Когда появляются призраки

Последний раз комета Галлея, как мы уже говорили, была видна на небе в 1910 году. Следующий визит этой небесной гостьи будет около 1986 года.

Яркая комета появилась в 1957 году. Она была хорошо видна в апреле и мае. Период обращения ее вокруг Солнца составляет многие тысячи лет. Открыли эту комету в ноябре 1956 года два бельгийских ученых — Аренд и Ролан. В то время она была еще очень далека от Солнца и выглядела слабым туманным пятнышком, видимым лишь в сильный телескоп. Приближаясь к Солнцу, комета постепенно увеличивалась в размерах, становилась все ярче. А в апреле 1957 года стала хорошо различима невооруженным глазом. У кометы были видны ее яркое, похожее на звезду ядро и большой веерообразный хвост, почти такой же, как у кометы Галлея. Кроме того, она имела тонкую, длиной в несколько миллионов километров, светящуюся струю, направленную в сторону Солнца.

Осенью 1965 года астрономы наблюдали комету Икейа и Секи. Она была интересна тем, что прошла совсем близко около Солнца — через его корону. Ожидали даже, что она упадет на Солнце. Но комета обогнула его и скрылась в космической дали.

Как ни огромны бывают иногда кометы, но масса их очень невелика. Установлено, что даже у самых больших она не превышает миллионных долей массы нашей планеты — Земли. Почти вся масса кометы сосредоточена в ядре — наиболее плотной части «хвостатой звезды». Ученые считают, что лишь ядро кометы может быть твердым. Состоит оно, вероятно, из замерзших газов, льда и метеорных тел различных размеров. По образному выражению астрономов, голова кометы похожа на грязный снежок, брошенный в космос.

Голова и хвост кометы состоят из мельчайшей пыли и газа. Плотность вещества в них настолько ничтожна, что через голову и хвост кометы можно видеть даже слабые звезды. Понятно поэтому, что ни одна комета не может сколько-нибудь серьезно повредить нашей планете.

Если допустить, что плотность вещества кометы равняется плотности вещества, из которого состоит, скажем, наша Земля, то появление вблизи Солнца любой из больших комет неизбежно вызвало бы невиданные космические катастрофы. Проходя мимо планет нашей Солнечной системы, такие кометы притягивали бы их к себе, а некоторые из планет могли бы при этом вообще покинуть Солнечную систему. Само Солнце было бы увлечено колоссальной силой притяжения подобного тела. В действительности же происходит обратное. Когда на пути следования кометы оказываются большие планеты, то «хвостатые звезды» под их влиянием изменяют свою орбиту, а порой и разрушаются.

Комета — холодное небесное тело. В ней светятся холодным светом газы. Кроме того, ядро кометы светится отраженным солнечным светом, поэтому нет никаких оснований думать, что какая-либо комета, столкнувшись с Землей, сожжет на ней все живое.

Изучая кометы, ученые уже давно заметили одно их интересное свойство: хвосты комет направлены в сторону от Солнца. Когда комета, обогнув Солнце, удаляется от него, впереди обычно движется ее хвост. Чем это объясняется?

Разгадка найдена после одного замечательного открытия. В XIX веке русский физик П. Н. Лебедев при помощи исключительно точных и остроумных опытов доказал, что свет, который материален, как и все окружающее, оказывает давление на твердые и на газообразные тела. Когда свет Солнца давит на мельчайшие частички пыли и газа, из которых состоят хвосты комет, сила давления оказывается больше, чем сила притяжения этих частичек к Солнцу. Этим главным образом и объясняется то, что хвосты комет отталкиваются Солнцем.

Когда комета проходит около Солнца, она постепенно теряет свое вещество, и блеск ее ослабевает. Со временем комета может превратиться в скопление мелких метеорных частиц и камней. Иногда такие скопления встречаются с земной атмосферой, и тогда мы наблюдаем «звездные дожди».

А более крупные частицы могут выпасть на Землю. Именно с этим явлением связывают загадочный пожар в Чикаго в 1871 году. Он оставил без крова 125 тысяч жителей. Весь город сгорел. Более тысячи людей погибло в огне.

Считалось, что причиной пожара была керосиновая лампа, которую опрокинула в стойле корова (те, кто видел фильм «В старом Чикаго», помнят этот эпизод). Но вот не так давно обнаружились новые, очень интересные факты, связанные с этим уже забытым бедствием.

Молодой американский ученый Чемберлен изучал, каким образом связаны некоторые атмосферные явления с лесными и степными пожарами, и... остановился на пожаре в Чикаго. Он обнаружил очень странный факт, если верить тому, что город сгорел от керосиновой лампы. Оказалось, что в то же самое время горели леса и прерии в нескольких штатах страны. Да и сам пожар в городе был необычным: огонь появился одновременно во многих местах, а день, по докладу брандмайора Медилла, был безветренным.

Заинтересовавшись давно забытой историей, Чемберлен нашел ее подробное описание в изданной сразу же после пожара книге и еще более удивился. В тот же воскресный вечер, когда сгорел Чикаго, огнем были охвачены и другие города, расположенные поблизости.

А погибшие при пожаре? Сотни их оказались не в самом городе, а в окрестностях. Понятно, что люди пытались вырваться, бежать из моря огня, но почему они погибли уже за городом? И еще более странное: почему на теле и одежде у многих совсем не было ожогов?

Чемберлен начал разыскивать все, что только писали о пожаре. «Казалось, что горит само небо», — нашел он в одном из описаний. «Как на Содом и Гоморру, огонь падал дождем. Подобно летящим из пожара головням, падали огненные камни на людей, пешком, на лошадях и в повозках пытавшихся бежать из хаоса», — прочитал он в другом.

Огонь с неба! Но какое небесное явление может вызвать пожары на земле?

Скорее всего — метеорные потоки, столкнувшиеся с Землей. И тут поиски нас приводят к комете, открытой австрийским ученым Вильгельмом фон Биела. Эта небесная странница возвращалась к Солнцу каждые 6—7 лет. Когда она появилась на небосклоне в 1845 году, астрономы оказались свидетелями очень редкого явления: почти на глазах у наблюдателей комета разделилась на две части!

Можно себе представить, с каким нетерпением астрономы всего мира ожидали теперь нового появления раздвоившегося небесного призрака. В 1852 году он предстал в том же двойном виде, но хвост одного из близнецов стал заметно больше. Для ученых стало ясно: начался кометный распад. Что покажет следующая встреча?

Но ни в 1859-м, ни в 1865 году комета не появилась. Очевидно, под влиянием других небесных тел Солнечной системы она изменила свой путь в космосе. Но если это так, то можно было ожидать, что комета столкнется с нашей планетой. Еще в 1832 году астрономы отметили, что орбита ее проходит всего на расстоянии нескольких тысяч километров от орбиты Земли.

Так и случилось. В 1872 году Земля столкнулась с остатками кометы Биелы. Ночью 27 ноября того же года во многих местах Европы прошел обильный «звездный дождь». Метеоры вылетали из того участка неба, где и ожидали увидеть комету.

Но вот что нас интересует: разрушение этой кометы началось задолго до 1872 года; в 1845 году она раздвоилась, и в после дующие годы кометы-близнецы совершали каждая свой путь уже отдельно; затем начался дальнейший их распад и в то же время менялись орбиты движения; под влиянием главным образом Юпитера эти кометы все больше теряли свою форму, превращались в метеорные потоки. Они-то и встретились с Землей в 1872 году. Но все ли? Скорее всего, нет. То, что выпало «звездным дождем» в ноябре 1872 года, могло быть лишь одной из частей бывшей кометы Биелы. А другие ее части? Они могли столкнуться с Землей и раньше и позже-; скажем, за год до этого, в октябре 1871 года.

Именно в то самое время, когда леса, прерии нескольких штатов Америки, Чикаго и другие города горели!

Если с этим согласиться, то все встает на место: и «горящее небо», и «огненные камни», о которых писали газеты 1871 года.

Так ли было все на самом деле? Сказать наверное нельзя. Сомнительным остается главное: могут ли падать с неба настолько раскаленные метеориты, чтобы зажечь лес и постройки. Однако вспомним еще раз о том, что сообщалось в газетах в 1966 году о падении метеорита в США. Можно припомнить и библейское повествование о двух древних городах — Содоме и Гоморре, — сожженных небесным огнем. Нет ли здесь исторической правды? Ведь мифы народоб, живущие века, не рождаются на пустом месте.

И в заключение нашего рассказа об «устрашающих» небесных призраках — кометах — еще об одной увлекательной загадке.

Уже более полувека волнует многих «тунгусское диво». 30 июня 1908 года на севере Сибири, в районе реки Подкаменная Тунгуска, в 800 километрах к северу от Байкала, на небе появился болид. Он светился так же ярко, как солнце. Небесное тело упало в тайге, вдали от селений. Звук взрыва был слышен более чем за тысячу километров. На большом пространстве повален и уничтожен лес. Огненный столб взрыва поднялся на высоту 30 километров.

Люди, которые находились вблизи этого места, взлетели вместе с взрывной волной на воздух. Сотрясение почвы было настолько велико, что его отметили на всем земном шаре как землетрясение.

