Необыкновенное и грозное в природе

Муранов Александр Павлович

Часть III.

ДИКОВИНКИ АТМОСФЕРЫ

 

 

В атмосфере, плотным кольцом окружающей нашу планету, постоянно и непрерывно свершается множество самых разнообразных, простых и сложных, обычных и редких, процессов и явлений. Пожалуй, найдется немного людей, которые ни разу бы не наблюдали грозы, не видели неба, расчерченного зигзагами молний, не слышали раскатов грома.

Однако далеко не всем привелось видеть полярные сияния или быть обманутым в пути «феей пустыни» — фата-морганой. И лишь немногим, буквально единицам людей, привелось на своем веку наблюдать полет шаровых молний, чудесный зеленый луч, видеть собственный призрак и быть свидетелем других подлинных диковинок атмосферы. О некоторых из них мы и поведаем читателю на последующих страницах этой книги.

 

«…ЭТО СУЩЕСТВО ТАИНСТВЕННОЕ»

Грозные боги древних. Искра длиной в 50 километров. «Огненные стрелы» приносят несчастье. Непрошеные гостьи. В дом приходит беда. Лак разгадать ее тайны?

Никакие сценические представления, драма или комедия, никакая фокусническая штука не могут соперничать с непостижимой игрой молнии, это существо таинственное, не вверяющее никому своей тайны.
К. Фламмарион

В теплое время года во многих районах земного шара шествуют грозы с ливнями, молниями, громом, градом.

Гроза. Слово-то какое! И употребляют его всюду с одним и тем же смыслом, когда хотят сказать о чем-то страшном. Грозное явление природы породило это слово и внесло его в лексикон человеческой речи. С давних пор люди считали грозу проявлением божественных или сверхъестественных сил.

Древние греки считали, что гроза возникает тогда, когда гневается Зевс. Его прозвали «громовержцем» и изображали с пучком молний в руке. Припомните, как, например, Зевс наказал спутников Одиссея: за то, что они, будучи дьявольски голодными, убили и съели священных быков, он дотла сжег их корабль.

Бога древних германцев Тора тоже нельзя отнести к существам добрым. Когда он сердился, то ударял гигантским молотом по небесной наковальне, отчего происходил великий грохот и на землю дождем сыпались огненные искры. «Тор разбушевался, жди беды», — говорили люди, прячась по домам. Смотришь, и в самом деле где-либо стряслось несчастье: загорались дома, хлевы, стога хлеба и сена.

У эстонцев бог грозы Пиккер разъезжал по небу в огненной колеснице и забавлялся самым жестоким образом — бросал с высоты огненные молнии в жилища неугодных ему людей.

Полыхнул из тучи Пиккер — Дед в гремящей колеснице, — Проскакал мостом железным, Бросил молнию на землю. —

говорится в эстонском народном эпосе «Калевипоэг».

Японцы довольно примитивно представляли себе причины грозы и грома. Они верили, что в середине тучи сидит старик и громыхает в несколько бубнов, таких, какие были в ходу в праздники.

Когда разражалась гроза, эскимосы считали, что это на небе дерутся из-за тюленьей шкуры две старухи. В пылу борьбы они опрокидывают лампы, и тогда блещут молнии.

И у нашего народа на эту тему есть свои легенды. Еще в давние времена у древних славян в почете было божество, называвшееся Перуном. Подобно Зевсу, Перун считался творцом молний и грома и покровительствовал воинам.

Позднее, когда над язычеством одержало победу христианство, функции Перуна перешли к Илье-пророку. Набожные люди всерьез верили, что если бушевала гроза, гремел гром и блистали молнии, то это Илья-пророк носился в вихревых облаках на грохочущей колеснице и бросал на землю молнии-стрелы, карая людей пожарами.

Эту веру долгое время искусственно поддерживали в людях церковники. Но с развитием наук человек все же разгадал тайны этого грозного и прекрасного явления природы.

Вот какие интересные цифры можно привести о грозах и молниях.

В любой момент времени на Земле в среднем наблюдается 1800 гроз и сверкают сотни молний. За сутки на планете происходит более 40 тысяч гроз, а число их за год превышает 16 миллионов!

Замечено, что в горах грозы бывают чаще, чем на равнинах, а самые «грозоопасные» районы — тропики и экваториальная область, их даже называют «поясами вечных гроз».

Считают, что самое «грозовое» место на нашей планете — это район Бютензорга на острове Ява, где молнии сверкают, не уставая, в течение 322 дней в году.

В южной части Эфиопии за год бывает 220–230 дней с грозами, на юге Мексики — 140–150 дней, в наших умеренных широтах — до 30–40 дней, а за Полярным кругом — 1–2 раза в год. Меньше всего гроз отмечается в пустыне Сахаре; здесь гроза вообще большая редкость.

В нашей стране грозы чаще всего наблюдаются на Кавказе в летнее время.

Зимняя гроза с молнией и громом у нас считается редким явлением. О ней даже сообщается в прессе. Вот, например, что было написано в «Русском инвалиде» более ста лет назад: «2 февраля (1867 год. — Л. М.) в Коломне было необыкновенное по времени года явление природы. Ветер, усиливаясь постепенно, к вечеру превратился в ураган, по направлению с юга. Между 71/2 и 8 часами вечера вдруг сверкнула яркая с зеленоватым отливом ослепительная молния, при двух не очень сильных раскатах грома…»

В Исландии, Великобритании и в приморской полосе Швеции и Норвегии зимние грозы довольно обычное явление.

Как образуются капли, почему возникают облака и отчего из них выпадают осадки — дождь и снег, вы уже знаете. Но почему во время грозы блистают молнии и гремит гром? Пытаясь разгадать суть этого явления, некоторые ученые поплатились своей жизнью.

Одними из первых людей в мире изучали природу молнии великий русский ученый М. В. Ломоносов и его друг профессор Г. В. Рихман. Их изобретением была «громовая машина». С ее помощью они проводили различные опыты.

«Громовая машина» была довольно громоздким сооружением. На высоком дереве водружался деревянный шест с прикрепленным к нему железным стержнем. От стержня в дом протянули провод, а к концу его прикрепили железную линейку и шелковую нить.

Во время грозы весь прибор оказывался в электрическом поле и из линейки можно было получить сильные электрические искры. Одним из таких особенно мощных разрядов профессор Г. В. Рихман был поражен насмерть.

Взгляните на грозовое облако. Не правда ли, оно производит впечатление чего-то грандиозного, величественного: огромное, свинцово-черное внизу, светло-голубое вверху, да еще увенчанное гигантской «наковальней». Знаете ли вы, что грозовое облако — это небесная электростанция, могучая динамо-машина?

В атмосфере, окружающей Землю, всегда имеются немалые запасы электрической энергии. Она, эта энергия, рассеяна повсюду. Мельчайшие частицы, капельки, пылинки, ледяные кристаллики, захватывая ионы из окружающего воздуха, начинают носить на себе микроскопический электрический заряд.

У одних частичек заряд положительный, у других — отрицательный. Чаще всего в нижней части облака частицы заряжены отрицательно, а в верхней — положительно. Поэтому поверхность земли под грозовым облаком становится заряженной положительно.

Словно враждебные полчища, состоящие из мириад крошек-воинов, вооруженных электрическими копьями, «встают» друг против друга наэлектризованные «лагеря». А между ними пролегают электрические поля, где происходит разрядка разноименно заряженных тел.

Но так не может продолжаться бесконечно. Наступает, наконец, критический момент, когда когорты противостоящих «армий» ринутся в бой. В тот же миг заблещут молнии и загремит гром.

Еще в середине XVIII века М. В. Ломоносов и В. Франклин сделали открытие, что молния — это электрическая искра, проскакивающая между облаками и землей.

Но многие годы понадобились для того, чтобы раскрыть секреты механизма возникновения молнии.

Особенно успешно дело пошло тогда, когда ученые научились воспроизводить молнию искусственно, в лаборатории.

Оказалось, что для появления искры-молнии нужно, чтобы между соседними наэлектризованными телами, например облаком и землей, находилось поле с напряжением около 3.0 тысяч вольт на каждый метр расстояния между ними.

И как только такие условия будут созданы, начнется удивительный процесс рождения молнии. Он развивается очень быстро в узком воздушном канале, где воздух сильно нагревается. Канал служит путем, по которому из облака к земле начинает стекать электрический заряд. Но это не сама молния, а ее предвестник, называемый ее лидером.

Лидер молнии движется скачкообразно, с большой скоростью, измеряемой сотнями метров в тысячные доли секунды. Как только он приблизится к земле, по каналу ринутся навстречу друг другу отрицательные электрические заряды облака и положительные заряды, скопившиеся на земной поверхности. Их скорость во много раз больше, чем у лидера молнии: несколько десятков тысяч километров в секунду. И тогда в канале возникает электрический ток огромной мощности — молния, которую мы видим на небе. Едва она сверкнула, а новый лидер прокладывает своей госпоже другую дорогу. И так процесс повторяется до 30–50 раз.

Поэтому молния имеет вид длинной разветвленной искры, напоминающей по своим очертаниям речную систему в том виде, как ее изображают на карте. Длина молний бывает самой различной — от 2 до 20, а в отдельных случаях до 50 километров. Поскольку все происходит очень быстро, наш глаз, обладающий свойством удерживать в своей «памяти» в течение короткого времени увиденное, успевает запечатлеть почти всю систему разветвленных зигзагов молний.

Механизм возникновения грома более прост. В момент образования молнии в проводящем канале температура бывает необычно высокой — около 20–25 тысяч градусов. Ясно, что при такой температуре воздух в нем очень сильно расширяется и плотность его становится весьма малой. В канале образуется разреженное пространство — вакуум. Но в природе вакуум — явление крайне нежелательное и кратковременное. Он обязательно должен быть чем-то заполнен, и немедленно. Так и нашем случае. В канал тотчас же устремляется воздух извне, причем с большим грохотом. Мы же в это время слышим гром.

Как вы видите, на подготовку уходит времени во много раз больше, чем на действие самой молнии.

Некоторые думают, что молнии можно использовать для получения огромного количества электроэнергии. Действительно, мощность особенно сильных молний может превысить мощность электростанций мира, вместе взятых. Однако, несмотря на столь колоссальную силу, энергия, выделяемая такой молнией, невелика, потому что продолжительность разряда длится в течение ничтожно короткого времени. И если оценить стоимость энергии молнии по тарифу Мос- или Ленэнерго, то она составит всего лишь несколько рублей. Да и «поймать» молнию практически очень трудно. Несмотря на кратковременность, молния обладает большой разрушительной силой. Немало бедствий причинила она человеку.

6000 пожаров в год, 70 миллионов убытка — таков результат активной деятельности молний в Соединенных Штатах Америки.

У нас до революции, как показывают статистические данные, ежегодно горело от молний более 3000 крестьянских дворов в год. При Советской власти, благодаря мерам защиты, урон снизился в несколько раз.

Иногда катастрофы от молний принимают широкие масштабы. Так, например, было в Японии в 1940 году. Газета «Правда» писала: «20 июня, в 10 часов вечера, в Токио разразился ураган и ливень, сопровождавшийся сильной грозой. От ударов молнии в центре города возник большой пожар.

Пламя от пожара озаряло весь город. Одновременно от ударов молнии возникли пожары в других местах города».

Известно множество случаев гибели людей от удара молнией. Статистика показывает, что в Европе молния поражает в среднем около 40 человек за год, а в США — 230 человек.

Еще с давних времен было замечено, что молния чаще всего ударяет в наиболее высокие предметы, находящиеся на местности — колокольни, башни, опоры, деревья.

Люди были не раз свидетелями того, как молния, ударив в дерево, дробила его в щепы. От сверхвысокой температуры сок в нем вскипает, пар разрывает древесину и разбрасывает щепы на десятки метров вокруг. Случается, что молния лишь скользнет по стволу, проложит себе желоб. На вековых деревьях (особенно дубах) можно иногда увидеть свежие раны или шрамы от удара, нанесенного огненной стрелой.

