Компас внутри. Как не заблудиться в лесу, выследить животных, предсказать погоду и освоить давно забытые навыки

В Европе и США Солнце каждый день в году, находясь в своей высшей точке в небе, всегда указывает строго на юг; это происходит ровно посередине промежутка суток, который длится от восхода до заката. Этот промежуток называется полдень, и обычно он происходит примерно в 12:00 летом или в 13:00 зимой.

Солнце восходит в восточной и садится в западной части неба, но точное направление зависит от времени года.

Представьте, что на протяжении 365 дней вы будете вставать с восходом солнца и фотографировать из окна солнечный диск, выглядывающий из-за горизонта. Если напечатать эти фотографии, а затем быстро пролистать, то можно увидеть, что Солнце движется вдоль восточного горизонта. Кроме того, можно заметить, что скорость движения солнца заметно меняется.

Наибольшая разница заметна, если сравнить снимки, сделанные в июне и в декабре. В Великобритании в середине лета Солнце поднимается ближе к северо-востоку, а в середине зимы ближе к юго-востоку. В это время место восхода и заката солнца каждый день смещается совсем незаметно. В дни зимнего и летнего солнцестояния смещение останавливается. Само слово «солнцестояние» подразумевает, что Солнце стоит на месте. В марте и сентябре Солнце восходит строго на востоке только в два дня, в дни весеннего и осеннего равноденствия. На практике это означает, что направление восхода (или заката) солнца в течение нескольких недель в июне и декабре практически не меняется, зато в марте или сентябре смещение будет более заметно.

Если на протяжении года каждый день делать фотографии и ставить на подоконнике точки напротив солнца, подписывая мелкими буквами дату, а затем соединить эти точки линией, то на следующий год можно заметить, что совпадают и сделанные метки, и направление восходов. Зная одно, можно быстро вычислить второе.

В древности люди внимательно следили за солнцем и часто использовали восходы и закаты в качестве календаря. Существуют десятки древних памятников, например, Чанкильо в Перу, подтверждающих использование солнечного календаря с древних времен.

Мореплаватели в путешествиях через Тихий океан знали, в какое время года они отправились в путь, а восходы и закаты использовали в качестве компаса. По восходу и закату можно определить что-то одно: или дату, или направление.

Существует также взаимосвязь между временем года, географической широтой и высотой солнца в середине дня. Если вам известна широта или дата, то по полуденному солнцу можно вычислить время года.

В связи с тем, что выше всего Солнце находится в полдень в конце июня, а ниже всего в декабре (летнее и зимнее солнцестояние), то по высоте полуденного солнца или его тени можно ориентироваться, как по календарю. В Великобритании в декабре Солнце в своей самой высокой точке поднимается где-то на два вытянутых кулака выше горизонта, а в июне оно поднимается на шесть кулаков над горизонтом. В марте и сентябре Солнце поднимается где-то на 3–4 кулака выше горизонта, в зависимости от вашего местоположения и широты. Чем ближе к экватору (то есть чем меньше широта), тем выше в небе будет солнце, и наоборот. Простой пример: полуденное Солнце в небе Лондона будет на пару костяшек пальцев выше, чем в Эдинбурге.

Путешественники тысячелетиями полагались на эту простую взаимосвязь между высотой солнца и широтой. Эти знания помогали людям в первых задокументированных путешествиях и помогают и по сей день. Для более точных замеров используется секстант. При помощи секстанта можно более точно замерить углы, в отличие от вытянутых кулаков, да и таблицами пользоваться намного удобнее, чем полагаться на свою память, при этом этот инструмент действительно очень прост в использовании.

Вы можете опробовать его в домашних условиях. Возьмите палку или любой другой предмет, отбрасывающий четкую тень. Каждый день замеряйте самую короткую тень, благодаря чему вы всегда будете знать, где находится линия север-юг, так как солнце, находясь в своей наивысшей точке в небе, всегда светит с юга, кроме того, длина тени — это своеобразный календарь. Длиннее всего тень будет в день зимнего солнцестояния, а короче всего в день летнего солнцестояния. Тени в марте и сентябре будут одинаковой длины, причем мартовская с каждым днем будет становиться короче, а сентябрьская длиннее. Если вы будете отмечать длину тени несколько раз в месяц, то у вас будет еще один солнечный календарь, помимо того, что у вас уже есть на подоконнике.

