Den gåtefulle regnbuen
MENNESKENE har i lang tid vært fascinert av regnbuen, og de har ofte stilt mange spørsmål i forbindelse med den.
Hvorfor viser regnbuen seg bare etter visse regnskurer? Hvorfor kan en se flere farger i én regnbue enn i en annen? Hva er grunnen til at det virker som om buen beveger seg bort fra oss når vi går mot den? Vet du det?
Mange av oldtidens folkeslag fryktet ofte det de ikke kunne forstå, og betraktet den vakre regnbuen som en fiende eller et ulykkesvarsel. Noen mente at den var en stor slange (eller et annet dyr) som drakk vann og holdt regnet tilbake. Disse oppfatningene står imidlertid i skarp kontrast til den første skrevne beretning om regnbuen.
Den første regnbuen
Verdens eldste historiebok, Bibelen, forteller om den første regnbue og forklarer hvorfor regnbuen har fortsatt å vise seg siden da. Den forteller at Gud gjorde en pakt, at han ga et løfte til dem som overlevde den verdensomfattende vannflommen, Noah og hans familie, og sa at «aldri mer skal alt kjød utryddes ved vannflom». Gud sa videre til Noah om hva som skulle være tegnet på denne pakten: «Min bue setter jeg i skyen, og den skal være et tegn på pakten mellom meg og jorden.» (1 Mos. 9: 8—16) For en enestående måte Gud har minnet menneskeheten om sitt løfte på!
Enkelte hevder at Bibelen her ikke beskrev den første tilsynekomst av regnbuen, men at regnbuen fra da av ble tillagt en ny betydning. Bibelen viser imidlertid at regnbuen var noe helt nytt. De atmosfæriske forhold før vannflommen ville tydeligvis ikke gjøre det mulig at det ble dannet en regnbue. Selv i dag må visse atmosfæriske forhold være til stede for at det skal bli dannet en regnbue.
Selv om Bibelen ikke sier så mye om dette emnet, forteller den hvorfor regnbuen ble dannet, og for dem som har tro, utgjør regnbuen den dag i dag en forsikring om at Gud bryr seg om menneskene.
Forsøk på å forstå
Det var da menneskene begynte å lure på hvordan regnbuen dannes, at den viste seg å være et stort mysterium. De som har prøvd å «gripe fatt i regnbuen», er i mange tilfelle blitt sårbeinte!
En av oldtidens «detektiver», den greske filosofen Aristoteles, mente at regnbuen ble dannet av stråler som ble reflektert eller kastet tilbake fra den ujevne overflaten på de små regndråpene i skyene. Han mente også at det bare var tre farger i regnbuen — en oppfatning som dominerte vitenskapelig tenkning i flere hundre år. Det var imidlertid mange spørsmål han ikke besvarte.
Et fenomen som har voldt mange hodebry, er at det av og til blir dannet en «dobbelt regnbue», en annen bue utenfor den første. Hvis regnbuen bare skyldtes refleksjon, hva var da grunnen til at fargene i den ytterste buen forekom i akkurat omvendt rekkefølge i forhold til fargene i den innerste? Etter hvert som forskjellige teorier angående dette og andre trekk ved regnbuen ble forkastet, følte filosofen og naturforskeren Roger Bacon seg tilskyndt til å si: «Én ting er sikkert når det gjelder filosofene — ingen av dem har klart å tilegne seg kunnskap om regnbuen.»
’Dette er ikke tilfelle,’ sa René Descartes, en fransk vitenskapsmann i det 17. århundre. Ved hjelp av kompliserte matematiske beregninger satte han opp diagrammer som viste ved hvilke vinkler en regnbue kunne dannes. Han påsto skrytende at de som forsto hans teorier, «med letthet ville forstå» hvordan regnbuene oppsto. Men en professor i matematikk ved Brooklyn College sa at «han hadde slett ikke løst alle problemene i forbindelse med regnbuen». Han hadde for eksempel ikke gitt en korrekt forklaring på fargedannelsen og på det fenomen at flere regnbuer viser seg samtidig.
Sekstisju år senere utga Isaac Newton sitt verk Opticks, hvor han påviste at sollyset kan spaltes i flere farger, og at regndråpene simpelthen skiller fargene fra hverandre. Etter dette var det en vanlig oppfatning at «det siste ord var blitt sagt» i denne saken. Men var egentlig regnbuens gåte blitt løst? Mange trodde det. De regnbuene som viste seg, «oppførte seg» imidlertid ikke i samsvar med de regler menneskene hadde satt opp.
Til slutt begynte vitenskapsmennene å tro at lyset besto av «bølger», som oppførte seg på omtrent samme måte som lydbølger. Denne forklaringen fikk The Encyclopædia Britannica, 1858-utgaven, til å trekke denne slutning: «Endelig begynner vi å tro at vi forstår dette spørsmålet [hvordan regnbuen blir dannet] fullt ut.» Ja, mange var så overbevist om dette at det daværende syn på lyset ble omtalt som «den fullstendige teori». Men som følge av nye eksperimenter ble «den fullstendige teori» redusert til «den første tilnærmede løsning».