«Ты видишь, царь, как бог поражает молнией больших животных и не трогает маленьких, подобно тому как его молния падает на самые высокие дома и высочайшие деревья?» — так, по свидетельству древнегреческого историка Геродота, говорил персидскому царю Ксерксу один из его приближенных.

Мы можем еще сослаться на древнеримского поэта Горация, который в одной из своих од писал:

Чаще треплет вихрь великаны сосны, Тяжелей обвал высочайших башен, И громады гор привлекают чаще Молний удары.

Можно ли бороться с молнией, сделать огонь ее безвредным?

Оказалось, что да. Вековой опыт научил людей предотвращать гибельные ее удары.

Тысячи лет назад священные храмы ограждались высокими мачтами, чтобы защитить их от прямых ударов молний. Жрецы же внушали людям: храмы находятся под покровительством бога.

В Японии люди прятались во время грозы в пещерах, а на крышах устраивали водоемы для тушения «небесного огня».

Во Франции грозу «пугали» колокольным звоном: когда она приближалась, в церквах начинали трезвонить. Но это, конечно, не помогало: за 33 года в XVIII веке молнии ударили в 386 колоколен и поразили 121 звонаря.

В XVIII веке гениальный ученый М. В. Ломоносов первый предложил надежный способ защиты от молний путем установки молниеотводов.

«Такие стрелы на местах, от обращения человеческого по мере удаленных, ставить за небесполезное дело почитаю, дабы ударяющаяся молния больше на них, нежели на головах человеческих и на храминах силы свои изнуряла», — писал он.

М. В. Ломоносов много работал над изучением атмосферного электричества, ставил опыты и добился блестящих успехов. Невежественное реакционное духовенство всячески мешало работе, настаивало на запрещении исследований. Императрице Елизавете было представлено даже требование издать о том специальное распоряжение, «дабы никто отнюдь ничего писать и печатать о всем, вере святой противном и с честными нравами не согласном, под жесточайшим за преступление наказанием не отваживался».

Но из их затей все равно ничего не вышло. Научная правда победила.

Первый молниеотвод в России был установлен во второй половине XVIII века на шпиле Петропавловского собора, правда лишь после того, как в него дважды ударила молния. Вскоре защитные устройства стали ставить на многих высоких сооружениях.

Молниеотводы (ранее их неправильно называли громоотводами) — простейшее приспособление. Один конец его укреплен на крыше защищаемого здания, а нижний — заземлен. По молниеотводу электрический заряд спокойно уходит в землю и там рассеивается.

А как человеку уберечься от молнии? Не таскать же с собой повсюду молниеотводы, да и потом — как же быть с заземлением?

Можно просто обезопасить себя, если соблюдать ряд предосторожностей.

В начале грозы закройте окна, двери, дымоходы. Находитесь подальше от окон, печей, проводов, массивных металлических изделий. Не разговаривайте по телефону, заземлите радиоантенны или выключите радиоприемники, соединенные с антенной, установленной на крыше.

Если гроза застанет в лесу, не ищите защиты от дождя под деревьями, особенно под большими и одиночными. Замечено, что в дуб чаще всего ударяет молния, очевидно потому, что у него длинные, хорошо разветвленные корни. Второе место занимают другие лиственные породы деревьев, а на третьем — хвойные — ель и сосна. Реже всего поражаются молнией бук и лавровое дерево.

На открытом месте не прячьтесь в одиночных необжитых строениях — полуразрушенных сараях, бараках, не старайтесь укрыться в стогах сена, скирдах, снопах. Садитесь на землю и спокойно пережидайте. Главное — не впадать в панику.

И еще очень важно знать, что' вблизи удара молнии образуется «воронка напряжений» — электрическое поле, которое в течение некоторого времени сохраняется на местности и представляет собой большую опасность для людей и животных.

До сих пор мы говорили об обычной молнии. Ученые называют ее линейной или ленточной. Но есть и другие типы молний. Они редко появляются в атмосфере, и потому многие люди их никогда не видели.

Бывает плоская молния, когда сплошной вспышкой-сполохом охватывается большая часть облака. Грома при этом обычно не слышно.

Молния, выглядящая на небе пунктирной линией, называется четочной. Это — редкая форма молнии. Предполагают, что она является переходным типом от линейной к шаровой молнии.

И наконец, еще одна разновидность — шаровая молния, до сих пор остающаяся для ученых загадкой — яркий светящийся шар диаметром в 5–20 сантиметров. Цвет у нее бывает самый разнообразный — белый, голубоватый, красноватый, золотистый с фиолетовой каймой и, реже, с красной.

Живет шаровая молния много дольше, чем линейная — от секунды до нескольких минут.

Зарождается она обычно в конце грозы. Появившись внезапно, без шума, она так же тихо может угаснуть, исчезнуть. Но иногда огненный шар взрывается с сильным грохотом, причиняя разрушения и убивая людей и животных. Замечено, что шаровая молния часто возникает вслед за линейной.

Сильное свечение шара говорит о том, что внутри его господствует весьма высокая температура. Поэтому кажется удивительным, что, проходя мимо дерева, соломы, бумаги, он их не только не воспламеняет, но даже не обжигает. Когда же происходит взрыв шаровой молнии, то может загореться ярким костром даже совершенно сырое дерево и мокрая, поливаемая дождем крыша. Металлические предметы она оплавляет и прожигает, стеклянные сосуды продырявливает и деформирует. Все это говорит за то, что в глубине шара таится огромная концентрированная энергия.

Возникнув каким-то еще неизвестным образом, огненный шар ведет себя довольно странно. Шурша, жужжа или с тихим свистом, он начинает свою «прогулку». Иногда медленно, а чаще примерно, со скоростью бегущего человека шаровая молния движется совершенно произвольно. Ее может увлечь ветер, однако в других случаях она успешно продвигается против очень сильных воздушных потоков.

Случается, что, будто устав от движения, шар оседает на каком-нибудь предмете и некоторое время пребывает в спокойном состоянии, шипя и разбрасывая искры.

Не раз наблюдали, как шаровая молния, словно по указке волшебника, вдруг нежданно-негаданно появлялась, выскакивала из металлических предметов, чаще всего из проводов телеграфной и телефонной аппаратуры. Но, уйдя от них, она уж более не обнаруживала желания снова к ним присоединиться.

Шаровая молния почему-то «любит» посещать помещения. Она часто проникает внутрь домов через печные трубы, щели, открытые двери, окна и форточки. Покружившись по комнате или попутешествовав по всей квартире, она уходит прочь, и нередко по той же дороге, которая привела ее в дом, а иногда тут же, на месте, исчезает, оставив небольшое облачко дыма с резким запахом.

О том, что шаровая молния обладает способностью проникать в помещения, было известно со времен глубокой древности.

В самом деле, разве не о ее «прогулках» говорится в творении древнеримского поэта и философа Лукреция «О природе вещей»:

Нечего рыться тебе понапрасну в Тирренских вещаньях, Чтоб указаний искать сокровенной божественной воли, Силясь все время понять, откуда явился летучий Неба огонь и куда повернулся, и как через стены Внутрь он проник и оттоль, нахозяйничав, выбился снова.

Но не всегда приход этой гостьи завершается мирно. Немало было случаев, когда, посетив какой-либо дом, она разрушала помещение и насмерть поражала обитателей.

Вот что рассказывают очевидцы:

«…5 июля 1852 года в Париже шаровая молния проникла в комнату портного через камин… Яркий огненный шар величиной с котенка приблизился к ногам портного… Через несколько секунд огненный шар поднялся вертикально на высоту лица сидевшего портного, который, чтобы не коснуться шара лицом, вытянулся, отклонившись назад. Шар продолжал подниматься и направился к пробитому выше камина отверстию, которое было заклеено бумагой. Шар отклонил бумагу, не повредив ее, вышел потихоньку в трубу и, поднявшись по ней, произвел страшный взрыв, разрушивший камин». (К. Фламмарион.)

«…Около трех часов ночи, — рассказывал один из жителей Ленинграда, — в моей квартире на третьем этаже оставалось открытым окно. Незадолго до появления очередной молнии, вследствие неосторожно открытой форточки на другом конце квартиры, образовался сквозняк. В 2 часа 50 минут в открытом окне внезапно появилась шаровая молния, вошла в комнату, ярко осветила ее и быстро прошла в соседние комнаты, сопровождаясь небольшим сухим треском. Идя со сквозняком, молния достигла небольшого круглого стола и на расстоянии одного метра от электрического штепселя взорвалась. Стоявших около стола отбросило и оглушило. Взрыв сопровождался блеском, подобным вспышке молнии, и своей силой разбудил всех в соседних квартирах. В штепсель проскочил молниевидный зигзаг.. Удушливый запах газа со специфическим привкусом серы распространился по всей квартире». Это было в ночь на 12 июня 1928 года.

18 июля 1934 года шаровая молния проникла внутрь деревянной часовни, находящейся на кладбище Старого Петергофа под Ленинградом. Шел дождь, поэтому в часовне укрылось много людей. Взорвавшейся шаровой молнией убило трех человек наповал, около десяти человек получили ожоги и ранения.

..Рано утром 10 января 1944 года в Киеве была ненастная холодная погода. Шел дождь с крупными хлопьями снега. В 6 часов 10 минут у Софийского собора появилась шаровая молния красноватого оттенка. Она медленно плыла по направлению к колокольне и ударила в крест — самую высокую точку собора. Крест был согнут, и шпиль колокольни загорелся.

Во время сильной грозы в августе 1955 года два жителя одного из городов в ФРГ наблюдали появление одной из самых больших когда-либо виденных человеком шаровых молний. В комнату, где они находились, влетел голубой искрящийся шар диаметром примерно в 30 сантиметров. Плавно проплыв через одну комнату, он проследовал в другую, а затем вылетел из окна на улицу, где и бесследно исчез.

Иногда наблюдаются не одна, а одновременно несколько шаровых молний. Жители Еревана во время сильной грозы, разразившейся в июне 1959 года, видели три шаровых молнии. Одна из них побывала последовательно в трех квартирах.

Шаровой молнии приписывают различные «причуды». Вот какой курьезный случай произошел однажды в городке Юньонвиль в США. Вернувшись как-то с рынка, домашняя хозяйка Эдди Халл к величайшему своему удивлению обнаружила в холодильнике три жареные курицы, яйца, сваренные вкрутую, и перепревший салат. Она явственно помнила, что все припасы были ею положены в холодильник в сыром виде. «Не иначе какое чудо случилось…» — пробормотала Эдди Халл и опрометью бросилась к соседям.

Вскоре в городке только и говорили о случившемся. Всяким толкованиям конца и края не было. Верующие считали это чудом, каким-то «знаком всевышего».

На самом деле никакого чуда не было. Эксперименты установили: это были проделки шаровой молнии. Каким-то таинственным способом молния превратила холодильник в электропечь, которая и зажарила все его содержимое. Не менее удивительным были и последствия происшествия: холодильник стал работать по-прежнему исправно и охладил все, что до этого им было сварено и изжарено.

Вот уже около двухсот лет ученые всего мира пытаются раскрыть тайны шаровой молнии. Как она возникает? Каков ее состав? На эти и многие другие вопросы ученые настойчиво ищут ответа, ищут и пока не находят. Ведь шаровую молнию руками не возьмешь, не заглянешь внутрь, не поместишь в клетку, не зажмешь в тиски! Ее можно наблюдать, да и то лишь в течение нескольких секунд. Попытки получить шаровую молнию лабораторным путем тоже не дали результата. Но, как всегда, на помощь приходят научный анализ, предвидение, теория.

За последние десятилетия было предложено немало разных гипотез. Различными путями они приходят к одному выводу: шаровая молния возникает от электрического разряда огромной силы. При этом большинство ученых считает, что она — физическое тело, обладающее большим количеством потенциальной энергии и находящееся в состоянии равновесия. Но некоторые утверждают, что шаровая молния не имеет своего источника питания, а получает энергию откуда-то извне.