Как определить время по солнцу

Солнечные часы были гораздо более надежными, чем первые механические часы, и еще в 1920-х годах именно по солнечным часам определяли и сверяли время в некоторых учреждениях, например на вокзалах. Чтобы научиться точно определять время по солнцу, потребуется время. Зато примерно определить время по солнцу очень просто. Тень становится короче? Значит, сейчас утро. Тень становится длиннее? Значит, сейчас идет вторая половина дня, а в полдень тень будет самой короткой. Если в течение дня отметить конец тени дважды, то расстояние между этими точками будет равно прошедшему времени. Только от нас зависит, насколько точной будет выстроенная система.

Одно из моих любимых развлечений в отпуске — отмечать тени на земле во время неспешного приема пищи. В Бретани есть одно кафе на побережье, где все уже привыкли к моей привычке класть ракушку на кончик тени от зонта в начале и конце обеда. Расстояние между двумя ракушками говорит о том, насколько теплой была компания, насколько вкусным был обед и напитки. Когда мы только стали родителями, эти две ракушки лежали почти вплотную друг к другу. К счастью, теперь расстояние между ними становится все больше, и, может быть, однажды будет побит рекорд, поставленный 10 лет назад.

Как было сказано ранее, дуга, по которой идет Солнце и его послушные тени, меняется в зависимости от времени года. Чтобы создать точные часы, можно ставить столько отметок теней, сколько потребуется, когда выходит солнце.

Закаты солнца и луны

Люди чаще наблюдают за закатом, чем за рассветом, так как вечером у нас больше свободного времени, чем утром. Наверное, поэтому закат больше отражен в нашей культуре.

Во время красивого заката тоже можно найти интересные подсказки природы.

Одна из самых популярных заключается в определении, насколько долго длится сам закат. Ответ на этот вопрос можно получить, вытянув вперед кулак над горизонтом. Каждая костяшка будет равна 15 минутам, определив, на каком уровне находится солнце, можно посчитать, сколько времени оно еще будет светить. Если вы находитесь в более северных широтах, этот промежуток времени будет чуть больше, так как угол захода солнца, как и угол восхода и захода звезд, зависит от широты. Чем севернее вы находитесь, тем Солнце будет ниже, оно будет дольше подниматься и садиться. На Северном полюсе Солнце движется горизонтально по горизонту, а в тропиках закаты проходят быстрее, здесь Солнце на уровне четырех костяшек вытянутого над горизонтом кулака сядет через 40 минут, а не через час, как в Англии.

Любители наблюдать за закатами наверняка знают о двух интригующих явлениях, касающихся размера и формы солнца на закате. В это время оно кажется очень большим и слегка сплюснутым. Эти два эффекта часто возникают одновременно, но они никак не связаны между собой. То же самое наблюдается и с луной. Эти два явления можно объяснить следующим способом.

Солнце в момент заката кажется сплюснутым по вертикали из-за преломления света. Атмосфера между нами и тем местом, где садится солнце, действует как линза и преломляет свет вниз. Из-за того что температура и, следовательно, плотность воздуха на разной высоте отличаются, обычно чем выше, тем воздух холоднее, поэтому свет от верхней части солнца преломляется немного иначе, чем свет от нижней части солнца.

Чтобы более подробно объяснить этот эффект, нужно учесть следующее: когда мы видим закат, то там на самом деле нет солнца как такового. В действительности Солнце находится немного ниже, чем мы его видим. Мы его видим, так как солнечный свет, проходя через атмосферу, преломляется к нам вниз, ввиду чего мы продолжаем видеть солнце, даже если оно в реальности уже село. Из-за разницы в температуре и плотности воздуха, через который проходят лучи верхней и нижней части солнца, лучи верхней части преломляются вниз сильнее, чем лучи нижней части, поэтому Солнце кажется сплюснутым.

Именно из-за рефракции нижняя часть солнца выглядит более красной, чем верхняя, и зачастую на Солнце можно увидеть темную полосу, даже если в это время нет заслоняющих Солнце облаков.

Если при ясном небе вы наблюдаете закат и солнце не сплющено, это говорит о нехарактерном изменении температуры в слоях атмосферы, значит, можно ждать необычную погоду.

