Rätselfoto des Monats August 2016

Wie lässt sich diese Situation physikalisch erklären?

Erklärung des Rätselfoto des Monats Juni 2016

Frage: Wie kommt es zu den blauen Blasen?

Antwort: Ich komme an einem strahlenden Morgen an „meinem“ See vorbei und werfe aus reiner Lebensfreue oder reinem Übermut Steine hinein, um die Ringmuster, der dadurch ausgelösten Wellen bis zu den Ufern zu verfolgen und mich insbesondere an den dadurch ondulierten Farben der sich spiegelnden Umgebung zu erfreuen. Doch nicht Wellen, die schnell wieder vergehen, werden durch das gestörte Wasser ausgelöst, kurzlebige Blasen treiben an der Wasseroberfläche. Eigentlich nichts Besonderes. Der eintauchende Stein hat Luftportionen mit sich in die Tiefe gerissen und als diese dann zu Blasen geformt wieder ins luftige Element zurückstrebten, behielten sie noch einige Momente lang ihre wässrige Haut ehe diese durch ablaufende Flüssigkeit zu dünn wurden und platzten.
Was mich erstaunte war die blaue Farbe, die so gar nicht in die nähere Umgebung passen wollte. Die Kugelform der Blasen führte jedoch dazu, dass Licht auch aus Winkeln ins Auge reflektiert wurde, die sich üblicherweise (bei ruhigem oder leicht welligen Wasser) nicht einmischen. Eine spiegelnde Kugel reflektiert jedoch das Licht aus dem vollem Halbraum, außer dem was sie selbst verdeckt. In diesem Fall machten die halbkugelförmigen Blasen auch das Licht des über sie gewölbten Himmel zugänglich, ohne dass der Blick gehoben werden musste: In den Blasen spiegelte sich der tiefblaue Himmel des Zenits.
Der „Rundumblick“ der spiegelnden Halbkugeln ist insofern unerbittlich, als er auch den Fotografen abbildet. Diese Selbstbezüglichkeit (aus Eschers Bild bekannt) lässt sich ohne Bildmanipulation nicht vermeiden. Sie wird im vorliegenden Foto nur dadurch gemildert, dass durch ungünstige Licht- und Größenverhältnisse der Fotograf nur umrisshaft zu erkennen ist.
Schaut man genau hin, so bemerkt man, dass sich die Halbkugeln der Blasen mit ihrer eigenen Spiegelung im Wasser zu einer Vollkugel ergänzen, auch wenn das nur noch schemenhaft zu erkennen ist.