Есть ученые, которые считают электрический феномен наэлектризованным сгустком газов азота и кислорода, другие принимают его за вихрь ионизированного воздуха, передвигающийся под воздействием электрического поля. Наконец, есть сторонники химической и термоядерной теории возникновения шаровой молнии.

Интересное мнение высказал советский ученый физик Я. И. Френкель. Он считает, что это не молния, а нечто вроде пузыря, наполненного химически активными веществами, которые возникают в воздухе от электрических разрядов.

П. Н. Червинский полагает, что шаровая молния — наэлектризованная смесь газов, могущих легко взрываться. Но взрыва может и не быть, если тело соприкоснется с проводниками электричества, оно отдаст им свой заряд и бесследно распадается.

Надо надеяться, что ядерная физика, вооруженная новейшими сверхмощными установками, поможет в недалеком будущем разгадать тайны шаровой молнии.

Вы познакомились со всеми видами молний и видели, что это сказочно красивое, быстрое, ослепительное явление вместе с тем жестокая, беспощадная сила.

Но всегда ли вредна молния? Нет. Наравне с бедствиями, которые она приносит, молния совершает и огромную полезную работу.

Может быть, не все знают, что молния служит в качестве природной и очень мощной… «фабрики» азотных удобрений. Каждая ее вспышка производит полторы-две тонны окиси азота. За год на поверхность земли вместе с дождями выпадают сотни миллионов тонн связанного азота. Он стимулирует и поддерживает жизнь растений, потому что хорошо и быстро усваивается ими. Уже спустя несколько часов после подкормки азот обнаруживается в составе белков листьев растений.

Человек научился воспроизводить линейную молнию в лабораторных условиях, и теперь она ему верно служит. Молния режет и соединяет металлы, глазами молний ищут сокровища в земных недрах, молнии приводят в действие различные механизмы.

А в последние годы молнию заставили возвращать жизнь человеку. Присоединяя электроды к телу больного, врачи дают импульсивный разряд электрического тока напряжением 2500–4000 вольт. И угасшее было сердце начинает работать. В прежние времена назвали бы это чудом. Но мы-то с вами сейчас знаем — никакое это не чудо, а одно из величайших достижений науки, которыми так славится наша эпоха.

 

УЛЫБКА БОГИНИ

Улыбка богини Ириды. Жизнь за науку. Открытие Ньютона. Капля-призма. Небесное «кино». Четыре радуги вместе. Символический образ победы.

… Солнце насытило ее блеском, теплом, цветом… Она переливалась розовыми лепестками, лиловела ранней весенней сиренью, зеленела свежей зеленью салата, играла оттенками фиолетовых колокольчиков, ярким пурпуром розы, золотом лепестков горицвета.
В. Василевская

Когда заканчивается дождь и яркие солнечные лучи пробивают себе широкую дорогу сквозь лохмотья туч к напоенной влагой земле, мы нередко становимся зрителями удивительно красочного воздушного явления: широкая многоцветная дуга, высоко вздыбившаяся в небо, одним концом упирается в горизонт, а другим будто спускается в реку, озеро или где-то теряется за соседним лесом.

— Радуга! — слышно повсюду. — Какая красивая радуга!

«Радуга — райская дуга», — говорили в старину. «Небесная дуга» — именовали ее северяне, «Весёлка», «Градовица», «Радуга-дуга» и еще по-разному называли радугу россияне.

И она, радуга, всегда доставляла людям радость.

Вспомните свое детство. Разве один вид этой небесной чудесницы не приводил вас в восторг? Разве не хотелось вам куда-то бежать, шлепая босыми ногами по теплым дождевым лужам, кричать о чем-то хорошем и радостном?

Радугу можно видеть не только на небе после дождя, но и у величественных водопадов, над которыми высоко вздымается в виде облаков мельчайшая водяная пыль, и у больших фонтанов и водяных мельниц.

Наконец, ее можно воспроизвести самому. Надо встать спиной к солнцу и распылить пульверизатором воду из сосуда. На «худой конец» можно обойтись и без прибора: наберите воды в рот и разбрызгивайте ее на мельчайшие капельки как можно выше. И тогда в тучках водяной пыли можно увидеть игру цветов, настоящую радугу в миниатюре.

С давних пор люди заметили: радуга появляется на противоположной от солнца стороне неба и в тех случаях, когда лучи его освещают завесу дождя. А потому одновременно видеть и солнце и радугу невозможно, ибо они располагаются в противоположных направлениях. И еще было подмечено, что радуга знаменует собой окончание дождя и наступление хорошей погоды. За это, а также за красоту и необычайность, люди обожествляли небесный призрак, приписывали ему магические силы.

«Богиня Ирида улыбается нам», — говорили древние греки, увидев на небе цветную радугу. И они изображали свою любимую богиню в виде лучезарно улыбающейся крылатой девушки с кружкой в руках. Этой кружкой богиня будто бы доставляла облакам воду. Ирида была посредницей между богами и людьми. Она передавала людям волю богов и потому считалась вестницей.

По представлению других народов, радуга была оружием богов. Арабы, например, принимали ее за лук бога света Кузаха. Когда он расправлялся с мрачными духами тьмы, которые не пускали солнце на небо, то после победного боя, уходя на отдых, забрасывал свой лук на облака. Другой, индусский бог света Индра пользовался радугой, чтобы вешать на нее оружие после боя с демонами тьмы и зла.

А волжане в старину считали, что радуга — огромная труба, по которой вода из реки выкачивается на небо. Видимо, наблюдая, как после прошедшего дождя земля подсыхала, лужи исчезали, они считали, что один конец радуги, опущенный в реку, жадно сосет из нее воду.

Сейчас-то люди хорошо знают, что такое радуга, почему она появляется на небе и имеет форму дуги. Но когда делались первые попытки понять истинные причины этого явления, церковники всячески преследовали исследователей и жестоко их карали.

В XVII веке церковники, узнав, что итальянец Антонио Доминико ставит опыты, в которых ему «помогает сам дьявол», предали его проклятию, отлучили от церкви и заточили в тюрьму. Более того, они судили и приговорили Доминико к смертной казни путем сожжения на костре. Ученый не выдержал тягот тюремной жизни и умер. Но злобные служители культа даже мертвым не оставили его в покое: они сожгли труп вместе с научными записками.

Так жестоко расправлялась инквизиция со всеми «еретиками», к числу которых в первую очередь относились ученые-естествоиспытатели.

И все равно нашлись люди, продолжавшие дело, начатое Антонио Доминико. Чешский ученый Марк Марци, наблюдая, как солнечный луч проходит через стекла, обнаружил, что он разделяется на разные цвета. Француз Декарт теоретически пытался доказать, что радуга возникает в результате преломления солнечных лучей в капельках воды.

Но только гениальному физику Ньютону удалось постичь тайну радуги.

Как часто бывает, на это открытие натолкнула Ньютона чистая случайность. Как-то однажды летом 1666 года ученый уснул среди белого дня, сидя в кресле. Чтобы не нарушать покоя уставшего человека, снаружи потихоньку прикрыли ставни.

Подкрепленный недолгим сном, ученый открыл глаза и увидел светлый солнечный лучик, пробивавшийся через маленькое круглое отверстие в ставне. Расширяясь, он вырисовывал на противоположной стенке светлое пятнышко. Ньютон в то время много и упорно работал с оптическими приборами, изобретал новые, усовершенствовал старые. Его стол был загружен различными предметами и приборами. Тут теснились реторты, колбы, стеклянные трубки, призмы, линзы и много всякой всячины.

Что надоумило ученого поставить на пути светового луча трехгранную призму? Догадка, научное предвидение, простая случайность? Никто этого не знает. Но он сделал так и был поражен тем, что увидел.

А увидел он, как световой солнечный луч, пройдя через призму, преломился, изменил направление и ниже места, куда до этого падал светлым кружком, образовал целую гамму цветов.

Снова и снова ученый заставлял луч проходить через призму. И каждый раз видел, как он раздроблялся на разноцветные полоски, располагавшиеся в строгой последовательности.

Самое верхнее место занимала красная полоска, за ней следовала оранжевая, затем желтая, зеленая, голубая и, наконец, фиолетовая. Всю эту стройную систему цветов Ньютон назвал спектром.

Почему он выбрал такое слово? Да потому, что на экране он наблюдал чудесный цветной призрак, о существовании которого никто ранее не знал. Пожалуй, более удачного названия и подобрать невозможно, ибо латинское слово «спектрум» и означает видение, призрак. По-научному же этот процесс называется дисперсией света.

Так люди узнали о том, что белый солнечный луч состоит из семи основных цветов. А чтобы проверить это, Ньютон за первой линзой ставил другую, такую же, но только перевертывал ее вершиной вниз. И тогда цветные лучи, войдя во вторую линзу, опять преломлялись и складывались вместе, снова образуя общий белый луч.

Все эти опыты вы сможете успешно проделать сами; найти подходящие трехгранные линзы особого труда не составит.

И еще одно пояснение к вопросу, почему лучи располагаются в такой строгой последовательности. Разгадка здесь кроется в том, что каждый цветной луч имеет свой вполне определенный угол излома. У одних он меньше, у других — больше. Вы уже, очевидно, догадались, что у красного луча угол преломления наименьший, а у фиолетового — наибольший; остальные лучи занимают промежуточное положение между ними.

Теперь уже совсем нетрудно понять, что радуга — это тоже солнечные лучи, преобразованные в спектр.

— Позвольте, — вправе вы сказать, — но ведь на небе нет никаких стеклянных линз! Почему же тогда солнечные лучи раскладываются в спектр?

Дело в том, что роль стеклянных линз с успехом заменяют дождевые капли и ледяные кристаллики, но только процесс преломления лучей в них имеет сложный характер. Вот как он происходит.

Солнечный луч, войдя в каплю, меняет направление, но, дойдя до противоположной внутренней поверхности, отражается и, снова преломившись, выходит из капли. При этом белый луч распадается на цветные. Но от каждой капли мы сможем увидеть лишь один какой-нибудь цветной лучик, остальные, рассеявшись, пойдут выше или ниже глаза наблюдателя. Верхние капли пошлют красные лучики; от капель, которые находятся несколько ниже, будут отражены оранжевые, от еще ниже расположенных капель — желтые и так далее, и, наконец, нижние капли дадут фиолетовые цвета. Отраженные лучики соседних капель сливаются и образуют общую цветную полосу. Но поскольку капель великое множество и находятся они на разной высоте, то мы и созерцаем сразу большую гамму цветов в виде хорошо обозначенных полос.

Но тут следует оговориться. Наблюдателю видны цветные лучики, идущие от тех капель, которые располагаются по окружности на равном расстоянии от него и от солнца. Этим, в частности, объясняется форма радуги в виде дуги. Когда Солнце стоит высоко на небе, величина дуги у радуги меньше, при низком положении светила радуга занимает больше места на небосводе. Если взлететь на самолете высоко над землей, можно увидеть изумительное по своей красоте зрелище — не дугу, а полный круг радуги. Его не раз наблюдали люди, поднимавшиеся ввысь на воздушных шарах и самолетах.

Вы видели радугу много раз и, конечно, обратили внимание на то, что она иногда бывает очень яркой, а другой раз какой-то тусклой и даже едва заметной. Это тоже имеет свои причины.

Если дождевые капли крупные, диаметром в 1–2 миллиметра, то на небе видна очень яркая радуга: в ней особенно четко выделяются красная, фиолетовая и голубая дуги.

Когда капли по своим размерам значительно меньше, например от 0,2 до 0,3 миллиметра, то радуга утрачивает яркость красной дуги, ее не видно или почти не заметно.

А что «произойдет, если капельки будут еще меньше, скажем, от 0,08 до 0,1 миллиметра? В этом случае мы увидим бледную радугу с хорошо видимой лишь фиолетовой полосой.

