ఆకాశం పగటిపూట నీలి రంగులో ఎందుకుంటుంది?

ప్రకృతిని అర్థం చేసుకోవడానికి చరిత్రలో చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు ప్రయత్నించారు.

ప్రకృతి గురించి తెలుసుకోవడం వల్ల కలిగే ఉపయోగాలేంటి, లాభమేంటనే వాటితో సంబంధం లేకుండా ప్రకృతి వాస్తవంగా ఎలా ఉంటుందో తెలుసుకోవడం మాత్రమే దాని ఉద్దేశం.

శాస్త్రీయ విషయాలను తెలుసుకునేందుకు చేసే ఈ పరిశోధనను కొందరు "ఉత్సుకతతో చేసే పరిశోధన, లేదా పరిమితులు లేని పరిశోధన"గా పిలుస్తారు.

అలాంటి పరిశోధకులకు ఉత్తమ ఉదాహరణగా నిలుస్తారు ఐరిష్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జాన్ టిండాల్ (1820-1893).

గాలి ద్వారా వ్యాపించే వ్యాధుల మూలాలను కనుగొనడంతో పాటు నూలుతో తయారు చేసిన నిరోధకాలు (మాస్కుల వంటివి) వ్యాధులను అడ్డుకోగలవని నిరూపించడంలో విశేష కృషి చేసిన పరిశోధకులు ఆయన.

నేడు, వాయు కాలుష్యం అనేది ''ప్రపంచవ్యాప్తంగా ప్రజారోగ్యానికి అతిపెద్ద పర్యావరణ ముప్పు'' అని యునైటెడ్ నేషన్స్ ఎన్విరాన్‌మెంట్ ప్రోగ్రామ్(యూఎన్ఈపీ) చెబుతోంది. ఇది ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఏటా దాదాపు 70 లక్షల మంది అకాల మరణానికి కారణమవుతోందని ప్రపంచ ఆరోగ్య సంస్థ (డబ్ల్యూహెచ్‌ఓ) అంచనా వేసింది.

ఏటా సెప్టెంబర్ 7ను ‘ఇంటర్నేషనల్ డే ఆఫ్ క్లీన్ ఎయిర్ ఫర్ బ్లూ స్కైస్’గా జరుపుకుంటారు. దీని వెనుక జాన్ టిండాల్ కృషి ఎనలేనిది.

‘‘పెట్టెలో స్వర్గం’’

టిండాల్‌ విద్యావంతులు మాత్రమే కాదు, పర్వతారోహకుడు కూడా.

ఆయన ఆల్ఫ్స్ పర్వత శ్రేణుల్లో చాలా సమయం గడిపారు. అక్కడ సూర్యాస్తమయ సమయంలో కనిపించే అద్భుతమైన రంగులు ఆయన్ను ఎంతగానో ఆకర్షించేవి. వాటిని చూస్తూ మంత్రముగ్దులయ్యేవారు.

అందుకే ఆయన వాటిని మరింత లోతుగా అర్థం చేసుకోవాలనుకున్నారు. ఆ దిశగా కృషి చేశారు. తర్వాతి తరాలు కూడా వాటిపై పరిశోధనలు చేసేలా ప్రేరేపించగలిగారు.

ప్రకృతిపై ఆయనకున్న అపరిమితమైన ఉత్సుకత, ఆసక్తి ఎన్నో అంశాల అన్వేషణకు, సైన్స్‌‌లో అనేక ఆవిష్కరణలకు దారితీశాయి.

ఉదాహరణకు, వాతావరణంలోని వాయువులు వేడిని గ్రహించే స్థాయిలు వేర్వేరుగా ఉంటాయని మొదట చెప్పింది ఆయనే. అది గ్రీన్‌హౌస్ ఎఫెక్ట్‌‌‌‌లో పరమాణు ఆధారిత ప్రతిపాదనలకు దారితీసింది.

నిజానికి, టిండాల్‌ను కొందరు క్లైమేట్ సైన్స్ సహ వ్యవస్థాపకుల్లో ఒకరిగా భావిస్తారు.

ఆయన ఎన్నో ప్రశ్నలకు సమాధానాలు కనుగొనేందుకు తాను రూపొందించిన పరికరాలతోనే అనేక ప్రయోగాలు చేశారు. వాటిలో కొన్ని అధునాతన పరికరాలు. వాటిని ఉపయోగించేందుకు లోతైన సైద్ధాంతిక అవగాహన, నైపుణ్యం అవసరం.

అయితే, ఆకాశం పగటిపూట నీలి రంగులో, సంధ్యా సమయంలో ఎర్రగా ఎందుకు కనిపిస్తుందో తెలుసుకునేందుకు ఆయన సాధారణ పరికరాలనే వినియోగించారు.

