Der geheimnisvolle Regenbogen
DER Regenbogen fasziniert den Menschen schon lange, aber er gibt ihm durch die Geheimnisse, die er in sich birgt, immer neue Rätsel auf.
Warum erscheint der Regenbogen nur nach bestimmten Regenfällen? Warum kann man in einem Regenbogen mehr Farben sehen als in einem anderen? Warum scheint sich der Bogen vom Betrachter zu entfernen, wenn er darauf zugeht? Weißt du es?
Viele Völker des Altertums fürchteten sich vor allem, was sie nicht verstanden, und betrachteten so den schönen Regenbogen als eine feindliche Kraft oder als ein böses Vorzeichen. Einige hielten ihn für eine große Schlange (oder ein anderes Tier), die Wasser trank und den Regen zurückhielt. Diese Ansichten stehen jedoch in krassem Gegensatz zu dem ersten schriftlichen Bericht über einen Regenbogen.
Der erste Regenbogen
Das älteste Geschichtsbuch der Welt, die Bibel, berichtet über den ersten Regenbogen und nennt den Grund dafür, weshalb er immer wieder erscheint. Es berichtet, daß Gott mit den Überlebenden der weltweiten Flut, nämlich mit Noah und seiner Familie, einen Bund schloß und ihnen verhieß: „Nie mehr wird alles Fleisch durch die Wasser einer Sintflut vom Leben abgeschnitten werden.“ Und als Zeichen dieses Bundes ließ Gott den Regenbogen erscheinen. Er sagte: „Meinen Regenbogen habe ich in die Wolke gesetzt, und er soll als Zeichen des Bundes dienen zwischen mir und der Erde“ (1. Mose 9:8-16). Welch eine großartige Vorkehrung, die Menschheit an Gottes Verheißung zu erinnern!
Einige vertreten die Ansicht, daß die Bibel hier nicht wirklich die erste Erscheinung eines Regenbogens beschreibe, sondern daß von da an mit dem Regenbogen eine neue Bedeutung verbunden worden sei. Die Bibel stellt die Begebenheit jedoch so dar, als sei der Regenbogen damals das erstemal erschienen. Offensichtlich ließen die atmosphärischen Bedingungen vor der Sintflut die Bildung eines Regenbogens nicht zu. Sogar heute müssen bestimmte atmosphärische Bedingungen herrschen, damit ein Regenbogen am Himmel erscheinen kann.
Obwohl die Erläuterungen der Bibel nur kurz sind, zeigen sie doch das Warum des Regenbogens, und bis heute sehen gläubige Menschen darin eine Bestätigung, daß Gott sich immer noch um die Menschen kümmert.
Versuche, das Geheimnis zu lüften
Als der Mensch begann, über das Wie, über das Zustandekommen des Regenbogens, nachzudenken, packte er ein Geheimnis an, das ihm manche Überraschung bereiten sollte. Tatsächlich hat sich schon manch einer, der einen Regenbogen fangen wollte, die Füße wund gelaufen!
Einer der frühen „Detektive“, der griechische Philosoph Aristoteles, vertrat die Ansicht, der Regenbogen entstehe durch die Reflexion des Lichts an der unebenen Oberfläche der Tröpfchen in den Wolken. Außerdem glaubte er, daß es im Regenbogen nur drei Farben gebe — eine Ansicht, die die Vorstellungen der Wissenschaftler jahrhundertelang beeinflußte. Seine Erklärungen ließen jedoch viele Fragen unbeantwortet.
Ein verwirrendes Rätsel war das Erscheinen zweier Regenbogen. Warum erscheinen im äußeren Regenbogen die Farben in genau umgekehrter Reihenfolge wie im inneren Bogen, wenn doch der Regenbogen lediglich eine Reflexion von Licht ist? Nachdem verschiedene Theorien über diesen und andere Gesichtspunkte verworfen worden waren, fühlte sich Roger Bacon veranlaßt zu sagen: „Eines ist sicher: Keinem Philosophen ist es bis jetzt gelungen, über den Regenbogen Wissen zu erlangen.“
„Aber nein“, antwortete René Descartes, ein französischer Wissenschaftler des 17. Jahrhunderts. Nachdem er komplizierte mathematische Berechnungen angestellt hatte, fertigte er Karten an, auf denen die Winkel abgebildet waren, die seiner Ansicht nach für die Bildung eines Regenbogens notwendig sind. Er rühmte sich, wer seine Theorien verstehe, würde die Ursachen des Regenbogens „leicht verstehen“. Allerdings sagte ein Mathematikprofessor, der am Brooklyn College lehrt, er habe „in Wirklichkeit nicht alle mit dem Regenbogen verbundenen Probleme gelöst“. Zum Beispiel konnte er die Bildung der Farben und das Auftreten sekundärer Regenbogen nicht korrekt erklären.
