Apakah air benar berwarna biru atau itu hanya pantulan dari langit? – Seorang murid di Sekolah Dasar Neerim South, Australia.
Ini pertanyaan yang sangat bagus karena melibatkan banyak teka-teki yang mendorong penelitian fisika cahaya pada awal abad ke-20.
Jawaban singkatnya adalah laut berwarna biru akibat cara air menyerap cahaya, cara partikel-partikel dalam air menghamburkan cahaya, dan juga karena sebagian cahaya biru dari langit dipantulkan.
Tapi untuk menjelaskan jawaban singkat tersebut, saya harus memberi tahu sedikit tentang cahaya dan fisika.
Read more: Curious Kids: mengapa ada tujuh hari dalam seminggu?
Karakter cahaya
Pertama, kita perlu mengetahui beberapa fakta menarik tentang sifat cahaya.
Cahaya yang kita lihat, yang kita sebut cahaya putih, terdiri dari partikel yang sangat kecil yang disebut foton. Foton bahkan lebih kecil dari atom. Kita tidak dapat melihat foton, tapi partikel itu ada di sana.
Partikel ini sangat aneh karena ketika kita mengukurnya kadang-kadang mereka bergerak seperti bola kecil dan kadang-kadang seperti gelombang - aneh, kan?
Cahaya putih terbuat dari foton yang memiliki banyak panjang gelombang berbeda, ada yang pendek, ada yang panjang, dan bersama-sama membentuk semua warna pelangi.
Foton dengan panjang gelombang terpendek dapat kita lihat tampak biru, sedangkan foton dengan panjang gelombang terpanjang terlihat merah.
Mari kita lihat sinar matahari. Foton mengalir dari matahari dan berinteraksi dengan semua benda-benda di Bumi. Saat cahaya jatuh di suatu benda, beberapa foton akan diserap; beberapa foton akan memantul - kita menyebut ini menghambur.
Foton yang tersebar akan menjadi warna pada benda-benda itu. Misalnya daun berwarna hijau, karena foton hijau memantul kembali ke mata kita dan itulah warna yang diindera oleh mata kita. Foton warna-warna lainnya diserap oleh daun.
Apa warna air dalam gelas?
Sekarang kita tahu lebih banyak tentang cahaya, dan kita dapat mulai menjawab pertanyaan tadi.
Eksperimen telah menunjukkan bahwa air murni (air tanpa apa pun yang terlarut di dalamnya) menyerap lebih banyak cahaya merah daripada cahaya biru.
Tapi berapa banyak cahaya merah yang diserap? Nah, itu tergantung pada seberapa banyak air yang harus dilewati cahaya.
Kamu mungkin bertanya-tanya mengapa air dalam gelas terlihat bening; itu karena jumlah air dalam gelas terlalu sedikit untuk menyerap banyak gelombang cahaya merah.
Untuk melihat efeknya dengan mata kita, kita harus melihat melalui gelas yang berisi air sebesar kolam renang. Air sejumlah itu menyerap cukup banyak cahaya merah, sehingga air akan terlihat cukup biru.
Sekarang bayangkan sebuah gelas yang menampung seluruh air di lautan - gelas yang luar biasa besar! Air sebanyak itu akan menyerap BANYAK cahaya merah, jadi akan terlihat sangat biru.
Tapi ada lebih banyak cerita tentang bagaimana cahaya berinteraksi dengan lautan.
Read more: Curious Kids: seperti apa bentuk alien?
Air laut tidaklah murni. Air laut memiliki banyak hal yang larut di dalamnya, seperti garam dan potongan kecil makhluk hidup yang mati.
Partikel-partikel ini memantulkan sebagian cahaya sebelum sempat menghamburkan warna yang benar-benar biru. Cahaya yang terhambur dari laut biasanya berwarna biru kehijauan.
Pertanyaan tadi juga tentang langit. Kita tahu langit berwarna biru dan lautan memantulkan sebagian dari cahaya ini. Jadi, memang langit berperan dalam warna laut.
Singkatnya: laut berwarna biru karena cara air menyerap cahaya, cara partikel-partikel dalam air menyebarkan cahaya, dan juga karena pantulan cahaya biru dari langit.
Terakhir, ada juga faktor pukul berapa dan posisi matahari di langit. Saat matahari bersinar cerah, laut tampak lebih biru daripada saat larut malam - di malam hari laut terlihat sangat gelap dan hampir hitam.
Seperti banyak pertanyaan dalam sains, jawabannya tidak semudah ya atau tidak.
Sering ada banyak jawaban singkat dan benar, tetapi tidak lengkap, untuk banyak pertanyaan. Bagi saya, itulah yang membuat sains sangat menarik.
Artikel ini diterjemahkan oleh Agradhira Nandi Wardhana dari bahasa Inggris.