إذا خفقت المياه بشدة، أو تحركت بوتيرة عالية (كما في الشلالات)، تتشكل فقاعات من الهواء المحصور في الماء، وهذه الفقاعات هي السبب في جعل الشلال يبدو أبيض اللون.
الماء عديم اللون؛ جميعنا نعلم هذا، أليس كذلك؟
ومع ذلك فإن الثلج “والذي هو بالأساس عبارة عن ماء متجمد” يبدو أبيض اللون. بشكل مشابه، الماء المنحدر من الشلال يظهر أيضًا بلون أبيض، على الرغم من كون الماء عديم اللون.
ما الذي يحصل هنا؟
تكمن الإجابة بكيفية تفاعل الضوء مع المادة، إلى جانب التهوية.
الماء والأكسجين المنحل
أنت لربما تعلم مسبقًا أن الماء يحتوي على أكسجين منحل به. وهذا الأكسجين المنحل هو الذي يساعد في الحفاظ على حياة الكائنات المائية.
بشكل طبيعي، أنت لا ترى حقيقًة أي دليل على أن الأكسجين ينحل بالماء (بصرف النظر عن أن الأسماك تعيش بالماء).
لن يفهم البشر أبدًا أو لن يقدّروا القيمة الحقيقية للأكسجين المنحل في المسطحات المائية (البرك، والبحيرات، والأنهار، … إلخ) بقدر ما تفعل الأسماك ذلك.
وهكذا، في المياه الراكدة، أنت لا ترى الأكسجين المنحل، ولكن عندما يسقط الماء من على جرف – كما في الشلال –
يُظهِر الأكسجين المنحل نفسه، أو بالأحرى، يجعل وجوده محسوسًا.
التهوية
عندما يكون الماء ساكنًا، أو يسير ببطء وبوتيرة هادئة، ينحل به الأكسجين من الهواء المحيط. ومع ذلك، فإن الماء المتدفّق بسرعة وبعنف يسمح لمساحة أكبر من الهواء المحيط بالاختلاط في الماء وانحلال كمية أكبر من الأكسجين به مما هي الحال في الماء الساكن أو في نهر ذي جريان هادئ.
بالإضافة لذلك، تموّج المياه يخلق اضطرابًا، الأمر الذي يجعل الهواء يصدم الماء بضغط أكبر، والذي يسمح للمزيد من الأكسجين بالانحلال. وبهذه الطريقة من التهوية تُخلَقُ أطنانٌ من الفقاعات الصغيرة في الماء، والتي هي في نهاية المطاف المسؤولة عن لون الشلالات الأبيض.
كيف ينعكس الضوء من مياه الشلال؟
إذا فكّرت في مسطح مائي ساكن، عندها يكون لديك سطح وحيد لينعكس الضوء عنه (أو حتى لينكسر).
تمامًا كما في المرآة، تبعًا للسطح المتساوي لمرآة عادية، تنعكس أشعة الضوء عنها بزاوية ثابتة. ومع ذلك، لو قمت بتصغير سطح المرآة (عن طريق بعجه، خدشه أو حتى كسره)، فستبقى أشعة الضوء تنعكس عنه ولكن في اتجاهات عشوائية، هذا هو السبب في أن الزجاج المسحوق يبدو كذلك أبيض اللون.
بشكل مشابه، في المسطحات المائية الساكنة، ينعكس الضوء بزاوية ثابتة. ومع ذلك، عند وجود حركة للماء، لن تعود الانعكاسات التي تشاهدها واضحة. وعلاوة على ذلك، إذا تحرك الماء بسرعة وعنف (كما في الشلال)، عندها تتشكل فقاعات من الهواء المحصور في الماء، وهذه الفقاعات (جيوب هوائية صغيرة جدًا) هي السبب في جعل الشلال يبدو أبيض اللون.
- ترجمة: عصام خلف
- تدقيق: رزان حميدة
- تحرير: زيد أبو الرب
