എത്ര കണ്ടാലും മതിവരാത്ത, മനോഹരമായ ഒരു ആകാശക്കാഴ്ചയാണ് മഴവില്ല്.

Vaisakhan Thampi

2018

എത്ര കണ്ടാലും മതിവരാത്ത, മനോഹരമായ ഒരു ആകാശക്കാഴ്ചയാണ് മഴവില്ല്. സന്ധ്യാ സമയത്തോടടുത്ത് ചെറിയ മഴ പെയ്യുമ്പോൾ അങ്ങകലെ ആകാശത്ത് കാണുന്ന പല വർണങ്ങൾ അടുങ്ങിയുണ്ടായ വില്ല് ഒരു മാജിക് ഷോ പോലെ തോന്നിക്കും. എങ്ങനെയാണ് മഴവില്ല് ഉണ്ടാകുന്നത്, എന്തുകൊണ്ട് അതാ രൂപത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നു, എന്നീ ചോദ്യങ്ങൾക്ക് യാതൊരു ഉത്തരവും അറയാതിരുന്ന കാലത്ത് മഴവില്ല ഒരു ദൈവിക പ്രതിഭാസമായിരുന്നു. അതിനെ പ്രകൃതിനിയമങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ വിശദീകരിക്കാൻ ശ്രമിച്ച പലർക്കും ദൈവദോഷക്കുറ്റം ചുമത്തിക്കൊടുത്തിട്ടുമുണ്ട്. എന്നാൽ ഇന്നതല്ല അവസ്ഥ. മഴവില്ലിന്റെ രഹസ്യം നമുക്ക് വളരെ വ്യക്തമാണ്.

അന്തരീക്ഷത്തിൽ തങ്ങിനിൽക്കുന്ന കുഞ്ഞ് ജലത്തുള്ളികൾ ആണ് ഈ മാജിക് ഷോ നടത്തുന്നത്. എപ്പോഴാണ് മഴവില്ല് ദൃശ്യമാകുന്നത് എന്ന് ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടുണ്ടോ? മഴ പെയ്യുമ്പോഴെല്ലാം സമൃദ്ധമായി ഉണ്ടാകുന്ന ഒന്നല്ല മഴവില്ല് എന്നതുറപ്പല്ലേ? ചില സവിശേഷ സാഹചര്യങ്ങളിലാണ് വ്യക്തമായ ഒരു മഴവില്ല് നമുക്ക് കാണാനാകുക. ഏറ്റവും പ്രധാനം അന്തരീക്ഷത്തിൽ ജലകണികകൾ ഉണ്ടാകണം എന്നതാണ്. അതിന് മഴ തന്നെ വേണമെന്നില്ല. വെള്ളച്ചാട്ടങ്ങളുടെ അടുത്തുനിന്ന് ചിതറിത്തെറിച്ച് നിൽക്കുന്ന ജലകണികകളോ, നമ്മൾ തന്നെ കൃത്രിമമായി സ്പ്രേ ചെയ്ത ജലകണികകളോ മതിയാകും. പിന്നെ വേണ്ടത് സൂര്യപ്രകാശമാണ്. അതും ചില പ്രത്യേകരീതിയിൽ ഒത്തുവരേണ്ടതുണ്ട്. സൂര്യൻ നമുക്ക് പിന്നിലും ജലകണികകളാൽ സമൃദ്ധമായ ആകാശഭാഗം നമുക്ക് മുന്നിലും ആയിരിക്കണം. സൂര്യൻ നമുക്ക് പിന്നിലായി കാണപ്പെടുന്നത് രാവിലെകളിലോ വൈകുന്നേരത്തോടടുത്തോ ആണ് എന്നതിനാൽ മഴവില്ലും അതേ സമയങ്ങളിലാണ് സാധാരണമായി കാണപ്പെടുക. മഴവില്ല് നമ്മുടെ കണ്ണിൽ പെടണമെങ്കിൽ, നമുക്ക് പിന്നിൽ നിന്ന് പ്രകാശിക്കുന്ന സൂര്യനിൽ നിന്നും പ്രകാശം നമുക്ക് മുന്നിലുള്ള ജലകണികകളിൽ തട്ടി പ്രതിഫലിച്ച് നമ്മുടെ കണ്ണിലെത്തണം.