И вот что еще было любопытно: после падения болида в Западной Сибири и в Европе наступили белые ночи, когда можно было без света читать книгу, журнал, газету.

Падение метеорита произвело устрашающее впечатление на местных жителей. Эвенки, забитые и невежественные при царизме, говорили, что «на них рассердился бог грома Огды и попалил землю».

Долгое время ученые не сомневались в том, что здесь упал огромный метеорит. Но исследователи, побывавшие на месте падения небесного камня, не обнаружили его. Они решили, что метеорит с огромной скоростью врезался в землю и взорвался подобно крупной бомбе.

Новые экспедиции на место падения «тунгусского дива» только усложнили загадку. Они не находили никаких остатков небесного гостя. Ни кратера, ни выпавших хотя бы самых мелких остатков метеорита... Что же здесь произошло? Может быть, тут побывала комета? Однако астрономы, наблюдавшие явления на небе, не видели такой кометы.

Было высказано предположение, что в 1908 году в Якутии упал не метеорит, а космический корабль, прилетевший из других миров Вселенной, или, вернее, не упал, а взорвался при посадке.

И все же большинство ученых сходится теперь на том, что в 1908 году Земля столкнулась с кометой. Когда вычислили орбиту, по которой летело небесное тело, прежде чем оно столкнулось с Землей, то эта орбита оказалась типичной для комет. В пользу кометы говорят и светлые ночи. Хвост кометы, состоящий из пыли, попав в земную атмосферу, отражал солнечные лучи и отбрасывал их на Землю. Установлено, что белые ночи были как раз в тех местах, где, по расчетам, протянулся хвост кометы.

При падении ее не оказалось кратера на поверхности Земли. Следовательно, комета, а вернее, ее ядро, состоящее в основном из льда и замерзших газов, могло взорваться еще в воздухе. Как показали последние расчеты, комета взорвалась на высоте шести километров над Землей.

Но если так, то на Земле должны были находиться частички космического вещества из ядра этой кометы. И такие частички теперь найдены. В районе падения кометы на территории протяженностью до 400 километров ученые обнаружили очень мелкие шарики космического вещества диаметром до 0,2—0,3 миллиметра. Эти шарики — возможные продукты взрыва ядра кометы.

Встает еще один вопрос: почему же астрономы не заметили комету до того, как она столкнулась с Землей? Ответ такой: комета двигалась к нам со стороны Солнца и не была видна в его лучах.

Надо заметить, однако, что не все исследователи «тунгусского дива» согласны с этим выводом. Есть и сторонники ядерного взрыва, точнее — космического корабля на ядерном «горючем». Окончательное выяснение того, что произошло на Подкаменной Тунгуске в 1908 году, дело будущего.

Летающие горы

Есть в космосе еще одна разновидность небесных тел, которые, подобно многим земным призракам, долгое время были неуловимы. Это астероиды.

Впервые их рассекретили в ночь под новый, 1801 год. Итальянский астроном Пиацци уже несколько лет изучал положение звезд на небе. Он тщательно измерял местоположение каждой звезды и заносил ее на свою звездную карту.

В ту ночь он заметил на одном из участков неба слабую звездочку, которую раньше здесь никто не видел. На следующую ночь ученый снова увидел открытую им звезду, но, к его удивлению, на этот раз она оказалась уже в другом месте: за одни сутки неизвестное небесное тело изменило свое положение относительно соседних звезд. Ученый заинтересовался и стал внимательно следить за необычной «звездочкой».

Прошло немного времени, и сомнений не осталось — незнакомка была «блуждающей»: она все время перемещалась среди звезд. Значит, это была не звезда, а комета или планета.

И действительно, это была новая, неизвестная ранее планета. Орбита ее движения вокруг Солнца находилась между орбитами Марса и Юпитера. Ей дали название Церера.

Прошло немногим более года, и немецкий астроном-любитель Ольберс сделал новое открытие. Наблюдая за Церерой, он, к своему удивлению, увидел вместо одной планеты две — вторая двигалась, как и Церера, между орбитами Марса и Юпитера.

Новую планету назвали Палладой. Когда вычислили ее орбиту, то оказалось, что она очень похожа на орбиту ранее открытой Цереры. Это навело Ольберса на мысль, что обе планеты являются осколками какой-то одной большой планеты, распавшейся под влиянием неизвестных причин на части. Но если это так, то надо думать, что между орбитами Марса и Юпитера находятся и другие осколки неведомой нам планеты.

Начались поиски. Скоро такие осколки были найдены. В 1804 году открыли третью планету — Юнону, а в 1807 году четвертую — Весту.

Даже в самый сильный телескоп эти небольшие тела видны в виде светящихся точек подобно звездам, в то время как большие планеты выглядят как небольшие светлые диски. По этой причине новые планеты и получили название астероидов, то есть звездоподобных. Теперь же их чаще называют просто' малыми планетами.

Первое время число открытых малых планет было невелико. Но затем оно стало быстро расти. Особенно много их открыто с конца XIX века, когда появились мощные телескопы и для изучения неба стала применяться фотография. В настоящее время известно уже более 1600 малых планет.

Это лишь небольшая часть всех астероидов, обращающихся вокруг Солнца. В нашей Солнечной системе существует множество малых планет, особенно таких, которые имеют совсем небольшие размеры. По подсчетам известного советского астронома С. Орлова, все «семейство» астероидов в Солнечной системе превышает 200 миллионов. Теперь ежегодно открываются десятки новых астероидов.

Что же представляют собой эти небесные тела?

Все астероиды — члены семьи небесных тел Солнечной системы. Подобно большим планетам и кометам, они обращаются вокруг нашей звезды — Солнца. Размеры астероидов самые различные. Но даже самые крупные из них по сравнению с Землей являются планетами-карликами. Так, например, диаметр Цереры, самого крупного из астероидов, равен всего 770 километрам, тогда как диаметр Земли составляет более 12 тысяч километров, Паллады — около 490 километров, Весты — 386 километров.

Это самые крупные из известных астероидов. Почти половина всех открытых астероидов имеет диаметр меньше 40 километров. Многие малые планеты — это «летающие горы» или даже «летающие скалы». На поверхности Земли они выглядели бы обыкновенными горами. Теперь известны и такие астероиды, как, например, Амур с поперечником 2 километра или Адонис, диаметр которого составляет всего 800 метров; эту крошечную планету можно было бы утолить даже в таком мелком море, как Каспийское.

Каждая вновь открытая планета-крошка получает свое имя. Им дают имена, образованные из фамилий выдающихся деятелей, ученых, из названий городов, республик и обсерваторий. Например, есть планеты, которые называются Москва, Узбекистан, Комсомолия, Бредихина, Неуймина. Малая планета № 826, открытая нашим астрономом Белявским, названа в честь Владимира Ильича Ленина Владиленой.

Подавляющее большинство малых планет располагается между орбитами Марса и Юпитера. Здесь они составляют так называемый пояс астероидов. Но есть и такие астероиды, которые в своем движении вокруг Солнца заходят внутрь орбит Марса, Земли и даже

Венеры. Пути движения этих астероидов, в отличие от орбит больших планет, представляют собой сильно вытянутую замкнутую кривую. Вот почему они то подходят к Земле сравнительно близко, то удаляются от нее. Таким образом, малые планеты — это наши самые близкие небесные соседи, если не считать Луны. В 1936 году астероид Адонис приближался к Земле на расстояние всего 2 миллионов километров.

Изучая астероиды, астрономы уже давно заметили, что блеск некоторых малых планет может сильно изменяться. Впервые это было обнаружено еще в 1900 году. Ученые наблюдали тогда астероид Эрос, который находился довольно близко к Земле и был хорошо виден в телескоп. Наблюдатели Эроса заметили, что блеск его то сильно ослабевал, то снова разгорался. Было установлено, что такие колебания блеска повторяются каждые 5 часов 16 минут. Но иногда бывает и так, что яркость Эроса в течение длительного времени остается постоянной.

Чем же это объяснить?

Ответ нашли позднее. Наблюдая Эрос в 1931 году в сильные телескопы, астрономы обнаружили, что он имеет неправильную форму, вроде длинного огурца. Длина этого небесного «огурца», как показали вычисления, составляет около 22 километров, а толщина — 6 километров. Эрос вращается вокруг своей оси. При этом в разное время мы видим его по-разному. Иногда он поворачивается к нам длинной, а иногда короткой стороной. В этом случае мы и наблюдаем изменение блеска астероида. В другое же время Эрос находится по отношению к Земле в таком положении, что мы видим лишь его длинные бока; тогда блеск астероида не меняется.

Неправильную обломочную форму имеют и многие другие планеты-карлики. Это подтверждает предположение, что астероиды, скорее всего, являются обломками какого-то крупного небесного тела, расколовшегося на части в результате неведомой катастрофы.

Многие ученые так и думают. Но окончательное решение этой интересной загадки — дело будущего...

Итак, вокруг Солнца носится множество «летающих гор». Возникает вопрос; а не может ли Земля столкнуться с одной из них и не будет ли это катастрофой для нашей планеты? Да, такие столкновения возможны, но ожидать от этого какой-то большой катастрофы нет никаких оснований, и вот почему.

