Солнце гаснет днем, а Луна —ночью

Злой дух набросился на солнце! Злой дух заглатывает солнце! Горе нам!!

Обезумевшие люди бежали по улицам небольшого турецкого городка, в ужасе и отчаянии поднимая руки к небу.

Тут и там раздавались выстрелы. Оглушительно гремели барабаны.

—Стреляйте в него! Стреляйте!!

—Он испугается барабанного боя!

Паника разрасталась. Яркое, сияющее, солнце заметно меркло. Заметались звери и птицы. Крики, вой, громкий плач и проклятья слились в один многоголосый рев.

А в небе над обезумевшим городком происходило следующее. Словно и в самом деле заглатываемый, становился все меньше и меньше диск солнца. Все больше темнело небо. Стало заметно холоднее. И вот уже загорелись первые звезды. Среди бела дня!

...Угасающее солнце бросает на Землю последний луч, и наступает ночь — нежданная, тревожная. На горизонте загорается заря необычного, оранжево-лимонного цвета. На темном небе вместо солнца стоит черный диск, окруженный серебристо-жемчужным сиянием.

Словно в трансе, замерли на земле люди. Они теперь ждут уже всего самого страшного и неотвратимого.

 

 

Проходит две удивительно долгие минуты, и полное солнечное затмение кончается. Черная тень, закрывшая солнце, передвигается влево, на небе снова вспыхивают яркие солнечные лучи. Их приветствует тысячеголосый крик смертельно перепуганных людей.

Постепенно тень все больше сползает влево. И вот уже нет необычной ночи. Природа живет прежней жизнью. Ничто не напоминает о только что прошедшем затмении солнца.

Ничто, за исключением пережитого! В наш век это явление природы хорошо знакомо. О нем задолго до его наступления предупреждают население в газетах, по радио. Не то было в прошлом. Ужас овладевал человеком, когда яркое солнце исчезало с неба. В сильнейшем страхе люди ждали смерти, падали в обморок, прятались куда только могли.

Описанная нами картина, как говорится, взята с натуры: именно так встречали затмение солнца в прошлом веке невежественные жители турецких городков и поселков.

Да и у нас на Руси было не лучше. Известный русский писатель В. Г. Короленко написал очерк «На затмении». Он рассказал о настроениях людей в момент полного солнечного затмения 1887 года:

Старики вздыхают, старухи как-то истерически ахают, а кто-то даже вскрикивает и стонет, точно от сильной боли. «Владычица святая, господи-батюшки, помилуй нас, грешных!» — и какая-то старушка набегает на меня, торопливо спускаясь с холма. «Куда ты, тетка?» — «Домой, родимый, домой: помирать, видно, всем помирать, с детками с малыми». Кое-кто даже собирался бить астрономов, наблюдавших затмение. «Раскидать надо ихние трубы... вишь нацелились в бога! От этого всей нашей стране может гибель произойти».

Каждое затмение солнца описывалось историками прошлого как явление, предвещающее большие беды. Так, в русской летописи за 1187 год написано: «Того же лета... тма бысть по всей земле, яко же дивится всим человеком, Солнце бо погибе, а небо погоре облакы огнезарными. Таковая бо знамения не на добро бывают...»

Во многих странах Востока в прошлые века было широко распространено поверье, будто бы временами на солнце набрасывается огромный дракон, чтобы проглотить дневное светило. Своим телом чудовище заслоняет солнечный свет, и тогда на земле наступает затмение. Оно продолжается до тех пор, пока обессиленный в борьбе дракон не оставляет солнце в покое.

Люди верили этому вымыслу и, чтобы отогнать фантастического зверя, поднимали шум: трубили в трубы, колотили в барабаны, кричали.

В Вавилонском царстве несколько тысяч лет назад существовали таблицы, в которых говорилось, что произойдет в стране в зависимости от того, в какой день месяца случится затмение солнца: «В месяце таммуз (ночь) в первый день, если случится затмение, если оно начнется на юге... умрет великий царь. В месяце таммуз, во второй день, если наступит затмение и начнется с севера... царь будет воевать с царем. Таммуза в третий день, если наступит затмение, и начнется с востока... польются дожди и будут наводнения... Таммуза пятого дня, если наступит затмение и взойдет великая звезда, будет голод в стране».

Узнаете руку астрологов? Сколько было сочинено всевозможных пророчеств, связанных с таким безобидным явлением природы, как солнечное затмение! И люди верили им свято. Ведь в одном и том же месте затмения бывали очень редко, наступали они неожиданно. И мало кто сомневался в том, что это явление предвещало какие-то особенные события в будущем.

