Duga je jedan od najčešćih prirodnih fenomena koje možemo vidjeti, no svejedno smo svaki put iznenađeni kada ukrasi nebo.
Duga je optička pojava u Zemljinoj atmosferi u obliku obojenih kružnih lukova, koja nastaje jednostrukim ili višestrukim lomom i odbijanjem zraka svjetlosti u kapljicama kiše. Najpoznatija vrsta duge nastaje kada sunčeva svjetlost pada na kapi kiše ispred promatrača pod točno određenim kutom (42 stupnja), piše Net.hr.
Grčki filozof Aristotel prvi je počeo razmišljati o dugama i njihovim bojama još 350. godine prije Krista. Njegove ideje preuzeo je i razradio rimski filozof Seneka Mlađi u svojoj prvoj knjizi “Naturales Quaestiones” oko 65. godine. Seneka je bio iznenađujuće ispred svog vremena u svom razmišljanju, čak je predvidio Newtonovo otkriće efekta prizme nekoliko stoljeća kasnije.
Kako izgleda duga?
Duga je optička varka – ona zapravo ne postoji na određenom mjestu na nebu. Izgled duge ovisi o tome gdje stojite i gdje Sunce (ili drugi izvor svjetlosti) sja. Sunce ili drugi izvor svjetlosti obično se nalazi iza osobe koja vidi dugu. Zapravo, središte primarne duge je antisolarna točka, imaginarna točka točno nasuprot Suncu.
Duge su zapravo puni krugovi. Antisolarna točka je središte kruga. Ljudi u zrakoplovu ponekad mogu vidjeti ove kružne duge, dok ljudi na zemlji mogu vidjeti samo svjetlost koju reflektiraju kapi kiše iznad horizonta. Budući da je horizont svake osobe malo drugačiji, nitko zapravo ne vidi punu dugu sa zemlje. Zapravo, nitko ne vidi istu dugu – svaka osoba ima različitu antisolarnu točku, svaka osoba ima drugačiji horizont.
Kako nastaje duga?
Kroz stoljeća, mislioci, filozofi i prirodoslovci ispitivali su fenomen efekta duge, primjećujući njegovu pojavu ne samo na nebu, već i u drugim okolnostima, ali u svakom slučaju, dva su elementa bila bitna za taj karakteristični prasak boja – vodena para ili kapljice i sunčeva svjetlost. Isaac Newton je dokazao da je bijela svjetlost sastavljena od spektra boja. Njegovo otkriće, zajedno s radovima drugih prije njega, konačno je objasnilo kako nastaju duge.
Duge su rezultat loma i refleksije svjetlosti. I lom i refleksija su pojave koje uključuju promjenu smjera vala. Prelomljeni val može izgledati “savijen”, dok se reflektirani val može činiti kao da se “odbija” od površine ili druge valne fronte. Svjetlost koja ulazi u kapljicu vode – lomi se te se zatim reflektira na stražnjoj strani kapljice. Kako ovo reflektirano svjetlo napušta kapljicu, ponovno se lomi, pod više kutova.
Polumjer duge određen je indeksom loma kapljica vode. Indeks loma je mjera koliko se zraka svjetlosti lomi (savija) dok prelazi iz jednog medija u drugi – iz zraka u vodu, na primjer. Kapljica s visokim indeksom loma pomoći će proizvesti dugu s manjim polumjerom. Na primjer, slana voda ima veći indeks loma od slatke vode, tako da će duge nastale prskanjem mora biti manje od duga koje stvara kiša.
Koliko duga ima boja?
Isaac Newton je primijetio da se redoslijed duginih boja nikada nije mijenjao, već se uvijek pojavljuje istim redoslijedom. Objasnio je da postoji sedam boja u spektru: crvena, narančasta, žuta, zelena, plava, indigo i ljubičasta. Navodi se da je zapravo promatrao samo pet boja, ali je dodao narančastu i indigo, kako bi uskladio broj boja s brojem nota u glazbenoj ljestvici. Većina modernih definicija spektra vidljive svjetlosti isključuje indigo, stapajući ga u nizove nijansi plave i ljubičaste.
Boje koje vidite kada se pojavi duga rezultat su dijeljenja svjetlosti na različite pojedinačne valne duljine. To nam daje spektar boja koje se kreću od kraćih plavih i ljubičastih valnih duljina do dužih crvenih valnih duljina. I danas se navodi da postoji sedam boja u dugi. Na prvi pogled, mogli biste pomisliti da je to istina, ali ako pažljivije pogledate dugu, vidjet ćete da postoji mnogo više od samo sedam pojedinačnih nijansi.
Duga nije čisti spektar. Zapravo se sastoji od bezbroj pojedinačnih spektralnih boja koje su se preklapale i miješale. Osnovni niz za primarne duge uvijek je isti i kreće se od crvene (najduža valna duljina na oko 780 nm) do ljubičaste (najkraća valna duljina u nizu na 380 nm).
Ideja o sedam boja još uvijek je popularna i pomaže zapamtiti redoslijed najprepoznatljivijih boja u dugi. Međutim, ne zaboravite da postoji i cijeli niz boja, toliko da ih ne možemo sve razlikovati golim okom.
Zanimljivosti koji prate dugu
Za neke kulture, duge same po sebi nisu bogovi, već mostovi između njihovog i našeg svijeta, put koji vodi do svjetla i nebesa. Neka indonezijska društva vide dugu kao most koji koriste brodovi duša dok putuju u duhovno carstvo, dok je u nordijskim mitologijama duga – zvana Bifröst – bila gorući most koji povezuje Asgard i Midgard, kraljevstva bogova i ljudi.
U japanskoj mitologiji, duga je plutajući nebeski most na koji su se muški i ženski kreatori svijeta spustili da od oceana kaosa stvore zemlju i simbolizira sreću i blagostanje. Hinduistička legenda kaže da je duga streličarski luk koji koristi Indra, bog groma i rata, koji ispaljuje strijele munje. U drevnim vjerovanjima Japana i Gabona, duge su bile mostovi koje su ljudski preci koristili da bi se spustili na planet.
Za Kineze je duga pukotina na nebu, napravljena od pet obojenih kamenova koje je bacila božica majka Nüwa.