Gökkuşağı aslında bir kemer değil, tam bir daire

Yağmurdan sonra gökyüzüne bakıp gökkuşağını gördüğünüzde, aslında yalnızca bir şeyin yarısını görüyorsunuz. O zarif kemer, doğanın seçtiği bir biçim değil; ayaklarınızın altındaki toprağın kestiği bir daire. Gökkuşağı, doğru koşullar sağlandığında tam bir halkadır ve bunu görebilenler genellikle yerden yeterince yükselmiş olanlardır.

Işığın su damlasında yaptığı yolculuk

Gökkuşağı, havada asılı duran milyonlarca küçük su damlasının her birinde aynı anda gerçekleşen bir olayın toplamıdır. Güneş ışığı bir damlaya girerken kırılır, damlanın arka yüzeyinden yansır ve çıkarken bir kez daha kırılır. Kırılma sırasında beyaz ışığın içindeki renkler birbirinden hafifçe farklı açılarla saparlar; kırmızı en az, mor en çok. Böylece tek bir damla, gelen ışığı bir renk yelpazesine ayırıp geri gönderir.

Önemli olan bu geri dönüşün rastgele olmaması. Işığın büyük kısmı, gelen yönle yaklaşık kırk iki derecelik bir açıda yoğunlaşarak çıkar. Bu, damlanın küresel biçiminden doğan sabit bir sayıdır. Yani her damla, size ancak siz belirli bir açıda durursanız renk gönderebilir.

Neden daire

Şimdi kendinizi merkeze koyun. Güneş arkanızda, gölgeniz önünüzde uzanıyor. Gölgenizin başının işaret ettiği noktaya güneş karşıtı nokta denir; gökkuşağının merkezi tam olarak orasıdır. Bu merkezden kırk iki derece uzaklıktaki bütün yönler, bir koninin yüzeyini oluşturur. Bu koninin gökyüzüne değdiği yerdeki her damla size renk yollar. Bir noktadan sabit açıyla uzaktaki tüm yönlerin kümesi ise geometrik olarak tek bir şeydir: bir çember.

Dolayısıyla gökkuşağının yay biçimi damlalarla değil, ufukla ilgilidir. Güneş karşıtı nokta neredeyse her zaman ufuk çizgisinin altında kaldığı için, dairenin alt yarısına düşecek damlalar yerin altında olurdu; orada su damlası olmadığı için o bölüm hiç oluşmaz. Gördüğünüz kemer, dairenin ufuk üstünde kalan parçasıdır.

Tam halkayı kimler görür

Bir uçağın penceresinden, altınızda yağmur bulutu varken bakarsanız, damlalar artık ufkun altında da bulunur ve gökkuşağı halkasını bütün olarak görebilirsiniz. Uçağın gölgesi tam ortada durur. Aynı manzara yüksek bir dağ zirvesinden, vadiyi sis doldurduğunda da yakalanabilir. Daha kolay bir yol ise bahçe hortumudur: sırtınız güneşe dönük, ince bir su spreyi püskürttüğünüzde küçük ölçekli bir halka görmeniz mümkündür, çünkü orada damlalar bel hizanızın altına da yayılır.

Aynı geometri, gökkuşağının yüksekliğini de belirler. Güneş yükseldikçe güneş karşıtı nokta daha da aşağı iner ve kemer basıklaşır. Güneş kırk iki dereceyi geçtiğinde ise kemer tamamen ufkun altında kalır. Yaz öğlelerinde gökkuşağı görmenin neredeyse imkânsız, sabahın ve ikindinin ise en verimli saatler olmasının nedeni budur.

Herkes kendi gökkuşağını görür

En şaşırtıcı sonuç belki de şu: yanınızdaki kişiyle aynı gökkuşağına bakmıyorsunuz. Açı sizin gözünüze göre hesaplandığı için, size renk gönderen damlalar ile ona renk gönderen damlalar farklıdır. Birkaç adım yana kayarsanız, gökkuşağınız da sizinle birlikte kayar. Bu yüzden bir gökkuşağına yaklaşmak, ucuna varmak mümkün değildir; o bir nesne değil, sizin bakışınızla birlikte tanımlanan bir olaydır.

Renklerin kesin sınırı yok

Gökkuşağını yedi renkli saymak bir gelenek meselesidir. Aslında kemerde kesin bir renk sınırı bulunmaz; damlalardan gelen açılar sürekli bir yelpaze oluşturur ve tonlar birbirine yumuşakça geçer. Kaç renk saydığınız, büyük ölçüde dilinizin renkleri nasıl böldüğüne ve gözünüzün ayırt etme sınırına bağlıdır. Damla boyutu da etkilidir: iri damlalar canlı ve keskin renkler üretirken, çok küçük sis damlacıkları renkleri birbirine karıştırır ve neredeyse bembeyaz görünen soluk bir kemer bırakır.

Bu solgun türe sis kuşağı denir ve deniz kıyısında ya da dağ sisinde ara sıra karşınıza çıkabilir. Ay ışığında oluşan çok daha nadir bir çeşit de vardır; gözümüz düşük ışıkta rengi zayıf algıladığı için o da beyaz bir yay gibi görünür.

Bazen ana kemerin dışında, daha soluk ikinci bir kemer belirir. Orada ışık damla içinde iki kez yansımıştır ve bu ek yansıma renk sırasını tersine çevirir. İki kemer arasındaki bölge ise gözle görülür biçimde daha karanlıktır; çünkü o açı aralığına damlalardan neredeyse hiç ışık dönmez. Gökyüzündeki bu ayrıntılar, bakmayı bilene basit bir geometrinin nasıl her yağmur sonrasında yeniden çizildiğini anlatır.