Но уже в древние времена наблюдатели неба заметили, что в наступлении затмений есть определенная закономерность. За много веков до начала нашего летосчисления в Вавилоне, Египте и Китае велись постоянные наблюдения над звездным небом. Хозяйственная жизнь на земле нуждалась в точном календаре. Необходимо было знать, когда наступит время сева, сезон дождей. Это определялось посредством изучения звездного неба.

Мореплаватели по звездам определяли положение и путь корабля.

Наблюдая в течение веков солнечные и лунные затмения, жрецы Египта заметили в этих явлениях определенную периодичность: затмения закономерно повторяются через каждые 18 лет и 117з суток.

Зная даты затмений, которые имеют место в течение этого периода, названного древними египтянами саросом (повторение), можно предсказать наступление затмений в течение следующих периодов (саросов). В продолжение одного сароса происходит 41 солнечное и 29 лунных затмений — в той же последовательности во времени, что и в предыдущем саросе.

Это подобно тому, как каждые сутки повторяется порядок отправления поездов с одной станции. Но открытие сароса было лишь первой ступенью в выяснении закономерности затмений. Оно не вскрывало сущности и не объясняло причин затмений. При помощи сароса можно предсказать предстоящее затмение только приближенно — указать день и приблизительно место, где оно будет видимо. Для точного предсказания затмений понадобилась огромная работа астрономов и математиков в течение многих столетий.

Нужно было изучить законы, по которым совершаются движения небесных тел Солнечной системы.

Много веков в астрономии господствовала геоцентрическая («гео» — «земля») система мира. Автором ее был знаменитый грек Птолемей. Мироздание состоит из восьми «небесных твердей», учил он. В центре мира находится Земля. Она неподвижна. Около Земли движутся все небесные светила — Солнце и звезды, Луна и планеты.

На первом хрустальном небе движется Луна, на втором — планета Меркурий, на третьем — планета Венера. Четвертое небо — это небо Солнца, «владыки, князя и правителя всех других светил*. Хозяин пятого хрустального неба — «зловещий Марс», бог войны. По шестому величаво плывет Юпитер — «благодетельное и благоприятное для человека светило*. Седьмое небо — область, где движется последняя планета Вселенной — Сатурн. Восьмая хрустальная «твердь» усыпана звездами.

 

 

Система Птолемея была неправильной в своей основе. Но она позволяла с достаточной точностью определять на небе местонахождение Солнца, Луны и планет в любой день года. Позднее монахи добавили к системе Птолемея девятое хрустальное небо — «эмпирей». Там обитают бог, ангелы и все праведники. В таком виде Птолемеева система мира принималась религией, она уже не противоречила священному писанию, его легендам.

Но время шло. Росли города. В них развивались разнообразные ремесла. Разбогатевшие купцы организовывали военно-торговые экспедиции в дальние страны. Нарождался новый класс — класс буржуазии, который был заинтересован в развитии производства и техники. Для этого нужна наука, необходимо всестороннее изучение природы.

Особое значение приобретала астрономия, помогающая осваивать мир. Астрономические приборы и знание законов движения небесных тел нужны морякам, отправляющимся в неизвестные страны.

Наступает век великих географических открытий. Мореплаватели не находят «края света», убеждаются в шарообразности Земли. Это была эпоха великих открытий и изобретений, названная в истории эпохой Возрождения.

Энгельс писал о том времени, что это был величайший прогрессивный переворот из всех пережитых до того времени человечеством, эпоха, которая нуждалась в титанах и которая породила титанов по силе мысли, страсти и характера. Одним из таких титанов явился великий польский ученый Николай Коперник, создатель научной системы мира.

Размышляя над движением небесных тел во Вселенной, Коперник задумался над простым вопросом: не странно ли полагать, что Солнце и весь небесный свод с тысячами звезд вращаются вокруг Земли? Не правильнее ли предположить, что сама Земля вращается, как волчок, вокруг своей оси и поэтому нам кажется, что весь небесный свод вращается вокруг нас?

Коперник отверг сложную и запутанную систему Птолемея и создал гелиоцентрическую систему мира (гелиос — солнце). Он доказал, что Земля совершает два вида движения: одно вокруг своей оси (суточное движение) и второе — вокруг Солнца (годичное движение).

Вследствие суточного движения Земли вокруг своей оси происходит смена дня и ночи.

