Umewahi kujiuliza kwa nini anga ni buluu?

Katika historia yote, wanasayansi wengi wamejaribu kuelewa jinsi asili inavyofanya kazi.

Katika hali yake safi, ni kwamba tu: hamu ya kuelewa, bila kuzingatia manufaa au faida ya uvumbuzi.

Wengine huita mbinu hii kwa sayansi “utafiti unaoendeshwa na udadisi” au “utafiti usio na mipaka.”

Mojawapo ya mifano bora ya watendaji wa aina hii safi ya ugunduzi ni mwanafizikia wa Ireland John Tyndall (1820-1893).

Yeye ni mtafiti ambaye ametoa mchango mkubwa kwa sayansi, kama vile kuthibitisha asili ya magonjwa yanayoambukiza kwa njia ya hewa na kuonesha kwamba kipumulio cha pamba kinaweza kuchuja viini.

Leo, Shirika la Umoja wa Mataifa la Mpango wa Mazingira (UNEP) linaorodhesha uchafuzi wa hewa kuwa "tishio kubwa zaidi la mazingira kwa afya ya umma ulimwenguni pote," linalohesabiwa kusababisha vifo vya mapema vya takribani watu milioni 7 ulimwenguni pote.

Kazi yao ni muhimu hasa katika Siku hii ya Kimataifa ya Hewa Safi kwa anga ya buluu.

Licha ya kuwa msomi, Tyndall alipenda masuala mengine.

Kufanya mazoezi ya kupanda milima na kutumia muda mwingi katika Milima ya Alps. Kwenye menyu, kuna mapumziko ya kusubiri puestas za Sol na anuwai yake nzuri ya rangi imemfurahisha.

Ndiyo maana aliamua kuzielewa na kwa kufanya hivyo alifanikiwa kuhamasisha vizazi vya wanasayansi kufanya utafiti wa kimsingi.

Udadisi wake usio na kikomo na kupendezwa kwake na maumbile kulimfanya achunguze masomo mengi na kufanya uvumbuzi mwingi muhimu kwa sayansi.

Ni yeye, kwa mfano, ambaye alionesha kwa mara ya kwanza kwamba gesi zilizopo angani huchukua joto kwa digrii tofauti sana, na hivyo kugundua misingi ya molekuli ya athari ya uchafu.

Ni kweli kwamba wengine wanamchukulia Tyndall kuwa mmoja wa waanzilishi wa sayansi ya hali ya hewa.

Ili kupata majibu ya maswali yake mbalimbali, aligundua majaribio ambayo alitengeneza vifaa kadhaa, vingine vya kisasa sana, ambavyo pia vilihitaji ufahamu wa kina wa kinadharia na ujuzi mkubwa.

Lakini alipotaka kujua kwa nini anga lilikuwa la buluu wakati wa mchana na jekundu jioni, vyombo alivyotumia vilikuwa rahisi.

Alitengeneza mirija rahisi ya kioo kuiga anga na alitumia mwanga mweupe upande mmoja kuiga mwanga wa jua.

Aligundua kuwa kadiri alivyokuwa akijaza moshi kwenye bomba , mwanga ulionekana kuwa wa buluu upande mmoja lakini mwekundu upande mwingine.

Alitambua kwamba rangi ya anga ni matokeo ya kutawanyika kwa mwanga wa jua na chembe katika anga ya juu, katika kile kinachoitwa sasa "athari ya Tyndall."

Kifaa chake kingine kilikuwa rahisi zaidi.

Ilikuwa tanki ya glasi iliyojaa maji, ambayo aliongeza matone machache ya maziwa.

Maziwa yana athari ya kuanzisha chembe kwenye kioevu.

Mara tu kichocheo rahisi kilikuwa tayari, Tyndall aliwasha taa nyeupe kwenye ncha moja ya tanki.

Mara aliona tanki likiwaka kwa rangi tofauti.

Tyndall alivutiwa na hilo. Katika mtindo wake wa kawaida wa ushairi, alielezea kama "mbingu katika sanduku."

