Para entender por qué el cielo es azul, primero tenemos que entender un poco sobre la luz. Aunque la luz del Sol parece blanca, en realidad se compone de un espectro de muchos colores diferentes, como podemos ver cuando se extienden en un arco iris.
Podemos pensar en la luz como una onda de energía, y los diferentes colores tienen todos una longitud de onda diferente. En un extremo del espectro está la luz roja, que tiene la mayor longitud de onda, y en el otro están las luces azules y violetas, que tienen una longitud de onda mucho más corta.
¿Por qué el cielo es azul?
Cuando la luz del Sol llega a la atmósfera de la Tierra es dispersada, o desviada, por las diminutas moléculas de gas (principalmente nitrógeno y oxígeno) del aire. Como estas moléculas son mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz visible, la cantidad de dispersión depende de la longitud de onda. Este efecto se denomina dispersión de Rayleigh, en honor a Lord Rayleigh, quien lo descubrió por primera vez.
Las longitudes de onda más cortas (violeta y azul) son las que más se dispersan, por lo que la luz azul se dispersa más hacia nuestros ojos que los demás colores. Quizá te preguntes por qué el cielo no parece púrpura, ya que la luz violeta se dispersa con más fuerza que la azul. Esto se debe a que, para empezar, no hay tanto violeta en la luz solar y nuestros ojos son mucho más sensibles al azul.
La luz azul que da el color al cielo, es lo suficientemente brillante como para hacer desaparecer todas las estrellas que vemos por la noche, ya que la luz que emiten es mucho más tenue.
¿Por qué el azul se desvanece hacia el horizonte?
También puedes notar que el cielo tiende a ser más vibrante sobre la cabeza y se desvanece hasta palidecer a medida que llega al horizonte. Esto se debe a que la luz del horizonte ha tenido que viajar más a través del aire y, por lo tanto, se ha dispersado y reordenado. La superficie de la Tierra también interviene en la dispersión y el reflejo de esta luz. Como resultado de este aumento de la dispersión, el predominio de la luz azul disminuye y por lo tanto vemos una mayor cantidad de luz blanca.