ആകാശം ഇരുണ്ടുകൂടുമ്പോൾ മഴ പെയ്യാൻ പോകുന്നു എന്ന് നമ്മളെല്ലാം പറയാറുണ്ട്,

Vaisakhan Thampi

2017

ആകാശം ഇരുണ്ടുകൂടുമ്പോൾ മഴ പെയ്യാൻ പോകുന്നു എന്ന് നമ്മളെല്ലാം പറയാറുണ്ട്, അല്ലാത്തപ്പോൾ വെള്ള പഞ്ഞിക്കെട്ട് പോലുള്ള മേഘങ്ങളെ കുട്ടികൾക്ക് കാണിച്ചുകൊടുക്കാറുണ്ട്, ചുവന്ന സന്ധ്യയെക്കുറിച്ച് കവിതയെഴുതാറുണ്ട്. പല നിറത്തിലുള്ള ബൾബുകളും വിളക്കുകളും നമ്മൾ കൃത്രിമമായി ഉണ്ടാക്കിയിട്ടുണ്ട് എന്നത് ശരി തന്നെ. പക്ഷേ ആകാശത്ത് അങ്ങനെ എണ്ണിയെടുക്കാൻ ഒരുപാട് പ്രകാശസ്രോതസ്സുകളൊന്നും ഇല്ല. അവിടെ നാം കാണുന്ന എല്ലാത്തരം പ്രകാശവും, സൂര്യൻ എന്ന ഒറ്റ സപ്ലയറിൽ നിന്ന് വരുന്നതാണ്. അത് മൂപ്പര് നേരിട്ടോ, ചന്ദ്രൻ എന്ന ഏജന്റ് വഴി പ്രതിഫലിപ്പിച്ചോ ഇങ്ങോട്ടെത്തിക്കാം. ആദ്യത്തെ ഹോൾസെയിൽ സപ്ലൈയെ വെയിലെന്നും രണ്ടാമത്തെ റീട്ടെയിൽ പരിപാടിയെ നിലാവെന്നും നമ്മൾ വിളിക്കുന്നു. രണ്ടായാലും സൂര്യന്റെ ഉള്ളിൽ നടക്കുന്ന ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ പ്രക്രിയയിൽ സ്വതന്ത്രമാകുന്ന ഊ‍ർജം തന്നെയാണത്.

ഇനിയാണ് ചോദ്യം, എല്ലാം ഒരേ പ്രകാശമാണെങ്കിൽ ആകാശത്തിനും മേഘത്തിനുമൊക്കെ വരുന്ന നിറവ്യത്യാസത്തിന് എന്താണ് കാരണം?

എല്ലാം സൂര്യപ്രകാശം തന്നെയാണെന്ന് പറഞ്ഞല്ലോ. സൂര്യപ്രകാശത്തിൽ പല തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുള്ള പ്രകാശങ്ങൾ അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. അതിൽ തന്നെ നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയുന്നത് ഒരു പ്രത്യേക റെയിഞ്ചിലുള്ള പ്രകാശങ്ങളെ മാത്രമാണ്. അതിൽ ഏറ്റവും തരംഗദൈർഘ്യം കുറഞ്ഞത് നമുക്ക് നീലയായിട്ട് കാണപ്പെടും, കൂടിയത് ചുവപ്പായിട്ടും. മറ്റ് നിറങ്ങളൊക്കെ ഇതിനിടയിൽ വരുന്നവയാണ്. പക്ഷേ നമ്മുടെ കണ്ണിൽ പച്ച, നീല, ചുവപ്പ് എന്നിങ്ങനെ മൂന്ന് നിറങ്ങളെ തിരിച്ചറിയുന്ന സംവേദനകോശങ്ങളേ ഉള്ളൂ. ഇവയെല്ലാം കൂടി ഒരേ അളവിൽ ഒരുമിച്ച് വീണാൽ കണ്ണ് അതിനെ വെള്ളയായിട്ട് കാണും. അളവിൽ ഏറ്റക്കുറച്ചിൽ ഉണ്ടായാൽ അതിനനുസരിച്ച് പല നിറങ്ങളായിട്ടാണ് നമ്മുടെ കണ്ണുകൾ അതിനെ കാണുക. മറ്റൊരു രീതിയിൽ പറ‍ഞ്ഞാൽ എല്ലാ നിറങ്ങളേയും പച്ച-നീല-ചുവപ്പുകളുടെ മിശ്രിതമായാണ് നമ്മുടെ കണ്ണുകൾ തിരിച്ചറിയുന്നത്.