Kwa upande mmoja wa tanki, lilikuwa la buluu. Lakini unapohamia upande mwingine, inakuwa ya manjano zaidi, kisha ya machungwa na hata nyekundu, kama machweo ya jua.

Kutoka kwa buluu hadi rangi ya jua

Tyndall alijua kwamba mwanga mweupe unajumuisha rangi zote za upinde wa mvua.

Kwa hivyo alifikiri maelezo ya jambo ambalo lilimvutia sana ni kwamba mwanga wa bluu ulikuwa na uwezekano zaidi wa kuruka na kusambaza chembe za maziwa ndani ya maji.

Sasa tunajua kwamba hii ni kwa sababu mwanga wa bluu una urefu mfupi wa mawimbi kuliko rangi nyingine za mwanga unaoonekana.

Hii ina maana kwamba mwanga wa bluu ni wa kwanza kutawanyika katika kioevu.

Ndiyo sababu sehemu iliyo karibu na chanzo cha mwanga inaonekana bluu.

Hii pia ni kwa nini anga ni bluu: kwa sababu mwanga wa bluu kutoka kwenye jua una nafasi nzuri ya kutawanyika katika anga.

Lakini hifadhi pia inaelezea rangi za machweo ya jua.

Nuru inapopenya zaidi ndani ya maji ya maziwa, mawimbi yote mafupi ya mwanga hutawanyika, na kuacha tu urefu mrefu wa mawimbi ya machungwa na nyekundu.

Kisha maji yanazidi kuwa ya machungwa na, ikiwa tanki ni ya kutosha.

Jua linapotua chini, mwanga wake unapaswa kupita katika angahewa zaidi, hivyo urefu wa mawimbi mafupi ya samawati hutawanyika kabisa, na kuacha tu nuru ya chungwa na nyekundu, ambayo huipa anga rangi hizo wakati wa machweo.

Sasa tunajua kwamba nuru hutawanywa hasa na molekuli za hewa, si na chembe za vumbi, kama Tyndall alivyofikiri.

Lakini ikiwa maelezo yake hayakuwa sahihi kwa undani, yalikuwa sahihi kabisa kwa kanuni.

Kwa kweli, ilikuwa ni tafsiri potofu ya matokeo yake ambayo ilimfanya Tyndall kufanya ugunduzi wake muhimu zaidi.

Akiwa mwanasayansi mdadisi, Tyndall aliamua kuendelea na majaribio yake.

Kwa hiyo alichukua kopo la hewa lililojaa vumbi na kuliacha litulie kwa siku kadhaa.

Aliita sampuli hii, vumbi likiwa limetulia, "hewa safi kabisa."

Kisha akaanza kuweka vitu kwenye sanduku ili kuona nini kitatokea: kwanza aliweka kipande cha nyama, kisha samaki, na hata akaongeza sampuli za mkojo wake mwenyewe.

Kisha aliona jambo la kuvutia sana. Nyama wala samaki hazikuwa zimeoza, na mkojo wake haukuwa na mawingu.

Alichokuwa ameunda hakikuwa na vumbi au hewa safi.

Bila kutambua, Tyndall alikuwa ameifunga. Aliruhusu bakteria zote kukaa na kushikamana chini ya sanduku.

Hewa haikuwa na vijidudu.

Huenda haikuwa nia yake ya awali, lakini Tyndall alitoa uthibitisho thabiti kwa nadharia yenye utata ya wakati huo: kwamba kuoza na magonjwa husababishwa na vijidudu hewani.

Pia alionesha kuwa pamba ilikuwa njia ya kuchuja vumbi. Majaribio ya baadaye yalionesha kuwa mchakato wa kuchuja ulikuwa wa ufanisi zaidi wakati unatumiwa kwa kupumua kwa binadamu.

Tyndall alikuwa mtu ambaye alifanya utafiti kwa madhumuni pekee ya kupata ujuzi, bila mawazo yoyote ya awali kuhusiana na tatizo la ulimwengu halisi.

Hakuwa na nia ya kugundua asili ya magonjwa ya angani alipoanza kuchunguza rangi za anga, lakini ndivyo alivyofanya.

imetafsiriwa na Lizzy Masingana kuhaririwa na Seif Abdalla