Капельки-крошки, диаметр которых не превышает 0,05 миллиметра, не могут посылать четкие цветовые сигналы, и если яркие лучи освещают их скопления, тогда видна… белая радуга.

Может быть, вам приходилось когда-нибудь видеть белую радугу? Она возникает, например, если ослепительный луч автомобильной фары прорезает впереди дымку или туман. Белую радугу приходилось видеть во время сильных морозов, когда мельчайшие капельки воды находились в воздухе в переохлажденном состоянии.

И вот еще что требует разъяснения. Дождевые капли подвижны. Они не висят в воздухе, а непрерывно падают. Поэтому и отраженные ими лучи все время меняют направление.

Так почему же мы видим радугу не в виде мигающего светового явления, а как бы застывшей на небе?

Все дело заключается в удивительной способности наших глаз сохранять в течение короткого времени зрительное впечатление. На этом, в частности, основывается кино. Когда смотрят фильм, то видят на экране ряд неподвижных кадров, сменяющихся примерно через 1/20 секунды. Сливаясь вместе, они дают иллюзию движения.

Радуга — то же «небесное кино». Капли посылают нам разные отраженные цветные лучики: одна — красный, другая — оранжевый, третья — голубой и т. д. Через мгновение место ушедших заняли другие капли, они тоже послали свои цветные сигналы и, снизившись, уступили место другим каплям. И пока этот процесс продолжается, мы видим радугу на небе.

Бывает так: любуешься красавицей радугой и вдруг обнаружишь над яркой гигантской полосой скромную, едва заметную, другую дугу-радугу. А иной раз на небе в виде концентрических кругов сияют две или даже несколько радуг.

Этому тоже найдено объяснение. Двойная радуга возникает, когда солнечные лучи отражаются и в каплях, которые находятся выше тех, которые образуют основную, радугу.

Три-четыре радуги одновременно — очень редкое явление, но оно бывает. Например, жители Ленинграда в течение 15–20 минут наблюдали 24 сентября 1948 года, как между 6 и 7 часами вечера над Невой раскинулись одновременно четыре радуги. Наружная, основная, радуга была яркой, цветастой, а остальные казались узкими и бледными, потому что образовались не от прямых солнечных лучей, а от отраженных водной гладью Невы.

Радуга не только дневное, но и ночное явление. Ночью не так просто можно увидеть ее, потому что в это время она сияет значительно реже, чем днем. Когда после дождя сквозь окна в тучах пробиваются лучи лунного света, на небе можно увидеть цветную дугу.

Еще более редко радуга наблюдается в зимнее время, и тот, кому посчастливилось насладиться этим чудесным видением, запомнит его на всю жизнь, потому, что в холодные зимы оптические явления в атмосфере особенно красочны и ярки.

Зимней радугой любовались москвичи утром 4 февраля 1966 года. Ее видели в районе Измайловского парка.

Писатели и поэты в своих произведениях нередко явление радуги используют в качестве светлого и прекрасного образа, предвещающего собой нечто доброе, какие-то хорошие перемены.

Пожалуй, наиболее ярким примером этому может служить повесть Ванды Василевской «Радуга».

Зима 1941/42 года была суровой. На территории европейской части нашей страны наблюдались лютые морозы. Очень холодно было на Украине. В эту зиму на небе не раз появлялись воздушные призраки — гало, столбы, радуга. Они приковывали к себе внимание населения, изнемогавшего под игом немецких захватчиков на временно оккупированной части Украины.

То были жестокие, страшные дни. Люди голодали и мерзли. За малейшую провинность грозила смерть. На столбах улиц висели окоченевшие тела замученных советских патриотов.

И писательница привлекла светлый и радостный образ радуги в качестве предвестницы освобождения.

Прошло немного времени, и доброе предзнаменование сбылось. Враг был изгнан. Советские люди вновь стали свободными.

 

ВОЗДУШНЫЕ ПРИЗРАКИ

Грозные видения. Свидетельство летописца. Кресты на небе. Светила в ореолах. Тени-великаны. Загадочные видения. Проделки коварной Морганы. Встречи с «Летучим голландцем». Зеленый луч.

Солнце согрело эту старую, зябкую по ночам землю, и теперь повсюду полетели миражи. Телеграфные столбы почтового тракта ушли от нас, колыхаясь, как караван верблюдов… С воды поднимается птица и летит нам навстречу… И вдруг — будто сдунуло. Ни озера, ни птицы, ни верблюда — все будто рукой сняло…
М. Пришвин

«Дрожащей рукой царь Иван отодвинул занавес. Испуганными глазами взглянул на небо. Лицо его перекосилось от ужаса: на небе, в темной вышине, застыло крестообразное небесное знамение… Опираясь на посох, вышел царь на Красное крыльцо наблюдать дивное видение… Долго молча смотрел он на небо, усеянное густой звездной россыпью, и на этот таинственный крест, смутно проступавший в небесной глубине, и вдруг, зашатавшись от слабости… прошептал: «Вот знамение моей смерти, вот оно…» (Костылев В. И. «Иван Грозный».)

Что же это было за видение, так испугавшее царя Ивана? Действительно ли оно служило «божьим знамением», предвещающим ему неизбежную гибель?

Ученые объединили одним названием гало, или галосы («галос» по-гречески — круг для молотьбы хлеба), светящиеся круги, дуги, венцы, полосы, столбы, кресты, иногда возникающие на небе.

Эти необычные явления всегда привлекали внимание людей. И, пожалуй, ничего удивительного нет в том, что гало, достигающие иногда внушительных и даже грандиозных размеров, вызывали не только удивление, но и страх, а подчас и неподдельный ужас.

Особенно страшными казались светящиеся кресты и столбы. Люди видели в этом недоброе предзнаменование, предвещавшее голод, войны, мор, наводнения. Даже историки прошлых веков, которые, казалось бы, должны были быть людьми совершенно объективными, и те находились в плену предрассудков. Почти каждый случай появления на небе необычного вида гало они непременно пытались связать с каким-либо событием того времени. Вот несколько исторических примеров.

«…Началась сеча великая. 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. Храбры были ратные люди, но половчане клином перегородили поле. Отступило русское войско, и великий князь Северской Игорь Святославович был взят в плен ханом половецким…» — так говорится в выдающемся памятнике древнерусской литературы XII века «Слове о полку Игореве», повествующем о походе русских дружин против половцев в 1185 году. Появление гало было расценено как роковое предзнаменование.

Вот другой исторический эпизод, когда подобное «знамение» сыграло положительную роль и предотвратило излишнее кровопролитие.

В 1551 году войска испанского короля Карла V окружили железным кольцом прусскую крепость Магдебург. Осада длилась уже более года. Мориц Саксонский, командующий испанскими войсками, не раз предлагал защитникам крепости прекратить сопротивление и сдаться, обещая сохранить жизнь пленным. Но всякий раз осажденные отвечали отказом, предпочитая умереть в бою или от голода, чем сдаться на милость поработителям. «Бог за нас, — говорили они, — уходите с нашей земли!»

И «бог» действительно «сработал». Когда Мориц Саксонский отдал приказ подготовиться к решительному штурму Магдебурга, в небе появилось три ярко сиявших солнца, соединенные светлыми полосами.

Это было так неожиданно и необычно, что суеверные испанцы не рискнули идти на штурм. Испугался и сам командующий войсками. «Действительно, бог помогает им», — сказал он и дал приказ снять осаду.

Интересный случай произошел в 1816 году в районе французского города Лиона, когда над Солнцем возникло неполное гало — большое светлое пятно, весьма напоминавшее по своей форме треугольную шляпу, которую носил Наполеон. И тотчас же среди народа распространились слухи о «божьем знамении», возвещавшем в скором времени возвращение к власти низложенного императора.

А теперь мы приведем несколько описаний сложного вида гало, «очищенных» от разных нелепостей.

Сохранились воспоминания о редком гало в Петербурге 29 июня 1790 года.

Явление началось примерно часов в 8 утра и продолжалось в течение пяти часов. Зрители видели, как вокруг Солнца появились два цветных радужных круга — один малый, а другой большой. Сверху и снизу к ним примыкали блестящие полудуги. В средней части параллельно горизонту через Солнце и радужные круги проходила белая полоса. В местах, где она пересекала малый круг, сияли ложные солнца; их стороны, обращенные к Солнцу, были красны, словно раскаленное железо, а в противоположные стороны от них протянулись светящиеся полосы — длинные и узкие, будто лезвия огненных мечей. На белой полосе против Солнца сияли еще три ложные светила, а шестое ложное солнце восседало на верхней части малого круга.

Подобные диковинные гало видели 6 мая 1928 года жители города Белого Смоленской области, а в октябре 1956 года — обитатели Кременчуга Полтавской области.

Поистине фантастическое зрелище можно было видеть 27 января 1954 года у метеорологической станции Фихтельберг в Саксонии. Здесь при низком стоянии Солнца и безоблачном небе наблюдалось роскошное гало с кругами, дугами, несколькими псевдосолнцами и светящимися столбами. Нижняя часть гало проектировалась на заснеженный склон горы Кейльберг, и это придавало особенную красоту всему ансамблю воздушных призраков.

Необычные видения представились обитателям Варшавы вечером 12 января 1947 года. Из плотной завесы облаков, сплошь закрывшей небо, падали крошечные льдинки. И тогда от уличных фонарей и в ярком свете прожекторов поднимались ввысь хрустальные светящиеся столбы или ажурные кружевные полосы. Это редкое оптическое явление — игра света в падающих кристалликах льда — было полно очарования и прелести.

Сплошь и рядом случается так, что на небе видно не все гало целиком, а лишь какая-нибудь его часть. Светлое пятно над Солнцем, которое суеверные люди принимали за корону, а один раз даже за треуголку Наполеона — это верхняя видимая часть гало-круга, а световые пятна по бокам — вертикальные его отрезки. Светлые отростки по обе стороны от Солнца — части световой полосы, пересекающей светило.

Бывает, что вместо кругов и ложных солнц на небе появляются светящиеся столбы. Иногда сияет такой столб на небе, и вдруг с ним происходит превращение: удивленный зритель видит на том же месте крест.

Столб — это красочная полоса, простирающаяся вертикально вверх и вниз от светила. Она бывает белой или расцвеченной яркими красками — красной, желтой, оранжевой. Чаще всего столбы можно увидеть в зимнее время, когда Солнце еще невысоко поднялось над горизонтом. Они нередко сияют и после того, как светило спряталось за горизонт. Бывают и такие случаи, когда столбы появляются перед восходом, как бы предвещая появление дневного светила.

Не раз бывало, что крест имел форму рыцарского меча с короткой ручкой-перекладиной и длинным лезвием. А когда видение рисовалось на фоне вечерней зари, «меч» казался кроваво-красным. Это и породило свидетельства очевидцев и летописцев, утверждавших, что видели на небе «окровавленные мечи».

Причины появления креста довольно просты. Когда Солнце скрывается за горизонтом, над ним иногда возвышается длинный светящийся столб. Он пересекается вверху с видимой частью гало-круга, что и дает эффект небесного столба. Двойной крест появляется, когда горизонтальная белая полоса пересекает видимые вертикальные части гало-кругов; в этих случаях по обе стороны от светила возникают по одному-два креста.

Теперь уже вам будет понятно, что за видение предстало перед Иваном Грозным.

Итак, гало — световое явление, способное принимать простые, сложные и совершенно удивительные диковинные формы.

Что же это за явление и почему оно происходит?

Для возникновения гало необходимо, чтобы в атмосфере была легкая пелена из прозрачных или полупрозрачных перистых или перисто-слоистых облаков высокого яруса. Когда мы смотрим на Солнце, нам кажется, что оно подернуто легкой дымкой.

Эти облака состоят из мельчайших кристалликов, свободно плавающих в атмосфере. Большинство крошек-льдинок имеет форму шестигранных столбиков. Солнечные лучи, встречая на пути кристаллики, преломляются в них, как в призме, или отражаются от их граней, как от зеркала.