ఆకాశాన్ని పరిశీలించేందుకు ఒక సాధారణ గాజు గొట్టాన్ని రూపొందించారు. సూర్యరశ్మిని పరిశీలించేందుకు ఒక చివరన తెల్లని లైట్ అమర్చారు.

ఆయన ఆ గాజు గొట్టాన్ని పొగతో నింపినప్పుడు, ఒకవైపున కాంతిపుంజం నీలి రంగులో కనిపించగా, మరోవైపున ఎరుపు రంగులో ఉన్నట్లు కనుగొన్నారు.

ఎగువ వాతావరణంలో (అప్పర్ అట్మాస్ఫియర్) చెల్లాచెదురుగా ఉండే కణాల గుండా సూర్యకాంతి ప్రసరించడంపైనే ఆకాశం రంగు ఆధారపడి ఉంటుందని ఆయన గ్రహించారు. దానినే ఇప్పుడు "టిండాల్ ఎఫెక్ట్ (టిండాల్ ప్రభావం)"‌గా పిలుస్తున్నారు.

ఆయన వినియోగించిన మరో పరికరం అత్యంత సాధారణమైనది.

నీటితో నిండిన ఒక గాజు కంటైనర్‌లో కొన్ని చుక్కల పాలు వేశారు.

అందులో వేసిన పాల చుక్కలు, ఆ ద్రవంలోకి కొన్ని కణాలను విడుదల చేస్తాయి.

ముందుగా తెలిసిన ప్రక్రియ ప్రకారమే.. కంటైనర్‌ చివరన తెల్లని బల్బు ఆన్ చేశారు టిండాల్.

అప్పుడు ఆ కంటైనర్‌ వివిధ రంగుల్లో కనిపించడం గమనించారు.

ఈ ప్రయోగానికి టిండాల్ ఆశ్చర్యచకితులయ్యారు. ఆయన దానిని కవితాత్మకంగా వివరిస్తూ, ''పెట్టెలో స్వర్గం''గా అభివర్ణించారు.

ఆ గాజు కంటైనర్‌ ఒక వైపు నుంచి నీలి రంగులో కనిపించింది. కానీ, ఆ కాంతి మరోవైపు ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు సూర్యాస్తమయం మాదిరిగా నారింజ, ఎరుపు రంగులలోకి మారింది.

నీలి రంగు నుంచి సూర్యాస్తమయంలో కనిపించే రంగుల వరకూ..

ఇంద్రధనస్సులోని అన్ని రంగులూ కలిసి తెల్లని కాంతి తయారవుతుందని టిండాల్‌కు తెలుసు.

ఇందులో ఆయనను ఆకర్షించిన విషయమేంటంటే, నీలి రంగు కాంతి వల్ల నీటిలోని పాల కణాలు వేరుకావడంతో పాటు అవి బౌన్స్ అయ్యే అవకాశం ఎక్కువనే విషయాన్ని గుర్తించడం.

దీని ద్వారా ఇతర రంగులతో పోలిస్తే నీలి రంగు కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం (వేవ్‌లెన్త్) తక్కువగా ఉండడమే దీనికి కారణమని మనకు అర్థమవుతుంది.

అంటే, ద్రవం అంతటా కాంతి వ్యాపించడానికి నీలి కాంతికి మొదటి అవకాశం ఉంది.

అందుకే, కాంతిని వెదజల్లే బల్బుకు దగ్గరగా ఉన్న భాగం నీలి రంగులో కనిపిస్తుంది.

అందుకే ఆకాశం నీలి రంగులో ఉంది.

ఎందుకంటే, సూర్యుడి నుంచి వచ్చే నీలి కాంతికి వాతావరణంలో వ్యాపించే అవకాశం ఎక్కువ.

అయితే, ఈ నీటి కంటైనర్ సూర్యాస్తమయ రంగుల గురించి కూడా వివరిస్తుంది.

పాలు కలిపిన నీటిలోకి కాంతి లోతుగా చొచ్చుకుపోతున్నప్పుడు, దాని చిన్న తరంగదైర్ఘ్యాలు చెల్లాచెదురవుతాయి. నారింజ, ఎరుపు రంగు కలిగిన ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాలుగా మారతాయి.

దీంతో నీరు క్రమంగా నారింజ రంగులో కనిపిస్తుంది. నీటి కంటైనర్ పొడవుగా ఉన్నట్లయితే ఎరుపు రంగులో కనిపిస్తుంది.

‘‘పెట్టెలో స్వర్గం’’ విషయంలోనూ ఇదే జరుగుతుంది.

