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異星人が地球に降り立った時に最初に気づき、心を動かされるのは、晴れた日であれば、空が青いことだろう。
ところが、空がなぜ青いのか、私は知らないので、調べてみると、光のスペクトラム(それが何か、よく知らないが)の中で、青の波長(正確には紫の波長)がもっとも短い波長で、それが空気中の分子、下の記述だと空気の成分そのものの酸素分子や窒素分子に当たり、拡散されることで空全体に青の波長が(青の光が?)拡散されるかららしい。
もっとも、光とは何か、ということすら私は分かっていない。光そのものが粒子だという考えがあるから、大気中の微粒子との衝突という考えも出てくるのだろうが、そもそも波長を持つ存在とは粒子の集まりなのだろうか。

(以下引用)


空が青い理由は3つあります。太陽光、大気中の粒子、そして見ている私たちが人間だからです。3つ目については最後に説明するとして、まずは太陽光と大気中の粒子の相互作用に注目してみましょう。

かつて空の青さは、大気中の塵や水滴、そのほかの大きな粒子がつくりだしていると信じられていました。これは間違いです。空の青さをつくりだしているのは、空気中の非常に小さな粒子、空気分子そのものです。とくに酸素分子と窒素分子がカギとなります。

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光の波長よりも小さい超微小の酸素分子と窒素分子は、空気中に大量に存在しています。これこそが空の実態です。

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目に見える光は、長さの違う波長のスペクトルから成り立っています。最長の波長をもつのは赤い光で、最短の波長をもつのは青、もっと正確にいえば紫の光です。

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ほかの生物から見ると空は青くない?

青の波長は短いので、大気中の酸素分子や窒素分子に、より頻繁に衝突します。その結果、衝突した青の波長はありとあらゆる方向へ散乱します。

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これは“レイリー散乱”と呼ばれます。1871年、青い光の波長は赤い光の波長と比べて、空気中で16倍も散乱するということを数学的に証明し、それを発表したジョン・ウィリアム・ストラット、通称レイリー男爵が、この現象にはじめて言及したからです。

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でもちょっと待ってください。最短の波長をもつのは紫の光でしたよね? 紫の波長は青よりもさらに短いわけですから、空気分子との衝突もより頻繁になり、もっと散乱するはずですよね? ではなぜ空は紫色ではないのでしょうか?

そこで重要になってくるのが3つめの理由、私たちが人間である、という事実です。人間の目は、光のスペクトルの真ん中に位置する色をより鮮明に捉えられるようにできています。

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ですから、紫よりも青の方が目でとらえるのがずっと簡単なのです。青の波長よりも紫の波長の方が空気中に多く散乱しているにも関わらず空が青く見えるのは、私たちの目が紫色よりも青色を捉えているからにすぎません。

虹色の中で紫色がもっとも目で確認しづらいのも、同じ理由です。

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この「SciShow」をご覧のみなさんはラッキーです。というのも、みなさんにアンケート調査をしたところ、虹色のなかでもっとも人気があったのは青だったからです。アンケートに答えてくださった視聴者の33.55パーセントが、もっとも好きな色に青を挙げ、一番人気のなかった色は黄色でわずか2.8パーセントでした。かわいそうな黄色……。

生物の中には、ミツバチやある特定の鳥類など、光のスペクトルの端から端まですべての色をその目でとらえられるものもいます。

これらの生物はもしかしたら黄色がお気に入りかもしれません。そして彼らの目には、空はまったく違ったものとしてうつっているのかもしれませんね。

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