ഇനി ജലകണികകളിൽ നിന്ന് നിറങ്ങൾ ഉരുത്തിരിയുന്നത് എങ്ങനെയെന്ന് നോക്കാം. പ്രകാശത്തിന് ഒരു കുഴപ്പമുണ്ട്- അത് ഒരു മാധ്യമത്തിൽ നിന്ന് മറ്റൊരു മാധ്യമത്തിലേക്ക് കടക്കുമ്പോൾ അതിന്റെ സഞ്ചാരപാതയുടെ ദിശ മാറും. അപവർത്തനം (refraction) എന്നാണ് ആ പ്രതിഭാസത്തെ വിളിക്കുക. പ്രകാശത്തിന് എല്ലാ മാധ്യമങ്ങളിലൂടെയും ഒരേ വേഗതയിൽ സഞ്ചരിക്കാനാവില്ല എന്നതാണ് അത് സംഭവിക്കാൻ കാരണം. ജലത്തുള്ളിയിൽ പ്രകാശം തട്ടുമ്പോൾ വായു എന്ന മാധ്യമത്തിൽ നിന്ന് ജലം എന്ന മാധ്യമത്തിലേക്ക് അതിന് കടക്കേണ്ടിവരുന്നു. അതോടെ അതിന്റെ സഞ്ചാരപാത, ജലത്തുള്ളിയുടെ ഭിത്തിയിൽ വച്ച് ഒടിഞ്ഞതുപോലെ വളയുന്നു. ഇവിടെ വേറൊരു കുഴപ്പം കൂടിയുണ്ട്. പ്രകാശത്തിന് എത്രത്തോളം അപവർത്തനം സംഭവിക്കുന്നു എന്നത് അതിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിനനുസരിച്ച് മാറും. തരംഗദൈർഘ്യം കുറഞ്ഞ പ്രകാശത്തിന്റെ സഞ്ചാരപാതയായിരിക്കും കൂടുതൽ വ്യത്യാസപ്പെടുക. സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള വെളുത്ത പ്രകാശം സത്യത്തിൽ ഒന്നിലധികം ഘടകവർണങ്ങൾ ചേർന്നതാണല്ലോ. വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശങ്ങളാണ് വ്യത്യസ്ത വർണത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നത്. അതുകൊണ്ട് വെളുത്തപ്രകാശം ജലമെന്ന പുതിയ മാധ്യമത്തിലേക്ക് കടക്കുമ്പോൾ ഓരോ നിറത്തിനും ഓരോ അളവിൽ അപവർത്തനം സംഭവിക്കുന്നു. ഫലമോ? ഘടകവർണങ്ങൾ വേർപിരിഞ്ഞ് പല ദിശയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നു. പ്രകീർണനം (dispersion) എന്നാണ് ഇതിനെ വിളിക്കുന്നത്. ഇങ്ങനെ പടർന്ന പ്രകാശം ജലകണികയിലൂടെ സഞ്ചരിച്ച് അതിന്റെ മറുവശത്തെത്തും. ഇവിടെ രണ്ട് കാര്യങ്ങൾ സംഭവിക്കാം. പ്രകാശത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം വീണ്ടും അപവർത്തനത്തിന് വിധേയമായി ജലകണികയിൽ നിന്ന് വായുവിലേക്ക് പോകാം. ആ പ്രകാശം നമ്മളിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നതുകൊണ്ട് ഒരിയ്ക്കലും നമ്മുടെ കണ്ണിലെത്തില്ല. തത്കാലം അതിനെ നമുക്ക് മറക്കാം. മറ്റൊരു ഭാഗം പ്രകാശം ജലകണികയുടെ ഭിത്തിയിൽ തട്ടി അതിനുള്ളിലേക്ക് തന്നെ പ്രതിഫലിക്കും. ഇതിനകം ഒരു അപവർത്തനവും ഒരു പ്രതിഫലനവും സംഭവിച്ചുകഴിഞ്ഞ ആ പ്രകാശത്തിന് ഇനി ഒരു അപവർത്തനം കൂടി നടക്കാനുണ്ട്. ജലകണികയുടെ ഉള്ളിൽ തട്ടി പ്രതിഫലിച്ച പ്രകാശം മറുവശത്തെ ഭിത്തിയിൽ വച്ച് വായുവിലേക്ക് കടക്കുമ്പോഴാണ് അത് സംഭവിക്കുക. ഇവിടെ വച്ച് ഘടകവർണങ്ങൾ കുറച്ചുകൂടി വേർപിരിയുന്നു. (ചിത്രം-1)

