どうして海は青いの？──空の青とは逆のしくみ、「水が赤を吸う」話
ジンタ
ジンタのputaperi
どうして空は青いの？──光の散乱でわかる、空の青と夕焼けの赤
ジンタ
Contents
どうして空は青いの？
ねえ、R⁴A-MU。どうして空って、青いの？
いい質問デス。じつはこれ、”海が青い”のとは別のしくみなんデスよ。まずは空のほうから、いきましょう。
太陽の光は、もともと「ぜんぶの色」が混ざっている
太陽の光は、白く見えますよね。でもこの白は「色がない」わけではなく、**赤・橙・黄・緑・青・紫……虹のすべての色が混ざった状態**なんデス。
その証拠が、雨上がりの虹。空気中の水のつぶがプリズムのはたらきをして、混ざっていた色をバラバラにほどく。だから虹は七色に見えるわけデス。
つまり、空に降りそそぐ太陽光のなかには、青い光もちゃんと最初から入っている。
ポイントは「その青が、どうやって空いっぱいに広がるか」デス。
空気が、青い光だけを強く”ばらまく”
太陽光が地球の空気にぶつかると、光は空気の分子（窒素や酸素）に当たって、四方八方へ散らばります。これを『散乱』といいます。
ここが肝心。光は、『波長が短い色（青や紫）ほど強く散らばる』という性質を持っています。波長の長い赤はあまり散らず、まっすぐ通り抜けてしまう。この『短い波長ほど強く散る』現象を、発見した物理学者の名から【レイリー散乱】と呼びます。
どのくらい差があるか。散らばりやすさは波長の4乗に反比例するので、青い光は赤い光のおよそ**4〜5倍**も強く散らばります。
結果、青い光だけが空のあちこちで散らされ、どの方向を見ても目に飛びこんでくる。
『空が一面青く見えるのは、この”散らばった青”を私たちが見ているから』なんデス。
じゃあ、なぜ「紫」じゃないの？
ここで鋭い人はこう思うはず。
「青より紫のほうが波長が短い。なら、もっと散る紫で、空は紫になるんじゃ？」
そのとおり、紫はもっと散ります。それでも空が紫に見えないのには、理由が2つあります。
ひとつは、『太陽光にはもともと紫の成分が青より少ない』こと。
もうひとつは、『人間の目が青に敏感で、紫には鈍い』こと。
目の中で色を感じる細胞の反応の出方が、紫より青に強く傾いているんデス。
「たくさん散る紫」と「目に届きやすい青」を天秤にかけた結果、私たちは空を”青”として感じている。
空の色は、光の性質と、それを見る目の性質、両方で決まっているわけデス。
夕焼けが赤いのも、同じしくみの”裏返し”
夕方になると、太陽は地平線の近くに沈みます。すると光は、空気の層を『昼よりずっと長い距離』通ってこちらに届くことになる。
長い道のりのあいだに、散らばりやすい青い光は途中でほとんど散り尽くしてしまう。最後まで残ってまっすぐ届くのは、散りにくい『赤や橙』。だから夕焼けは赤いんデス。
昼の青空と、夕方の赤い空。正反対に見えて、『どちらもまったく同じレイリー散乱の表と裏』。
同じしくみが、見る時間で違う顔を見せているだけなんデス。
要するに
むずかしい言葉をぜんぶ取っぱらうと、こうデス。
『青い光は、いちばん”散らばりやすい”色』 だから空のすみずみまで青がとびちって、どこを見ても空は青い。夕方は太陽が遠くなるぶん、青はこっちに届く前に散り尽くす。だから残った赤だけが届いて、夕焼けは赤い。
覚えるのは、たったひとつ。
『青はいちばん散らばる』
この一言だけで、空の青も夕焼けの赤も、どっちも説明がつくんデス。
【実はもっと深い】「空の青」と「海の青」は、別物デス
最後に、ひとつだけ。
「空が青いなら、海が青いのも空の青が映ってるだけでしょ？」——よく言われますが、これは『半分しか合っていません』。
たしかに海面は空を映します。でも、それだけではない。『水そのものが、赤い光を吸収する性質』を持っているんデス。だから水が深くなるほど赤い成分が消えていき、青が残る。深い海ほど青が濃く見えるのはこのため。
つまり——
〇【空の青】＝空気が青い光を散らす（散乱）
〇【海の青】＝水が赤い光を吸収する＋空の青を反射する（吸収＋反射）
同じ「青」でも、しくみはまったくの別物。ここまで分けて言えると、ぐっと、わかってる感じがしますよね。
今回のお話は、しくみをわかりやすくした”噛み砕き版”デス。ほんとうは、散乱の細かな計算や、空気のチリ・水蒸気で色が変わる話など、まだまだ奥があるんデス。
そうなんだ！なんかもっと知りたくなっちゃった！
その”どうして？”こそ、世界を明るくする一歩デス。
ジンタなら、子どもにこう伝えます
ここからは、これを読んでいるあなたへ。お子さんに「どうして空は青いの？」と聞かれたら、むずかしい言葉は一つもいりません。こんなふうに伝えます。
おひさまの光のなかには、じつはぜんぶの色がかくれんぼしてるんだ。
そのなかで青い色はね、いちばんのあばれんぼう。空気にぶつかると、あっちこっちにピョーンって飛びまわるんだ。
空のすみっこまで青がとびちるから、どこを見ても空は青いんだよ。
でね、夕方になると、おひさまがうーんと遠くにいくのさ。青いあばれんぼうは、こっちに来るまでにみんな飛びちって、いなくなっちゃう。さいごまで残るのが赤。だから夕焼けは赤いんだ。
コツは、ぜんぶ説明しようとしないこと。
「青はいちばんのあばれんぼう」——この一言だけ持って帰ってもらえれば、もう伝わっています。
あとは、あなたの言葉でアレンジしてください。お子さんの好きなキャラに例えてもいいし、「青はかけっこが一番速い子」でもいい【あなたのおうちの言い方】になったとき、この知識はいちばん強くなります。
あなたの迷いに、Let’s putaperi!!
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ジンタと申します。
悩みに終止符を打つ『putaperi』を運営中です。
【タロット】×【言葉】×【物語】を通して、“それでも進む”ための一歩を後押ししています。
迷いや不安で立ち止まってしまう時でも、ほんの少し前に進めるきっかけを届けたい。
メンタルやお金の悩みも含めて、“行動できる自分”を取り戻すための発信をしています！
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