സൂര്യപ്രകാശത്തിലെ എല്ലാ നിറങ്ങളും കൂടി ഒരുമിച്ച് കണ്ണിൽ വീണാൽ നമുക്കത് വെള്ളയായിട്ട് കാണപ്പെടും. അതായത്, സൂര്യപ്രകാശം വെള്ളയാണെന്ന് പറയാം. പക്ഷേ ഒരു കുഴപ്പമുണ്ട്. അന്തരീക്ഷം എന്ന വാതകപ്പുതപ്പ് കടന്നുവേണം സൂര്യപ്രകാശത്തിന് ഭൂമിയിലെത്താൻ. കണികകൾക്കിടയിലൂടെ പ്രകാശം കടന്നുപോകുമ്പോൾ ഒരു പ്രശ്നമുണ്ട്. അത് കണികകളെ ചുറ്റി പടരും. വിസരണം (scattering) എന്നാണ് അതിനെ വിളിക്കുക. തരംഗദൈർഘ്യം കുറയുന്തോറും തരംഗം വിസരണപ്പെടാൻ സാധ്യത കൂടും. വായുവിലെ നൈട്രജൻ, ഓക്സിജൻ തന്മാത്രകളുടെ വലിപ്പം വെച്ച് നോക്കിയാൽ, തരംഗദൈർഘ്യത്തിന്റെ നാല് ഘാതമാണ് (4th power) ആണ് വിസരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിന്റെ തീവ്രത. അതുകൊണ്ട് തന്നെ നീല പ്രകാശം ചുവപ്പിനെക്കാൾ പത്ത് മടങ്ങോളം വിസരണം ചെയ്യപ്പെടും. ഫലമോ? സൂര്യപ്രകാശം വീഴുന്ന അന്തരീക്ഷ ഭാഗത്തെല്ലാം നീല നിറം കൂടുതൽ പടർന്നിരിക്കും. അതുകൊണ്ട് പകൽ ആകാശത്ത് എവിടേയ്ക്ക് നോക്കിയാലും നീല നിറമായിരിക്കും തെളിഞ്ഞ് നിൽക്കുന്നത്. സൂര്യനെ നേരിട്ട് നോക്കിയാൽ മാത്രം എല്ലാ നിറവും അവിടന്ന് വരുന്നതുകൊണ്ട് വെളുത്ത് കാണപ്പെടും. (അത് പരീക്ഷിക്കാൻ നിൽക്കണ്ട. സൂര്യനിൽ നിന്ന് വരുന്ന എല്ലാ പ്രകാശവും കണ്ണുമായി അത്ര ചേർച്ചയിലല്ല, പണി കിട്ടും!)

സൂര്യൻ ആകാശത്ത് സാമാന്യം ഉയർന്ന് കാണപ്പെടുമ്പോഴാണ് എല്ലാ ആകാശഭാഗവും ഏതാണ്ടൊരുപോലെ പ്രകാശിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്. സൂര്യോദയ സമയത്തും അസ്തമയസമയത്തും സൂര്യപ്രകാശം അന്തരീക്ഷത്തിലൂടെ നൂറുകണക്കിന് കിലോമീറ്റർ അധികം സഞ്ചരിച്ചാണ് വരുന്നത്. നല്ലൊരു പങ്ക് പ്രകാശം അതുവഴി ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെട്ടും വിസരണം ചെയ്യപ്പെട്ടും പോകുന്നതുകൊണ്ട് ആ സമയത്ത് സൂര്യപ്രകാശത്തിന് തീവ്രത കുറവായിരിക്കും. മാത്രമല്ല, വിസരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിൽ ഭൂരിഭാഗവും നീല നിറമായതിനാൽ, നമ്മുടെ കണ്ണിലെത്തുന്നതിൽ തരംഗദൈർഘ്യം കൂടിയ ചുവപ്പും ഓറഞ്ചുമൊക്കെയായിരിക്കും കൂടുതൽ. അതാണ് സന്ധ്യയെ കവികൾക്ക് പറ്റിയ രീതിയിൽ ചുവപ്പിച്ചെടുക്കുന്ന ശാസ്ത്രസത്യം.