Det nåværende syn
I de århundrene vitenskapsmennene har studert dette fenomenet, har de naturligvis gjort en hel rekke fascinerende iakttagelser. Den nåværende oppfatning går i store trekk ut på at vi ser en regnbue når vi har solen bak oss og regnet faller foran oss. Sollyset kan frambringe en rekke forskjellige farger, og vi skal nå se på hva som skjer når solstråler treffer regndråper i forskjellige vinkler.
Når en stråle treffer ytterkanten av den runde regndråpen, blir den avbøyd og spaltet i forskjellige farger (lysets forskjellige bølgelengder). Disse atskilte lysbølgene treffer så den siden av regndråpen som er lengst borte, og blir kastet tilbake (reflektert). Når bølgene forlater regndråpen, blir de avbøyd enda en gang.
Hvordan fører dette til at regnbuen får så mange farger? Den nåværende teori går ut på at hver farge en ser, blir dannet av stråler som når øyet i en bestemt vinkel, og at vinkelen for denne fargen aldri forandrer seg. Det øverste båndet er for eksempel rødt fordi de regndråpene som er der, befinner seg i en vinkel på 42 grader i forhold til øyet. Det er nemlig i den vinkelen øyet vil oppfange de røde lysbølgene. De andre seks fargene (oransje, gult, grønt, blått, indigo og fiolett) dannes i vinkler på litt mindre enn 42 grader.
Men når det er to buer, viser som nevnt fargene i den øverste buen seg i omvendt rekkefølge, med rødt nederst og fiolett øverst. Hva er grunnen til det? Dette skal skyldes at de solstrålene som reflekteres av en regndråpe i en vinkel på cirka 51 grader i forhold til øyet, treffer undersiden av dråpen, slik at det oppstår en dobbelt indre refleksjon — de blir med andre ord kastet tilbake to ganger inne i regndråpen før de forlater den. Denne dobbelte refleksjonen gjør at fargene i den øverste buen kommer i akkurat omvendt rekkefølge av fargene i den nederste.
Men hva er grunnen til at vi noen ganger ser flere farger enn vi gjør andre ganger? Science Digest for februar 1972 sier: «Antall farger og deres relative bredde i regnbuen varierer med regndråpenes størrelse.» Men det er også en annen faktor som må tas i betraktning — deg selv. Ettersom regnbuen bare er synlig når du står i en bestemt vinkel i forhold til regndråpene, kan den faktisk kalles din regnbue — din personlige «synsopplevelse». Den regndråpen som i en bestemt vinkel reflekterer rødt lys til deg, reflekterer kanskje gult eller blått lys til en annen, som står litt bortenfor deg.
Dette betyr at når du beveger deg, «beveger» regnbuen seg også. Hvis du går mot en regnbue, passerer du kanskje den regndråpeposisjonen som dannet den første regnbuen du så, men du vil ikke kunne se opp og se en regnbue over hodet ditt, for du befinner deg nå i gal vinkel. Du ser kanskje fortsatt en regnbue i det fjerne, men det vil være en ny bue som er blitt dannet i den rette vinkel i forhold til den stilling du nå har. Det er derfor treffende blitt sagt at en som drømmer seg bort, «driver jakt på regnbuer»!
Vi ser således at menneskene litt etter litt har lært en hel del om regnbuen. Men betyr det at de siste kapitlene i denne gåtefulle beretningen er blitt skrevet?
Fremdeles en gåte
«Hvilke spørsmål gjenstår å besvare etter århundrers studium?» Slik ga enkelte uttrykk for den holdning som var vanlig i begynnelsen av vårt århundre. Ifølge mange «så det ut til at lysteorien var fullstendig og fullkommen». Men det var stadig enkelte spørsmål som ikke var besvart. Nå var det spørsmål vedrørende selve grunnlaget for regnbuen — lyset. Forsøk som ble gjort, viste at lysstrålene noen ganger opptrådte som partikler i stedet for som bølger. Dette rokket ved «bølgeteorien», som tilsynelatende hadde forklart så mye av lysets virkemåte.
Ytterligere forskning har ført til at en har kommet fram til en annen teori. Ifølge denne teorien består lyset av partikler som kalles fotoner, og som opptrer som «bølger og partikler på samme tid». Når alt kommer til alt, må vi innrømme at menneskene fremdeles ikke kjenner det hele og fulle svar på det spørsmål Gud stilte Job for over 3000 år siden: «Hva vei følger lyset når det deler seg?» — Job 38: 24.
Men det er ikke bare lysets natur som er en gåte i forbindelse med regnbuen. «Vi vet lite om hvordan sansene oppfatter det,» sier boken The Rainbow. Ja, menneskene har fremdeles mye å lære om øyet og spesielt om fargesynet.
Regnbuen er følgelig fremdeles en gåte. Og enten vi betrakter den som et tegn på fred eller velger å studere den som et gåtefullt fenomen, gjør vi vel i å ha ærefrykt for dens Skaper. Det er sant på mange måter at ingen vil klare å gripe fatt i regnbuen!
[Illustrasjon på side 9]
(Se den trykte publikasjonen)
Solstråler
Solstråler
42°
Iakttager