Кто не слышал о миражах в пустыне? О том, что томимые жаждой путники видят вдали оазисы, города, сады, озера и реки, ускоряют шаг, чтобы скорее прийти и напиться, но чудное видение отдаляется все больше и больше, пока не исчезнет совсем.
Иногда миражи бывают настолько яркими и красочными, что трудно поверить в их нереальность.
В конце XVIII века французская армия под предводительством Наполеона продвигалась в Египте по раскаленным пескам. Солдаты изнемогали от жажды. Наконец вдали показалось большое озеро. Люди приободрились, пошли быстрее, но… по мере их приближения вода отступала все дальше и совсем скрылась. Это был мираж — отражение в воздухе.
Сады, города, оазисы, видимые в воздухе, как в зеркале, существуют в действительности, но на таком большом расстоянии от путника, что догадаться, где находится источник миража, довольно трудно.
Воздух над землей нагревается неравномерно, в нем возникают слои разной температуры, разной плотности. Когда световые лучи идут к человеку от далекого предмета, они переходят из одного слоя в другой и при этом преломляются.
Посмотрите на ложку в стакане чая — она кажется сломанной. Это происходит потому, что лучи, идущие к нам от ложки, переходят из жидкости в воздух и преломляются. Но в воздухе таких резких переходов от одного слоя к другому обычно не бывает и луч не «ломается», как в стакане, а постепенно искривляется, меняет направление. Это искривление световых лучей называется рефракцией. Из-за рефракции мы, например, видим солнце над землей раньше, чем оно восходит, а отдаленные предметы подчас кажутся близкими.
Если же лучи из более плотного воздуха доходят до слоя с малой плотностью, то они не переходят в него, а полностью, как от зеркала, отражаются. Так возникают миражи. Иногда плотность воздуха в нижних слоях атмосферы оказывается резко различной. Тогда отдаленные предметы до неузнаваемости изменяются: очень увеличиваются или уменьшаются, кажутся перевернутыми и изуродованными.
Во время французской экспедиции в Африку в середине XIX века французы наблюдали, как стая птиц фламинго вдруг превратилась в отряд скачущих всадников. Мираж был настолько реален, что командир отправил солдат на разведку. Но, когда разведчики достигли полосы миража, и сами они и их лошади увеличились до таких громадных размеров, что стали казаться фантастическими фигурами, шествующими по морю, которое готово их поглотить.
В другой раз солдаты пустили по ветру несколько головок чертополоха. Когда эти головки достигли полосы миража, они превратились в лодки, носившиеся по волнам настоящего моря. Они то кренились набок, то поднимались и опускались на волнах, сталкивались между собой и, наконец, все утонули.
Иногда в воздухе видения сменяют друг друга, как по мановению волшебной палочки. Сады, фонтаны, дома, танцующие звери то возникают, то исчезают. Арабы приписывали это действию злой феи Морганы, которая нарочно чудными виденьями завлекала путников в глубь пустыни, чтобы их погубить. Поэтому движущиеся миражи назвали фата-морганой. Происходят они оттого, что слои воздуха разной плотности медленно перемещаются, не смешиваясь друг с другом.
Когда еще не было пароходов и моря бороздили только парусные суда, довольно часто над водой появлялся корабль-призрак, который, по уверениям моряков всех стран, предвещал гибель. Этот корабль летел над волнами с раздутыми парусами, не касаясь воды. Его корпус едва чернелся над морем. Медные пушки виднелись из открытых люков. Молчаливая команда мертвецов стояла на палубе, и унылый звук колокола доносился с корабля, пока он не исчезал из виду. Моряки говорили, что это призрак пиратского судна, проклятого богом за разбой и убийства и осужденного на вечное скитание.
Легенда о «Летучем голландце» упорно жила среди моряков, потому что они действительно иногда встречали молчаливый корабль. Он несся навстречу, не боясь столкновения, и внезапно исчезал. Это был мираж — отражение в тумане над водой действительно где-то идущего корабля. Такой мираж возникает над поверхностью моря, где нижние слои воздуха часто бывают холоднее, а следовательно и плотнее верхних.
В 1946 году подобный мираж наблюдался в Финском заливе у берегов Ленинграда. Вся вахта на палубе парохода «Стрельна» при тихой солнечной погоде видела, как к их судну двигался буксир с баржами, глубоко сидящими в воде.
По мере приближения к «Стрельне» буксир и баржи делались все выше, теряли свои очертания и, наконец, стали похожими на высокие дома.
Когда слои воздуха с различной плотностью распределены неровно, часто на море, особенно в северных широтах, появляются сложные миражи, которые состоят из нескольких перевернутых и прямых изображений.
Мираж можно вызвать и искусственно. Для этого надо смотреть вдоль раскаленного металлического подноса на какой-нибудь предмет, поставленный на поднос на уровне глаза. От раскаленного подноса нагреется нижний слой воздуха и плотность его станет меньше, чем у воздуха, лежащего над ним. Лучи света отразятся от более плотного слоя воздуха, и мы увидим над легким нижним слоем перевернутое изображение предмета, как бы висящее в воздухе.