Zašto dugu koju vidite ne vidi niko drugi

Sunce se promalja kroz pljusak.

Dižete pogled i vidite prelepu dugu koja pravi luk preko neba, a isto radi i vaš prijatelj koji stoji kraj vas.

Možda toga niste svesni, ali duga koju vidite izgleda neznatno drugačije od one koju on vidi.

Štaviše, svaka duga je jedinstvena za njenog posmatrača, zato što duge nisu fizičke stvari.

One su optički fenomen koji je personalizovan za vaše oči.

Precizni uglovi

„Duga je obrazac koji dobijate kad se sunčev zrak – belo svetlo – reflektuje i prelama iz miliona kišnih kapi na nebu“, kaže stručnjak za duge Filip Laven za BBC i emisiju CrowdScience.

Da biste videli dugu, Sunce mora da bude iza vas, kišne kapi ispred vas, a sunčeva svetlost da stigne do kiše, a da je ne blokiraju oblaci.

Tada se desi neka čudesna geometrija.

Kad svetlost pogodi kišnu kap, ona se uspori u vodi i savije, objašnjava Laven.

To se zove prelamanje.

Različite boje – ili talasne dužine – svetla se neznatno krive u drugačijoj meri, tako da se belo svetlo rasprši u sve boje od kojih se sastoji.

Kad sunčevi zraci pogode zadnju stranu kišne kapi, oni se reflektuju iznutra.

A kad stignu do suprotne strane kišne kapi, ponovo se prelamaju ka napolje, raspršivši boje još više.

Na kraju crveno svetlo izlazi pod uglom od otprilike 42 stepena tamo gde je originalno svetlo ušlo, dok plavo ili ljubičasto svetlo izlaze na oko 40 stepeni.

Kad dignete pogled, neke od kišnih kapi koje su više na nebu iskrivljuju crveno svetlo pod pravim uglom da bi stiglo do vašeg oka, dok se plavo svetlo krivi iznad vas.

U nižim kišnim kapima, plavo svetlo stiže do vašeg oka.

Zbog toga obično vidite crveno na višoj, spoljnoj ivici duge, a plavo na nižoj, unutrašnjoj ivici.

Štaviše, duga formira krug oko središta zvani antisolarna tačka, u kojoj se sasvim slučajno nalazi senka vaše glave.

Ali mi obično ne vidimo donji deo kruga zato što je on ispod zemlje.

Što se niže Sunce nalazi, kao u vreme izlaska i zalaska sunce, vi vidite veći deo kruga.

Ako je Sunce više od 42 stepena iznad horizonta, čak i vrh duge bi se nalazio ispod površine tla.

„Obično ne vidite dugu usred dana“, kaže Laven.

Kad bi vaš prijatelj stajao vama sleva ili zdesna, svetlo bi izlazilo iz kišnih kapi i stizalo do vaših očiju iz neznatno drugačijeg pravca.

Šta ako biste se vi pomerili, a on zauzeo vaše mesto?

Pa ako je viši ili niži od vas, svetlo bi stizalo do njegovih očiju iz drugačijeg pravca takođe.

A čak i da je tačno iste visine kao vi, i stoji na potpuno istom mestu, Zemlja bi se rotirala malo u odnosu na Sunce i svetlo bi se opet promenilo.

• Duga u svemiru – NASA objavila fotografiju
• Da li je naše Sunce nekada imalo blizanca
• Hoće li nebo zauvek biti plavo

Dvostruka predstava

Ako oboje imate dovoljno sreće, mogli biste da vidite dve duge u isto vreme.

„Ako bi nebo između vas i duge bilo donekle vedro, mogli biste da vidite takozvanu sekundarnu dugu“, kaže fizičar Ping Vah Li, docent na Kineskom univerzitetu u Hong Kongu.

Ova sekundarna duga nastaje od svetla koje se interno reflektuje dvaput unutar kišne kapi pre nego što se prelomi napolje.

Boje izlaze obrnutim redosledom - crvena unutar luka, a ljubičasta spolja.

Postoje veća razlika u uglovima između crvene i ljubičaste, tako da sekundarna duga izgleda šire od primarne.

Ali svetlost takođe izlazi bleđa, tako da ju je teže videti.

Moguće je da se svetlo reflektuje više puta unutar kišne kapi.

Pojavila bi se duga trećeg ili četvrtog reda u pravcu Sunca, što bi zaista otežalo da se ona vidi, objašnjava Li.

I dok bi se duga petog reda pojavila na drugoj strani, bila bi izuzetno slaba za ljudsko oko.

Neverovatno, međutim, ali jedan istraživač je uspeo da uhvati ove retke nijanse kamerom 2012. godine.

Ugaona veličina

Vaša duga bi mogla da bude formirana od drugačijih svetlosnih zraka od duge vašeg prijatelja, ali jedna stvar se nikad ne menja – njena veličina.

Sve duge zauzimaju isti prostor pred vama, prema Rejmondu Liju, meteorologu i penzionisanom profesoru na američkoj Pomorskoj akademiji.

On objašnjava da budući da duga nije objekat, „ona nije linerane veličine“.

Umesto toga, ovaj optički fenomen može biti opisan samo po njegovoj ugaonoj veličini - ugla od jednog kraja luka do drugog u odnosu na vas.

„Poluprečnik je oko 42 stepena, tako da vi to udvostručujete da biste stigli do prečnika, što čini 84 stepena“, kaže Li.

I ispostavlja se da je ugao uvek isti, bez obzira na to gde stojite.

Dakle, to je makar jedna stvar koju vaša i duga vašeg prijatelja imaju zajedničku.

Zasnovano na epizodi emisije CrowdScience na BBC Svetskom servisu.

Dodatno izveštavanje: Elen Cang.

• U fotografijama: Da li ste nekada videli roze dugu
• Ne, ovo nije Mars: Zašto je crveno nebo nad Indonezijom
• Nestvaran prizor - ljubičasto nebo tokom noći
• Otkud polarna svetlost nad Balkanom i ko je Stiv koji se pojavio u Britaniji