ജലത്തുള്ളിയിൽ നിന്ന് പുറത്തേയ്ക്ക് വരുന്ന പ്രകാശത്തിൽ ഓരോ നിറവും ഓരോ ദിശയിലായിരിക്കും സഞ്ചരിക്കുന്നത് എന്ന് വ്യക്തമാണല്ലോ. ജലത്തിന്റെ സ്വഭാവം വെച്ച് കണക്കുകൂട്ടി നോക്കിയാൽ, അതിലേക്ക് വീഴുന്ന വെള്ള പ്രകാശവുമായി പുറത്തുവരുന്ന വയലറ്റ് പ്രകാശം 40⁰ കോണിലും ചുവപ്പ് പ്രകാശം 42⁰ കോണിലും ആയിരിക്കും എന്ന് കാണാം. ബാക്കി നിറങ്ങളെല്ലാം ഈ കോണുകൾക്ക് ഇടയിലായിരിക്കും. ഇനി ഒന്ന് പതിയെ ആലോചിച്ച് നോക്കിയേ. നിങ്ങളുടെ കണ്ണിൽ നിന്നും, പിന്നിലെ സൂര്യനിൽ നിന്നും ഒരോ വരകൾ നിങ്ങൾക്ക് മുന്നിൽ ആകാശത്തുള്ള ഒരു ജലത്തുള്ളിയിലേക്ക് വരച്ചാൽ, അവയ്ക്കിടയിലുള്ള കോൺ 40 ഡിഗ്രിയ്ക്ക് താഴെയോ, 42 ഡിഗ്രിയ്ക്ക് മുകളിലോ ആയിരുന്നാൽ ആ തുള്ളിയിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം നിങ്ങൾക്ക് കാണാൻ കഴിയില്ലല്ലോ അല്ലേ? ഇവയ്ക്കിടയിൽ ഏത് കോണായാലും ആ പ്രത്യേക കോണിൽ പ്രതിഫലിച്ച് വരുന്ന ഒരു പ്രത്യേക വർണത്തിലുള്ള പ്രകാശം നിങ്ങളുടെ കണ്ണിൽ വീഴും. അതായത്, ഒരു മഴത്തുള്ളിയിൽ നിന്ന് വരുന്ന ഒരു നിറം മാത്രമേ നിങ്ങൾക്ക് കാണാനാകൂ. അത് ഏത് നിറം എന്നത് ആ മഴത്തുള്ളി ഏത് കോണിൽ നിൽക്കുന്നു എന്നതനുസരിച്ചിരിക്കും. ഒരേ കോണിലുള്ള മഴത്തുള്ളികളിൽ നിന്നെല്ലാം ഒരേ നിറമാകും കണ്ണിലെത്തുക. പിന്നിലുള്ള സൂര്യനെ അപേക്ഷിച്ച് നമ്മുടെ കണ്ണുമായി ഒരേ കോണിലുള്ള ജലത്തുള്ളികൾ ആകാശത്ത് ഒരു വൃത്തത്തിലായിരിക്കും കിടക്കുക എന്ന് ആലോചിച്ചാൽ മനസിലാകും (ചിത്രം-2). ഈ ജലത്തുള്ളികളിൽ നിന്നെല്ലാം ഒരേ നിറമായിരിക്കും നമ്മുടെ കണ്ണിലെത്തുക. 40 മുതൽ 42 ഡിഗ്രി വരെ പല കോണിലുള്ള വൃത്തങ്ങളിൽ നിന്ന് പല നിറത്തിലുള്ള പ്രകാശം നമ്മുടെ കണ്ണിലെത്തുമ്പോൾ എന്തായിരിക്കും നമ്മൾ കാണുക? ആ കാഴ്ചയാണ് മഴവില്ല്. എപ്പോഴും നമ്മുടെ സ്ഥാനവും സൂര്യന്റെ സ്ഥാനവും ഒത്തുവരുന്ന ഒരു പ്രത്യേക കോണിൽ മാത്രമേ മഴവില്ല് ദൃശ്യമാകൂ എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം. അതുകൊണ്ട് തന്നെ, ഒരിടത്ത് നിൽക്കുമ്പോൾ ഒരു മഴവില്ല് മാത്രമേ നമുക്ക് കാണാൻ പറ്റൂ. അല്പം മാറി നിന്ന് നോക്കിയാൽ മറ്റൊരു മഴവില്ല് കണ്ടേക്കാം, പക്ഷേ ആദ്യത്തെ മഴവില്ലിനെ അപ്പോൾ കാണാതാകും. അതുപോലെ തന്നെ, മഴവില്ലിനെ ഒരിയ്ക്കലും പിൻതുടർന്ന് പിടിക്കാനാവില്ല. നിങ്ങളുടെ സ്ഥാനവും സൂര്യന്റെ സ്ഥാനവും ചേർന്ന് 40-42 ഡിഗ്രി കോണുണ്ടാകുന്ന ആ ദൂരത്തേയ്ക്ക് അത് മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കും. ആ ഭാഗത്ത് ജലത്തുള്ളികൾ ഇല്ലായെന്നുണ്ടെങ്കിൽ അത് അപ്രത്യക്ഷമാകുകയും ചെയ്യും.