Dann, 67 Jahre später, veröffentlichte Isaac Newton sein Werk Opticks, in dem er korrekt erklärte, Sonnenlicht könne in verschiedene Farben aufgespalten werden und somit würden die Regentropfen lediglich das Sonnenlicht in seine Spektralfarben aufspalten. Danach nahm man allgemein an, es sei das letzte Wort darüber geschrieben worden. Aber war das Geheimnis des Regenbogens wirklich gelöst? Viele dachten das. Doch die Regenbogen, die gelegentlich erschienen, weigerten sich, den von Menschen gemachten Regeln zu gehorchen.
Schließlich kamen Wissenschaftler zu der Ansicht, Licht habe Wellencharakter und verhalte sich ähnlich wie Schallwellen. Eine dementsprechende Erklärung veranlaßte die Encyclopædia Britannica des Jahres 1858 zu der Schlußfolgerung: „Endlich beginnen wir zu glauben, daß wir die Sache [die Bildung des Regenbogens] völlig verstehen.“ Tatsächlich waren viele so zuversichtlich, daß man die damalige Ansicht über das Licht allgemein als „die perfekte Theorie“ betrachtete. Doch durch neuere Experimente wurde die „perfekte Theorie“ schließlich zu einer „ersten Annäherung“, wie man sie später bezeichnete.
Die gegenwärtige Ansicht
In den Jahrhunderten wissenschaftlicher Forschungen haben Wissenschaftler natürlich faszinierende Beobachtungen hinsichtlich der Bildung des geheimnisvollen Regenbogens gemacht. Gegenwärtig vertritt man die Ansicht, daß man einen Regenbogen dann sieht, wenn die Sonne hinter einem steht und der Regen vor einem fällt. Denke daran, daß das Sonnenlicht in verschiedene Farben aufgespaltet werden kann, und verfolge nun, was geschieht, wenn Sonnenstrahlen Regentropfen in einem bestimmten Winkel treffen.
Wenn ein Strahl auf einen Regentropfen trifft, wird er gebrochen und in verschiedene Farben zerlegt (wobei jede ihre eigene Wellenlänge hat). Dann treffen diese voneinander getrennten Lichtwellen auf die gegenüberliegende Seite des Regentropfens und werden reflektiert. Bei ihrem Austritt aus dem Regentropfen werden die Lichtwellen noch weiter gebrochen.
Wie kommen dabei all die verschiedenen Farben des Regenbogens zustande? Nun, die gegenwärtige Theorie besagt, daß jede Farbe von Lichtstrahlen gebildet wird, die in einem bestimmten Winkel auf dein Auge treffen, und der Winkel für diese Farbe ändert sich nie. Das oberste Farbband des Regenbogens zum Beispiel ist rot, weil die entsprechenden Regentropfen ungefähr in einem Winkel von 42 ° zu deinem Auge stehen. In diesem Winkel nimmt dein Auge die roten Lichtwellen wahr. Die anderen sechs Farbbänder unter dem roten (orange, gelb, grün, blau, indigo und violett) treffen in einem Winkel, der etwas kleiner ist als 42 °, auf dein Auge.
Warum erscheinen denn bei einem doppelten Regenbogen die Farben im äußeren Bogen in umgekehrter Reihenfolge, mit der roten Farbe unten und mit der violetten oben? Man erklärt es sich damit, daß Sonnenstrahlen in einem Winkel von etwa 51 ° zu deinem Auge auf die Unterseite von Wassertropfen treffen und in deren Innern zweimal reflektiert werden, bevor sie wieder heraustreten. Durch diese zweite Reflexion erscheinen die Farben im äußeren Regenbogen in genau umgekehrter Reihenfolge wie im inneren Regenbogen.
