Почему лучи Солнца не параллельны?

Недавно мне задали вопрос, который касается интересного явления, знакомого многим:

Почему солнечные лучи, исходящие из такого далекого источника, как Солнце (расположенного на расстоянии 150 миллионов километров), выглядят, как будто они расходятся в разные стороны? Это особенно заметно в пасмурную погоду. Казалось бы, из-за огромного расстояния, фотоны от Солнца должны прилетать к нам почти параллельно.
Этот вопрос заинтриговал меня, ведь он касается повседневного явления, замеченного многими, поэтому я решил подробнее рассмотреть эту тему в статье.

Солнечные лучи, на самом деле, не всегда видимы невооруженным глазом. В ясный день без облаков вы не увидите отдельных лучей, но если бы вы могли их увидеть, то заметили бы, что они идут строго параллельно, когда на их пути нет препятствий.

Когда солнечный свет проходит через земную атмосферу, возможны два сценария: свет проходит сквозь атмосферу без значительных изменений направления, или рассеивается и направляется во все стороны одновременно. Этот последний эффект позволяет нам видеть окружающий мир, даже когда Солнце скрыто облаками.

Этот эффект можно заметить и в ясный день, когда солнце светит без препятствий. Если вы обратите внимание на свою тень, вы увидите, что она не полностью темная. Это связано с тем, что не весь свет, достигающий нас от Солнца, является прямым. Приблизительно половина видимого нами солнечного света состоит из прямых лучей. Оставшаяся часть - это свет, отраженный от окружающих предметов, земной поверхности, микроскопических частиц пыли в воздухе и даже от молекул самого воздуха.

Этот же принцип действует и во время полного солнечного затмения. Те, кто наблюдал такое затмение, могли заметить, что, хотя Солнце и было практически полностью закрыто Луной, вокруг все еще оставалось достаточно светло, и не напоминало ночь. Это объясняется рассеянием света, который распространяется во все стороны.

Учитывая это, можно лучше понять, почему солнечные лучи, попадая на Землю, кажутся разлетающимися в разные стороны. Это явление связано с рассеиванием света в атмосфере Земли.

Солнечные лучи, проникающие сквозь облака, возникают из просветов между ними. Они кажутся ярче окружающего света, поскольку представляют собой прямые лучи солнца, в то время как вокруг преобладает рассеянный свет.

Хотя может показаться, что облака действуют как линзы или призмы, фокусируя или преломляя солнечные лучи, на самом деле это не так. Облака поглощают и рассеивают солнечный свет, и только в местах, где в облаках образуются просветы, возникают видимые нам солнечные лучи.

Мы часто воспринимаем солнечные лучи, исходящие из просветов в облаках, как направленные в разные стороны. Однако, если бы мы поместили в точках, где эти лучи достигают земли, людей с измерительными приборами для определения их направления, мы бы обнаружили, что эти лучи на самом деле строго параллельны.

Иллюзия непараллельности лучей обусловлена перспективой. Например, если мы наблюдаем два луча, падающих на землю из просветов в облаках, расположенных на расстоянии 2 километра друг от друга, они кажутся нам непараллельными. Это происходит потому, что просветы в облаках на большой высоте, и, несмотря на то что расстояние между ними такое же, из-за эффекта перспективы оно кажется нам меньшим.

Этот же эффект перспективы объясняет, почему железнодорожные рельсы кажутся нам сходящимися в далекой точке, хотя на самом деле они параллельны. Независимо от того, насколько далеко мы идем по путям, мы никогда не достигнем точки, где рельсы действительно сходятся. Расстояние между рельсами остается одинаковым на всем их протяжении.
#Солнце