في الصفّ اليوم، كنت أشرح طبقات الغلاف الجوي لطلاب الثاني عشر، حين سألتني إحدى الطالبات سؤالاً وجدته بسيطاً في ظاهره: "لماذا السماء زرقاء بالنهار لكنها تتحوّل إلى البرتقالي والأحمر عند الغروب؟" كنت على وشك أن أُجيب بالكلام المألوف عن "تبعثر رايلي"، ثم أدركت أنني لم أفكّر فيه بعمق منذ زمن. قرّرت أن أعود إليه الليلة من الأساس.
الملاحظة: نور الشمس يبدو أبيض (أو أصفر قليلاً) حين تكون في منتصف السماء، لكنه يتحوّل إلى ألوان دافئة — برتقالي، أحمر — حين تقترب الشمس من الأفق. هذا ثابت ومرصود في كل بيئة جوية نظيفة تقريباً.
المبدأ المرتبط: تبعثر رايلي (Rayleigh scattering) هو أن الجزيئات الصغيرة جداً — كجزيئات النيتروجين والأكسجين في الهواء — تبعثر الضوء بكفاءة تتناسب عكسياً مع الطول الموجي مرفوعاً للقوة الرابعة (1/λ⁴). بمعنى عملي: الضوء الأزرق (طول موجي قرابة 450 نانومتر) يتبعثر نحو ستة عشر ضعفاً مقارنةً بالضوء الأحمر (طول موجي قرابة 700 نانومتر).