Кристаллики располагаются в атмосфере в трех положениях: как угодно, то есть беспорядочно, вертикально или горизонтально по отношению к горизонту. От того, какое они занимают положение, паря в воздухе, очень сильно зависит, что за видение может возникнуть на небе.

Если ледяные крошки пребывают в хаотическом положении, вокруг Солнца и Луны могут появиться круги, если ориентированы вертикально — ложные солнца, а при горизонтальном их простирании — дуги.

Вы уже знаете, что, проходя через призму, световой луч раскладывается на цвета спектра. В таком случае роль призмы выполняет ледяной кристаллик. В наши глаза попадают лучики от некоторых кристалликов, расположенных вокруг Солнца по окружности. Вот потому кольца, в которых заключено светило, и приобретают окраску цветов радуги.

Когда Солнце скрывается за горизонтом, то кристаллики, находящиеся в горизонтальном положении, продолжают отражать его лучи, и тогда мы иногда видим на небе световой столб.

Сложное же гало образуется, пока кристаллики «работают» во всех своих положениях, посылая вокруг преломленные отраженные лучи.

Не приходилось ли вам в туманные дни видеть Солнце в цветном наряде или Луну ночью в столь лее красочном убранстве? На цветные или светлые кольца-«венцы», возникающие иногда у светил и крупных звезд, люди уже давно обратили внимание.

Венцы, как и гало, тоже своеобразное оптическое явление в атмосфере. Они часто имеют радужную окраску, но расположение цветов в кольцах совсем иное, чем у радуги, обратное. Внутренняя часть венцов голубого цвета, а наружная — красного. Кольца могут быть разной величины и яркости. Они либо тесно примыкают к светилу своим внутренним краем, либо отстоят от него на небольшом расстоянии.

Бывает, что у венцов отсутствует круг красного цвета, тогда все кольцо приобретает голубовато-белое сияние.

За венцами ученые много наблюдали и вот что выяснили. Самыми яркими и красивыми они бывают тогда, когда Солнце или Луна задернуты завесой из полупрозрачных перисто-кучевых или перисто-слоистых облаков. Если капельки или ледяные кристаллики, из которых состоят эти облака, очень малы, то венцы хорошо развиты и прекрасно видны на небе. Если же капельки большие, венцы получаются малых размеров и нередко почти незаметны.

Как же они образуются? Белые солнечные лучи, встречая на пути препятствие, отклоняются в сторону и разлагаются на цветные лучи. Это явление называется дифракцией света. В нашем случае такими препятствиями служат мельчайшие капельки воды и ледяные крошки-кристаллики.

Любопытно отметить, что если облако состоит только из кристалликов льда, венцы приобретают радужную окраску, они тогда очень красивы. Если, наоборот, в облаке преобладают капельки воды, венцы окрашены более скромно.

И еще одна особенность: чем крупнее капельки и кристаллики, тем меньше размеры венца. Это дает возможность даже предсказывать погоду: венец уменьшается — ожидай осадки, увеличивается — погода будет хорошая, а зимой — очень морозная; недаром в народе говорят: «Солнце в рукавичках — к морозу». А когда якуты и ненцы видят Луну, обрамленную венцом, то говорят так: «Луна уходит в чум — мороз будет!»

Между прочим, явление венца можно очень просто воспроизвести самому в домашних условиях. Для этого в месте, где скопилось очень много водяных паров, например в ванной комнате или в бане, зажечь электрическую лампочку. Тогда вокруг нее можно увидеть радужный ореол. Это и есть венец в миниатюре.

Если вам приходится ездить зимой в трамвае, посмотрите как-нибудь вечером через окно, покрытое морозными узорами, на электрические фонари — и вы их увидите тоже в цветном ореоле.

А теперь обратимся к другому явлению.

Слышали ли вы о воздушных привидениях? Не о тех привидениях, которые, как рассказывалось в старинных романах, бродили белыми таинственными тенями под сводами древних замков, говорили загробными голосами и пугали всех, кто с ними встречался (в романах, конечно!). Нет, мы имеем в виду те воздушные призраки, которые люди много раз действительно наблюдали.

Вот какой удивительный случай произошел однажды с французским офицером во время франко-алжирской войны во второй половине прошлого века.

Дело было в Кабилии, на севере Алжира. Отправившись как-то в разведку, этот офицер забрался на высокую скалу и стал осматривать местность. Удостоверившись, что никакой опасности нет, он присел отдохнуть на выступ скалы. О том, что случилось дальше, он рассказывал так: «Небо местами было покрыто туманом, как-то тяжело дышалось… Я встал, чтобы идти дальше, но вдруг увидел перед собой человека, стоявшего на той же высоте, как и я, в 600 метрах. Он смотрел на меня. Когда я пошел к нему, он подвигался ко мне, и я узнал на нем мундир офицера моего полка. По мере того как я шел к нему, незнакомец все приближался, повторяя мои шаги, движения и жесты. Каково же было мое удивление, когда, не дойдя нескольких шагов, я узнал в незнакомце самого себя. Это сходство испугало меня, я протянул к привидению руку, оно сделало то же. Пораженный ужасом, я вскрикнул, и эхо повторило мой крик. Наконец, стыдясь своей слабости, я обнажил шпагу, чтобы броситься на призрак…»

Но никакой дуэли, конечно, не состоялось. Едва офицер сделал несколько шагов вперед, видение исчезло…

Ничего удивительного нет в том, что этот человек, увидев самого себя в виде какого-то призрака, так сильно испугался. Неизвестно, как повел бы себя в таком случае человек, обладающий даже железными нервами!

А все же что произошло на самом деле?

На границе между ГДР и ФРГ высится горный лесной массив Гарц. Самая высокая вершина его — гранитная гора Брокен; она поднимается на 1142 метра над уровнем моря. Эта гора прославилась и стала известной всему миру благодаря тому, что с ней связано много таинственных историй.

На вершине горы до сих пор сохранились следы каких-то руин и беспорядочно разбросаны большие гранитные глыбы. Предания говорят, что здесь некогда обитали колдуны и волшебники. Все здесь считалось заколдованным, волшебным: идолы, высеченные из каменных глыб, ключ, бьющий из расселины, анемоны, растущие по скалам.

Еще одна древняя легенда говорит, что на горе Брокен будто зарождаются немые призраки-великаны. Они могут принимать любой вид — человека, собаки, коровы. Великаны легко передвигаются по небу, а спустившись на землю, уходят из этих мест, чтобы бродить по странам света.

Во всякой легенде есть какая-то доля истины. Не раз по их следам находили запрятанные когда-то и кем-то сокровища, делали важные открытия, раскрывали вековые тайны. Есть доля правды и в этой легенде.

Да, гора Брокен с давних пор и вправду была родиной необыкновенных воздушных видений. Они были так необычны, что у наиболее суеверных людей вызывали страх и ужас. Эти видения даже получили свое название по имени горы — Брокенский призрак. Лишь в конце XVIII века ученому Хауэ удалось постичь причины их возникновения. Дело было так.

Ранним утром в один из майских дней 1797 года Хауэ поднялся на вершину Брокенской горы. Небо было ясным, и лишь на юго-западе его закрывала пелена прозрачных облаков. Повернувшись лицом в ту сторону, Хауэ с удивлением заметил вдалеке человеческую фигуру чудовищной величины. В этот момент порыв ветра чуть не сорвал с него шляпу, и он инстинктивно схватился за нее рукой. Фигура сделала то же самое движение. Хауэ замер от удивления. Потом он и его друзья догадались, что в этом явлении ничего таинственного нет: гигантские воздушные фигуры были их собственными тенями, проектировавшимися на облаках, как на огромном естественном экране.

Со времени исследований Хауэ в литературе не раз появлялись описания Брокенских призраков, наблюдавшихся в разных частях света альпинистами, туристами, пастухами, учеными и людьми других различных занятий и профессий.

Оказалось, что воздушный призрак иногда окружает себя цветными ореолами и кольцами, что он может возникать не только в горах, но и на берегах морей, на далеком севере, среди льдов, и в других местах.

Вот о каком, например, сложном видении рассказывает один из очевидцев:

«Я был поражен необыкновенным блеском тумана, закрывавшего от меня даль. Как раз над моей головой образовалась матово-белая радуга, и в то же время в глубине Этризской пропасти показались ярко окрашенные круги, в центре которых я увидел собственное изображение. Это изображение было окружено бледно-желтым ореолом, за которым следовали круги — красный, оранжевый и фиолетовый. Я позвал одного из своих спутников, для того чтобы полюбоваться Брокенским призраком на вершине горы. Когда мой спутник явился, то обе наши фигуры отчетливо образовались в центре круга, причем тени от наших голов и рук потянулись длинные, темные, передвигавшиеся сообразно переменам наших положений. Если мы, например, протянув руку, двигали пальцами, то от каждого из них шел отдельный луч, двигавшийся, как крылья мельницы…»

Теперь-то уж вы, читатель, вероятно, полностью разгадали все причины появления Брокенского призрака.

Итак, уточним, какова должна быть ситуация, чтобы могло возникнуть столь эффектное видение.

Установлено: призрак — это тень. Она может появиться лишь в том случае, когда человека или какой-нибудь предмет освещают лучи восходящего или заходящего солнца и падают на облака, располагающиеся на противоположной стороне. При этом размеры тени во много раз увеличиваются по сравнению с высотой человека или предмета. Все происходит как в кино, когда маленький кадр занимает весь экран.

Радужные же круги вокруг призраков возникают так же, как и венцы у небесных светил, то есть в результате дифракции солнечных лучей, о чем мы уже говорили ранее.

Если вам приходилось бывать в пустыне, то, возможно, вы видели одно из оптических чудес мира — мираж, видение, которое может иногда сыграть злую шутку с человеком.

В конце XVIII века французские войска под командованием Наполеона Бонапарта (будущего императора Франции) вторглись в Египет и оккупировали большую часть этой страны.

Одна из французских армий в течение долгих дней совершала переход через сыпучие пески Аравийской пустыни. Уставшие после долгих боевых походов, голодные солдаты еле передвигали ноги, проклиная все на свете. Испытывая адскую жажду в раскаленной пустыне, они иногда оживали и с радостными криками стремились к озерам, внезапно появлявшимся перед их глазами. Солдаты видели роскошную растительность на берегах водоемов и беспредельную лазурную гладь воды, почти не колыхающуюся под дуновением ветра.

С криками радости бегут солдаты к манящей воде, чтобы напиться и освежить утомленное тело.

Но что это за наваждение? Казалось бы, сделай еще десяток шагов — и ты уже на берегу озера… Но не тут-то было! По мере приближения берег все отступает и отступает, а на его месте люди видят все тот же песок и камни…

Солдаты видели миражи — обычное явление в пустыне.

Миражи, как и другие оптические явления, вызывали в прошлом у людей самые различные толкования. Одни считали их проделками злых духов, пытавшихся обманом заполучить себе человеческие души; «морями дьявола» до сих пор называют мираж народы северо-африканских пустынных районов. У других такие видения вызывали чувство восхищения; они думали, что видят небесные райские чертоги.

Скольких путешественников манило к себе это чудесное видение, жестокий оптический обман!

Вы, конечно, не раз читали о таких случаях. Описания миражей встречаются в работах многих путешественников, побывавших в пустынных областях земного шара. Вот что, например, писал один из них в прошлом веке: «…в жаркий июльский день мы с приятелем решили съездить верхом на прогулку. Дело было в Алжире, недалеко от моря, в час дня, когда мы ехали не торопясь по узкой тропинке; на повороте ее мы остановились, пораженные открывшейся картиной, которой никак не ожидали. Впереди нас, на песчаном пустыре, склоняясь уступами к морю, стоял громадный город, здания которого резко очерчивались в воздухе. Иллюзия была такая полная, что лишь один разум отказывался допустить реальность видимого нами воочию. Мы хорошо знали, что здесь никакого города нет, так как всего несколько дней назад были на этом песчаном пустынном месте. Мы любовались видением с полчаса».