Если вы видите, что Солнце не сплюснуто, а, наоборот, как бы вытянуто по вертикали, значит, можно говорить о температурной инверсии и сопровождающих ее интересных эффектах. Как я уже говорил ранее, во время температурной инверсии возникают идеальные условия, когда можно увидеть «зеленый луч» в тот момент, когда Солнце исчезает за горизонтом.

Зеленый луч возникает при преломлении солнечного света в атмосфере, только в этот раз он появляется в результате преломления разного количества лучей разных цветов (то есть разная длина волны).

Причина, по которой Солнце на горизонте кажется больше, чем обычно, кроется в оптической иллюзии и психологическом факторе, а не в каких-то внешних силах. Можно отнестись к этим словам скептически.

В следующий раз, когда вам будет казаться, что Солнце или луна больше обычного, попробуйте провести следующий эксперимент. Вытяните руку и поднимите вверх указательный палец рядом с солнцем или луной, измерьте ширину при помощи пальца. Кончик пальца вытянутой руки по ширине равен примерно одному градусу. Размер солнца и луны равен почти половине градуса, и он не зависит от того, где они находятся — высоко в небе или на горизонте. Таким образом, и солнце, и луна по ширине будут примерно равны половине ширины вашего пальца (безусловно, будет проще и безопаснее проводить этот эксперимент с луной, а не солнцем, но принцип остается тем же). Попробуйте выполнить этот эксперимент несколько раз — соблюдайте меры предосторожности — и сравните результаты замеров объекта высоко в небе и у горизонта, и вы убедитесь в моей правоте. И все же, несмотря на все это, порой сложно удержаться и не воскликнуть: «Какое огромное солнце!»

Если вам интересно взглянуть на этот эффект с психологической точки зрения, то вам будет интересно прочесть следующее объяснение. Небо над нашей головой подобно половине сферы, которая простирается вокруг и накрывает нас, словно куполом. Но мы видим не полусферу, а ровное, плоское небо, и объекты над нами кажутся нам ближе, чем все, что мы видим по горизонтали. Одна из причин, почему мы оцениваем объекты по-разному, смотря в небо или на землю, возможно, заключается в том, что мы эволюционировали и смотрим на мир горизонтально, а не вертикально.

Наш мозг работает так, что если мы видим два объекта одинакового размера, но один из них нам кажется расположен дальше, чем второй, то более далекий объект нам кажется больше, чем он есть на самом деле. Оборотная сторона этого эффекта в том, что предмет, расположенный, как мы считаем, дальше, чем он есть на самом деле, кажется нам больше, чем он есть. В следующий раз, когда увидите Солнце или луну, которые будут казаться очень большими или очень маленькими, попробуйте поиграть с этой иллюзией: наклонитесь вперед или назад, затем наклоняйте голову то в одну, то в другую сторону, наблюдая при этом за тем, как будет меняться восприятие размера объекта. Большинство людей видит эти изменения. Если же вы не видите изменений, попробуйте лечь на землю.

Разве можно найти человека, который будет равнодушен к закатам, когда из-за горизонта взметаются вверх светящиеся прямые лучи света? Расстояние между лучами обусловлено тем, что облака отбрасывают тени. Подобный эффект возникает, когда солнечные лучи пробиваются через бреши в затянутом облаками небе.

Ученые потратили время, чтобы разобраться, в какое время вероятность увидеть эти лучи наиболее высока. Они не смогли точно определить, какой тип облаков должен присутствовать в небе, но выяснили, что сумеречные лучи возникают в тот момент, когда Солнце находится между тремя и четырьмя градусами ниже горизонта, при этом когда Солнце опускается ниже шести градусов, сумеречные лучи практически исчезают. Сделав небольшие расчеты, можно сказать, что наибольшая вероятность наблюдать сумеречные лучи выпадает спустя 20 минут после заката солнца, само явление редко длится более 15 минут.

Сумеречные и солнечные лучи — два прекрасных примера влияния тени на солнце, но есть и другие подобные примеры. При удачном стечении обстоятельств стоя на горе можно увидеть тень, отбрасываемую самой горой. Независимо от формы горы ее тень всегда будет напоминать правильный треугольник. Вершина горной тени всегда будет находиться в антисолнечной точке — точке прямо напротив солнца. Таким образом, чтобы найти верхнюю точку горной тени, повернитесь спиной к солнцу.