 

 

Вместе с Землей вокруг Солнца обращаются и другие планеты. По своим размерам они во много раз меньше Солнца. В настоящее время известно девять больших планет нашей Солнечной системы: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Кроме того, вокруг Земли и некоторых других планет обращаются их спутники — небесные тела меньших размеров.

У Земли один спутник — Луна. Ныне, в век космических полетов, у Земли и Луны появилось много соседей — искусственных спутников, созданных гением человека.

Луна — такое же холодное тело, как и наша Земля. Светит она отраженным солнечным светом. Если бы Луна излучала собственный свет, мы всегда видели бы ее неизменной — в форме полного светлого диска, подобного Солнцу. Но мы в разное время видим Луну в разных формах — то полной, то в виде узкого серпика, то слегка на ущербе. Причина этого и кроется как раз в том, что Луна не светит сама, а только отражает падающие на нее лучи Солнца.

 

 

Наш спутник движется вокруг Земли так, что всегда обращен к нам одной стороной. Когда Луна находится в стороне, обратной Солнцу, сторона лунной поверхности, обращенная к Земле, освещена Солнцем, и мы видим с Земли полный круг Луны. Это полнолуние. Затем Луна, двигаясь вокруг Земли, переходит в следующее положение. Тогда Солнце освещает уже не всю сторону Луны, обращенную к Земле, и мы видим только ту часть ее поверхности, которая освещена Солнцем.

Проходит еще несколько дней, и светлый лунный полукруг превращается в серп. Он становится все меньше и меньше. Наконец исчезает совсем. Наступает время новолуния. В это время Луна находится между Землей и Солнцем. И та сторона лунной поверхности, которая всегда обращена к Земле, совсем не освещается солнечными лучами.

Когда Луна передвигается дальше, мы снова видим часть освещенной лунной поверхности. Это, как говорят, молодой месяц. От одного полнолуния до другого проходит примерно 29 дней.

А теперь — о «механике» солнечного затмения...

Обращаясь вокруг Земли, Луна оказывается временами точно между Землей и Солнцем. Все они как бы располагаются на одной прямой линии. В этом случае и происходит солнечное затмение.

 

 

Тень от Луны падает на Землю и заслоняет Солнце. Все, кто окажутся в области этой тени, и будут наблюдать солнечное затмение.

Так как Земля и Луна движутся, лунная тень быстро передвигается по земной поверхности. Поперечник тени может достигать 2170 километров, а длина ее пути превышает иногда 10 тысяч километров.

Вспомните, как в ясный, солнечный день в воздухе проносится самолет. Тень от самолета быстро бежит по земле, на мгновение закрывая от нас солнечный диск. Так же бежит по земной поверхности и громадная тень от Луны, закрывая на несколько минут Солнце.

А что наблюдается вблизи тех мест, где проходит полоса полного солнечного затмения? Там происходит частное солнечное затмение: тень Луны закрывает лишь часть диска Солнца. Ширина полосы такого затмения достигает нескольких тысяч километров.

Есть еще один вид солнечного затмения — кольцеобразное. В этом случае края солнечного диска остаются открытыми, вместо обычного Солнца на небе видно сверкающее кольцо. Как получается такое явление?

Солнце и Луна кажутся нам примерно одинаковыми по своим размерам. Однако это не так. Солнце приблизительно в 400 раз больше в поперечнике, чем Луна, но оно находится от Земли почти в 400 раз дальше, чем Луна. Поэтому и возможны полные солнечные затмения: Луна, проходя

между Землей и Солнцем, полностью закрывает диск Солнца.

Но вот что еще открыла наука. В разное время видимые размеры Солнца и Луны неодинаковы. Почему? Потому что Земля вокруг Солнца и Луна вокруг Земли обращаются по слегка вытянутым кругам — эллипсам. В результате этого расстояние между Землей и Луной, а также между Землей и Солнцем не остается постоянным. В связи с этим изменяются и видимые нами размеры Луны и Солнца.

Бывает так, что Луна кажется нам чуть больше Солнца, а быва-вает и наоборот — Солнце кажется несколько больше Луны. В последнем случае и наблюдается кольцеобразное солнечное затмение: Луна, оказавшись между Солнцем и Землей, не закрывает всего диска Солнца.

Теперь каждое солнечное затмение предсказывается астрономами с очень большой точностью. Предсказания астрономов основаны на знании законов «небесной механики» — как и по каким путям движутся Солнце, Земля и Луна.

