Дивні справи. Чому під час сонячного затемнення світ набуває нових барв

Під час сонячного затемнення люди можуть побачити деякі дивні речі. Звісно, у небі відбувається основна подія, проте на поверхні Землі все також може виглядати трохи інакше. Учені розповіли, чому так відбувається, пише Science News.

У ті кілька хвилин, поки Місяць закриває сонячні промені, у хибних сутінках кольори трохи тьмяніють до сріблясто-сірих. Наприклад, зазвичай яскраві червоні кольори можуть здаватися темними або навіть чорними, тоді як синій і зелений кольори будуть виділятися на тлі решти світу.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За словами дослідника колірного зору з Медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі Такеш Есімацу, колірний зсув зумовлений двома речами. По-перше, тим, що відбувається в атмосфері. Сонячне світло складається зі світлових хвиль широкого спектра кольорів. У звичайний сонячний день частинки й краплі в повітрі розсіюють сонячне світло, проходячи крізь атмосферу. Сині світлові хвилі сонячного світла розсіюються більше, ніж червоні хвилі, тому що сині хвилі мають коротші довжини хвиль. Розсіяні блакитні хвилі забарвлюють небо в блакитний колір. Тим часом червоні хвилі сонячного світла з більшою ймовірністю досягнуть землі.

Колір об'єкта фактично залежить від світла, яке він відбиває. Під прямими сонячними променями землі досягає більше червоного світла, а отже залиті сонцем об'єкти відбивають більше червоного світла, ніж синього. За словами Есімацу, саме цим і зумовлено те, чому червоні кольори здаються яскравішими.

Однак під час повного сонячного затемнення Місяць закриває сонце, тому більша частина світла, що потрапляє на земні об'єкти та відбивається від них, є непрямим світлом. Велика частина цього світла, за словами Есімацу, являє собою легко розсіювані сині хвилі, тому об'єкти відбивають більше синього світла. У результаті відбувається очевидний зсув колірного спектра в бік синього. До слова, щось подібне ми також спостерігаємо в інших умовах тьмяного світла, наприклад, на заході сонця.

Другим фактором, за словами вченого, є наші очі. При яскравому світлі світлозбиральні клітини сітківки, відомі як колбочки, забезпечують колірний зір. Більшість колбочок налаштовані на виявлення червоного або зеленого кольору, і лише невеликий відсоток — синього. Усі три разом створюють червоно-зелено-синій колірний зір, а за повністю активних колбочок червоний колір при денному світлі зазвичай здається яскравішим за синій.

Однак у темряві більш важливу роль відіграють чутливі світлозбиральні палички. Однак існує лише один вид паличок, а тому люди не здатні бачити кольори в темряві або умовах дуже низької освітленості.

За словами Есімацу, затемнення, сутінки або світанок — все це "умови низької освітленості", в яких і проявляється ефект Пуркіньє, що являє собою тенденцію зміни чутливості ока до яскравості від червоного до синього за слабкого освітлення.

У певних умовах низької освітленості нашому зору сприяють і палички, і колбочки. За словами фахівця з комп'ютерів і зору з Кембридзького університету Рафала Мантюка, колбочки недостатньо чутливі, щоб уловлювати тьмяне світло, у результаті клітини все ще працюють у сутінках, але кольори тьмяніють, а контраст між ними стає меншим.

Тим часом палички виробляють пігмент, який вловлює довжини хвиль синього і зеленого кольору, завдяки чому ці кольори здаються яскравішими, а червоні здаються темнішими. Але це відбувається лише тоді, коли колбочки все ще активні.

Мантюк також зазначає, що ці зміни можна помітити лише в окулярах затемнення, в іншому разі буде все ще недостатньо темно. Крім того, цей колірний ефект просто не буде помітний на фото.

У результаті, тим, хто хоче побачити ефект Пуркіньє в дії, але не йде шляхом тотальності, Мантюк пропонує експеримент. Візьміть квадрат червоної тканини й один квадрат синьої тканини та подивіться на них на світлі. Потім приглушіть світло, можливо, одягніть сонцезахисні окуляри та подивіться ще раз. Яскравість квадратів слід поміняти місцями.

Раніше Фокус писав про те, як стародавні цивілізації пояснювали затемнення: ненаситний дракон і мстивий Зевс.