Не верьте глазам своим: Миражи

Не верьте и половине того, что видите собственными глазами. Природа всегда готова сыграть с вами шутку — у неё в запасе имеется масса трюков для обмана зрения.

* * *

Миражи — не игра воображения, не сверхъестественные явления и встречаются на каждом шагу. Появление миража вызвано особым состоянием атмосферы: водная гладь, которую видит измученный жаждой путник в пустыне — подлинное изображение, но не воды, а неба. Лучи света преломляются у раскалённого песка, поэтому кажется, что «кусок неба лежит на земле», а из-за голубого цвета его легко перепутать с водой.

Почему пустыня становится зеркалом

Лучи света изгибаются, или преломляются, проходя через слои воздуха разные по плотности. Скорее всего, вы тысячи раз наблюдали подобный феномен, не обращая на него внимания. Например, если вы погрузите палку в воду наполовину, её верхняя часть будет казаться изогнутой под острым углом. Лучи света, идущие от погружённой в воду части палки, преломляются на поверхности, разделяющей воду и воздух, перед тем, как попасть на сетчатку вашего глаза. Поскольку вода и воздух имеют разную плотность, эти лучи отклоняются от своего прямого пути, и мы видим нижнюю часть палки там, где её на самом деле нет — в нескольких сантиметрах от истинного положения.

Холодный воздух, более плотный и тяжёлый, чем тёплый, ведёт себя точно также, как вода в приведенном выше примере. Лучи света преломляются на границе тёплого и холодного воздуха таким же образом, как на границе раздела воздуха и воды. Этим и объясняется возникновение миражей. Когда возникают атмосферные условия, позволяющие появится нескольким слоям воздуха разной температуры (и, соответственно, плотности), всё готово для появления миража.

В пустыне, например у поверхности песка, образуется тонкий слой раскаленного воздуха. Верхние слои воздуха имеют более низкую температуру. И путешественник видит изображение расположенных на большом удалении предметов в виде их перевернутого отражения, например, отражение голубого неба, которые он принимает за озеро. Он видит деревья и небо дважды — один раз в прямом изображении, а второй раз — отражённым, когда лучи преломляются от зеркала раскалённого воздуха у поверхности земли. Второе изображение и является «призрачным озером».

Профессор Роберт Вуд сконструировал аппарат, который позволял создавать такие миражи прямо в лаборатории. На тонкий лист стали был насыпан слой песка, а в его торце было расположено зеркало, изображавшее небо. Перед зеркалом стояли вырезанные из картона горы.

Когда это маленькая «пустыня» нагревалась снизу газовой горелкой для зрителя, расположившегося напротив зеркала, становилось видно блестящее озеро, в котором отражались перевернутые горы. Горячий слой воздуха у поверхности песка и холодный воздух над ним образовывали точно такое же зеркало, которое появляется в настоящей пустыне.

Один из наиболее удивительных миражей можно увидеть в Ботсване, стране на юге Африки. Там имеется большое количество небольших озер, которые появляются во время ежегодных наводнений. В засушливый сезон вода исчезает, оставляя лишь выжженную равнину. Неосведомленному человеку может показаться, что озера всё ещё существуют — но это миражи.

Верхние и нижние миражи

Очень часто мираж можно увидеть холодным осенним утром над большим водоёмом. Осенью вода сохраняет большую часть тепла, полученного от солнца, и утром она на несколько градусов теплее атмосферы. Очень тонкий слой воздуха над водой становится более тёплым, чем основная его масса, и это приводит к появлению миражей, точно так же, как в пустыне появляется «воздушное зеркало».

Если вы придёте на берег озера морозным ясным утром и посмотрите на противоположный берег так, чтобы Ваши глаза находились на расстоянии не более метра от уровня воды (для этого нужно присесть на корточки), то почти сразу заметите, что деревья и детали ландшафта вытянуты и движутся. Это движение возникает из-за того, что тёплый воздух над водой перемещается и лучи света постоянно меняют угол преломления. Вытягиваются изображения из-за того, что они представляют собой удвоенные отражения которые, как мы теперь знаем, возникают в воздушном зеркале. Если вы видите в отражении две его части — одну прямую, а другую перевернутую — вы наблюдаете «нижний» мираж.

Миражи встречаются и в Арктике — это так называемые «верхние» миражи. Они хорошо описаны, например, исследователем Севера Харрисоном. В 1906 году он, путешествуя по Северной Канаде, заметил несколько палаток, будто стоящих на вершине горы. Но глядя в подзорную трубу на этот лагерь, вокруг которого бегало несколько собак, он обнаружил, что тот перевернут вверх ногами. Харрисон направился в том направлении и спустя полчаса обнаружил в долине стоянку эскимосов — это было то самое место, которое он недавно видел высоко в воздухе и перевёрнутым.

Исследователи и альпинисты часто видят перевернутые призрачные горы — их опущенные вершины касаются настоящих; причём, иногда это изображение смещено, а иногда истинное — незаметно, будто подлинная гора исчезла. Корабли, бороздящие Северные моря, часто можно увидеть одновременно в трех изображениях. Настоящий корабль сопровождается двумя кораблями-призраками парящими в воздухе над ним, причём все они соприкасаются друг с другом. Первый фантом перевёрнут, а второй находится над ним в правильном положении.

