ทำไมน้ำทะเลเป็นสีฟ้า ทั้งที่น้ำในมือดูใส? คำตอบอยู่ที่แสง

เวลาที่เราเดินทางไปเที่ยวทะเลและยืนมองออกไปเบื้องหน้า ภาพของผืนน้ำกว้างใหญ่ที่สะท้อนประกายระยิบระยับเป็นสีฟ้าคราม มักจะช่วยฮีลใจและสร้างความผ่อนคลายให้กับเราได้เสมอ แต่สีฟ้าที่เห็นนั้นมีคำอธิบายอยู่ที่ การดูดกลืนแสงของน้ำ โดยน้ำดูดกลืนแสงสีแดงได้มากกว่าแสงสีน้ำเงิน oceanservice.noaa.gov

ในขณะเดียวกัน หากเราลองกวักน้ำทะเลขึ้นมาใส่ไว้ในมือ หรือตักน้ำใส่แก้วใส ๆ กลับพบว่าน้ำดูใสจนแทบมองไม่เห็นสี ปรากฏการณ์นี้เคยทำให้หลายคนสงสัยมาตั้งแต่เด็กว่า แท้จริงแล้วความลับที่ทำให้น้ำทะเลกลายเป็นสีฟ้าคืออะไรกันแน่?

คำตอบอยู่ที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงกับน้ำ โดยมีทั้งการดูดกลืนและการกระเจิงของแสงเข้ามาเกี่ยวข้อง ลองค่อย ๆ มองตามการเดินทางของแสงกันครับ

1. แสงแดดไม่ได้มีแค่สีขาวที่เรามองเห็น

แสงอาทิตย์ที่ส่องลงมายังโลก แม้ว่าตาเปล่าจะมองเห็นเป็นสีขาว แต่จริง ๆ แล้วประกอบด้วยแสงหลายช่วงความยาวคลื่น เมื่อแยกออกมา เราจะเห็นสีต่าง ๆ แบบรุ้งกินน้ำ ตั้งแต่สีแดงไปจนถึงสีม่วง

แสงแต่ละสีมีความยาวคลื่นแตกต่างกัน และน้ำก็ดูดกลืนแสงแต่ละช่วงได้ไม่เท่ากัน นี่คือจุดเริ่มต้นที่ทำให้สีของผืนน้ำเปลี่ยนไปจากแสงที่ส่องลงมา

2. น้ำดูดกลืนแสงสีแดงได้มากกว่าแสงสีน้ำเงิน

เมื่อแสงแดดเดินทางลงไปในทะเล น้ำจะทำหน้าที่คล้ายตัวกรองแสงธรรมชาติ โดยดูดกลืนแสงทางด้านสีแดงของสเปกตรัมได้มากกว่า ส่วนแสงสีน้ำเงินถูกดูดกลืนน้อยกว่าและเดินทางผ่านน้ำได้ไกลกว่า จึงเป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้ทะเลมักปรากฏเป็นสีฟ้าหรือสีน้ำเงิน oceanservice.noaa.gov

อย่างไรก็ตาม ไม่ควรเข้าใจว่าแสงสีแดง สีส้ม และสีเหลืองถูกดูดกลืนหมดพร้อมกันภายในความลึกไม่กี่เมตร เพราะการลดลงของแสงแต่ละสีแตกต่างกัน และยังขึ้นอยู่กับสภาพของน้ำด้วย

3. แสงบางส่วนเดินทางกลับเข้าสู่สายตาของเรา

แสงที่ลงไปในน้ำบางส่วนเกิด การกระเจิงของแสง จากโมเลกุลของน้ำและอนุภาคขนาดเล็ก แล้วเดินทางกลับขึ้นมาสู่สายตา เมื่อแสงทางด้านสีแดงถูกดูดกลืนไปมากกว่า แสงที่กลับออกมาจึงมักมีสีน้ำเงินเด่นกว่า Library of Congress

แต่เราไม่สามารถสรุปได้ว่า ยิ่งทะเลลึก การกระเจิงของแสงสีน้ำเงินจะยิ่งมากขึ้นเสมอ เพราะสีที่เห็นยังได้รับอิทธิพลจากสิ่งที่อยู่ในน้ำ เช่น แพลงก์ตอน ตะกอน และสารอินทรีย์ละลายน้ำ จึงทำให้ทะเลแต่ละแห่งมีสีต่างกันได้ U.S. Geological Survey

แล้วทำไมน้ำในมือหรือในแก้วจึงดูไม่มีสี?

จริง ๆ แล้ว น้ำบริสุทธิ์มีสีฟ้าอ่อนมาก แต่จะสังเกตได้ชัดขึ้นเมื่อมองผ่านน้ำเป็นระยะทางยาว น้ำในมือหรือในแก้วมีระยะทางให้แสงเดินทางผ่านสั้น ผลจากการดูดกลืนแสงจึงยังไม่เด่นพอให้เราเห็นสีได้ชัด U.S. Geological Survey

ตัวอย่างใกล้ตัวคือสระว่ายน้ำ แม้พื้นสระจะเป็นสีขาว น้ำก็สามารถดูเป็นสีฟ้าได้ เพราะแสงที่สะท้อนจากพื้นสระต้องเดินทางผ่านมวลน้ำก่อนเข้าสู่สายตา ต่างจากน้ำปริมาณน้อยในภาชนะเล็กที่มักดูไม่มีสี U.S. Geological Survey

ส่วนทะเลที่เห็นเป็นสีเขียวหรือน้ำตาล อาจได้รับอิทธิพลจากแพลงก์ตอน ตะกอน หรือสารอินทรีย์ในน้ำ สีของทะเลจึงไม่ได้เกิดจากน้ำเพียงอย่างเดียว และไม่ได้เป็นสีฟ้าเหมือนกันทุกแห่ง U.S. Geological Survey

ความงามของธรรมชาติบนโลกใบนี้มักจะมีคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ที่น่าทึ่งซ่อนอยู่เสมอ ครั้งต่อไปที่คุณมีโอกาสไปเที่ยวทะเล ลองมองผืนน้ำสีฟ้าครามด้วยมุมมองใหม่ แล้วสังเกตว่าน้ำในมือกับทะเลตรงหน้าดูต่างกันอย่างไร แค่เข้าใจการเดินทางของแสง ก็ช่วยเพิ่มความเพลิดเพลินในการเดินทางได้อีกเยอะเลยครับ!