Skyernes udtryksformer VIII.

Ved den fortsatte granskning af den store regndråbe kom det frem, at der ved alle synsvinkler kun kunne ses en farve. Heraf udledte Theoderik, at hver enkelt synlig farve i en regnbue kommer fra særskilte dråber. Det er helheden af millioner af dråber, der hver for sig udsender en speciel farve til beskueren, som skaber en synlig regnbue. Derfor vil to mennesker aldrig se nøjagtig den samme regnbue. Vi ser forskellige dråbekombinationer ud fra en lille smule forskellige vinkler.

Theoderik gik dernæst over til at forklare tilstedeværelsen af regnbue nummer to, der somme tider viser sig oven over den oprindelige. Han sagde, at dette skyldtes lys, der kommer ind nær dråbens underside og reflekteres to gange fra bagsidens indre overflade, ganske som når et projektil kan ricochettere to gange inden i en stålbeholder, før det kommer frem igen. Den anden regnbue er ikke så klar som den første, fordi den har mistet noget af lyset ved den anden tilbagekastning. Den anden tilbagekastning får også farverækkefølgen til at blive omvendt, ligesom når et spejl vender om på et billede. Den røde farve ses altid øverst eller yderst på den første regnbue, men nederst eller indvendig på den anden regnbue.

Theoderiks iagttagelser forblev stort set ubemærkede frem til 1600tallet, da Rene Descartes indledte sine egne undersøgelser af regnbuer. Descartes satte sig for at finde ud af, hvorfor en regnbue kun er synlig i en vinkel af 42° fra det punkt, som er diametralt modsat Solen. Hvis man iagttager toppen af sin skygge og derefter bevæger blikket lodret gennem en vinkel af 42°, vil man kunne se regnbuen. Efter at have gjort forsøg med en vandfyldt kugle ligesom Theoderiks fandt Descartes matematisk frem til, at når der er tale om to brydninger og en tilbagekastning, vil det mindst spredende og mest fokuserende lys findes inden for en vinkel på de 42°.

Sir Isaac Newton opdagede baggrunden for farvespektret i en regnbue, mens han i 1666 gjorde forsøg med glasprismer. Newton påviste, at hver enkelt farve i spektret har sin egen optimale lysbrydningsvinkel. Når sollyset passerer igennem en regndråbe, svækker lysbrydningen ikke lyset, men ordner det blot efter bølgelængde og sender hver farve i en lille smule ændret retning. Til illustrering heraf gennemførte Newton nu et historisk eksperiment. Ved hjælp af et andet prisme genindfangede han de adskilte farver og samlede dem til hvidt lys, hvorved han for første gang beviste, at lys er en blanding af alle de andre farver.

Som tiden gik, fandt forskerne også ud af, at størrelsen af regndråberne kan forklare farvernes intensitet. Er dråberne meget små, er farverne tilbøjelige til at overlappe hinanden på en sådan måde, at de orange og lyserøde toner findes yderst i stedet for rød og violet. Ved tåge er dråberne så små, at farverne blandes fuldkommen, og den herved dannede tågebue er hvid.

Enhver regnbue udgør et afsnit af en imaginær cirkel, hvis centrum angives af skyggen af iagttagerens hoved. Derfor vil ingen på Jorden nogensinde kunne se en fuldstændig cirkulær regnbue eller se et regnbueudsnit, hvis Solen ikke står lavt nok til at frembringe den fornødne vinkel mellem skyggen og horisonten. Fra fly vil man imidlertid kunne se cirkulære regnbuer. Også sprøjtet fra en haveslange kan frembringe små, næsten cirkulære spektre.

Ligesom udforskerne af skyer og regn med tiden stødte ind i stadig flere vanskeligheder, når de forsøgte at finde frem til hemmelighederne bag foreteelser i dagligdagen, er de, der studerer regnbuer, bestandigt blevet konfronteret med nye problemstillinger. Da man f.eks. havde udforsket de almindelige regnbuers optik, gik man over til at studere nye problematikker i forbindelse med andre buer. Disse indtil fire, meget svage bælter viser sig undertiden på indersiden af den primære bue. De er resultatet af en kompliceret vekselvirkning mellem lysbølger, der bevæger sig i parallelle baner fra regnbuefeltet til beskuerens øje. Når bølgerne er ude af fase, dvs. når toppen af en bølge krydser bunden af den næste, har de en tendens til at ville opsluge hinanden og få mørkere og mere plettede farver. Når de er i fase, og toppen og bunden matcher med hinanden, stiger farveintensiteten.

Trods vanskelighederne ved at forklare regnbuer videnskabeligt, vil en udførlig forståelse af deres opståen i sidste instans kaste langt mere lys over deres legendariske glans. En skinnende regnbue på en stålblå baggrund af uvejrsskyer er et fantastisk syn, men når man har dybere indsigt heri, kan de fortælle meget mere om de storslåede rytmer, de utallige variationer og den meget indviklede beskaffenhed, der kendetegner det verdensomspændende net af sammenhænge mellem vand, lys og luft, som omfatter og opretholder Jorden og alt liv på den. Så har videnskabsmændene opnået det, som Shakespeare beskrev som en endeløs stræben  »at føje yderligere en farve til regnbuen«.