В этом отношении большое значение имели открытия Иоганна Кеплера. Как уже говорилось, он установил основные законы движения планет, в том числе и Земли вокруг Солнца. Планеты движутся не по кругу, как думали прежде, а по эллипсу, причем Солнце находится в одном из фокусов этой замкнутой кривой. Следовательно^ планеты обращаются вокруг Солнца, то немного приближаясь к нему, то удаляясь.

Кеплер нашел также зависимость между временем обращения планет вокруг Солнца и их расстоянием от него, определил, что каждая планета движется по своей орбите не с одинаковой скоростью. Чем ближе та или иная планета подходит к Солнцу, тем скорость больше.

Пользуясь законами Кеплера, а также законом всемирного тяготения, астрономы с большой точностью определяют движения планет, предсказывают время будущих затмений и место, где затмения будут видны. Но для таких научных предсказаний приходится производить очень сложные математические вычисления.

В наше время ученые могут за тысячи лет вперед предсказать с точностью до секунды, когда произойдет затмение Солнца и в каком месте Земли люди будут очевидцами такого явления.

Москвичи увидят ближайшее полное затмение Солнца только в 2126 году, 16 октября, около 11 часов утра.

Изучение солнечных затмений имеет важное значение для науки. С деятельйостью Солнца тесно связаны земные явления. Наблюдая полное солнечное затмение, ученые получают новые данные о природе Солнца, о его строении, в частности о природе внешних слоев солнечной атмосферы — солнечной короны.

К каждому полному затмению астрономы ведут тщательную подготовку, специально налаживают различные приборы и инструменты. Для наблюдения и изучения солнечных затмений выезжают в различные места Земли особые экспедиции ученых.

Другим явлением, столь же безобидным и тоже пугающим суеверных людей, является затмение Луны (см. рис. стр. 195).

Издавна многие народы полагали, что затмение Луны означает начало ее болезни. В наши дни оно уже не производит того впечатления, какое бывало прежде. Причины затмения Луны столь же просты и ясны для нас, как и затмения Солнца.

Тут участвуют те же небесные тела — Солнце, Земля и Луна. Когда происходит затмение Луны, Земля находится между Луной и Солнцем, поэтому Луна попадает в тень, которую отбрасывает от себя Земля. Это бывает во время полнолуния.

Надо сказать, однако, что затмение Луны существенно отличается от затмения Солнца. При солнечном затмении в действительности не происходит никакого потемнения самого Солнца. Оно продолжает сиять, как и прежде. Солнечный свет, падающий на Землю, лишь заслоняется спутником Земли — Луной. Иное дело затмение Луны. Она становится действительно темной. Земля загораживает лучи Солнца, падающие на Луну, поэтому Луна — сама по себе темное небесное тело — перестает светить отраженным светом.

Вот почему в отличие от солнечных затмений лунные затмения наступают одновременно во всех тех местах, откуда можно видеть Луну. Иными словами, мы видим затмение Луны в любом месте того полушария Земли, которое обращено в тот момент к Луне.

Это же объясняет причину, почему затмения Солнца мы видим значительно реже, чем лунные затмения. Ведь солнечные затмения наблюдают только на небольших участках поверхности Земли. Так, например, более чем за 800 лет существования Москвы ее жители видели только три полных солнечных затмения. Иначе обстоит дело с затмением Луны.

Кто хоть раз наблюдал затмение Луны, наверное, помнит, что она не перестает быть видимой, а лишь сильно тускнеет и приобретает красноватый цвет. Чем это объясняется? Тем, что в область земной тени попадают солнечные лучи, проходящие через атмосферу земного шара. При этом в воздухе почти целиком поглощаются все спектральные цвета белого света, кроме красных и оранжевых. Попадая в область земной тени, в которой находится Луна, эти лучи и придают лунной поверхности красноватый цвет.

Еще об одном явлении. Новолуния и полнолуния происходят ежемесячно. Казалось бы, затмения Луны и Солнца также должны происходить каждый месяц. В действительности этого нет. Солнечных затмений бывает на Земле от двух до пяти в течение года, а лунных — не больше трех. В чем тут секрет?

Земля описывает свой путь вокруг Солнца. Луна совершает движение вокруг Земли. Если бы плоскость, в которой Земля движется вокруг Солнца, в точности совпадала с плоскостью движения Луны вокруг Земли, то в этом случае и получалась бы та картина, о которой мы говорили: каждый месяц было бы по одному затмению Луны и по одному затмению Солнца. На самом деле плоскость движения Земли вокруг Солнца немного не совпадает с той плоскостью, в которой движется Луна вокруг Земли.