Все наиболее крупные астероиды в нашей Солнечной системе уже открыты. Орбиты их движения вокруг Солнца также известны: ни одна из таких планет не может столкнуться с Землей. Остаются мелкие астероиды. Но они настолько малы по сравнению с нашей планетой, что падение их на Землю может вызвать лишь какие-то местные небольшие разрушения.

Ученые, например, полагают, что Сихотэ-Алинский метеорит был небольшим астероидом. Можно сказать, что астероиды — это гигантские метеориты, которые мы наблюдаем с Земли как небесные тела.

Совсем недавно, около трех лет назад, распространился старый-престарый слух: «Ждите конца света!» Каким образом? Почему? На сей раз от столкновения Земли с астероидом Икаром. И произойдет это летом 1968 года.

Теперь, когда намеченный срок уже позади, можно лишь вспомнить о волнениях суеверов. Икар был открыт в 1949 году. Когда астрономы изучили его путь, то оказалось, что в своем движении вокруг Солнца Икар пересекает орбиты трех больших планет — Земли, Венеры и Меркурия. Один полный оборот вокруг Солнца он делает за 409 суток. При этом черев каждые 19 лет Икар проходит в космических окрестностях нашей планеты. Вот такое сближение Икара с Землей и произошло 15 июня 1968 года.

Чем же грозила нам эта встреча?

Расчеты астрономов показывали, что это будет не прямое столкновение с Землей, а лишь сближение двух небесных тел. Икар пройдет на расстоянии 6—7 миллионов километров от нашей планеты.

Однако высказывалось опасение, что, перед тем как приблизиться к нам, Икар может несколько изменить свой путь под влиянием Меркурия, около которого он пройдет прежде, чем окажется в окрестностях Земли. Поэтому может случиться так, что Икар столкнется с Землей.

Астрономы произвели вычисления и установили, что Меркурий не сможет столь сильно изменить орбиту Икара, чтобы он упал на Землю. Так и произошло. Однако предположим худшее: Икар столкнулся с Землей... Что бы произошло?

Икар — совсем маленькое по сравнению с Землей небесное тело. Поперечник его не превышает полутора километров. Отсюда понятно, что столкновение с ним, а точнее падение Икара на Землю не смогло бы привести к гибели нашу планету, вызвать «конец света*. Это было бы просто-напросто падение огромного метеорита, что уже бывало много раз.

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. Изображение его появляется в воздухе. Ясно видна Нева, мосты, отдельные здания. Это один из многочисленных примеров верхнего миража.

Верхние миражи в отличие от нижних чаще видят на море, а также в приполярных широтах, где почти всегда нижние слои атмосферы холоднее верхних. На севере это часто бывает зимой и весной, в дни, когда с юга дует теплый ветер, а нижние слои воздуха остаются холодными от снега.

На море можно увидеть при верхнем мираже изображения далеких островов и кораблей, которые находятся за горизонтом. «Я так отчетливо видел в бинокль контуры и оснастку корабля, — писал один полярный путешественник, — что не колеблясь признал его за корабль моего отца. Впоследствии, сравнивая наши лоции, мы убедились, что были на расстоянии пятидесяти пяти километров друг от друга*, то есть они не могли видеть друг друга.

Во времена парусного флота среди моряков бытовала легенда о корабле-призраке «Летучем голландце», на котором все матросы — мертвецы. Многие рассказывали, что они собственными глазами видели такой «страшный корабль*.

«Летучий голландец» внезапно появлялся перед кораблями, совершенно безмолвный, и плыл прямо на них, не отвечая на сигналы. Затем он столь же внезапно исчезал в тумане. Встреча с призрачным кораблем считалась верным признаком кораблекрушения.

Понятно, что «Летучий голландец» с мертвецами не мог существовать. Теперь, когда наука дала естественное и достаточно простое объяснение миражам, стало ясно, почему возникла легенда. Моряки видели на море верхние миражи, вот и вся причина.

Когда исчезли с морей парусники, перестал появляться и призрак неприкаянного корабля, так пугавший когда-то моряков. Зато остались другие суда-бродяги, которые временами вдруг встречаются в океане, покинутые людьми и скитающиеся по воле волн.

А теперь несколько слов о миражах «двухэтажных» и «трехэтажных».

В зависимости от того, как отражает верхнее атмосферное зеркало, мы видим иногда мираж прямо над собой, высоко в воздухе, в виде перевернутого изображения. Такие миражи даже более часты. В 1860 году в Париже был виден мираж, замечательный тем, что он наблюдался при свете луны. Она светила довольно ярко, хотя небо было закрыто легким туманом. В течение часа на этом тумане отражался весь Париж. Освещенная каким-то розовато-серебряным светом, картина была исключительно эффектна!

А вот рассказ путешественника, который в Италии на берегу моря увидел в воздухе перевернутое изображение целого города. Были ясно видны дома, башни, улицы. Пораженный, он поспешил зарисовать увиденное, а затем в поисках причин необычного явления пошел дальше. И через несколько километров он вышел к тому самому городу, изображение которого в воздухе видел ранее.

Здесь мы встречаемся с прямым отражением предметов в необычном атмосферном зеркале, которое как бы покрывает землю. Сложнее дело обстоит, когда в воздухе появляются не столь обычные отражения. Бывают случаи, когда виден двойной верхний мираж — прямое и перевернутое изображения вместе. Такое явление наблюдается, когда в атмосфере неравномерно распределены слои воздуха различной плотности.

Если слой теплого воздуха лежит между двумя более холодными, то создаются условия и для тройного миража.

Это бывает в полярных морях: над кораблем видно обратное изображение, а выше — опять прямое. Так же повторяются в слоях воздуха и другие предметы: например, ледяные торосы, цепи гор.

О своеобразных миражах в Антарктике рассказывает А. Капица:

«Во время последнего похода со станции Восток через полюс Относительной недоступности на станцию Молодежную на высоте 4 тысячи метров над уровнем моря мы наблюдали странные оптические явления. Геодезист увидел в теодолит, как тягач разделился в объективе сначала на два изображения {один тягач стоял на земле, а второй, перевернутый, висел над ним), лотом появилось еще два тягача над ними. В этот же день сильная рефракция позволила с одного тягача наблюдать другой, расположенный на расстоянии 40 километров, то есть за линией горизонта. А день спустя при температуре воздуха ниже 50 градусов мороза в двух километрах справа по курсу можно было любоваться озером.

ВЕРХНИЙ МИРАЖ.

Казалось, что по его ровной глади пробегает рябь от ветра. Меньше всего видевших этот мираж мучила жажда, так что обвинять их в стремлении увидеть желаемое нет оснований. Антарктида — пустыня, и если в ее далях мы видели озеро, то этим мы были обязаны замечательным оптическим эффектам, которые связаны с разделением воздуха под влиянием температуры на слои, создающие миражи.

Очень интересный оптический эффект создает плотная облачность над Антарктидой. Это явление широко известно под названием «белая мгла». Свет, рассеиваясь в облачности, не дает теней на поверхности. Человек, идущий по такой поверхности, испытывает ощущение парения в воздухе, он ступает в пустоту, спотыкается о невидимые гребни застругов. Перед водителем, ведущим тягач в этих условиях, особенно если он ориентируется на след идущей впереди машины, создаются очень трудные условия. След машины — колея — виден только рядом с тягачом.

Был случай: водитель, идущий по следу, потерял его из виду. Пока он маневрировал в поисках следа, прошло несколько минут. Наконец он нашел след, но каково же было его удивление, когда он увидел идущий ему навстречу, «в лоб», тягач! Оказалось, что в поисках следа он развернулся незаметно для себя на 180° и пошел по собственному следу в обратном направлении, навстречу идущему за ним тягачу».

Таковы разновидности одного из самых любопытных атмосферных призраков. Уже давно рассекреченные наукой, они могут испугать только неграмотного человека.

Телевидение в природе?

Диковинные, непонятные картины миражей в прошлом были хорошим подспорьем мистике. «Необъяснимые», они воспринимались порой как своеобразные предзнаменования каких-то грозных событий, оставляли человека в тревоге, в страхе перед неведомым.

История сохранила нам немало таких примеров. Вот некоторые.

В 1878 году, во время войны американцев с индейцами, из форта Авраам Линкольн вышел отряд солдат. Через некоторое время оставшиеся в форте увидели его марширующим по небу. Люди заговорили о том, что отряд погиб и они видят души солдат. А через несколько дней этот отряд действительно был уничтожен индейцами. Случайное совпадение событий надолго запомнилось и укрепило веру в потустороннее.

А сколько пищи суеверному уму дают миражи, когда атмосферное зеркало, подобно кривому стеклянному, до неузнаваемости искажает изображение предметов! Миражи наблюдаются обычно в безветренную погоду. Но полного покоя в природе не бывает. Нет его и в атмосфере. И вот, когда воздушные слои с различной плотностью находятся в медленном движении, когда они как бы ломают, колеблют, нарушают границы между собой, в воздухе нередко возникают фантастические картины.

