biri olarak kabul ediliyor. Herkes aynı gökkuşağını gördüğünü düşünüyor ancak bilim insanlarına göre durum tam olarak öyle değil.

Aslında her insan kendine özgü bir gökkuşağı görüyor. Bunun nedeni, gökkuşağının fiziksel bir nesne olmaması; gözlemcinin konumuna bağlı olarak ortaya çıkan optik bir olay olması.

Bir gökkuşağının oluşabilmesi için belirli koşullar gerekir. Güneş gözlemcinin arkasında olmalı, yağmur damlaları ise ön tarafta bulunmalıdır. Ayrıca güneş ışınlarının bulutlar tarafından engellenmeden yağmur damlalarına ulaşması gerekir.

Süreç, güneş ışığının yağmur damlasına girmesiyle başlar. Beyaz ışık suya girdiğinde yavaşlar ve yön değiştirir. Fizikte buna kırılma denir. Işığı oluşturan farklı renkler farklı oranlarda kırıldığı için beyaz ışık renklerine ayrılır.

Daha sonra bu renkler yağmur damlasının iç yüzeyinden yansır ve damladan çıkarken bir kez daha kırılır. Böylece kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor renklerden oluşan gökkuşağı ortaya çıkar.

Kırmızı ışık yaklaşık 42 derecelik bir açıyla gözümüze ulaşırken, mor ve mavi tonları yaklaşık 40 derecelik açılardan gelir. Bu nedenle gökkuşağının dış kısmında kırmızı, iç kısmında ise mor ve mavi tonları görülür.

İlginç olan nokta ise, gökkuşağını oluşturan ışınların her gözlemci için farklı olmasıdır. Yanınızda duran bir arkadaşınız aynı gökkuşağına baktığında, onun gözlerine ulaşan ışık farklı yağmur damlalarından gelir. Siz birkaç adım yer değiştirseniz bile gördüğünüz gökkuşağı değişir.

Bilim insanlarına göre gökkuşağı aslında “antisolar nokta” adı verilen, başınızın gölgesinin merkez aldığı hayali bir dairenin parçasıdır. Normal şartlarda bu dairenin yalnızca üst yarısını görebiliriz çünkü alt kısmı ufkun altında kalır.

Güneş ufka ne kadar yakınsa, gökkuşağının o kadar büyük bir bölümü görünür. Bu nedenle gün doğumu ve gün batımı saatlerinde çok daha etkileyici gökkuşaklarıyla karşılaşılır. Güneş gökyüzünde çok yükseldiğinde ise gökkuşağını görmek zorlaşır.

Bazı durumlarda gökyüzünde iki gökkuşağı birden oluşabilir. İkincil gökkuşağı, ışığın yağmur damlası içinde iki kez yansıması sonucu meydana gelir. Bu gökkuşağında renklerin sırası tersine döner; kırmızı iç tarafta, mor ise dış tarafta yer alır. Ayrıca daha geniş fakat daha soluk görünür.

Teorik olarak üçüncü, dördüncü hatta beşinci dereceden gökkuşakları da oluşabilir. Ancak bunlar son derece soluk olduklarından çıplak gözle fark edilmeleri neredeyse imkânsızdır.

Tüm gökkuşaklarının ortak bir özelliği ise boyutlarıdır. Gökkuşağı somut bir nesne olmadığı için gerçek bir uzunluğa sahip değildir; yalnızca açısal büyüklüğü vardır. Bu açı her zaman yaklaşık 42 derecelik yarıçapa, yani 84 derecelik çapa karşılık gelir.

Kısacası gökkuşağı gökyüzünde duran bir nesne değil, ışık ve su damlalarının sizin bulunduğunuz noktaya özel oluşturduğu büyüleyici bir görüntüdür. Bu nedenle her gökkuşağı, onu izleyen kişiye özeldir