Когда тёплый воздух проходит над холодным морем или ледяными полями, образуется своеобразный бутерброд из двух слоев холодного воздуха и находящегося между ними слоя теплого. Так появляются миражи, описанные в предыдущем абзаце. Лучи света проходят через три области — холодный воздух сверху, слой теплого воздуха под ним, и холодный воздух снизу, у поверхности. Образуются два зеркала, причём нижнее дает два изображения — нормальное и перевёрнутое. Северный «верхний» мираж — прямая противоположность южному «нижнему», где свет, переходя из холодного воздуха в тёплый, отражает свет вверх, а не вниз и даёт перевёрнутое изображение в воздухе, а не у земли.

Миражи над головой

Иногда слой теплого воздуха образуется высоко в атмосфере — это приводит к появлению наиболее удивительных из всех миражей. Они представляют собой отражение того, что находится далеко за горизонтом и эти увеличенные картины видны прямо над головой. Кажется, будто смотришь на находящиеся за многие десятки километров город или местность в сильный телескоп.

Из-за такого огромного зеркала, висящего в воздухе, можно увидеть то, что обычно скрывается за линией горизонта. Лучи света от удалённых предметов, обычно рассеивающиеся в атмосфере, отражаются от него обратно к земле — где мы видим их, причём всегда в прямом, не перевёрнутом виде.

Бывает, что друг над другом находятся два, три и даже больше чередующихся слоёв тёплого и холодного воздуха — это приводит к появлению множественных миражей. Тогда изображения громоздятся друг на друга, одно поверх другого, уходя высоко в небеса. Нижнее и верхнее изображения находятся всегда в правильном положении, а промежуточные миражи, независимо от их числа — перевёрнуты.

Вильялмур Стефанссон, чьи книги об Арктике стали классикой, приводил пример того, как низкие холмы из-за умножения изображений становились высокими горами, а небольшие булыжники виделись глыбами в рост человека, при этом колебания воздуха придавали им вид марширующей армии.

Фата Моргана

Самые известный из всех миражей всех времен и народов, конечно же, Фата Моргана, которая знакома нам из цикла легенд о Короле Артуре, её часто можно наблюдать у сицилийского берега в Неаполе. Здесь, обычно утром, в небе иногда появляется прекрасный город. Дворцы и башни достигают головокружительной высоты, а замки фантастических форм устремляются ввысь. Внезапно всё меняется, колонны теряют свою высоту, а на их месте появляются Аркады и ряды домов. Затем всё исчезает, и снова появляются замки и колоннады.

Фата Моргана — растянутые в высоту изображения зданий с противоположного берега. Они возникают из-за искривления лучей света на неравномерно расположенных слоях воздуха различной температуры, которые образуются над водой. Лучи света отражаются не на плоском зеркале, а на кривом и многослойном. В результате появляются увеличенные и искажённые изображения, чаще всего вытянутые вверх. Самые обычные предметы теряют свою привычную форму, сливаются друг с другом, образуя постоянно меняющееся удивительное и фантастическое царство фей.

Фата Моргану можно увидеть и в полярных регионах. Роберт Скотт писал, что северные миражи могут так исказить самые небольшие выступы льда или камней, что они вырастают в огромные замки и высокие башни.



Витамины

Витамины

Витамины — группа различных по химическому строению веществ, которые образуются в организме человека или поступают извне с пищей. Витамины являются сложными биологически активными органическими веществами, которые регулируют обмен веществ, течение...

Целый мир под ногами

Целый мир под ногами

Каждый раз, когда вы ставите ногу на землю, вы наступаете на сотни миллионов живых существ. Целый мир микроскопических животных — многие миллиарды их живут, движутся и размножаются в каждой пригоршне...

Что врачи не знают о диете

Что врачи не знают о диете

Мужчина средних лет пришёл на приём к терапевту по поводу проблем со здоровьем, в частности, высоким давлением. После осмотра терапевт сказал: «Вы, похоже, передаете и употребляете слишком много мяса». Пациент...

Знаете ли вы ответы на эти вопросы?

Знаете ли вы ответы на эти вопросы?

1. В каком океане самые низкие приливы? 2. Направление течения какой реки обращено человеком вспять? 3. В какой стране змеи ловят мышей вместо кошек? 4. Почему на большинстве островов Карибского...

Новые привычки — путь к успеху

Новые привычки — путь к успеху

Как формируются привычки и что такое привычка? Привычки формируются при связывании определенных стимулов, внешних воздействий, с определённым ответом на эти стимулы. Когда мать помещает соску в рот ребёнка, он начинает...

Мошенники от медицины

Мошенники от медицины

В медицине всегда были мошенники, обещавшие чудеса, потому что люди всегда жаждали чудес. Если человек болен, особенно неизлечимо болен, он готов отвергнуть доводы здравого смысла и положиться на что угодно,...