Моргана… Знакомо ли вам это имя?

Коварная фея Моргана встречала караваны на тропах и заманивала путешественников в глубь пустыни. Это ей легко удавалось. Она показывала утомленным путникам прекрасные дворцы, утопавшие в роскошных тенистых садах, изумительные фонтаны с высоко бьющими в небо жемчужными струями воды, бассейны, наполненные прохладной водой.

Соблазненные красотой и пленительным голосом Морганы, доверчивые вожаки караванов приказывали повернуть верблюдов в сторону, где высились силуэты дворцов и голубели озера.

Но вскоре отчаяние овладевало людьми, ибо прекрасные видения как дым таяли в воздухе и бесследно исчезали. Сбившись с пути, погибали караваны.

Так говорится в сказаниях и легендах, возраст которых исчисляется многими веками.

Отсюда, от этих легенд и произошло название «фата-моргана», означающее особенно сложный вид миража.

Одно время считалось, что мираж может наблюдаться только в пустынях. Теперь уже известно, что это явление возникает в разных частях света и различных ландшафтных зонах — в степи, в горах, на море, на заснеженных равнинах, среди льдов.

На территории нашей Родины миражи бывают в Поволжье, на Украине, в Крыму, в Казахстане, Средней Азии и в других районах. Описание этого явления можно встретить на страницах книг известных писателей. Об этом, например, писали А. С. Серафимович («Город в степи»), А. Н. Толстой («Детство Никиты»), М. М. Пришвин (сб. «Охота за счастьем») и другие мастера слова.

П. С. Воронов, один из участников полярной экспедиции, так характеризует миражи в районе полярной станции Мирный: «… горизонт как бы приближается к наблюдателю, и создается впечатление, что все удаленные предметы стали выше в два-три раза по сравнению со своими обычными размерами. Так, островок Адама, расположенный в двадцати километрах западнее Мирного и, как правило, представляющийся небольшим черным пятнышком, начинает казаться лежащим всего лишь в нескольких километрах от поселка. Вытягиваются вверх удаленные части берегового барьера, и становится ощутимым жуткое величие ледоломов, виднеющихся на берегу бухты Мак-Дональд. Взору открывается не только невообразимый хаос ледяных глыб, но и целые лабиринты разделяющих их бездонных пропастей… В то же время в северной части панорамы, у самой линии горизонта, можно видеть айсберги, сильно вытянутые в высоту, причем иногда такие ледяные горы кажутся даже отделенными от поверхности земли и повисшими в воздухе в перевернутом виде».

Мираж может до неузнаваемости изменить все вокруг. Мелкая кочка, бугорок, кустик, даже небольшой камень вдруг вырастают до гигантских размеров или становятся оборотнем — превращаются в какой-либо другой предмет или живое существо.

Однажды известный полярный летчик Герой Советского Союза М. Водопьянов совершил вынужденную посадку на одном из островов архипелага Земли Франца-Иосифа. Оглядывая местность, он заметил вдали большой черный предмет, напоминавший не то дом, не то склад. Товарищи, которых он подозвал, пришли к единому мнению. «Без сомнения — дом!» — весело сказал Водопьянов и, схватив винтовку на случай встречи с белым медведем, бодро зашагал со своими спутниками по направлению к дому.

Но каково же было удивление всех, когда, приблизившись к «дому», они увидели всего-навсего небольшой камень.

Один из курьезных случаев произошел на Чукотке. К стоянке экспедиции как-то приблизился большой белый медведь. Побежали за ружьями. Но едва успели прицелиться, «медведь» вдруг поднялся в воздух… и полетел. Ошеломленные охотники наблюдали за тем, как летевший крылатый медведь вдруг стал уменьшаться в размерах и превратился в полярную чайку.

Мираж позволяет иногда видеть предметы — горы, строения, целые города, весьма удаленные от места наблюдателя, скрытые от него за линией горизонта.

Иногда жители города Ломоносова довольно отчетливо видят в воздухе Ленинград, расположенный за 40 километров. Свободно можно различить Неву, мосты, здания, улицы.

Очень часто при мираже люди видят перевернутые изображения: город, корабль, деревья, обращенные своей верхней частью — «головой» — вниз. А в других случаях мираж сдвигает изображения вправо или влево.

Итак, мы много говорили о мираже, о его разновидностях, «проделках» и злых шутках, которые он выкидывает с людьми. А теперь пора объяснить, что же это такое.

Слово «мираж» — производное от французского слова «mirer», что означает «отражать, как в зеркале». Это название совершенно точно характеризует существо явления. Только «зеркалом» здесь служит воздух. Солнечные лучи, проходя через воздушное зеркало, порождают все те «чудеса», о которых мы рассказывали выше.

Но здесь нужно иметь в виду одно важное обстоятельство. Воздух — среда неоднородная. Он, словно слоеный пирог, состоит из прослоек с различной температурой, а следовательно, и с разной плотностью, поэтому солнечные лучи, проходя через воздушную толщу, никогда не идут прямолинейно, как некоторые люди ошибочно считают, а искривляются, что называется земной рефракцией. В этом случае не происходит настолько резкого изменения направления луча, чтобы он преломился на границе двух различных сред, например, воздуха и воды.

Поэтому мы никогда не наблюдаем истинного положения всех видимых в поле зрения предметов. Они видны нам с некоторым отклонением. Обычно эти отклонения невелики, и мы их практически не замечаем.

Совсем иначе происходит, когда лучи света проходят через воздушные слои с разной плотностью. Тогда отдаленные предметы кажутся нам приблизившимися, перевернутыми, оторванными от земли, как-то искореженными, то есть мы становимся свидетелями миража.

В природе бывает несколько разновидностей миража. Если слои воздуха, имеющие разную плотность, постепенно перемещаются по отношению друг к другу и граница между ними нарушается, то возникает наиболее сложный и редкий вид миража — движущийся мираж, или фата-моргана.

Одно из самых известных мест в мире, где часто можно видеть сложные миражи, — Мессинский пролив в Южной Италии. Здесь в утренние часы, и особенно при восходе солнца, высоко в воздухе над голубой морской гладью возникают, словно в волшебной сказке, красивые дворцы и замки, но не мертвые, не застывшие, а наполненные кипучей жизнью: то видно, как танцуют там люди-великаны, то шествуют какие-10 гигантские животные и проплывают диковинные растения. И — все меняется: одна фантастическая картина заменяет другую. Потом все пропадает, словно кто-то стирает с неба, как со школьной доски, начертанные изображения.

А теперь расскажем, как возникают отдельные виды миражей.

Представьте себе, что солнечные лучи сильно нагрели земную поверхность. Тогда нижние, приземные, слои тоже нагреются, станут значительно теплее, чем верхние, и плотность их будет меньше. Поэтому лучи света отклоняются от первоначального своего направления — и наблюдатель вместо предметов в их настоящем положении увидит мнимое, перевернутое изображение. Это — нижний мираж; его обычно наблюдают в степях и пустынях. У нас этот вид миража чаще всего бывает в Средней Азии, Казахстане, Поволжье, в Арктике. На севере он носит название морок, в Поволжье, в районе Астрахани — подвод; известен он также как марево.

Народные приметы связывают появление нижнего миража с изменением погоды к лучшему. В зимнее время мираж чаще всего бывает при устойчивой и ясной морозной погоде.

Боковой мираж образуется тогда, когда вертикальные слои воздуха, находящиеся рядом, имеют разную плотность. Это происходит вблизи хорошо нагретых скал или стен каменных зданий. Прилегающий к ним воздух тоже нагревается и становится менее плотным, чем у соседнего слоя. Поэтому лучи, проходя вертикальную границу раздела между различно нагретыми массами, отклоняются и образуют боковой мираж. Вы можете увидеть его сами, если в жаркий день встанете у нагретой стены и посмотрите вдоль нее.

Когда же приземные слои воздуха холоднее и, следовательно, плотнее, чем верхние, то мы можем быть свидетелями верхнего миража: изображение, оторвавшись от земли, повисает в воздухе. Отдаленные предметы кажутся в этих случаях выше и ближе, чем на самом деле.

Этот вид миража бывает преимущественно ранним утром, когда солнышко еще не обогрело землю после ночного охлаждения.

Но чаще всего верхний мираж возникает на море. С его поверхности, особенно в жаркие дни, под действием солнечных лучей испаряются огромные массы влаги. В то же время поверхностные слои воды охлаждаются. Вслед за этим понижается температура слоя воздуха над морем. Значит, создаются условия для возникновения верхнего миража, поскольку верхние слои воздуха значительно теплее.

При явлении верхнего миража люди видят далекие предметы, скрытые за пределами горизонта. Поэтому в поле зрения мореплавателей часто попадают удаленные острова и корабли.

Среди моряков в прошлые века широкое распространение имела легенда о «Летучем голландце».

В основе легенды лежит образ мужественного мореплавателя эпохи великих открытий XV–XVI веков, когда моря и океаны земного шара бороздили парусные суда, ведомые бесстрашными капитанами, привыкшими смело смотреть опасности в лицо. За дерзкий вызов ветрам и бурям он был проклят богами и жестоко наказан: словно морской бродяга обречен вечно носиться по морям и океанам со своим кораблем, наполненным мертвецами, нигде не находя пристанища и отдыха.

По распространенным в те времена поверьям, встреча в море с «Летучим голландцем» означала бурю, кораблекрушение и гибель.

Был ли на самом деле «Летучий голландец»? Нет, в действительности его не было. Каждый раз, когда перед мореплавателем вставало призрачное видение корабля, это было не что иное, как мираж, фата-моргана на море, мнимое изображение какого-то настоящего судна, находившегося от этого места, может быть, за несколько десятков километров.

В наше время в чудеса никто, за исключением самых отсталых людей, не верит. Но однажды произошел удивительный случай, привлекший к себе на короткий срок внимание всего мира.

Современный лайнер-гигант, совершавший рейсы из Европы в Америку, повстречал как-то среди Атлантического океана настоящего «Летучего голландца».

На море в это время штормило. Ветер вздымал большие волны. Но лайнер, не обращая на то внимания, шел быстрым ходом.

И вдруг капитан, а затем матросы и пассажиры с удивлением увидели, как прямо на них, зарываясь носом в пенящиеся волны, на всех парусах мчится неизвестный корабль. Между судами быстро сокращалось расстояние. Было ясно — вот-вот корабли врежутся друг в друга.

И тогда все ахнули: это был «Летучий голландец» — деревянное парусное судно XVI века, на борту которого четко вырисовывалось его имя.

«Летучий голландец»! «Летучий голландец»! — с изумлением и ужасом восклицали люди. — Мы погибли!»

Не веря своим глазам, ошеломленный и бледный как мел капитан в последнюю минуту подал команду изменить курс. Когда оба корабля бок-о-бок прошли мимо друг друга, все видели, как на палубе «Летучего голландца» метались какие-то люди в старинных костюмах, что-то кричали и махали руками, как бы взывая о помощи.

Нет, это не было видением! Все видели это своими глазами.

По прибытии лайнера в порт весть о встрече с «Летучим голландцем» молниеносно разнеслась повсюду. Американские газеты на все лады объясняли эту встречу, придавая ей мистический характер.

Но через несколько дней все разъяснилось. Оказалось, что одна из кинофирм решила поставить фильм о «Летучем голландце». Во время съемок разыгрался сильный шторм и унес «Голландца» далеко в открытое море. Так как корабль не был соответствующим образом подготовлен для плавания в океане, то его и носило по волнам, пока не подоспело спасательное судно.

Слышали ли вы о том, что солнце может «играть»? Об этой особенности дневного светила людям известно с давних пор.

«Того же месяца мая в десятый день в пяток пятой недели на Пасце нецыи видеша рано восходящу Солнцу, бысть на три уела яко и коврига потом же мети мало бысть аки звезда, тако и погыбе, потом опять мало взыде в своему чину», — так записал один из монахов в 1230 году в Лаврентьевской летописи.