Ein Grund, weshalb man manchmal mehr Farben sieht als ein andermal, wird in der Zeitschrift Science Digest (Ausgabe vom Februar 1972) angegeben: „Die Anzahl der Farben und ihre relative Breite im Regenbogen ändert sich mit der Größe der Regentropfen.“ Aber da ist noch ein Faktor — du. Da du nur dann einen Regenbogen sehen kannst, wenn du in einem bestimmten Winkel zu den Regentropfen stehst, könnte er tatsächlich als dein Regenbogen — deine persönliche Erfahrung — bezeichnet werden. Somit mag der gleiche Regentropfen, der dir das rote Licht reflektiert, jemand anders, der ein paar Schritte neben dir steht, gelbes oder blaues Licht reflektieren.
Das bedeutet natürlich, daß, wenn du dich bewegst, sich auch der Regenbogen „bewegt“. Das heißt, wenn du auf einen Regenbogen zugehst, kannst du an der Stelle vorbeikommen, an der die Regentropfen fielen, die den ersten Regenbogen formten, den du sahst, aber du wirst nicht nach oben blicken und einen Regenbogen über deinem Kopf sehen können, weil du nicht im richtigen Winkel stehst. Du siehst vielleicht immer noch einen Regenbogen in der Ferne, aber es ist ein neuer Bogen, der im richtigen Winkel zu deiner neuen Stellung steht. Wie wahr ist doch das alte englische Sprichwort, das von einem törichten Träumer sagt, er jage Regenbogen!
Wir sehen also, daß der Mensch allmählich viel über den Regenbogen gelernt hat. Aber bedeutet das, daß die letzten Kapitel über dieses Geheimnis bereits geschrieben worden sind?
Das Geheimnis bleibt bestehen
„Was ist nach all den Jahrhunderten der Forschung noch unklar?“ Das war die allgemeine Einstellung zu Anfang unseres Jahrhunderts. Für viele waren die Theorien über das Licht vollständig und vollkommen. Dennoch blieben einige Fragen unbeantwortet, diesmal hinsichtlich der Ursache des Regenbogens, nämlich hinsichtlich des Lichts. Experimente zeigten, daß sich Lichtstrahlen manchmal wie „Korpuskeln“ (kleine Materieteilchen) verhalten und nicht wie „Wellen“. Dadurch wurde die „Wellentheorie“, mit der man so viele Phänomene des Lichts hatte erklären können, ins Wanken gebracht.
Weitere Nachforschungen haben zu einer anderen Theorie geführt, die besagt, Licht setze sich aus Teilchen, Photonen genannt, zusammen und doch verhalte es sich „gleichzeitig wie Wellen und wie Korpuskeln“. Letzten Endes müssen wir demütig zugeben, daß der Mensch immer noch nicht vollständig die Frage beantworten kann, die Gott Hiob vor über 3 000 Jahren stellte: „Wo nun ist der Weg, auf dem sich das Licht verteilt?“ (Hiob 38:24).
Aber die Natur des Lichts ist nicht das einzige Rätsel, das dem Geheimnis des Regenbogens noch geblieben ist. „Man weiß noch recht wenig darüber, wie der Regenbogen wahrgenommen wird“, heißt es in dem Buch The Rainbow. Ja, über das menschliche Auge und besonders über das Farbsehvermögen gibt es noch viel zu lernen.
Wahrhaftig, der Regenbogen gibt uns noch so manches Rätsel auf. Und ob wir nun den Regenbogen als Zeichen des Friedens ansehen oder ob wir das Geheimnis seiner Struktur studieren, so tun wir gut daran, ehrfurchtsvoll vor seinem Bildner zu stehen. Es trifft wirklich in vieler Hinsicht zu, daß niemand einen Regenbogen fangen kann.
[Diagramm auf Seite 15]
(Genaue Textanordnung in der gedruckten Ausgabe)
Sonnenstrahlen
Sonnenstrahlen
42 °
Betrachter