Мы уже говорили: в Мессинском проливе в воздухе часто появляются сказочные картины. Эти воздушные призраки являются отражением домов и башен, людей и животных, находящихся на берегу. Слегка волнующееся «воздушное зеркало» искажает эти изображения, каждую секунду изменяет их вид. Столь же удивительные миражи бывают и в полярных странах. Вот что видел один капитан, находясь недалеко от Северного полюса. Корабль шел среди ледяных гор и обломков ледяных полей. Они искрились и сияли в лучах ослепительного солнца. Вдруг горизонт как бы раздвоился, и предметы, находящиеся вдали, поднялись вверх, повисли в воздухе, беспрестанно изменяя свой вид. Перед изумленными моряками показывались и исчезали, поднимались и опускались, суживались и растягивались то огромные ледяные горы, то снеговые поля с ледяными торосами, то волнистый берег с холмами. Эти быстрые изменения напоминали изменения картин в калейдоскопе. Над горизонтом показывались самые необыкновенные формы, предметы. То появится что-то похожее на башню, то какие-то несуразные фигуры, то меч, а затем все это вдруг заменялось ясным контуром огромной ледяной горы, напоминающей своим видом старую неприступную крепость. Ледяные поля принимали вид равнин. Деревья, медведи, собаки, птицы, люди, находящиеся на них, как бы танцевали в воздухе. Призраки исчезли к концу дня, когда подул сильный ветер.

Иногда явления миража служили плохую службу. В 1906 году известный полярный путешественник Роберт Пири, находясь в Северном Ледовитом океане, увидел на горизонте далекий берег. Вполне отчетливо была видна горная цепь. Добраться до нее Пири не смог и назвал неизвестный остров Землей Кронера.

Девять лет спустя другой полярный исследователь, Мак-Милан, с достоверностью установил, что Земля Кронера не что иное, как мираж арктических льдов. Ледяные торосы многократно увеличивались в размерах, принимая вид больших скалистых гор.

Но бывает и иначе. В 1902 году столь же известный полярник капитан Скотт увидел в Антарктике горы, висевшие в воздухе. Он предположил, что дальше к югу лежит горная цепь. Его догадка позднее была подтверждена норвежским полярным исследователем Р. Амундсеном, который действительно обнаружил горную цепь там, где предполагал Скотт.

Вот тут-то мы и встречаемся с невыясненным. Как далеко можно увидеть с помощью атмосферного зеркала?

Обратимся к фактам.

Мы уже говорили о городах Ломоносове и Ленинграде. Между ними 40 километров. Но, оказывается, это далеко не предел.

Американский город Буффало находится в 80 километрах от канадского города Торонто, расположенного на берегу озера Онтарио.

Был такой случай, когда жители Буффало ясно видели колокольни церквей и суда в гавани Торонто.

18 июня 1815 года произошло знаменитое в истории наполеоновских войн сражение при Ватерлоо. В книге «Атмосфера» известный французский астроном К. Фламмарион приводит свидетельства жителей бельгийского города Вервье о том, что они видели в этот день на небе вооруженных людей — артиллеристов — и даже такую деталь, как сломанное колесо у одной из пушек.

Между Ватерлоо и Вервье 105 километров.

Получается так, словно мы видим отраженные далекие предметы через огромную воздушную линзу.

Жители Лазурного берега Франции иногда видят горные очертания Корсики. Это уже 200 километров.

Известен и такой поразительный случай верхнего миража. Ученый, находившийся на корабле у восточных берегов Кореи, увидел в Японском море на восходе солнца гористый остров. Через некоторое время этот остров буквально растаял на глазах. Ученый понял, что он видел верхушку какой-то горы, скрытой в обычных условиях за горизонтом. Но какая это могла быть гора? Сверившись по карте, он нашел, что это могла быть только одна гора — Тонвуми-Яма на острове Ниппон. Она находилась от корабля на расстоянии около... 900 километров!

Получается, что мираж «поднял» вершину этой горы на 60 километров вверх. Выходит, и здесь, кроме зеркального отражения, в атмосфере действует еще и увеличительная линза. Какая? Ответа наука еще не дала.

Возможно и так, что изображения далеких предметов передаются как бы по цепочке миражей — от одного к другому. Тут мы стоим еще перед неразгаданным.

Попутно вспомним еще одно простое оптическое явление, за которым с давних пор укрепилось мнение, что оно связано с... церковными праздниками.

Известно такое поверье: «Солнышко играет только на пасху и на петров день». Занятна эта «игра»: оно то поднимается, то опускается, уходит за горизонт, потом снова появляется. При этом солнце беспрерывно изменяет свою форму. Круглый солнечный диск превращается в треугольник, а через секунду мы видим его уже в виде гриба, затем солнце принимает форму яйца и т. д. Цвет солнца также изменяется; особенно заметны переливы красного и оранжевого цветов.

Между тем совсем не трудно установить, что игра солнца может происходить в любой день, правда обычно весной и в начале лета.

В чем причина явления?

Вы уже знаете, как возникают миражи. Благодаря искривлению лучей света в воздухе, идущих от различных предметов, мы видим предметы иногда совсем не там, где они находятся, или же в сильно искаженном виде. Такое же явление происходит и при игре солнца. Лучи от него, проходя через различные слои атмосферы, отклоняются от своего прямолинейного пути.

Особенно это отклонение заметно, когда солнце находится у самого горизонта. Тогда в наши глаза попадают лучи, прошедшие сквозь большую толщу нижних слоев атмосферы. Если границы слоев воздуха с различной плотностью все время изменяются и если воздух у поверхности земли находится в постоянном движении, то мы и можем увидеть игру солнца.

Солнечные лучи в этом случае испытывают в атмосфере многократные отклонения. Ход их вое время изменяется. В результате нам и кажется, что солнце беспрерывно изменяет свой вид.

Бывает это в те дни, когда воздух, нагреваясь у земли, находится в непрерывном движении и плотность его постоянно изменяется. Такое неравномерное нагревание атмосферы наблюдается чаще всего весной.

Игра солнца — это тот же мираж. Как только солнце поднимается над горизонтом и его лучи начинают проходить через более спокойные и более однородные слои воздуха, игра прекращается, мираж исчезает.

И еще одно родственное явление — мерцание звезд, особенно заметное в ясные морозные ночи. Звезды беспрестанно вспыхивают и гаснут, переливаясь разноцветными огнями. Почему? Лучи света от далеких звезд, проходя через слои воздуха различной плотности, многократно изменяют свой путь. При этом от каждой звезды в глаза наблюдателя попадает то больше света, то меньше.

А почему меняется цвет? «Секрет» простой. Лучи звезд, проходя через атмосферу, разлагаются на свои спектральные цвета. Поскольку путь звездных лучей в воздухе постоянно меняется, то мы видим цветные лучи в самых разнообразных сочетаниях. Нам лишь кажется, что звезды беспрестанно изменяют свой цвет.

Стоит вспомнить и о разноцветных солнцах — зеленом, голубом или же совсем белом. Да, бывает и такое! Причина разноцветного солнца — засоренность атмосферы пылью. В марте 1962 года струйные течения принесли к нам из Африки массу пыли. Кроме цветных дождей, она вызвала и оптические явления. Так, в городе Нальчике в один из дней солнце всходило белым.

Дым лесных пожаров и пепел вулканов нередко создают иллюзию, будто солнце окрашено в зеленый цвет. Все это связано с преломлением света и поглощением отдельных спектральных цветов в атмосфере.

Вот сколько «загадочного», необычного приносят нам миражи.

Между прочим, в науке известны и звуковые миражи. Уже давно замечено, например, что артиллерийская стрельба на расстоянии 50—60 километров не слышна. Но стоит ей отодвинуться на 100—150 километров, и звуки выстрела становятся вновь слышными. Разгадка

этого явления известна: в атмосфере на высоте 50—60 километров существует постоянно теплый слой воздуха. Он отражает звуковые волны (подобно этому для коротких радиоволн зеркалом являются ионосферные слои). Звуки выстрелов достигают этого слоя и затем вновь идут к земле.

А вы видели зеленый луч солнца?

Зеленый луч солнца... Жюль Верн написал целую книгу о том, как несколько человек совершили далекое путешествие, чтобы самим увидеть это красивое и редкое явление природы.

Происходит оно в последний момент захода солнца. Когда у горизонта остается его самая малая часть, вспыхивает яркий изумрудно-зеленый свет.

...Я отдыхал в одном из санаториев на берегу моря. Моим соседом по комнате оказался учитель физики, веселый, интересный собеседник, большой любитель природы. Однажды мы стояли с ним на обрывистом берегу, любуясь закатом. Было довольно прохладно и очень ясно. Лучи солнца отражались в море длинной золотистой дорожкой. Солнце уже опустилось своим нижним краем на воду.

— А вы знаете, — сказал вдруг физик, — сейчас мы можем увидеть зеленый луч. Все условия для этого подходящи. Только смотрите внимательно! — предупредил он меня.

Большая часть солнечного диска уже опустилась в море, и я, боясь пропустить нужный момент, стал неотрывно смотреть на солнце. Оно быстро уходило под горизонт.

Вот уже остался последний его кусочек.

— Смотрите! — в один голос закричали мы.