ഇനി മേഘങ്ങളിലേയ്ക്ക് വരാം. മേഘങ്ങൾ എന്നാൽ, ജലബാഷ്പം ഘനീഭവിച്ച് രൂപം കൊണ്ട അതിസൂക്ഷ്മമായ ജലകണികകൾ അന്തരീക്ഷത്തിൽ പൊന്തിനിൽക്കുന്നതാണ്. അത് വാതകരൂപത്തിലുള്ള നീരാവി (water vapour) ആണെന്ന് ധരിയ്ക്കരുത് കേട്ടോ. ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ തന്നെയുള്ള ജലമാണത്. വലിപ്പവും ഭാരവും വളരെ കുറഞ്ഞ ജലകണികകളായിട്ടായിരിക്കും അവ കാണപ്പെടുന്നത് എന്നേയുള്ളൂ. എന്നാൽ പോലും അവ വായുവിലെ ഓക്സിജൻ, നൈട്രജൻ തന്മാത്രകളെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ വലുതാണ്. അത്രയും വലിയ കണികകൾ എല്ലാ നിറങ്ങളേയും ഏതാണ്ട് ഒരേ അളവിൽ വിസരപ്പിക്കും. അപ്പോൾ സ്വാഭാവികമായും, സൂര്യപ്രകാശത്തിന് എന്ത് നിറമാണോ അത് തന്നെയായിരിക്കും മേഘങ്ങളുടേയും നിറം- വെള്ള. മേഘങ്ങളുടെ ഘടനയും രൂപവും ഒക്കെ അവ രൂപം കൊള്ളുന്ന സാഹചര്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും എങ്കിൽ പോലും അവ പൊതുവിൽ വെള്ളനിറത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നത് ഇതുകൊണ്ടാണ്.

എന്നാൽ കാർമേഘങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്ന മഘങ്ങൾ വെളുത്ത നിറത്തിലല്ല കാണപ്പെടുന്നത്. കാരണം പെയ്യാൻ വെമ്പി നിൽക്കുന്ന മേഘങ്ങളിൽ ജലകണികകളുടെ സാന്ദ്രത (അളവ്) വളരെയധികം കൂടുതലായിരിക്കും. അങ്ങനെ വന്നാൽ ജല കണികളിൽ നിന്ന് വിസരണം സംഭവിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന് മേഘത്തിലൂടെ മറുവശത്തേയ്ക്ക് കടക്കാനാവില്ല. അതായത് മുകളിൽ നിന്ന് പ്രകാശിക്കുന്ന സൂര്യന്റെ വെട്ടത്തിന് ജലകണികകളുടെ ഞെരുക്കത്തിനിടയിലൂടെ ഭൂമിയിലേക്ക് എത്താൻ പറ്റാതെ വരും. അതുകൊണ്ട് അവ ഇരുണ്ട് കാണപ്പെടും. ശ്രദ്ധിച്ചാൽ, മഴക്കാറിന്റെ ഏറ്റവും താഴെ ഭാഗത്താണ് അത് ഏറ്റവും ഇരുണ്ട് കാണപ്പെടുന്നത് എന്ന് മനസിലാവും. എന്നാൽ ഇതേ മേഘങ്ങളെ മുകളിൽ നിന്ന് (വിമാനത്തിലോ മറ്റോ ഇരുന്ന്) നോക്കിയാൽ വിസരണം നടക്കുന്നതിന്റെ ഫലമായി നല്ല തിളക്കമുള്ള വെള്ള നിറത്തിൽ തന്നെയാകും കാണപ്പെടുക.

ഒരു കാര്യം കൂടി പറഞ്ഞ് അവസാനിപ്പിക്കാം. ചെറിയ മഴയുടെയൊക്കെ ഫലമായി അന്തരീക്ഷത്തിൽ തന്നെ തങ്ങിനിൽക്കുന്ന ജലകണികളുടെ ഉള്ളിൽ കടക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന് ചിലപ്പോൾ ഒരു പ്രിസത്തിലെന്ന പോലെ പ്രകീർണനം (dispersion) എന്ന പ്രതിഭാസത്തിന് വിധേയമാകാം. അങ്ങനെയെങ്കിൽ സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ പല തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ഭാഗങ്ങൾ പല ദിശകളിലായിട്ട് പുറത്തുവരും. അങ്ങനെയാണ് ഏഴ് ഘടകവർണങ്ങൾ ചേർന്ന മഴവില്ലായി അത് നമുക്ക് ദൃശ്യമാകുന്നത്.

വാൽ: ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് കൂടുതൽ വ്യക്തതയ്ക്ക് പ്രകാശ സ്പെക്ട്രത്തെ കുറിച്ചുള്ള പ്രഭാഷണം കേൾക്കാവുന്നതാണ്. ലിങ്ക് ആദ്യ കമന്റിൽ