En av de eviga frågorna som länge ansågs obesvarade är vad som får himlen att se blå ut. Modern vetenskap och förståelsen av ljusvågor har gett ett svar, även om många falska svar fortfarande är populära. Det som får himlen att se blå ut är resultatet av elektromagnetisk spridning, med hjälp av ljuset från solen och partiklarna i jordens atmosfär.
För att förstå vad som får himlen att se blå ut måste du förstå hur ljusvågor fungerar. En ljusvåg är ett vibrerande energifält som färdas i vågor. Avståndet från en våg till nästa kallas våglängden och bestämmer ljusets färg. Ljus från solen innehåller alla olika färger; allt smälter samman för att bilda ett vitt ljus som färdas i en rak linje tills det stöter på någonting. Beroende på vilket föremål det stöter på kan ljuset delas upp i olika långa ljusvågor. De kortaste ljusvågorna motsvarar blå och violetta färger, som också har den mest innehållna energin och den högsta frekvensen.
När en ljusvåg träffar en gaspartikel, till exempel de som utgör atmosfären som omger jorden, kan partikeln absorbera en del av vågens energi. Vilken energi partikeln än absorberar så strålar eller reflekterar den. Eftersom de har den högsta frekvensen absorberas blåljusvågor mycket oftare än deras långsammare, mindre energiska följeslagare.
Rayleigh-spridning, en process uppkallad efter den engelska vetenskapsmannen som upptäckte den, beskriver vad som får himlen att se blå ut. På grund av mikroskopiska texturer i ytorna på atmosfärens partiklar, strålar eller reflekterar det blå absorberade ljuset inte bara i en riktning, det skjuter iväg i alla möjliga riktningar. När du tittar på himlen ser du det spridda ljuset när det studsar runt hela atmosfären.
Rayleigh-spridning beskriver också varför himlen tycks ljusna i färg mot horisonten. Eftersom du tittar på himlen mycket längre bort, passerar ljusvågorna genom mer luft för att nå dig. Ju längre bort du tittar, desto mindre koncentrerad blir spridningen, vilket orsakar ljusare blå nyanser nära horisontens kant.
Om du undrar varför himlen, vid soluppgång eller solnedgång, blir röd och orange, är detta också en spridningsprocess. När solen är nära horisonten måste den passera genom mycket mer atmosfär. Som det gör är de längre ljusvågorna som passerar genom tunnare skikt av atmosfären de enda vågorna som inte sprids helt av spridningen. De längre ljusvågorna utgör orange och röda färger, så det är ljuset som blir synligt vid soluppgång och solnedgång.
Populära falska förklaringar tyder på att himlen är blå eftersom ljuset reflekteras från de blå haven. Faktum är att det fungerar tvärtom. Det som får havet att se blått ut är samma sak som får himlen att se blå ut. Havet reflekterar himlens färg, så om himlen är spritt blått ljus, kommer partiklar i havet att ta emot och sprida mestadels blått ljus.