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ブルーリッジはなぜ青いのか?

空はなぜ青いのか、と聞いたほうがいいかもしれませんね、アイリーン・ソーダケストさん。 実は、ある意味そうなのです。 この2つの質問は、あなたが考えるほどかけ離れてはいません。 ブルーリッジ山脈を満たす有名な青い靄は、実際の靄ではなく、物理学、化学、生物学の組み合わせによるものです。 突き詰めれば、すべては知覚の問題なのです。

まず、物理学のレッスンです。 アイザック・ニュートン卿のおかげで、太陽からの白い光は実際にはいくつかの異なる色の組み合わせであることが分かっています。 多くの人が子供のころに行う最初の理科の実験のひとつに、プリズムを使って光の色をスペクトルに分けるというものがあります。 光の色は、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫の順で並んでいます(ROY G. BIVを覚えていますか)。 これが、人間の目で見える色です。

生物学に少し立ち入ると、私たちの目の網膜にある色受容体(錐体)が、赤、緑、青の3色の光の波長に最もよく反応することがわかります。

では、なぜ私たちには空が赤く見えないのでしょうか? 1850年代にその理由を説明したレイリー卿に感謝したい。 彼は、大気を通過する太陽光は、私たちの目が知覚する前に大きく散乱することを発見しました。 小さな粒子を含む媒質を通過する光は、赤よりも波長の短い青をより強く散乱させる。 この選択的散乱は、現在ではレイリー散乱として知られています。

後の科学者(1911年にこの問題を解決したアルフレッド・アインシュタインを含む)は、空気中の酸素と窒素の小さな分子が、スペクトルの青と紫の端の短い波長の光をより効果的に散乱させると結論づけたのです。 私たちの目は紫色にはあまり敏感ではないので、大気を構成する空気のプリズムを通して見上げると、空が青く見えるのです。

しかし、なぜ多くの色で構成されている山が青く見えるのかという質問がありました。 山などの暗い固体を遠くから見ると、光の散乱によって青く見えるという青天井の原理は、現在でも有効です。 しかし、アパラチア山脈が青くかすんで見えるのは、斜面を覆うように生い茂る植物が原因であるとも考えられる。 植物からは、松の木に含まれるテルペンなどの炭化水素の微粒子が放出される。 この粒子が自然のオゾン分子と反応し、山々に霞を発生させるのである。 この場合も、粒子が小さいため、光は青く散乱する。 この点では、ブルーリッジが特別なわけではありません。 この効果は、オーストラリアのブルーマウンテンなど、世界中の他の山脈でも見られます。

残念なことに、人工の粒子が入り込んでいます。 大気汚染のために、ブルーリッジの視界が過去50年間で著しく悪化したことは周知の事実です。 石炭を燃やす発電所やその他の産業、自動車から出る二酸化硫黄や窒素酸化物の粒子がオゾンと混ざり合い、灰色がかったヘイズを形成して視認性を低下させるのです。 硫酸塩のヘイズは、特定の樹木が放出する天然のテルペンを妨害し、山の青色をさらに拡散させることさえある。 私たちが大気の質を改善し続けない限り、ブルーリッジ・マウンテンズは後世に「グレイ・リッジ」と呼ばれるようになるかもしれない。 それはそれで、美しい神秘的な空気を感じないでもない。