Эта запись означает, что во время восхода солнца видели, как оно меняло свою форму — принимало вид ковриги и треугольника, становилось похожим на маленькую звезду, после чего сначала совсем спряталось за горизонт, а затем появилось в обычном своем виде.

Такое действительно бывает в моменты восхода солнца, когда оно «играет» — то поднимется над горизонтом, то спрячется снова, то примет необычную форму, напоминающую геометрическую фигуру (овал, треугольник, прямоугольник) или какой-нибудь предмет (гриб, шляпу и т. д.).

Такую «игру солнца» церковники старались связать с религиозными праздниками — пасхой, троицей, Иваном Купалой («на Ивана Купалу солнце купается»). Но не всегда это получалось, так как солнце часто «играло» не в то именно время, как этого бы им хотелось.

Это тоже мираж, наблюдаемый под всеми широтами. «Игру солнца» можно видеть в южных районах и на севере, на суше и на море.

И наконец, последнее, о чем мы хотим поведать читателю, — о «зеленом луче», чрезвычайно красочном и очень редком у нас воздушном явлении. Дадим слово одному из очевидцев — метеорологу И. Е. Воробьеву, созерцавшему «зеленый луч» в 1935 году на метеорологической станции Арагац, расположенной в горах на высоте 3250 метров над уровнем моря:

«…Такой красоты я еще никогда не видел. Все небо было затянуто облаками. Только маленький клочок лазури в том месте, где солнце собиралось скатиться за зубцы гор, был чист от облаков. Огненный шар уже коснулся вершин хребта, и все небо около него было окрашено в чисто зеленый нежный цвет. Та же окраска лежала на Большом и Малом Арарате, на верхушках всей цепи гор, на облаках, закрывавших долину и лежавших ниже моих ног. Зрелище чрезвычайно пленительное, но, к сожалению, кратковременное. Через пять минут солнце скрылось, и зеленая окраска, лежавшая на всем, быстро растворилась в лилово-розоватом полете сумерек, а в том месте, где погасло солнце, перпендикулярно горизонту вспышкой поднялся неширокий красноватый столб и сразу потух. И все погрузилось в серые густые сумерки».

Это явление более часто, чем у нас, наблюдают в теплых странах: Северной Африке, Мексике, Чили, в районе Средиземного моря и в других местах. Оно происходит в результате дисперсии света.

Толщина атмосферы сильно ослабляет и рассеивает лучи, поэтому часть цветов до нас не доходит или мы их почти не различаем. Мы в это время видим желтые и красные тона из всей гаммы красок. Поэтому при закате солнце обычно представляется нам в виде красного шара.

Но когда воздух на горизонте предельно чист и прозрачен, может наступить время «зеленого луча»: тогда край исчезающего светила меняет желтый цвет на зеленый.

«Зеленый луч» недолговечен. Его жизнь словно вспышка, длящаяся одну-три секунды. И если вы захотите увидеть «зеленый луч», помните о следующем. Когда солнце напоминает красный раскаленный шар, значит «зеленый луч» не появится. Его можно ожидать лишь в случаях, когда светило на подходе к горизонту будет очень ярким и, садясь, почти не изменит свой беловато-желтый цвет. Избегайте смотреть прямо на солнце до тех пор, пока оно не скроется наполовину.

«Зеленый луч» — предвестник хорошей погоды.

И еще советуем прочесть роман Жюля Верна «Зеленый луч», который вам, вероятно, очень понравится,

 

КОГДА СИЯЮТ НЕБЕСНЫЕ ДАЛИ

«Чудо» во время Ледового побоища. «Тихие грозы». Когда полыхает небо. «Конец света». Почему сияют небесные дали? Лучи, не видимые глазом.

Несколько раз видели полярные сияния. Скажу вам, что это необыкновенное и грандиозное по своим масштабам зрелище. Новое и необыкновенное.
Космонавт К. П. Феоктистов

Тяжелое время переживала Русь в XIII веке. Монгольское нашествие разорило страну. Жестокие завоеватели уничтожили много городов, истребили большое число жителей. Воспользовавшись ослаблением Руси, в ее пределы с разных сторон вторглись шведские, немецкие, польские, венгерские феодалы. Но Русь не сдавалась. Она мужественно оборонялась.

В 1240 году немецкие и датские войска захватили русский город Изборск, осадили Псков и взяли его, подкупив бояр. Почти не встретив отпора, неприятель, захватив Тесово, Лугу и Копорье, появился вблизи Новгорода. Окрыленные временными успехами, захватчики считали, что падение великого русского города Новгорода вопрос лишь нескольких дней.

Однако навстречу им уже двигались силы русских во главе с талантливым полководцем Александром Невским.

5 апреля 1242 года на льду Чудского озера произошло грандиозное сражение, вошедшее в историю под названием Ледового побоища.

Перед боем немецкие военачальники построили свои войска в форме «свиньи» — клина; «вбив» его в русскую армию, они тем самым намеревались расчленить ее и уничтожить по частям. Это был испытанный и излюбленный их прием. В головной части и по бокам «свиньи» были поставлены рыцари, с головы до ног закованные в броню. Они-то и должны были играть роль тарана — пробить стену русских латников и сокрушить все на своем пути.

Тактика немцев была известна Александру Невскому. Он разгадал их намерения и решил применить свой маневр: пропустить «свинью» в глубь армии и затем атаковать врага с флангов.

На обширном ледяном поле озера разгорелась жестокая битва… Русские воины сражались героически. «Были сердца у них, как у львов… — отмечает летописец, — …была тут злая и великая сеча для немцев и чуди, и слышен был треск от ломающихся копий и звук от ударов мечей, так что и лед на замерзшем озере подломился и не видно было льда, потому что он покрывался кровью».

И вот в самый разгар сражения темный небосвод на севере стал светлеть, а затем вспыхнул мерцающим пламенем. Длинное лезвие «зеленого луча» на мгновение скользнуло по небу. Но едва луч погас, как из-за горизонта появилась разноцветная дуга. Она ширилась и поднималась и вдруг, словно взорвавшись, рассыпала по небосводу снопы розовых, оранжевых, бледно-зеленых лучей.

«Чудо! Божье знамение!» — просветленно и радостно говорили русские воины, глядя на небо. С удвоенной силой обрушились они на врага, и это решило исход боя.

Ледовое побоище имело огромное историческое значение. Русские земли на северо-западе были освобождены от иноземцев.

Что же это было за явление природы, которое невольно помогло нашим предкам?

Один из летописцев еще в давние времена записал со слов очевидца тех событий, что на помощь Александру Невскому пришло «небесное воинство», «полки божий»; они-де и помогли русским одержать победу в жестоком сражении с вражескими силами.

На самом же деле никакого чуда тогда не случилось. Это было очень сильное полярное сияние, далеко распространившееся к югу. Подвижная игра лучей, переливающихся разными красками, была столь необычной, что монахам и верующим померещились «небесные воинства», якобы даже сходившие с небес, чтобы помочь сражавшимся русским людям. Нужно добавить, что так же могли думать и воины неприятеля — считать, что «божье знамение» предвещает победу им, а не русским.

В холодных странах грозы — редкое явление; зимы там долгие, суровые. Солнце месяцами не появляется на небе (напомним: полярная ночь на полюсах длится 179 дней), и вместо него людям светят лишь луна и звезды. И, как бы компенсируя отсутствие дневного светила, на небе периодически полыхают полярные сияния. Обычно они продолжаются по нескольку часов, но изредка не сходят с небесного свода в течение суток и даже по два-три дня.

В это время кажется, будто тысячи птиц шелестят в воздухе своими крыльями. На самом же деле этот шорох издают мириады крошечных электрических искр. Происходит «тихая бесшумная гроза», когда не слышно громовых раскатов и в воздухе не блещут грозные молнии.

Некоторые люди думают, что полярные сияния возникают только на Севере, и потому нередко можно услышать или встретить в литературе термин «северные сияния». Так называть это явление неправильно, ибо оно с равным успехом наблюдается как в северных, так и в южных полярных и приполярных районах.

Полярное сияние — одно из самых красивых, грандиозных и величественных явлений природы. Богаты и разнообразны его формы. Переливающееся всеми цветами радуги, ярко вспыхивающее и гаснущее, оно представляет собой феерическое зрелище.

«Небо пылало. Бесконечная прозрачная вуаль покрывала весь небосвод. Какая-то невидимая сила колебала ее. Вся она горела нежным лиловым светом. кое-где показывались яркие вспышки и тут же бледнели, как будто лишь на мгновение рождались и рассеивались облака, сотканные из одного света. В нескольких местах еще раз вспыхнули лиловые облака. Какую-то долю секунды казалось, что сияние погасло. Но вот длинные лучи, местами собранные в яркие пучки, затрепетали… бледно-зеленым светом. Вот они сорвались с места и со всех сторон, быстрые, как молнии, метнулись к зениту. На мгновение замерли в вышине, образовали огромный сплошной венец, затрепетали и потухли», — так образно описывает полярные сияния известный исследователь Северной Земли Г А. Ушаков.

Свыше семи столетий отделяют нашу эпоху от исторической битвы на льду Чудского озера. Наука раскрыла тайны этого явления и объяснила его. Но, к сожалению, и в наши дни находятся еще невежественные люди, принимающие полярные сияния за некие «божий знамения».

Может быть, некоторые читатели еще помнят автобиографический рассказ бывшего верующего из секты христиан-баптистов А. Чернова, напечатанный на страницах газеты «Комсомольская правда» 24 августа 1958 года: «Помню такой случай. Однажды ночью (это было весной 1941 года) мать проснулась страшно перепуганная. В глухую полночь на дворе было светло, как днем. Причем заря занималась не как всегда — на востоке, а совсем в другой части хутора — на севере. Мать решила, что наступает конец света, как сказано в евангелии. Недолго думая, она разбудила нас с братом, осенила крестом и стала торопливо рассказывать о страшном божьем суде, до которого остались, возможно, считанные минуты. Мы тоже перепугались и целую ночь не могли сомкнуть глаз. Утром хуторяне стали увязывать невиданное явление с каким-то наступающим большим бедствием. И хотя через два-три дня газеты сообщили о редком северном сиянии, распространившемся и на Воронежскую область, этому мало кто поверил».

Что же это за явление — полярные сияния? Почему они происходят?

Еще М. В. Ломоносов высказал правильное предположение, что небесные сполохи (так называют полярные сияния жители Севера — поморы) в своей основе имеют электрическую природу.

Для подтверждения своих догадок ученый производил многочисленные эксперименты. Он брал стеклянный шар, выкачивал воздух и пропускал через него электрические заряды. «Возбужденная Електрическая сила в шаре, из которого воздух вытянут, внезапные лучи испускает, которые во мгновение ока исчезают, и в то же почти время новые на их места выскакивают, так что беспрерывное блистание быть кажется..» — писал М. В. Ломоносов, наблюдая в миниатюре копию небесных явлений. И он делает необыкновенно смелый для того времени вывод: «… весьма вероятно, что северные сияния рождаются от происшедшей на воздухе Електрической силы…»

Ученые, продолжившие эксперименты М. В. Ломоносова, подтвердили его предположения. Они заполняли полые трубки азотом, водородом, аргоном, неоном и другими разреженными газами и пропускали через них электрический ток. Оказалось, что каждый газ светится по-разному: неон давал красное свечение, аргон — голубое и т. д… В результате этих опытов было научно доказано: полярные сияния в своей основе действительно имеют электрическую природу.

Затем было установлено, что сияние происходит при свечении разреженных газов в верхней части атмосферы, называемой ионосферой. И возникает оно на высоте 80—100 километров от поверхности земли, а в отдельных случаях удалено от нас на тысячу и более километров.