Золотистая кромка солнца провалилась в море, и в то же мгновение на месте, где было солнце, возникло яркое зеленое свечение, Оно было видно около двух секунд...

Да, это необычное, красочное явление природы можно увидеть скорее всего на море. На побережье Адриатического моря, например, зеленый луч при желании можно наблюдать почти в любой ясный день — утром при восходе и вечером, когда солнце садится в море.

У нас это интересное явление природы часто наблюдают на побережье Балтики. Можно увидеть его и в других местах.

Каковы «секреты» этого феномена?

Вспомним о том, что белый солнечный свет — свет сложный. Разложить его в спектр можно при помощи стеклянной призмы. Такое же явление происходит в атмосфере. Подобно призме, воздушные слои разлагают белые солнечные лучи на цветные, только это не всегда можно увидеть. Разложение света особенно заметно, когда солнце или звезды опускаются к горизонту. Если посмотреть в подзорную трубу на какую-нибудь звезду, находящуюся у горизонта, то вы увидите ее не яркой светлой точкой, а в виде столбика, окрашенного в радужные тона: верхняя часть этого столбика фиолетовая, а нижняя — красная. Изображение звезды как бы растягивается кверху и книзу.

Так же растягивается и видимый нами диск солнца. Но размеры его значительно больше, чем видимые размеры звезды, да и светит оно очень ярко, поэтому окраска солнца заметно не изменяется. Различные цвета здесь перекрывают один другой.

По существу, мы видим не один белый диск солнца, а несколько цветных, наложенных друг на друга. Складываясь, они дают белый цвет. При этом верхний и нижний края солнца — там, где цветные диски не смешиваются, — остаются окрашенными; верхний край имеет синюю и смешанную синюю с зеленой окраску, а нижний — красную. Теперь вы, наверное, уже догадались, как возникает зеленое свечение.

Солнце уходит под горизонт. Остается небольшая узкая полоска. Еще несколько секунд — и дневное светило скроется из глаз. В этот момент над горизонтом остаются только верхние края двух цветных дисков — зеленого и синего. Но синие и зеленые лучи проходят через толщу земной атмосферы неодинаково: зеленые проникают через нее свободно, а синие сильно рассеиваются воздухом и до наших глаз почти не доходят.

Вот тут-то мы и можем увидеть зеленый кусочек солнца! Если в это время посмотреть на него в бинокль, то можно заметить, что узкая светлая полоска окружена зеленым ореолом.

А когда заходящее солнце исчезает за горизонтом, оно бросает свой последний, ярко-зеленый луч, который виден уже невооруженным глазом.

Конечно, для этого нужны определенные условия. Необходимо, чтобы воздух был достаточно сухой и, главное, прозрачный. Горизонт должен быть ясным, без облаков и тумана.

Чаще всего зеленый луч наблюдают в теплых странах. Ученые и любители природы наблюдали это явление много раз в Мексике, Чили, на Средиземном море, в Северной Африке, на Красном море. «Прочитав о зеленом луче, — рассказывает один наблюдатель из Мексики, — я стал его наблюдать и видел его уже несколько раз при заходе солнца в море».

Если солнце при заходе (и восходе) имеет красную окраску, зеленого луча вы не увидите. Очень важно, чтобы горизонт был ровный, на линии горизонта не было леса, каких-либо построек, холмов. Вот почему легче всего и чаще всего зеленый луч можно увидеть на море: линия горизонта здесь очень ровная, а воздух чистый, не загрязненный пылью.

Наблюдать за солнцем лучше всего с небольшого холма. Помните только, что, когда солнце опускается к горизонту, смотреть на него не надо, чтобы не ослепить себя, а вот когда оно уйдет под горизонт уже почти целиком и останется одна светлая полоска, тогда смотрите не отрываясь.

А если вам особенно повезет, то вы увидите и синий луч. Но бывает это крайне редко, только при особо прозрачном воздухе. Обычно синие лучи полностью рассеиваются в «воздушной призме» и до наших глаз не доходят.

Впрочем, я думаю, что вы будете довольны и тем, что увидите в солнечных лучах цвет изумруда. Ведь если верить старинной шотландской легенде, то кто хоть раз в жизни увидел зеленый луч, будет счастлив в любви.

Привидения горы Броккен

Уже давно, не помню где и когда, читал я эту красивую легенду-сказку.

Много лет назад в швейцарских кантонах вспыхнуло народное восстание. Страна была тогда под игом иноземных захватчиков. Восстание возглавили трое братьев. Все они были храбрые, сильные люди. Бесстрашно сражались восставшие за свободу и независимость своей страны. Но силы поработителей были больше. Все меньше и меньше оставалось людей в рядах восставших.

Наконец настал день, когда трое храбрых братьев остались одни. Отбиваясь от врагов, они уходили все выше в горы.

Когда они достигли области вечных снегов, солдаты прекратили погоню и ушли вниз. Что могли им сделать три человека, загнанные в горы?

А трое братьев остались наверху. Они предпочли умереть здесь свободными, чем быть рабами внизу. Так сильна была их любовь к свободе.

И эта любовь победила смерть! Братья не умерли, а ушли внутрь горы дожидаться того великого дня, когда люди будут свободными. С тех пор они дремлют в горе и видят сны. Им снится свобода и счастье родной страны.

Время от времени один из братьев выходит из горы и поднимается на ее ледяную вершину. Тогда люди, живущие в долинах, видят на фоне облаков его исполинскую тень. Он оглядывает мир и, печальный, возвращается к своим братьям. «Нет еще! — говорит он. — Великий день освобождения не наступил».

Братья грустно вздыхают, и с горы скатываются вниз лавины....

Легенда остается легендой, сказка есть сказка. Но вот вам совсем не сказочная история — она произошла не так уж давно в тех же Швейцарских Альпах.

Небольшая группа альпинистов поднималась на одну из горных вершин. Люди все были молодые, за исключением проводника, старика горца. Многие из них впервые были в горах. Сначала все шли быстро и бодро. Но чем выше забирались альпинисты, тем труднее становилось идти. Скоро каждый из них почувствовал сильную усталость. Только проводник шел, как и прежде: он ловко перепрыгивал через расщелины, быстро и легко взбирался на выступы скал.

Вокруг открывалась замечательная картина. Всюду, куда хватал глаз, высились снеговые пики гор. Ближние из них сверкали в лучах ослепляющего солнца. Далекие пики казались голубоватыми. А на горизонте виднелась зубчатая линия затянутых дымкой лазурчатых вершин.

Вниз уходили крутые скаты, переходящие в ущелья. Многие из этих ущелий были покрыты льдом и снегом, а нижние склоны гор поросли густым лесом. То тут, то там яркими пятнами выделялись светло-зеленые альпийские луга.

К двум часам дня, когда альпинисты поднялись уже на высоту около двух километров, с севера подул холодный ветер, небо быстро закрылось густыми темными облаками, пошел мелкий дождь. Пелена дождя и тумана, надвинувшаяся незаметно, закрыла все непроницаемой серой стеной.

Уставшие, промокшие люди начали думать уже о том, чтобы возвращаться обратно, не дойдя до вершины. Но проводник сказал, что скоро на пути будет отдых. Через четверть часа они подошли к небольшой, почерневшей от времени хижине. В домике было запасено сухое топливо — такой в горах обычай, — и через несколько минут в печи запылал огонь. Повеселевшие альпинисты грелись, сушили мокрую одежду, готовили обед...

А через два часа, когда на небе вновь появилось злое горное солнце, отдохнувшие альпинисты решили подниматься выше. Теперь они двигались медленнее, экономя свои силы. Наконец достигли одного из боковых пиков горы, на которую взбирались. Сильный северный ветер по-прежнему гнал к югу облака. Солнце к этому времени уже опустилось к горизонту, и его лучи шли снизу вверх. И тут случилось неожиданное. Один из альпинистов перегнал проводника и первым поднялся на вершину. И в тот же момент, как он ступил на скалу, на востоке на фоне облаков показалась громадная тень человека. Она была видна настолько ясно, что все остановились, как по команде. Но проводник спокойно посмотрел на гигантскую тень, на застывших в испуге молодых людей и, усмехнувшись, сказал:

— Не бойтесь! Это бывает, — и полез на скалу.

Когда он поднялся туда и встал рядом с альпинистом, в облаках рядом с первой появилась другая, такая же большая тень человека. Проводник снял с себя теплую войлочную шляпу и помахал ею.

В то же мгновение одна из теней повторила его движение: огромная рука поднялась к голове, сняла шляпу и помахала ею. Тогда альпинист поднял кверху свою палку. То же самое проделала и его исполинская тень.

— Вот так чудеса! Никогда бы не поверили этому! — закричали альпинисты.

После этого каждый из них захотел, конечно, взобраться на скалу и увидеть в воздухе свою тень. Но скоро облака закрыли заходящее за горизонт солнце, и необыкновенные тени исчезли.

В истории науки это довольно редкое явление природы называют «броккенский призрак» — по названию горы Броккен в Германии. На этой горе еще много веков назад появлялись огромные тени. Суеверным людям они казались выходцами из потустороннего мира. В народе говорили, что на горе Броккен происходит «шабаш ведьм».