Понятно поэтому, что не в каждое новолуние Луна находится на линии, соединяющей Землю и Солнце. Не в каждое полнолуние Земля попадает точно между Луной и Солнцем.

Такова несложная разгадка двух необычных небесных явлений — затмений дневного и ночного светил. Конечно, несложная для современной науки. А когда-то это стоило человечеству многих усилий.

История сохранила немало примеров, когда это столь простое, ясное (для нас) явление природы оказывало решающее влияние на поступки людей. Известен рассказ о Христофоре Колумбе, который обладал астрономическими знаниями. Во время плавания к берегам Америки Христофор Колумб и матросы его каравеллы израсходовали продукты питания. Пристали к одному из островов в океане, бросили якорь. Местные жители — индейцы — отказались дать морякам продукты питания. Тогда Христофор Колумб, (вспомнив, что в тот вечер произойдет лунное затмение, заявил островитянам, что он лишит их луны. В ответ вождь индейцев только посмеялся. Однако через несколько часов, когда стало вечереть, луна начала меркнуть, покрываться тенью.

Насмерть перепуганные индейцы поспешили снабдить моряков Христофора Колумба всем, что они просили.

 

Шутки атмосферного зеркала

Вдаль уходила бескрайняя степь. Поднимающееся ослепительное солнце сулило знойный день. Мой возница, привычно причмокивая губами, время от времени лениво поторапливал свою неказистую лошадку.

Прошло уже около двух часов после того, как я сошел на полустанке сибирской магистрали, добираясь до места своей первой работы — в одно из степных сел Западной Сибири. Выехали мы еще по утреннему, предрассветному холодку, но теперь от него осталось лишь воспоминание. Озябшая за ночь голая степная земля грелась, жадно впитывая тепло. Горизонт потерял четкие очертания, искривились, изменили свою обычную форму далекие березки. От земли навстречу жарким солнечным лучам потянулись потоки согревающегося внизу воздуха. Наша дорога, поросшая зеленью, уходя вдаль, терялась в этих потоках. Телеграфные столбы, шагающие рядом, вдали тоже преображались — они теряли стройность, поминутно меняли форму...

Впереди показалась гладь огромного озера. Она разливалась широкой полосой по линии горизонта, затопив и колыхающиеся телеграфные столбы, и редкие степные березки.

С воды поднялась большая птица. Вот она летит нам навстречу, быстро уменьшаясь в размерах. И вдруг уже нет ни озера, ни птицы...

— Марева пошли,— произнес мой возница, нарушая молчание.— Парит! — И он махнул кнутовищем в далекий горизонт: —Глядишь, к вечеру громыхнет. Н-но, убогая!

Да, это было марево, или мираж, — одно из тех явлений, которое со времен древности люди связывали -с таинственными, неведомыми силами природы.

Нередко миражи принимают такую форму, что человек невольно начинает думать о чертовщине. Примеры? Да сколько хотите!

В XIX веке с участниками полярной экспедиции Норденшельда на Чукотке произошел такой забавный случай. Вблизи стоянки экспедиции был замечен большой белый медведь. Люди бросились к ружьям. Но в тот момент, когда один из них собрался спустить курок, медведь-призрак... расправил огромные крылья и взлетел в воздух. На лету он стал быстро уменьшаться и, к большому удивлению охотников, превратился в чайку.

В Алжире известно ущелье под названием «Ущелье видений». Здесь часто наблюдают такой вид миража. «Однажды я остановился при входе в ущелье, — рассказывает человек, побывавший там, — и сел на камень отдохнуть. Вдруг внизу, метров за пятьдесят от меня, я увидел человека, тоже сидящего на камне. Когда я поднялся, человек поднялся также. Когда я подошел ближе, то я, к своему несказанному удивлению, узнал в нем самого себя. Это сходство так испугало меня, что я протянул руку. Мой двойник сделал то же самое. Но когда я решил подойти еще ближе, привидение исчезло».

В том же Алжире отряд французских солдат (дело было в прошлом веке) двигался по пустынной местности. Впереди, километрах в шести от него, проходила гуськом стая фламинго — птиц, каких здесь немало. Когда фламинго вступили в полосу миража, каждый из них стал похож на арабского всадника. Французские завоеватели решили, что на горизонте появился большой отряд арабов. Иллюзия миража была настолько сильной, что командир французского отряда послал солдата на разведку. Когда разведчик подъехал ближе, он увидел стаю птиц фламинго. Но и сам разведчик попал в полосу миража. Ноги его лошади приняли такие размеры, что солдатам французского отряда разведчик показался сидящим на каком-то фантастическом животном. Высота животного достигала нескольких метров. Издали казалось, что оно шествует по какому-то огромному озеру.