И еще было замечено, что это явление тесно связано с активной деятельностью Солнца. Когда на светиле происходят взрывы, в атмосферу нашей планеты с большой скоростью вторгаются мощные потоки заряженных частиц. Они бомбардируют частицы разреженных газов, входящих в состав ионосферы, и заставляют их светиться-.

Если на светящейся поверхности Солнца — фотосфере — появляется особенно много пятен (это происходит периодически, примерно через каждые одиннадцать лет), то полярные сияния возникают чаще и охватывают обширные пространства небесного свода. В это время их иногда наблюдают жители Москвы, Ленинграда и даже еще более южных районов — Индии, Объединенной Арабской республики и других стран.

Однажды, это было в пятом веке нашей эры, полярное сияние наблюдали в Риме. Оно было кроваво-красного цвета и очень походило на зловещее зарево пожара. Испуганные римляне подумали, что в самом деле горит портовой город Остия, и спешно направили туда воинские части, чтобы бороться с огнем.

Очень сильным было полярное сияние в ночь с 25 на 26 января 1938 года. Его можно было видеть почти всюду на территории нашей Родины, включая Крым и Северный Кавказ, и даже в Африке. Еще раньше, это было 4 февраля 1872 года, сияние охватило почти весь земной шар; такого случая, пожалуй, никогда в мире до этого не было.

Очень яркие красочные сияния наблюдались в январе 1938 года и в ночь с 24 на 25 марта 1940 года, а 20 февраля 1950 года и в сентябре 1957 года чудесными небесными сполохами любовались москвичи и жители многих других городов.

Магнитное поле Земли отклоняет потоки солнечных частиц к полюсам, поэтому полярные сияния возникают преимущественно в холодных полярных районах земного шара. Когда они расцвечивают небо, на нашей планете разыгрываются сильные магнитные бури, нарушающие нормальную работу телеграфа, радиосвязи. Стрелка компаса тоже проявляет крайнее беспокойство — отклоняется от обычного своего положения и сильно колеблется. Так происходит в течение нескольких часов и даже дней. Представьте себе, каково положение капитанов судов, ориентирующихся в пути по магнитному компасу!

Изучая полярные сияния, ученые получают сведения о составе газов верхних слоев атмосферы, о скорости и энергии солнечных частиц.

Нечего и говорить, как это важно для науки и практики в наш век космической эры!

 

БЛУЖДАЮЩИЕ ОГНИ

«Звезды нисходят с неба…» Хитрость Колумба. Как «горел» Саша Степанов. Коронарный разряд. Таинственные огни.

— Видишь ты искры? — спросила меня Изергиль.
М. Горький

— Вон те, голубые? — указывая ей на степь, сказал я.

— Голубые? Да, это они… Значит, летают все-таки! Ну-ну…

— Откуда эти искры? — спросил я старуху.

Мы уже рассказали: молния — мощный и грозный разряд электричества. Но бывают разряды тихие и совершенно спокойные, никому не причиняющие вреда и вместе с тем представляющие собой очень эффектное зрелище.

«С моря поднималась туча — черная, тяжелая, суровых очертаний, похожая на горный хребет. Она ползла в степь… Воздух раздражал нервы странным запахом, щекотавшим ноздри… На месте луны осталось только мутное опаловое пятно, иногда его совсем закрывал сизый клочок облака. И в степной дали, теперь уже черной и страшной, как бы притаившейся, скрывшей в себе что-то, вспыхивали маленькие голубые огоньки. То там, то тут они на миг являлись и гасли, точно несколько людей, рассыпавшихся по степи далеко друг от друга, искали в ней что-то, зажигая спички, которые ветер тотчас же гасил. Это были очень странные голубые языки огня, намекавшие на что-то сказочное…»

Что это были за таинственные огоньки, блуждавшие по степи во время надвигавшейся грозы? Может быть, М. Горький в повести «Старуха Изергиль», откуда мы взяли этот отрывок, кое-что исказил или приукрасил?

Ничего подобного! Это явление давно известно и носит название «огни святого Эльма», или просто «огни Эльма».

Вот какой удивительный случай произошел более двух тысяч лет назад. Карфагенские войска во главе с прославленным полководцем Ганнибалом (ок. 247–183 годов до н.э.) совершали трудный переход через Альпы, чтобы внезапно напасть на римское войско. Вечные снега, ледники, отвесные скалистые стены, глубокие пропасти преграждали путь, изматывали людей. Немало солдат погибло под коварными лавинами и в бездонных ледниковых трещинах. Ганнибал старался воодушевить воинов, вдохнуть в них бодрость и веру в победу. И в этом ему помог совершенно необычный случай.

Однажды во время ночного марша на остриях копий у воинов вдруг ярко засверкали языки пламени. Сначала это были одиночные огоньки, а затем загорелись все копья. Впечатление было такое, словно солдаты несут не оружие, а тысячи ярких факелов. Вокруг стало светло, как днем.

Сначала все испугались. Пробовали тушить «огонь», но безуспешно: пламя не угасало. Более всего казалось удивительным, что оно не обжигало, как обыкновенный огонь, а лишь слегка потрескивало.

Ганнибал быстро сообразил, как использовать создавшуюся ситуацию. Он объявил, что это — «великое знамение», которое подают им боги, предвещая близкую победу.

Необычное видение и слова любимого полководца воодушевили карфагенских воинов. В 216 году до н.э. они при Каннах (на юго-востоке Италии) наголову разбили превосходящее их по численности войско римлян, одержав победу, вошедшую в историю как один из блестящих примеров военной стратегии.

Нечто подобное произошло также во время одного из военных походов выдающегося римского полководца Юлия Цезаря (100–44 годы до н.э.).

Итак, огни святого Эльма… Не правда ли, какое странное название? И конечно, читателю небезынтересно знать, откуда оно произошло.

Для этого совершим путешествие в Италию. На просторной площади одного из небольших городков этой страны в эпоху средневековья стояла церковь, носящая имя ничем не примечательного святого — Эльма. Однако храм пользовался большой известностью не только в стране, но и далеко за ее пределами. Как говорили служители культа, церковь св. Эльма была особенно «угодна богу», и он здесь часто давал народу свои «знамения».

«Знамения» же эти заключались в том, что время от времени крест на остроконечном шпиле вдруг начинал светиться и пылать голубоватым огнем, словно факел. Иногда загорались огни и на шпилях боковых башен.

Ради справедливости нужно сказать, что это явление было весьма эффектным. И когда оно происходило, то на улицах, примыкающих к храму, собирались толпы верующих и просто любопытных людей.

Затем, как правило, разражалась гроза — и видение исчезало.

Служители культа объясняли верующим, что небесные огни — знак того, что бог гневается на них за недостаточное соблюдение церковных канонов и скудность подаяний на «божий дела». И что-де своим «знамением» бог напоминает о страшной каре, уготованной вероотступникам и безбожникам.

На самом же деле ничего «божественного» или сверхъестественного в этом явлении, конечно, не было.

Огни Эльма обычно возникают на высоких остроконечных предметах — шпилях башен и церквей, на громоотводах, корабельных мачтах. По своему виду они действительно напоминают языки пламени, вытягивающиеся вверх до 30–50 сантиметров.

Их часто видят моряки на мачтах судов. «Звезды как бы нисходят с неба и садятся на мачты кораблей…» — так писал на заре нашей эры древнеримский философ Луций Анней Сенека.

Между прочим, и в более поздние времена среди мореплавателей было распространено поверье о том, что святой Эльм такими огнями подает плавающим знак своего расположения. Если его огни загораются на мачтах, значит, плавание окончится благополучно.

Одно из описаний огней Эльма сделано в 1696 году капитаном парусного судна: «Опасаясь бури, я приказал спустить все паруса. И тут мы увидели в разных местах больше тридцати огней. Огонь, который находился на флюгере большой мачты, был более полутора футов в длину. Я послал матроса, чтобы снять его. Взлезши наверх, матрос крикнул нам, что огонь шипит, как ракета из сырого пороха. Я велел снять его вместе с флюгером и принести вниз. Но как только матрос снял флюгер, огонь перескочил на конец мачты, откуда снять его было невозможно. Огонь оставался там некоторое время, а потом начал гаснуть и понемногу исчез».

Поразительнее всего, пожалуй, то, что огни Эльма могут появляться даже на людях, особенно в горных районах. О таких случаях рассказывают пастухи, туристы, альпинисты.

Однажды в летнюю пору на одну из вершин Тянь-Шаня поднималась группа альпинистов. То были люди молодые, веселые. Переговариваясь на ходу, они шутили, подсмеивались друг над другом.

Незаметно приблизилась гроза. На гору надвинулась тяжелая грозовая туча. Где-то неподалеку загрохотало.

Один из альпинистов почувствовал вдруг легкие покалывания в концах пальцев. Затем покалывать стало на голове, зашевелились, встали дыбом волосы.

— Смотрите, смотрите, — испуганно вскрикнула девушка, — Саша Степанов горит!

Все остановились. Действительно, голова Саши была объята голубоватым пламенем. Увидев, что все на него с изумлением смотрят, Саша испугался:

— Ну чего, чего вы, ребята?

Но испуг быстро прошел. Пламя оказалось совершенно безвредным.

Очень скоро засветилась голова у одного, затем у другого, третьего, а там и у всех участников похода. Потом заискрились ледорубы, палки, металлические части снаряжения, словом, холодное пламя буйствовало повсюду. Через некоторое время огненная пляска прекратилась.

В горах огни Эльма наблюдаются чаще летом, а над низко расположенными над морем местами — зимой, и, главным образом, в то время, когда бушуют снежные бури и метели.

Теперь пришло время объяснить, что это за холодное пламя, которое не греет, ничего не сжигает, а только светит, да так, что люди принимают его за настоящее и бросаются тотчас же тушить, чтобы не полыхнул губительный пожар.

Огни Эльма, как и молния, — продукт грозовой деятельности. Это тихие разряды электричества, возникающие обычно перед началом или в разгар грозы, когда в том или ином месте атмосфера сильно наэлектризована. Бывает так, что заряды не могут пробить себе путь через слой воздуха. Тогда и происходит своеобразный, так называемый коронарный разряд, и не молниеносно, а постепенно. Из различных остроконечных предметов начинают вылетать мельчайшие электрические искорки. Их — несчетное количество, и несутся они с большой быстротой, поэтому в восприятии нашего глаза свет их сливается, и мы видим свечение или сияние.

Когда же гроза закончится и накопившееся в воздухе и на земле электричество разрядится, бесследно исчезнут и огни Эльма.

Известны и другие разновидности «огней». Некоторые из них систематически наблюдались в том или ином районе земного шара и там даже получили свое географическое наименование. Известны, например, «огни Уэльса», «огненные духи Марш-Пойнта», «ложные огни Дёрхема», «непонятные японские огни» и т. д.

Марш-Пойнт — небольшой канадский остров в провинции Онтарио, близ Корнуэлла, отделенный от суши небольшим каналом. Однажды ночью жители домов, расположенных на берегу канала, увидели, как на острове замелькали огоньки. Полагая, что это сигналят женщины, проживающие в домике на острове, рано поутру люди отправились к ним на помощь. Каково же было их удивление, когда они узнали, что женщины сигналов о помощи не давали и огней не видели.

Огни на острове после этого появлялись неоднократно. Чтобы посмотреть на их игру, сюда прибывали из разных мест толпы людей, из всей округи. Но так никто и не мог объяснить данного явления, а потому ему придали мистическое значение, посчитав, что на острове резвятся «злые духи».

Все были так напуганы этими «духами», что никто не набрался смелости ступить на остров, чтобы поближе с ними познакомиться.

А если бы смельчаки сделали это, то увидели, что по мере приближения огни стали бы все более и более удаляться от наблюдателя, ибо и это было разновидностью местного миража.

Теперь уже всем известно, что в «таинственных», «огненных духах», «ложных», «непонятных» и разных прочих огнях ничего ни таинственного, ни мистического нет. Чаще всего они представляют собой одну из разновидностей местных миражей или огней Эльма.