Между тем огромные горные призраки — это тени людей, которые находятся на горе. Вот как это происходит.

Ранним утром, на восходе солнца, вы поднимаетесь на горную вершину. А на противоположной солнцу стороне неба в это время находятся облака или густой туман. Солнечные лучи, пробиваясь сквозь утренний туман, освещают фигуру человека, его тень падает на облака, и на них, как на далеком большом экране, появляется огромный силуэт. Нечто подобное знакомо всем: вспомните, что получается, если в большой комнате встать между лампой и стеной ближе к лампе. На стене появится ваша тень, и она будет значительно больше человека.

Горные «привидения» можно увидеть, конечно, не только на горе Броккен. На любой вершине при известных условиях — когда есть туман, облака и солнце — вы можете неожиданно увидеть «броккенский призрак». У нас они часто появляются на горе Ай-Петри в Крыму.

Однажды это интересное природное явление видел начальник горной метеорологической станции в Крыму. Дело было в феврале 1941 года. Выйдя из здания метеостанции, он заметил какое-то большое пятно впереди себя, в тумане. Через несколько секунд пятно приняло более резкие очертания, и на облаке тумана вдруг появилась огромная фигура человека. Она была окружена кольцеобразным радужным сиянием.

Фигура была видна минут десять, а затем, постепенно теряя форму и растворяясь в тумане, исчезла.

В 1957 году «броккенский призрак» увидел в горах Сихотэ-Алиня (на Дальнем Востоке) горный инженер-геолог М. Цветов. Проводя геологическую разведку в долине реки Та души, он вместе с другими геологами поднимался на одну из вершин Сихотэ-Алиня — гору Та-вайзу, возвышающуюся почти на тысячу метров над уровнем моря.

Солнце уже спускалось к горизонту, перед людьми открылась величественная панорама горного Сихотэ-Алиня. Часть гор, окружавших Тавайзу, была закрыта облаками. Одно облако двигалось на уровне вершины горы, и в то время, когда оно оказалось напротив стоявших на вершине геологов, на нем, как на экране, возникло кольцо огромного диаметра, подобное радуге, а вокруг него еще

два более слабых цветных кольца. В центре колец вырисовывалась фигура человека-великана, раз в десять выше нормального.

С «броккенским призраком» встречаются порой летчики. Пролетая в облаках, они видят серый призрак самолета, окруженный радужным кольцом.

Надо сказать, что наблюдают это явление не только в горах. Люди, побывавшие на Крайнем Севере, рассказывают, что они неоднократно наблюдали во льдинах появление больших теней. Это бывает, когда полярное солнце, стоящее у горизонта, светит особенно ярко и стоит туман. Об одной из встреч с горными призраками рассказал нам в начале книги А. Курсов.

Ну, а радужные круги вокруг теней? В чем причина их появления? Вспомните снова, что белый свет — свет сложный, он состоит из множества цветных лучей и может быть разделен на составные части.

Туман и облака состоят из мельчайших капелек воды или кристалликов льда. Когда белый солнечный свет проходит между ними, он также разлагается на свои составные части. Поэтому мы и видим вокруг горных теней радужный ореол, похожий на радугу.

Многие, наверное, видели подобное явление: в туманную ночь вокруг лампочек на уличных столбах ясно видны радужные кольца. Вечером зимой в троллейбусе или автобусе посмотрите через окно, покрытое мельчайшими ледяными кристалликами, на уличный фонарь — он также будет окружен венцом.

Даже еще проще: попробуйте посмотреть на горящую лампу, прищурив глаза, и вы увидите вокруг нее тот же радужный круг; при этом свет проходит между ресницами, как сквозь тонкие щелки.

А чтобы увидеть радужное сияние вокруг своей головы, достаточно рано утром, пока не испарилась с травы роса, стать спиной к солнцу и посмотреть на свою тень на траве.

...Такова «биография» горных призраков — одного из оптических явлений в атмосфере Земли.

Семь цветов радуги

Отшумел освежающий летний дождь. На землю упали последние крупные капли. В ярких лучах выглянувшего солнца заискрились трава, листья деревьев, крыши домов, а на небе, там, куда ушла завеса дождя, многоцветной дугой легла радуга.

Красавец призрак!

А хорошо ли вы знаете причину этого природного явления? Каким это образом на голубом или белесом небе рождается радужная полоса? Откуда берутся в воздухе такие яркие, радующие глаз краски?

Ну что ж, разберемся и в этом.

Радуга всегда появляется на стороне неба, противоположной солнцу. Наберите в рот воды, станьте спиной к солнцу и брызните. Вы увидите в каплях воды такую же радугу, как и на небе. Можно увидеть радугу и в водяной пыли фонтана, освещенной солнцем, если стоять спиной к солнцу.

Люди долго не знали истинной причины радуги. Ведь солнечный луч белый! Разобраться удалось в XVII веке.

Первым ученым, который пытался раскрыть секрет радужных красок света с помощью опыта, был чех Марк Марци. Он жил в Праге более трехсот лет назад. Разгадку радуги ученый искал в опытах с гранеными стеклами. Он сам приготовлял различные граненые стекла и пропускал через них солнечные лучи.

Самые различные стекла изготовлял Марци. Однажды он взял для опыта небольшой клинообразный кусок стекла (такое стекло называют стеклянной призмой), пропустил в комнату с закрытыми ставнями тонкий солнечный луч и поместил это стекло на пути луча. И тогда на противоположной стене комнаты, там, куда должен был упасть луч света, появилась многоцветная полоса.

Она была точно такой же, как и небесная радуга. Отдельные цветные полоски располагались в ней в том же порядке, что и в природной радуге: за красным цветом шел оранжевый, за ним желтый, затем зеленый, голубой, синий и, наконец, фиолетовый.

Этот опыт чешского ученого показал, что именно белый луч солнечного света дает все цвета радуги.

Если вы имеете под руками такую стеклянную призму, посмотрите через нее на окружающее. Вы увидите все предметы окруженными радужными полосками.

Этот же опыт можно провести и не имея стеклянной призмы. Наполните стакан из гладкого стекла водой на одну треть и наклоните его так, чтобы получилась своего рода «водяная призма»; с помощью такой призмы вы также увидите разложение белого света.

Почему же стеклянная призма разлагает белый свет на различные цветные лучи? Ответ был найден в 1667 году, когда опытами по разложению солнечных лучей занялся знаменитый английский ученый Ньютон.

Ньютон изучал свойства света много лет подряд. Однажды он поставил такой же опыт, что и Марци. В солнечный день в своей небольшой комнате Ньютон установил на расстоянии одного шага от окна экран (раму с натянутым на нее белым полотном), затем закрыл окно ставнем, в котором заранее просверлил отверстие величиной с горошинку. Солнечный луч прошел через отверстие в комнату и упал на экран в виде небольшого солнечного зайчика. Тогда Ньютон поставил на пути луча стеклянную призму ребром книзу. Луч прошел через призму, изменил свое направление (он как бы преломился в сторону широкой части призмы), и на экране вместо белого пятна появилась длинная полоса, окрашенная в цвета радуги.

Она была в несколько раз больше белого «зайчика».

Ученый повторил свой опыт много раз. Он поворачивал призму так, что луч света проходил то через узкую, то через широкую ее часть. Брал призмы из разных сортов стекла. Менял форму щели, через которую проходил в комнату луч солнца. Но, несмотря на все эти изменения, многоцветная полоса не исчезала и цвета располагались в ней все в том же порядке, что и в радуге.

Тогда исследователь проделал новый опыт. На пути солнечного луча он поставил не одну призму, а две, но так, что одна из них была ребром книзу, а другая кверху. Теперь многоцветная полоса на экране пропала, и опять появился солнечный зайчик.

Великий ученый заинтересовался этим явлением и стал размышлять. Белый солнечный луч, рассуждал он, без стеклянной призмы дает на экране обыкновенное белое пятно. Проходя через призму, луч превращается в широкую радужную полосу. Но если за первой призмой поставить перевернутую другим концом вторую, то радужная полоса исчезает, на экране снова видно обыкновенное белое пятно. В чем же дело?

Не значит ли это, что сам солнечный луч состоит из многих цветных лучей, только слившихся в один белый? И когда такой луч проходит через призму, то он и разлагается на свои составные части — цветные лучи. Луч как бы раздвигается подобно вееру или хвосту павлина, и тогда становятся видны все его скрытые цвета. Поэтому и ширина радужной полосы больше белого солнечного зайчика.

Но стоит на пути разложенного солнечного света поставить другую призму, ребром кверху, как все цветные лучи снова сдвигаются и на экране появляется обыкновенное белое пятно.

Ответ был найден: белый солнечный свет — свет сложный. Он содержит в себе много цветных лучей, а их смесь дает белый свет.

Но и теперь, сделав такое заключение, Ньютон не был еще полностью уверен, так ли это на самом деле. Надо было проверить свою мысль.

Ученый проделал еще один опыт. Он насадил призму, которая стояла на пути солнечного луча, на ось и начал ее вращать. Цветные полосы на экране стали перемещаться с места на место: оранжевая полоса заняла место красной, за ней на это же место встала желтая, потом зеленая и т. д. А когда вращение призмы ускорилось, все цвета на экране слились в один — белый.

