Que olhos bonitos você tem Lord Rayleigh

É um recurso usual de poetas (de competência duvidosa) comparar o azul dos olhos de certas pessoas com o azul do céu, em referência a beleza dos mesmos. Em defesa desse pobres poetas devo dizer que acho o céu azul bonito mesmo. Mas a questão é por quê o céu é azul?

Antes de entendermos o por quê da cor, precisamos enteder como funciona a visão. Você talvez esteja familiarizado com o conceito de que a visão dos objetos é formada por raios de luz que incidem sobre tais objetos e são refletidos para os nossos olhos. O filósofo muçulmano Alhazen (965 – c. 1040) foi o primeiro a sugerir essa explicação para o funcionamento da visão notando que isso explicava o motivo pelo qual uma luz forte pode machucar os olhos, como quando você acorda de manhã e sai do quarto escuro para a sala que está iluminada. São os raios de luz que ao entrar nos olhos os ferem.

Assim sendo fica claro que se o céu é azul é porque apenas os raios de luz de cor azul são refletidos do céu para nossos olhos. O Sol no entanto emite luz de todas as cores. Coube a Lord Rayleigh (1842-1919) resolver esse dilema. Primeiro precisamos notar que quanto mais azul a luz maior a sua energia, e quanto mais vermelha menor a energia do raio de luz.

Espectro da luz. A energia aumenta da direita para a esquerda

Agora considere o Sol emitindo luz de todas as cores na direção da Terra. Quando a luz entra na atmosfera ela interage com as moléculas do ar. A grande descoberta de Lord Rayleigh é que quanto maior a energia da luz mais provável é que ela se choque com as moléculas e vice-versa. Assim a luz vermelha e amarela passa direto pela atmosfera ao passo que a luz azul muito mais energética rebate nas moléculas do ar e é refletida em todas as direções, inclusive na nossa. Desse modo quando olhamos para o sol vemos a luz amarela que incide diretamente na nossa direção mas quando olhamos em outra direção do céu vemos apenas a luz azul que foi refletida na direção de nosso olhos.

O espalhamento da luz pela atmosfera de acordo com as cores. No meio o instante durante o dia, em cima nossa posição em relação ao Sol durante o nascente e ponente deste.

Incidentalmente isso explica também a vermelhidão do céu durante o crepúsculo (crepúsuculo=aquele momento em que o Sol se encontra junto ao horizonte durante o nascer e o pôr do mesmo, não os livros/filmes sobre vampiros com dramas da puberdade). Nesse momento a luz do Sol incide diretamente sobre nós. A luz azul não chega aos nosso olhos pois é refletida em outras direções ao passo que a luz vermelha é a que segue diretamente do Sol, pela atmosfera, até nós.

Portanto o céu é azul porque a atmosfera é como uma bola cheia de um fluido (o ar) que reflete a luz diferentemente dependendo da cor. Sabe o que mais é uma bola cheia de um fluido? Um olho humano. Pelo mesmo raciocínio do céu, quando você olha para os olhos de uma pessoa está vendo a luz que reflete neles. A luz vermelha pouco interage com o fluido ocular e passa direto para dentro. A única luz que é refletida é azul, esta volta para você e asim enxergamos os olhos azuis.

Mas e os olhos castanhos? A diferença é que o olho das pessoas com olhos escuros não é apenas uma bola cheia de fluido. Mas contém um pigmento, a melanina, que absorve luz de todas as energias mas emite apenas uma combinação de cores que dá um tom escuro. E os olhos verdes? Bom esses contém pouca pigmentação e o tom verde é uma combinação do tom azul do espalhamento da luz pelo fluido e o tom escuro do pigmento.

O que quero com tudo isso? Ressaltar a diferença e a semelhança entre físicos e poetas. Para o poeta a relação olhos azuis/céu azul é uma figura de linguagem, mas eu sei, e agora você também, que é a mais pura verdade. Os olhos e o céu são azuis pelo mesmo motivo, a beleza em ambos é a mesma. E é por isso que vale a pena fazer física, por esses momentos em que podemos apreciar a beleza do mundo de uma forma profunda e que vai além do pensamento comum. O mesmo motivo pelo qual vale a pena fazer poesia.
PS: Você, que como eu, tem olhos castanhos e está cansado de ouvir sobre como olhos azuis são mais bonitos pode ter ficado um pouco incomodado por eu não ter discutido a beleza dos primeiros. Não posso responder pelos poetas, mas a física dos olhos castanhos é muito mais complicada. Enquanto a explicação de Rayleigh é um fenômeno clássico os olhos de tons escuros só podem ser descrito pela mecânica quântica. Vamos ver se eu consigo posteriormente te dizer porque eles são muito mais legais.

PPS: Descobri recentemente um outro blog que pode conter uma explicação melhor sobre o espalhamento das diferentes cores na atmosfera aqui.

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