どうして空は青いの？

どうして空は青いんだろう？
地球の地上から、地球の外側までの間には空気がたくさんあるだけだって聞いたことがあるけど、でも空気って透明だよね。それなのに、どうして空は青いんだろう。

私たちがまず目でものを見るときには、光が必要だよね。
真っ暗だと何も見えない。
部屋の電気や、太陽の光が必要だ。
私たちが青い空を見るときは、いつも太陽の光の力を借りて空を見ている。
晴れの日はもちろんそうだし、太陽がくもでかくれているときも。
太陽は宇宙でとてつもなく大きいパワーで地球を照らしていて、昼間はその日差しが私たちの目に届いているから明るいんだよ。

太陽の光は、人間の目には白色に見える。
赤に見える？オレンジに見える？黄色に見えるって？
それもたしかにそうだね。でもよく晴れた日の午前中のいちばん眩しいときの太陽を思い出してみて。直接目を太陽に向けて見られないくらいに眩しいとき、あの太陽のパワーがいちばん強いときの色は白色じゃないかな。
あの白色は、実は赤、オレンジ、黄色、緑、水色、青、紫のたくさんの色が集まって白く見えているんだよ。
そう、まさに虹色！虹は太陽の光が分かれて見える色なんだ。虹の7色の光が1つに集まると白色に見えるんだよ。

その白色の太陽の光は、宇宙から地球に向かってとっても遠くから差している。そこから私たちが見える距離までの間に、1つに集まっている光がたくさんの空気をつくっている小さい粒にぶつかって分かれていくんだ。
そのとき、さっきの「赤、オレンジ、黄色、緑、水色、青、紫」の逆の順、つまり紫、青、水色、緑、黄色、オレンジ、赤の順番で光は散らばりやすい。そういう性格を持っているんだ。（性格がちがうからこそ、私たちの目にちがう色に映って見えているんだね。）

散らばりやすい紫や青は、空いっぱいに広がっていく。散らばりにくい赤やオレンジはあんまり広がらない。それで、空気中の光に青がたくさん、赤がちょっぴりになって私たちの目には青く見えるんだよ。

なんで紫じゃないのかって？たしかに！
だって紫がいちばん散らばりやすい色だもんね。
なぜ紫に見えなくて青に見えるかというと、それは私たちが人間の目で空を見ているからなんだ。
人間の目は、さっきの光の色の順番でいうところの真ん中であればあるほど見えやすく、端っこであればあるほど見えにくく作られているんだ。
黄色、緑、水色が見えやすく、赤色や紫は見えにくくなってる。実は、紫は青の10分の1しか見えないんだって。
だから、紫は散らばりやすいんだけど見えにくくて、空は青色、というよりも水色っぽい青色に見えているんだよ。
(動物によって、見えている色って全然ちがうんだよ。鳥や虫は、人間には見えない色だって見えてるんだ。)

最後に、朝や夕方の空がどうして赤いのか。
太陽が地平線にのぼったとき、あるいは沈むとき、太陽と地球の距離は昼間よりも遠くなっているんだ。
太陽の光は、私たちの目が見るまでに昼よりも長い距離がかかっている。
そうすると、さっきは私たちの頭上で散らばっていた青の光は、もっともっと上の方、地球の空に届くよりも手前で散らばることになる。昼間は散らばりにくかった赤やオレンジは、さっきは少数派でまっすぐ進んでたけど、青たちが上の方で散らばっていなくなったあと、今度は空に届く頃の光には赤やオレンジばかりが残っているんだ。
さっき、太陽の光が赤く見える！オレンジに見える！といったときにイメージしていた太陽は、夕方や朝の太陽だったんじゃないかな？朝や夕方に赤く見えるのはそういう理由だよ。