Теперь уже сомнений не было: белый свет содержит в себе разноцветные лучи и в то же время может казаться белым.

Но почему же все-таки луч белого света, проходя через кусок стекла, имеющего форму клина, разлагается на свои составные части? Почему этого не происходит в других случаях, например когда луч света проходит через оконное стекло или когда свет преломляется, входя в воду?

Ответ на этот вопрос был найден, когда Ньютон проделал следующий опыт. На экране, там, где находилась радужная полоса, он сделал отверстие, такое маленькое, что через него проходил лишь один красный луч, а позади отверстия поставил второй экран.

На этом экране появилось красное пятно. Тогда на пути красного луча, между первым и вторым экраном, ученый установил вторую стеклянную призму. Красный луч прошел через эту призму, слегка преломился, но не изменил своей окраски: на экране было видно то же красное пятно. Значит, красный свет — это уже свет простой.

Первая призма была насажена на ось и могла поворачиваться. Медленно поворачивая призму, ученый подводил к отверстию на экране оранжевый, желтый и другие лучи; все они поодиночке проходили через отверстие, через поставленную за ним вторую призму и падали на второй экран. И все цветные лучи не изменили своей окраски: они были простые.

Но вот что было интересно: когда исследователь стал отмечать кружком те места на втором экране, куда падали по очереди цветные лучи, то он увидел, что каждый луч находил здесь свое определенное место. Так, красный луч преломлялся в призме совсем немного; оранжевый отклонялся уже больше и поэтому ложился на экране не на место красного, а рядом с ним; желтый отклонялся еще больше и располагался на экране за оранжевым и так далее до последнего — фиолетового, который преломлялся в призме больше всех.

Так вот в чем секрет призмы! Разложение белого света стеклянной призмой объясняется тем, что отдельные цветные лучи преломляются в ней неодинаково: одни больше, другие меньше. Поэтому-то они и становятся видны после того, как белый луч пройдет сквозь призму. Наоборот, в других стеклах, например в оконном, все цветные лучи, составляющие белый свет, преломляются в одинаковой степени, и вы видите поэтому тот же белый луч.

Отсюда ясно и то, почему разноцветные полоски всегда располагаются в одном и том же порядке — от красного до фиолетового: ведь в стеклянной призме меньше всего преломляется красный луч, а больше всего — фиолетовый, значит, и положение цветов всегда будет одинаковым.

Латинское слово «спектрум» означает «видение», «призрак». Многоцветная полоса разложенного белого света, ярким видением падающая на экран, и была названа спектром.

Так можно получить радугу в комнате.

Вот с таким же разложением белого солнечного света на разноцветные лучи связано и образование небесной радуги.

Конечно, в воздухе нет никаких стеклянных призм. Но их и не нужно. Роль таких призм с успехом выполняют дождевые капли.

Предположите, что вы видите увеличенную каплю дождя, висящую в воздухе. Один из мириадов лучей света, идущих от солнца, встречает на своем пути эту каплю. Он проходит внутрь капли и при этом преломляется. Дойдя до задней поверхности капли, солнечный луч отражается от нее и выходит из капли, снова преломившись. При этом двойном преломлении света в капле различные цветные лучи преломляются неодинаково. Белый луч света разлагается в спектр.

Таким образом, в дождевой капле происходят сразу три явления: преломление света, его отражение и разложение света на составные цвета. Что же происходит дальше?

Из капли, на которую упал белый солнечный луч, выходят разноцветные лучи спектра. При этом все они преломляются в капле дождя неодинаково: одни меньше, другие больше. Меньше всего в капле дождя преломляются лучи красного цвета, а больше всего — фиолетовые лучи. Поэтому в глаза наблюдателя может попасть от каждой капли лишь какой-нибудь один цветной луч, например голубой. Все остальные лучи, преломившиеся в этой капле, упадут на землю в другом месте, они пройдут выше или ниже глаз наблюдателя.

Зато от другой капли мы увидим луч другого цвета, третья капля пошлет нам в глаза третий цветной луч и т. д.

В то же время в воздухе будет находиться много и таких капель, от которых мы не увидим ни одного отраженного луча.

Можно ли сказать, как будут располагаться все такие капли в воздухе?

Можно. Возьмем ряд капель, расположенных в воздухе одна над другой. В каждой из этих капель отражаются и преломляются лучи солнца. От каждой из них на землю падают разноцветные лучи.

Радужные лучи, идущие от верхних капель, мы совсем не увидим — все они пройдут выше и упадут на землю позади нас. Но от одной из ниже расположенных капель мы уже видим красный луч, все другие лучи также пройдут выше наших глаз. Следующая капля пошлет в наши глаза только один оранжевый луч света; красный луч упадет ниже глаз наблюдателя, а все другие — выше.

Капля, расположенная еще ниже, пошлет наблюдателю следующий, желтый луч спектра и т. д. Последний луч света, который наблюдатель увидит, будет фиолетовый. От капель, расположенных ниже, человек не увидит радужных лучей. Отраженные этими каплями лучи упадут на землю уже ниже его глаз.

Вот почему люди видят в радуге ряд цветных полос, расположенных всегда в одном порядке — от красной до фиолетовой.

Почему мы видим именно «радужную дугу», объяснимо. Дело в том, что все капли, которые посылают к нам в глаза отраженные лучи спектра, располагаются в воздухе по окружности. Капли на этой окружности находятся в одном положении к солнцу и к наблюдателю. Только от этих капель и попадают в наши глаза радужные лучи. Сливаясь, они дают нам яркую картину радуги.

Одним из первых, кто дал научное объяснение радуги, был итальянский ученый Доминис. Это было в начале XVII века.

Католическая церковь тогда жестоко расправлялась со всеми, кто пытался научно объяснить явления природы. Поплатился за это и Доминис. Он был заключен в тюрьму, где и умер. Инквизиторы сожгли труп ученого и его труды.

Вечером и утром, когда солнце стоит низко, радуга имеет вид полного полукруга. Чем выше солнце поднимается над горизонтом, тем радуга меньше. Когда солнце находится над горизонтом выше 42°, радуга совсем уходит за горизонт.

Поднявшись высоко в воздух, можно увидеть и весь радужный круг. Эту замечательную картину не раз наблюдали воздухоплаватели, поднимавшиеся над землей на воздушных шарах.

Каждый из нас видит на небе свою собственную радугу. И в самом деле, отойдите немного в сторону — и радужная полоса передвинется вместе с вами: вы увидите радугу в новых каплях, отраженные лучи которых проходили раньше мимо. Поднимитесь на гору— и радуга поднимется вместе с вами. Это вполне понятно: ведь когда вы переходите на другое место, вы уже видите радужные лучи солнца, отраженные другими каплями. Так объясняется это довольно сложное атмосферное оптическое явление — радуга.

Но как же так, скажете вы, какое же это объяснение? Ведь дождевые капли не висят в воздухе на одном месте, а падают.

Это ничего не изменяет! Вспомните, как демонстрируется кинокартина. На экране быстро сменяются отдельные неподвижные картинки-кадры. Каждый кадр появляется на экране примерно всего на одну двадцатую долю секунды и тут же сменяется следующим. Промежуток времени, разделяющий одно зрительное впечатление от другого, обычно не превышает в этом случае одной десятой доли секунды, и изображения отдельных кадров сливаются в одно непрерывно движущееся.

Какое отношение имеет эта особенность наших глаз к радуге?

Самое непосредственное. От капли, находящейся в воздухе, там, где возникает радуга, падает в глаз наблюдателя один какой-либо цветовой луч — синий, зеленый, красный и т. д. В следующее мгновение капля уже опустится ниже. Тут же ее заменяет другая, падающая сверху. Еще через мгновение она уходит вниз, а на ее месте появляется новая и т. д. Из дождевого облака выпадает огромное количество капель. Они настолько быстро сменяют в каждой точке одна другую, что мгновенные лучи, попадающие к нам в глаза, сливаются в один постоянный. Получается так же, как если бы капли в воздухе висели на одних и тех же местах, а не падали на землю!

Замечено, что яркость радуги меняется в зависимости от того, какое количество дождевых капель находится в воздухе, и от величины капель. Радуга тем ярче, чем крупнее капли дождя. Вспомните, как ярка радуга при сильном летнем дожде.

От величины дождевых капель зависит также, какой цвет будет преобладать в радуге. Так, капли диаметром от 0,5 до 1 миллиметра дают радугу с яркими фиолетовой и зеленой полосами. Когда размеры капелек значительно меньше, в радуге малозаметна красная полоса, а более выделяется желтая. Капельки диаметром в 0,1 долю миллиметра и несколько меньше дают яркую красивую радугу, несколько более широкую, чем обычно. А когда радугу образуют совсем мелкие капельки, диаметром не более 0,03—0,05 миллиметра, в ней появляется белая полоса, а сама радужная полоса выглядит шире.

Вообще чем меньше величина капелек воды, дающих явление радуги, тем белесоватее оттенки радужных цветов, а также тем шире радужная полоса. Значит, по виду радужных полос можно определить величину образующихся дождевых капель.