Иллюзия? Обман зрения? Да, конечно, но обман вполне реальный. Его можно снять на пленку. «Осенью 1957 года, — рассказывает кинорежиссер В. Шнейдеров, — во время путешествия на автомобилях по Джунгарской пустыне в Китае нам пришлось наблюдать отчетливо выраженный мираж. По всему горизонту, градусов на сто восемьдесят, раскинулось голубое озеро с выступающими из воды купами тростников и невысокими коричневыми холмами. Мы решили заснять эту необычную картину...

Съемка производилась с помощью телеобъективов, в большой спешке, так как мы боялись, что мираж исчезнет. Но когда первые кадры были засняты, удивительное явление все еще продолжалось. Тогда мы решили произвести следующий эксперимент: оставить камеры на месте и послать в зону миража три автомобиля, чтобы они прошли по тому месту, на котором, как нам казалось, широко разлилось голубое озеро.

К нашему величайшему удивлению, мираж прекрасно «совместился» с автоколонной: вполне реальные автомобили мчались по несуществующей воде и мало того — даже отражались в ней! Все это было заснято, и удивительное зрелище можно увидеть на экране, посмотрев фильм-путешествие «Под небом древних пустынь».

«Находясь в десятках миль от берегов Гренландии, — вспоминает один из советских исследователей моря, М. Павлов, — мы однажды наблюдали даже такую картину: «судно», которое плавало недалеко от нас, начало «вытягиваться» в длину. Нос его отделился от кормы и «самостоятельно» стал продвигаться вперед. Корма же осталась на месте. Минут через десять изображение обеих половин соединилось, и корабль принял нормальные очертания».

Порой миражи бывают настолько сказочны, что с трудом воспринимаешь естественные и, по существу, простые причины этого природного явления.

С давних пор в Южной Италии над Мессинским проливом по утрам при восходе солнца над морем высоко в небе появляются сказочные дворцы, средневековые замки, сады, фигуры людей-великанов, громадные деревья... Фантастическая картина беспрерывно сменяется.

Диковинный мир воздушных призраков!

О них свидетельствует и древнегреческий историк Диодор Сицилийский. «В Африке в некоторые времена года, — пишет он, — особенно при полном отсутствии ветра, в воздухе показываются изображения различных зверей, неподвижных и движущихся. Эти звери то как будто бегут от зрителя, то сами его преследуют. Когда они настигают человека, то окружают его тело как бы холодным туманом. Путешественники пугаются этого явления, а местные жители не обращают на него внимания».

Побывавшие в североафриканских пустынях путешественники рассказывают, как на горизонте появляется вдруг большое озеро, цветущий оазис, а порой в воздухе возникает видение целого города. Измученные зноем, усталые люди не знают, верить или не верить своим глазам, настолько видение ярко, реально.

Недаром на Востоке хорошо известна легенда-сказка о злой фее Моргане. Эта фея любит подразнить усталых путников. Она показывает им в раскаленной пустыне призрачные оазисы, многоводные озера, богатые города с минаретами и садами, висящими в воздухе; показывает лишь для того, чтобы обрадовать людей, заставить их сбиться с дороги, а затем, когда видение растает в воздухе, посмеяться над их отчаянием.

 

 

Эта сказка жива и поныне. Всякое призрачное, обманчивое видение часто называют фата-морганой, то есть феей Морганой.

Надо ли удивляться, что такие диковинные видения вызывают у суеверных людей страх. «Моря дьявола» — так и сейчас называют миражи пустыни жители Северной Африки.

В нашей стране мираж — частое явление в степях Прикаспия, Украины, Крыма, во многих районах Поволжья, в Казахстане, в пустынях Средней Азии. А. С. Серафимович в своем произведении «Город в степи» пишет о миражах в Донбассе: «Там тихонько отделится полоска земли и блеснет узенько протянувшаяся вода. А над ней, смутно рисуясь, проступают синеватые силуэты верб, ветряки, крыши.

И все это живое, зыбкое, неуловимое... Синеватые вербы, ветряки, крыши постоят немного, помутнеют, отделятся от земли, призрачно подержатся в воздухе и тихонько, без следа растают в знойной игре...»