ഇവിടെ ഒരു സംശയം വന്നേക്കാം, ഒരേ കോണളവിലുള്ള മഴത്തുള്ളികൾ വൃത്താകൃതിയിലാണ് കിടക്കുന്നത് എങ്കിൽ മഴവില്ലും വൃത്താകൃതിയായി ഇരിക്കണ്ടേ? പക്ഷേ മഴവില്ലിനെ പൂർണവൃത്തമായിട്ടല്ലല്ലോ നമ്മൾ കാണുന്നത്. ശരിയാണ്, നമ്മൾ മിക്കപ്പോഴും മഴവില്ലിനെ അപൂർണവൃത്തം അഥവാ വൃത്തചാപമായിട്ടാണ് (arc of circle) കാണുന്നത്. രാവിലത്തെയോ വൈകുന്നേരത്തയോ സൂര്യനെ അപേക്ഷിച്ച് നോക്കിയാൽ ഈ വൃത്തത്തിന്റെ പകുതി മണ്ണിനടിയിലായിരിക്കും എന്ന് ഊഹിക്കാവുന്നതല്ലേയുള്ളൂ? അതാണ് നമുക്ക് വൃത്താകൃതിയിലുള്ള മഴവില്ല് കാണാനാവാത്തത്. എന്നാൽ വൃത്തമഴവില്ല് ഉണ്ടാകുകയേ ഇല്ല എന്നല്ല അതിനർത്ഥം. നിങ്ങൾ പകൽ സമയത്ത് വിമാനത്തിലോ മറ്റോ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ, താഴെ അനുകൂലമായ രീതിയിൽ മഴത്തുള്ളികളും മുകളിൽ അതിനനുസരിച്ച് സൂര്യനും ഉണ്ടെങ്കിൽ വൃത്താകൃതിയുള്ള മഴവില്ല് കാണാനാകും (ചിത്രം-3)

ഇനി ഒരു കാര്യം കൂടി. ഒരേ സമയത്ത് രണ്ട് മഴവില്ല് കാണാനാകില്ല എന്ന് നേരത്തേ പറഞ്ഞെങ്കിലും, അത് പൂർണമായും ശരിയല്ലാന്ന് സമ്മതിച്ചേ പറ്റൂ. കാരണം രണ്ടാം മഴവില്ല് (secondary rainbow) എന്നൊരു പ്രതിഭാസം ചിലപ്പോഴൊക്കെ കാണാനാകും. മഴത്തുള്ളിയ്ക്കുള്ളിൽ രണ്ടുതവണ പ്രതിഫലനത്തിന് വിധേയമായ പ്രകാശം പുറത്തേയ്ക്ക് വരുമ്പോഴാണ് ഇതുണ്ടാകുന്നത്. അകത്ത് പോകുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ വളരെ ചെറിയൊരു ഭാഗം മാത്രമേ രണ്ട് തവണ പ്രതിഫലിക്കപ്പെടൂ എന്നതിനാൽ, ഇങ്ങനെയുണ്ടാകുന്ന രണ്ടാം വില്ലിന് തിളക്കം വളരെ കുറവായിരിക്കും. ഇതിന്റെ മറ്റൊരു പ്രത്യേകത, പ്രാഥമിക മഴവില്ലിന്റെ വിപരീത ക്രമത്തിലായിരിക്കും ഇതിലെ നിറങ്ങളുടെ വിന്യാസം എന്നതാണ്. പ്രാഥമിക മഴവില്ലിൽ ചുവപ്പുനിറം പുറം വക്കിലും നീലനിറം അകംവക്കിലും ആണ് കാണപ്പെടുക. എന്നാൽ ദ്വിതീയ മഴവില്ലിൽ ഇത് നീലനിറം പുറംവക്കിലും ചുവപ്പ് അകംവക്കിലും എന്നായി തിരിയും.