Интересно, что в последние пять — десять минут перед заходом солнца все цвета в радуге, кроме красного, начинают исчезать, остается одна красная дуга. Порой она бывает очень яркой и видна после солнечного захода.

Ну, а каково происхождение двух, трех и более радуг одновременно?

Возможны случаи, когда солнечный луч не один раз, а дважды отражается от внутренней стенки капли. При этом и образуется двойная радуга, имеющая вид двух радужных дуг, расположенных одна над другой. Цвета в них располагаются как бы в обратном порядке: если у нижней радуги ее верхняя часть красная, а нижняя фиолетовая, то у верхней радуги в красный цвет окрашена ее нижняя часть, а в фиолетовый — верхняя.

Над большими водоемами иногда появляется вместе с радугой в ее обычной форме радуга «вверх ногами* — перевернутая. «Секрет* здесь в том, что радуга может появляться и в тех случаях, когда в каплях дождя отражаются не прямые солнечные лучи, а отраженные водой рек, озер, морских заливов.

Редкая и очень красивая картина!

Наконец, появляется радуга и в зимнее время. Роль дождевых капель могут выполнять кристаллики замерзшей воды.

Игра света

Еще раз вспомним наши примеры с призраками, приведенные в самом начале книги.

Видение Грозного... Как оно могло быть?

Но прежде — свидетельства истории. «Слово о полку Игореве»:

«Храбро сражались русские воины, и серым волком бежал половецкий хан, спасаясь за великую реку. Русская рать двинулась дальше, изгнать иноземцев с Русской земли. Но наступило ненастье. Черные тучи поползли по небу, и четыре солнца засияло над Русской землей. «Быть большой беде», — говорили воины, глядя на это чудо. И скоро с Дона-реки и от южного моря полетели стрелы половецкие».

XVI век... Войска Карла V осаждают немецкий город Магдебург. Уже больше года длится осада. Император приказал готовиться к решительному штурму. И вдруг невиданное событие: над осажденным городом появилось три солнца! «Этот город защищает сам бог», — решил Карл V и приказал своим войскам отступать.

Неизвестный летописец свидетельствует: «В 7293 (1785) году явилось знамение в именитом граде Ярославле, с утренних часов стрял... круг до полудня с тремя солнцы, и при сих к полудни явился второй круг, в нем крест с короною, и солнце мрачное, и под большим кругом явилося подобно радуге...»

1928 год. Смоленская область. Город Белый. В один из майских дней сотни людей с интересом наблюдали на небе необыкновенную картину. Около восьми-девяти часов утра вправо и влево от солнца появилось два ярких, окрашенных в радужные тона ложных солнца. Они имели короткие, слегка изогнутые белесые хвосты. Настоящее солнце находилось в центре светящегося круга. Затем появилось несколько светящихся дуг.

Год 1964-й. 21 февраля во второй половине дня в нескольких районах Молдавии, по сообщению метеорологов, наблюдалась такая картина: солнце находилось в центре двух радужно окрашенных кругов разного диаметра. На малом круге, по обе стороны от солнца, светились два ярких продолговатых пятна красного цвета, по величине равные солнцу, а вокруг них — еще два круга. Кроме того, еще три ложных солнца расположились на большом круге.

Три и четыре солнца. Крест с короной. Круги на небе... Что за необычные видения! Что тут от фантазии и что от природы?

Нетрудно понять, что люди прошлых веков, напуганные невиданным, часто «видели» в небесной вышине и то, чего на самом деле не было в помине. Но ведь таких же, по существу, небесных призраков описывают в наши дни. Как могут получаться столь необыкновенные изображения в воздухе?

В науке эти атмосферные явления называют «гало». Известно очень много его форм — простых и сложных. Чаще на небе появляются два ложных солнца — по ту и по другую сторону от настоящего солнца. Иногда над солнцем появляется третье светлое пятно. Именно его раньше историки именовали короной.

Иной раз вы видите один светлый, слегка окрашенный в радужные тона круг, опоясывающий дневное светило. А то после солнечного заката на потемневшем небе вдруг возникает огромный светящийся столб, окрашенный вечерней зарей в красноватые тона.

Автору этой книги вспоминается детство, когда в том селе, где

он жил, в один из вечеров это «видение» появилось на небе. Время было тревожное. На деревни то тут, то там нападали банды. Ночью нередко ухали выстрелы. Удивительно ли, что необычное природное явление вызвало сильное волнение в селе? Крестьяне стояли на улице, вполголоса обсуждая непонятное.

Школьный учитель долго убеждал суеверных мужиков в том, что их земные дела не имеют никакого отношения к небесным явлениям. Ему так и не удалось их переубедить. «Быть беде!» — было единодушное мнение. И поскольку в те годы беда не заставляла себя звать, сколько людей остались тогда убежденными в своих суеверных представлениях о потустороннем предзнаменовании!

Между тем, если говорить о гало, то понять причины их появления совсем не трудно.

Изучая появление на небе гало, ученые уже давно заметили, что они бывают тогда, когда солнце затянуто белой, блестящей дымкой — тонкой пеленой высоких перистых или перисто-слоистых облаков. Такие облака плавают на высоте 6—8 километров над землей и состоят из мельчайших кристалликов льда, которые имеют чаще всего форму шестигранных столбиков или пластинок.

Поднимаясь и опускаясь в потоках воздуха, ледяные кристаллики, подобно зеркалу, отражают или, подобно призме, преломляют падающие на них солнечные лучи. При этом от некоторых кристалликов отраженные лучи могут попадать в наши глаза.

Тогда/мы и наблюдаем различные формы гало.

Вот одна из тех форм, с которой вы уже познакомились: светлый горизонтальный круг, опоясывающий небо параллельно горизонту. Исследователи проводили специальные опыты и нашли, что он возникает благодаря отражению солнечного света от боковых граней ледяных шестигранных кристалликов, плавающих в воздухе в вертикальном положении.

Лучи солнца падают на такой кристаллик, отражаются от него, как от зеркала, и попадают нам в глаза. Но наши глаза не могут обнаружить искривления световых лучей, поэтому мы видим отраженное изображение солнца не там, где оно находится в действительности, а на прямой линии, идущей от глаз, причем изображение будет видно на той же высоте над горизонтом, что и действительное солнце.

Это явление подобно тому, как мы видим в зеркале изображение электрической лампочки одновременно с самой электрической лампочкой.

В воздухе находится очень много таких вертикально плавающих кристалликов-зеркал. Все они отражают от себя солнечные лучи. Зеркальные изображения солнца, попадающие к нам в глаза от отдельных кристалликов, сливаются, и мы видим сплошной светлый круг (см. рис.).

А вот другой случай, когда отражение лучей солнца от ледяных кристалликов дает особую форму гало. Солнце только что ушло за горизонт, и на вечернем небе вдруг появляется светлый столб. Иногда на фоне зари он имеет красноватый цвет, и тогда нередко разыгрывается фантазия суеверных людей.

Что же происходит в действительности? В этой игре света участвуют ледяные пластинки, плавающие в атмосфере в горизонтальном положении. Лучи солнца, которое только что ушло под горизонт, падают на колеблющиеся нижние грани таких пластинок, отражаются и попадают в глаза наблюдателя. Когда кристалликов в воздухе много, зеркальные отображения солнца, попадающие к нам в глаза от отдельных ледяных пластинок, сливаются в одно, и мы видим растянутое, искаженное до неузнаваемости изображение солнца. На небе возникает светящийся столб.

С явлением, подобным этому, каждый из нас встречался не раз. Вспомните солнечную или лунную дорожку на воде. Здесь вы видите такое же искаженное отражение солнца (или луны). Только роль зеркала в данном случае выполняет поверхность воды.

Такое же явление наблюдается в зимнее время над уличными фонарями.

А иногда этот вид гало можно увидеть во время снегопада, при тихой погоде. Снежинки, падающие на землю, отражают от себя солнечный свет, и на небе появляется большой светлый столб.

Ну, а как же образуются гало-круги у солнца? И тут «виновники* — солнечный свет и кристаллики атмосферного льда. Но только свет не отражается от кристалликов, а преломляется в них, подобно

тому как преломляется свет в стеклянной призме, разлагаясь на свои спектральные, радужные составные части. Вот почему и бывают окрашены такие круги в радужные тона.

Гало-круг образуется в тех случаях, когда в воздухе находится много шестигранных ледяных кристалликов. Они и преломляют солнечные лучи. Большинство преломленных лучей мы не видим, они рассеиваются в воздухе, но от некоторых кристалликов в наши глаза попадают и направленные лучи. Такие кристаллики располагаются на небе по окружности вокруг солнца. Все они кажутся нам освещенными. В этом месте мы и видим радужный круг.

Радиус его бывает 22 и 46°, то есть мы видим их под углом 22 и 46°.

Не всегда мы видим на небе ту или иную форму гало полностью. Например, зимой, при больших морозах, по обе стороны солнца появляются два световых пятна. Это части гало-круга. «Солнце в рукавицах», — говорят в народе о таком гало, когда оно появляется в зимние морозные дни. В другом случае бывает видна только верхняя часть такого круга — над солнцем. В прошлом ее нередко принимали за светящуюся корону.