Ek gökkuşakları: Işığın dalga olduğunu gökyüzünde gösteren yaylar

Gökkuşağı herkesin bildiği bir manzara; ama ana yayın iç kenarına yapışık, birbirini izleyen soluk pembe-yeşil şeritler çok daha az görülür. Ek gökkuşağı denen bu şeritler, ışığın yalnızca bir ışın değil, aynı zamanda bir dalga gibi davrandığının gökyüzündeki en güzel kanıtlarından biri. NASA'nın Günün Astronomi Fotoğrafı (APOD) sayfasında 4 Ekim 2026'da yayımlanan ve John Entwistle'ın ABD'nin New Jersey eyaletinde çektiği görüntü, tek karede en az beş ek gökkuşağını yakalıyor.

Kasırganın ardından bir "gökkuşağı salonu"

Fotoğraf 2018'de, Florence Kasırgası'nın kalıntıları New Jersey kıyılarının, yerel adıyla Jersey Shore'un üzerinden geçtikten sonra çekildi. Florence, o eylül ayında ABD'nin doğu kıyısını vuran ve özellikle Kuzey Karolina'da yıkıcı sellere yol açan güçlü bir kasırgaydı. Fırtınanın artıkları kuzeye ilerlerken, bir yönde Güneş açtı, karşı yönde ise yağmur sürüyordu; gökkuşağı için gereken iki koşul aynı anda oluşmuştu.

Sonraki yarım saat boyunca, fotoğrafçının ve kızının gözü önünde canlı renkli ek gökkuşakları belirip kayboldu. Fotoğrafta ana gökkuşağının içinde, ardışık bantlar halinde sıralanan en az beş ek yay seçiliyor.

Sıradan gökkuşağı nasıl oluşur?

Sıradan gökkuşağı, Güneş ışığının yağmur damlalarına girip içeride bir kez yansıması ve damladan çıkarken kırılmasıyla oluşur. Beyaz ışığı oluşturan renkler suda farklı açılarla kırıldığı için ayrışır. Ana gökkuşağı, gözlemcinin başının gölgesinin düştüğü noktadan, yani Güneş'in tam karşısındaki noktadan yaklaşık 42 derece uzaklıkta görülür; kırmızı dışta, mor içtedir. Bu açıklama, 17. yüzyılda geliştirilen ve ışığı düz çizgiler halinde ilerleyen ışınlar olarak ele alan geometrik optikle yapılabilir.

Ek yaylar neden ayrı?

Ek gökkuşakları ise bu ışın modeliyle açıklanamaz. Bir damladan aynı açıyla çıkan ışık, damlanın içinde birbirinden biraz farklı uzunlukta iki yol izleyebilir. Işık dalga olduğu için, bu iki yol boyunca ilerleyen dalgalar damladan çıktıklarında üst üste biner. Tepeler tepelerle buluştuğunda birbirini güçlendirir ve parlak bir bant oluşur; tepeler çukurlarla buluştuğunda ise birbirini söndürür ve arada karanlık bir aralık kalır. Bu olaya girişim denir. Durgun bir göle iki taş atıldığında yayılan dalgacıkların bazı yerlerde birbirini büyütüp bazı yerlerde yok etmesi aynı ilkeye dayanır.

Sonuçta ana gökkuşağının iç kenarında, parlak ve karanlık bantların birbirini izlediği bir dizi soluk yay ortaya çıkar. Bunlar ek gökkuşaklarıdır.

Damla boyutunun belirleyici rolü

Ek gökkuşaklarının seyrek görülmesinin nedeni, oluşmaları için çok özel bir koşul gerektirmeleri: Düşen damlaların neredeyse hepsinin aynı büyüklükte, çoğunlukla da bir milimetreden küçük olması gerekiyor. Ek yaylar arasındaki aralık damlanın boyutuna bağlıdır; küçük damlalar daha geniş aralıklı, büyük damlalar daha sık aralıklı yaylar üretir. Yağmurda farklı boyutlarda damlalar karışık halde bulunduğunda, her boyutun ürettiği yay dizisi farklı yerlere düşer ve bunlar üst üste binerek birbirini silikleştirir. Bu yüzden çoğu yağmurda ek yaylar seçilmez. New Jersey'deki manzara, kasırga artıklarının bıraktığı yağmurun alışılmadık derecede düzenli damlalardan oluştuğunu düşündürüyor.

Işığın dalga doğasına erken kanıt

Ek gökkuşaklarının tarihsel önemi büyük. 1800'lerin başında İngiliz bilim insanı Thomas Young, ışığın dalga kuramını savunurken bu yayları girişimle açıklayan ilk kişi oldu. O dönemde Isaac Newton'un izinden giden pek çok bilim insanı ışığı parçacıkların akışı olarak görüyordu ve ek yaylar bu bakış açısıyla açıklanamıyordu. Young'a göre yaylar arasındaki karanlık boşluklar, damladan aynı yöne çıkan iki ışının birbirini söndürmesinin sonucuydu.

Young'ın çalışmaları, ışığın dalga doğasının kabul görmesinde önemli bir adım oldu. Ek gökkuşaklarının daha ayrıntılı matematiksel açıklaması ise sonraki yıllarda George Airy gibi bilim insanlarının çalışmalarıyla geldi. Bugün bilindiği gibi ışık, bazı deneylerde dalga, bazılarında parçacık gibi davranır; ancak gökkuşağının iç kenarındaki bu ince şeritler, dalga yönünün çıplak gözle görülebilen nadir örneklerinden biri olarak kalıyor.

Nasıl görülebilir?

Ek gökkuşaklarını yakalamak için en iyi zaman, sağanak yağışın hemen ardından Güneş'in yeniden çıktığı anlar. Güneş arkada kalacak biçimde dönüp gökkuşağının özellikle tepe noktasına yakın iç kenarına bakmak, yayların seçilme olasılığını artırır. Görünür olduklarında genellikle yalnızca birkaç dakika sürerler; damla boyutları değiştikçe silikleşip kaybolurlar.

Kısaca

• Ek gökkuşakları, ana gökkuşağının iç kenarında görülen soluk, ardışık renkli yaylardır.
• Damla içindeki iki farklı ışık yolunun girişimiyle oluşurlar ve yalnızca dalga kuramıyla açıklanabilirler.
• Görülmeleri için damlaların neredeyse aynı boyutta, çoğunlukla bir milimetreden küçük olması gerekir.
• Thomas Young'ın 1800'lerin başındaki açıklaması, ışığın dalga doğasına erken bir kanıt oldu.