В прошлом все такие диковинные видения — порождение игры света в атмосфере — укрепляли веру в сверхъестественные силы, в потусторонний мир призраков. Люди верили, что мираж — это проделки духов воздуха. А когда в воздухе появлялась какая-то красивая фантастическая картина, думали, что видят отражение небесного рая.

Между тем для науки миражи уже давно не представляют загадки.

Вспомните, как спокойная вода, подобно зеркалу, отражает от себя изображения предметов. Лучи света, отраженные деревом, растущим на берегу пруда, попадают в глаз человека двумя путями: одни проходят прямо через воздух и мы видим изображение дерева, а другие отражаются от зеркальной поверхности пруда и также попадают в глаз человека, образуя второе, мнимое, перевернутое изображение дерева. Ведь наши глаза воспринимают изображение предметов всегда так, как будто от них идут прямолинейные лучи.

Таким же зеркальным отражением тел является и мираж. Только зеркалом здесь служит не стекло и не вода, а воздух. Но каким образом?

Мы привычно полагаем, что лучи света распространяются в воздухе прямолинейно. Но если говорить строго, это далеко не так. Ведь окружающий нас воздух неоднороден, он состоит из слоев различной плотности. А значит, в нем не может быть и прямолинейного распространения света. Таковы законы оптики. Понять их совсем не трудно.

...В стакан с водой опущена чайная ложка. На границе двух сред — воды и воздуха — она кажется изломанной. Почему? Причина — различная плотность воды и воздуха. Попадая из менее плотного воздуха в более плотную воду, световой луч по закону физики изменяет свой прямолинейный путь — он отклоняется при этом обязательно в сторону более плотной среды, в нашем случае — воды. Переходя, например, из стекла в воду, лучи света преломляются уже в сторону стекла, а не воды, так как стекло — более плотная среда.

Но какое отношение имеет свет к миражам? Самое непосредственное.

Проходя через атмосферу — другими словами, через слои различной плотности, — свет проходит, по существу, через различные среды. При этом каждый раз, когда световой луч из воздушного слоя одной плотности попадает в слой воздуха, плотность которого иная, он хотя немного, но преломляется, изменяет свой прямолинейный путь, подобно тому как это происходит на границе воздуха и воды.

Вспомните знакомую картину: в жаркий летний день все предметы на горизонте как бы дрожат, колышутся. Понятно, что на самом деле дрожат не предметы, а их изображения. Но что это означает? Лучи света, отраженные предметами и идущие к нашим глазам, беспрерывно изменяют свое направление. Другими словами, путь их совсем не прямолинеен.

Небольшие преломления световых лучей в атмосфере (рефракция) происходят всегда, исключая только один случай: когда лучи от небесного тела падают на земную поверхность отвесно. Благодаря рефракции мы видим небесные светила несколько выше, чем они находятся в действительности. Вечером мы видим солнце еще 5—10 минут после того, как оно в действительности уже уйдет за горизонт.

Точно так же и изображения всех далеких предметов мы видим немного выше и ближе в сравнении с их действительным положением.

Рефракция света в атмосфере Земли — явление обычное, повсеместное. И чаще всего мы ее попросту не замечаем: преломления лучей света незначительны, и они не смещают и не искажают изображения видимых предметов заметным образом. Но бывает и иначе.

Иногда лучи света отражаются от некоторых слоев воздуха, как от зеркала, и потому значительно искривляются. Так бывает, например, летом, когда солнце сильно нагревает земную поверхность. От земли согревается воздух, особенно его нижние слои. Они становятся менее плотными. Лучи света, идущие от каких-либо предметов к земле, отражаются от такого слоя, как от поверхности воды, идут вверх и попадают в глаз наблюдателя. Вот тогда-то мы и видим «озерный», или, как его еще называют, нижний, мираж.

Разберемся в нем подробнее.

...По нескончаемым холмистым пескам медленно движутся «корабли пустыни» — верблюды. Словно раскаленные в печи, пышут жаром песок и камни. Воздух недвижим. Небо затянуто красноватой мглой, в которой потонуло солнце и потерялся горизонт. Но вот впереди появляется большая блестящая поверхность. Набегающий ветерок рябит воду.

Озеро?

Нет, оптический обман. Воздушное зеркало здесь находится у поверхности земли (поэтому и мираж называют нижним).

От раскаленного песка здесь сильнее всего нагрет самый нижний слой воздуха, и потому он сильно разрежен. Воздух, лежащий выше, нагрет меньше, поэтому он более плотен.

