なぜ海は青いのか？『光の屈折』が生み出す色のマジック

海岸に立って青い海を眺めていると、水は本来青いものだと思いがちです。しかし、海水をグラスに汲んでみると、実は水道水と同じように、完全に澄んで透明であることがわかります。水が透明なのに、なぜ巨大な海が集まると美しい深い青色になるのでしょうか？これは実は、大気中の太陽光と水分子が一緒に行う光学的なマジックなのです。太陽光は一見白く見えますが、実は赤、橙、黄、緑、青、藍、紫といった七色の光線が組み合わさってできています。これらの光線は、物理学においてそれぞれ異なる波長を持っています。 中でも、赤や黄色の光は波長が長く、まるで優秀な短距離ランナーのように、非常に強い透過力を持っています。海に当たるとすぐに水分子にエネルギーを吸収されてしまいます。反対に、青い光は波長が非常に短いです。青い光が水中に入ると、透過できずに、水分子に次々とぶつかり、四方八方に反射・散乱します。これはまるで、無数の青いボールが水中を狂ったように跳ね回っているようなものです。 こうして屈折・散乱された青い光が、最終的に海面を飛び出して私たちの目に入ってくると、私たちの脳は青色の信号をいっぱいに受け取ります。これが、海が深ければ深いほど青く見える理由です。一方、浅瀬の水は深さが足りないため、赤い光がまだ吸収されきっておらず、むしろ澄んだ緑色に見えることがあります。