సూర్యాస్తమయం అవుతున్నప్పుడు, సూర్యకాంతి వాతావరణంలో ఎక్కువ భాగం గుండా ప్రయాణించాల్సి ఉంటుంది, కాబట్టి నీలి రంగు హ్రస్వ తరంగదైర్ఘ్యాలు పూర్తిగా చెల్లాచెదురవుతాయి. దాంతో దీర్ఘ తరంగదైర్ఘ్యం ఉన్న నారింజ, ఎరుపు కాంతి మాత్రమే కనిపిస్తుంది. అందుకే సూర్యాస్తమయం సమయంలో ఆ రంగుల్లోనే ఆకాశం కనిపిస్తుంది.

ఒక పెట్టె, కొంత దుమ్ము

జిజ్ఞాస కలిగిన శాస్త్రవేత్త కావడంతో టిండాల్ మరిన్ని ప్రయోగాలు చేయాలని నిర్ణయించుకున్నారు.

దుమ్మూధూళితో కూడిన గాలిని పెట్టెలో తీసుకుని దానిని కొద్దిరోజులపాటు అలాగే ఉంచారు.

ధూళి మొత్తం కింద పేరుకుపోయిన తర్వాత మిగిలిన గాలిని ఆయన ''స్వచ్ఛమైన గాలి''గా పేర్కొన్నారు.

ఆ తర్వాత ఏం జరుగుతుందో తెలుసుకోవడం కోసం ఆ పెట్టెలో కొన్ని వస్తువులను పెట్టడం ప్రారంభించారు. మొదటగా మాంసం ముక్కను పెట్టారు, ఆ తర్వాత కొంత చేప మాంసం, తన మూత్ర నమూనాలను కూడా కొంత జోడించారు.

అప్పుడు ఒక ఆసక్తికరమైన విషయాన్ని ఆయన గమనించారు. మాంసం గానీ, చేప ముక్కలు గానీ కుళ్లిపోలేదు. ఆయన మూత్రం కూడా ఆవిరిగా మారలేదు. ''అది తాజా షెర్రీ (సారా) మాదిరిగా స్పష్టంగా ఉంది'' అని చెప్పారాయన.

ఆయన సృష్టించింది దుమ్మూధూళి రహిత, లేదా కంటికి కనిపించే స్వచ్ఛమైన గాలిని కాదు, తనకు తెలియకుండానే టిండాల్ దానిని క్రిమిరహితం చేశారు. బ్యాక్టీరియా మొత్తం పెట్టె అడుగును అంటుకునేలా చేశారు.

అందువల్ల, ఆ గాలిలో సూక్ష్మజీవులు లేవు.

ఇది ఆయన అసలు ఉద్దేశం కాకపోవచ్చు, కానీ ఆ కాలంలో క్షయ వంటి వ్యాధులు గాలిలోని సూక్ష్మజీవుల వల్ల సంభవిస్తాయనే విషయం వివాదాస్పద సిద్ధాంతంగా ఉండేది. అలాంటి సిద్ధాంతాలకు టిండాల్ నిర్ణయాత్మక సాక్ష్యాలను అందించారు.

అలాగే, గాలిలోని దుమ్మును అడ్డుకోవడానికి కాటన్ (నూలుతో చేసిన వస్త్రం లేదా మాస్కు) ఒక మార్గమని కూడా ఆయన నిరూపించారు. దానిని మానవ శ్వాసక్రియతో అనుసంధానిస్తే మరింత ప్రభావవంతంగా ఉంటుందని ఆ తర్వాతి ప్రయోగాలు నిరూపించాయి.

ప్రపంచంలోని సమస్యలతో సంబంధం లేకుండా, కేవలం జ్ఞాన తృష్ణ తీర్చుకోవడం కోసమే పరిశోధనలు చేసిన వ్యక్తి టిండాల్.

ఆకాశంలోని రంగులకు కారణాలను అన్వేషించడం మొదలుపెట్టినప్పుడు గాలి ద్వారా వ్యాపించే వ్యాధుల మూలాలను కనుగొనాలనేది ఆయన ఉద్దేశం కాదు, కానీ ఆయన పరిశోధన ఫలితం మాత్రం అదే.

ఇప్పుడు, ఇలా ఉత్సుకతతో చేసే పరిశోధనలను "బ్లూ-స్కై ఇన్వెస్టిగేషన్"గా పిలుస్తున్నారంటే, అందుకు ఆయన పరిశోధనలే కారణం.

(బీబీసీ కోసం కలెక్టివ్ న్యూస్‌రూమ్ ప్రచురణ)

(బీబీసీ తెలుగును వాట్సాప్‌,ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)