Чаще всего так бывает в первую половину дня, когда воздух, прилегающий непосредственно к земле, уже прогрелся, а верхние слои еще холодные. Плотности воздуха в двух смежных слоях могут в этом случае сильно отличаться друг от друга. И вот в таких условиях где-то на горизонте перед караваном показывается озеро-призрак, а в действительности — отражение неба в нижнем атмосферном зеркале.

 

 

Посмотрите, как это зеркало отражает от себя изображение какого-либо предмета, скажем — пальмы (см. рис.). Мы видим ее вдали, у горизонта. Она отражает падающий на нее свет во все стороны. При этом часть отраженных лучей попадает нам в глаза обычным путем — по прямой линии, и мы видим дерево. Но не только они попадают в наши глаза. Проследим, как йойдут те лучи, которые отражаются от пальмы вниз. Здесь они переходят из плотных верхних слоев воздуха в нижние, менее плотные, и благодаря этому преломляются. Вы уже знаете: выходя из более плотного слоя воздуха в слой с меньшей плотностью, луч преломляется в сторону более плотного слоя.

В результате отраженные пальмой лучи света будут все более и более искривляться, причем это искривление доходит до того, что они отражаются от нижнего, самого теплого и самого разреженного слоя воздуха, как от зеркала. Свет идет снова вверх и попадает в глаза наблюдателя. Получается, что мы видим лучи света, отраженные книзу.

Но почему изображение видно «вниз головой»? Да потому, что наши глаза не замечают искривления световых лучей. Поэтому мы видим второе изображение в том месте, где заканчивается прямая линия, если ее мысленно провести от глаз наблюдателя к воздушному зеркалу, в котором отразилось изображение.

Здесь происходит то, что хорошо знакомо каждому: на берегу пруда растет старая ива, и человек видит два ее изображения — одно обычное, а другое перевернутое, отраженное от зеркальной поверхности воды. Вся разница в зеркале.

Легкие колебания отражающего слоя воздуха (нет покоя в атмосфере!) создают полную иллюзию водной глади, покрытой рябью.

В Северной Африке такие «озера пустыни» обыденны. Накаленная за день солнцем, к вечеру знакомая местность превращается в землю, охваченную сплошным наводнением. Все, что находится в трех-четырех километрах, окружено водой. Поселения выглядят словно острова среди обширного озера.

Станешь приближаться к деревне, и берег мнимой воды все удаляется, водный рукав, отделявший нас от деревни, постепенно суживается, пока не исчезнет совсем, а озеро, по виду все такое же, начинается дальше — все на том же недосягаемом расстоянии.

Мираж нижний — самый немудреный в семье воздушных призраков. Интереснее и сложнее другие «братья».

На Женевском озере в Швейцарии наблюдают такой необычный мираж: когда по озеру плывет лодка, сбоку ее плывет призрак-близнец.

Что тут происходит, можно догадаться: воздушное зеркало как бы поставлено вертикально. Точнее говоря, оно здесь возникает. При этом воздух нагревается не земной поверхностью, а стеной здания, отвесной скалой ущелья и т. д. Воздушный слой, который к ним прилегает, нагрет сильнее всего и потому более разрежен, чем соседний с ним. На границе между этими двумя слоями образуется воздушное зеркало.

Помните «Ущелье привидений»? И там мы встречаемся с боковым миражем.

Кстати, каждый из вас может увидеть такой мираж. Встаньте около сильно нагретой стены поближе и смотрите вдоль нее. Вы увидите двойное изображение находящихся около стены предметов: изображение прямое и изображение отраженное.

Итак, воздушное зеркало у поверхности земли... Зеркало, поставленное вертикально... А зеркало вверху?

Бывает и такое.

Рано утром, когда нижние слои воздуха еще остаются сильно охлажденными от соприкосновения с землей, верхние слои оказываются более теплыми. В этих условиях вверху может образоваться отражающий слой воздуха, и мы увидим изображения далеких предметов.

В таком зеркале могут отражаться и те предметы, которые скрыты от нас за горизонтом. Наши глаза, как уже сказано, не воспринимают преломление световых лучей, идущих от того или иного предмета. Поэтому мы видим далекий предмет значительно выше, а также ближе, чем в действительности.

На берегу Финского залива, в сорока километрах от Ленинграда, находится город Ломоносов. Ленинград отсюда обычно виден очень плохо. Однако бывают дни, когда жители видят город

 

 

Ленина как на ладони. Изобра