Но давайте вернемся к обычным закатам, наблюдая за ними, мы можем узнать нечто новое и потрясающе интересное. Стоя на ровной поверхности с прямой линией горизонта, в идеале на пляже, повернувшись лицом к морю, понаблюдайте за закатом. Пока Солнце не до конца село, лягте на землю и подождите, пока оно сядет, затем, в тот момент, когда Солнце только-только скрылось за горизонтом, встаньте на ноги и вновь насладитесь последними моментами заката. Что дает нам этот эксперимент, не считая удивленных взглядов прохожих? Мы только что доказали, что Земля не плоская.

Солнечный свет

Когда солнечные лучи попадают в нашу атмосферу, часть из них идет практически по прямой — это и есть тот солнечный диск, который мы видим в небе. Остальные лучи отклоняются и рассеиваются в атмосфере и только потом достигают поверхности земли. Именно поэтому наше небо голубого цвета. Свет, который исходит от неба, в отличие от света, исходящего непосредственно от солнца, иногда называют «воздушный свет». Как я уже упоминал в предыдущей главе, если бы не было атмосферы, то дневное небо ничем бы не отличалось от ночного, оно было бы черным, на нем было бы много звезд, а одна звезда сияла бы особенно ярко (наше Солнце).

Тот факт, что есть два источника света, прямой солнечный свет и рассеянный свет, ведет к некоторым интересным выводам. Главный вывод касается теней. В течение дня тени никогда не бывают совершенно темными, потому что несмотря на то, что на пути солнечных лучей имеется преграда и они не могут достичь земли, для рассеянного света такой преграды нет. Рассеянный свет не белый, поэтому в цвете тени можно наблюдать оттенок цвета неба. Этот эффект очень слабо выражен, но его можно наблюдать в солнечный день на белой снежной поверхности. Когда вы будете смотреть на такую тень, обратите внимание, что она вовсе не черная, а голубая или синяя, так как освещается рассеянным голубым светом неба. С опытом вы будете замечать этот эффект даже и не на белых поверхностях, например на тротуарах.

Попробуйте провести следующий простой эксперимент. В солнечный день встаньте спиной к солнцу, опустите руку вдоль туловища и растопырьте пальцы. Обратите внимание, насколько четкие очертания у тени вашей руки. Теперь поднимите руку над головой и посмотрите снова на тень. Рука та же, Солнце то же, но такие разные тени. Куда подевалась четкость?

Солнце — это не одна точка, это диск, и чем дальше находится предмет, от которого отбрасывается тень, тем выше вероятность, что одна сторона подобного диска может освещать какую-то часть тени. В результате получается так называемая «полутень» или «почти тень», где одна сторона солнца освещает частично определенный участок земли. Этот эффект можно проверить в помещении при помощи фонарика. Чем дальше объект от источника света, тем менее четкую тень он отбрасывает. Знания об этом эффекте пригождаются, когда нужно определить стороны света или узнать время по теням. Ваша тень должна быть достаточно длинной, если у вас много планов на день, но не слишком длинной, иначе она будет нечеткой и бесполезной.

Солнечный свет имеет и другие интересные эффекты, которые можно использовать для расшифровки окружающего ландшафта. Угол падения солнечных лучей и угол поверхностей, от которых отражаются эти лучи, приводят к появлению ряда контрастов, к которым мы настолько привыкли, что не замечаем очевидные подсказки.

Нам привычно видеть полосы скошенной травы на газоне, и наш мозг не видит в этом ничего интересного для изучения. Если присмотреться, то станет понятно, что более светлые полосы лужайки находятся там, где газонокосилка двигалась в направлении от нас, а более темные полосы идут там, где косилка двигалась по направлению к нам. Повернитесь обратно и увидите, что все вернулось на свои места.

Этот же эффект можно наблюдать, проводя рукой по ткани, например по вельвету или сукну. В этом контексте речь идет о направлении ворса ткани, этот эффект хорошо заметен на освещенных поверхностях, например, на бильярдном столе для игры в снукер. Замечая подобные эффекты в природе, начинаешь ценить жизнь в деревне, где на каждом шагу встречаются те или иные подсказки. Мы можем сказать, в каком направлении двигались хлебоуборочные комбайны, или использовать подсказки для поиска потерявшихся мячей, собак или товарищей по прогулкам.