Феномен: Видения Фаты Морганы
О миражах известно все и ничего. С одной стороны, трудно найти человека, который хоть раз в жизни не видел бы самый простой мираж – голубое озерцо на раскаленном шоссе. Оптики доходчиво, с чертежом и формулами, расскажут об этом явлении. С другой – тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но вот тут у специалистов нет объяснений этому природному феномену. Изучать миражи практически невозможно, ведь они не появляются по заказу. Их хозяйка, Фата Моргана, всегда оригинальна и непредсказуема.
Люди видели миражи начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. Особенно красочные рассказы о миражах Палестины остались от крестоносцев, которым, впрочем, никто особенно не верил. Уж больно любили приврать рыцари о чудесах Востока. Начало научного наблюдения за этим оптическим фокусом совпало с появлением судового журнала, в который детально записывалось все необычное. Откроем старинную книгу «Поденные записки о плавании на северный китовый промысел, содержащие исследования и обретения на восточном береге Гренландии». В ней говорится о большом городе, который наблюдал летом 1820 года командир судна «Баффин», полном замков и храмов, очень похожих на древние строения. Моряк подробно зарисовал это чудесное явление, но свидетельства позднее, конечно же, не подтвердились.
Позже, в 1840 году, жители маленького островка к северу от Англии увидели в небе прекрасные белые здания. Поскольку ничего подобного на их родине не было, то люди сочли это подтверждением сказки о народе фин, обитавшем в хрустальном городе. Видение далекой страны повторилось через 17 лет и висело в воздухе целых три часа.
Но чемпионом по миражам уже давно признают далекую холодную Аляску. Чем сильнее стужа, тем четче и красивее возникают в ее небе видения. Постоянно фиксировать появление миражей в тех краях начали только в XIX веке. Так, в 1889 году местный житель, прогуливаясь близ горы Фэруэтер, что на юго-востоке полуострова, наблюдал силуэт большого города – с небоскребами, высокими башнями и шпилями, храмами, похожими на мечети. Источник миража мог находиться за тысячи километров от Аляски.
Кстати, Аляска и по сей день остается одним из лучших мест в мире для появления миражей. Там даже создано специальное общество по изучению природных оптических явлений, которое выпускает журнал наблюдения миражей, а туристов из Канады и США возят на автобусах полюбоваться, как на ровном океанском горизонте прямо из пучины встают горы, а потом неведомо куда исчезают.
Но для того чтобы увидеть настоящий мираж, совсем не обязательно ехать на Аляску. Если в жаркий летний день встать на шоссе против солнца, то можно заметить, как дорожное полотно в 2—3 километрах от нас как будто погружается в блестящее на солнце озеро. Попробуем приблизиться к «озеру» – оно отодвинется, и сколько бы мы ни шли по направлению к нему, оно неизменно будет находиться в отдалении. Именно эти миражи в древности доводили до отчаяния путников, изнывавших от зноя и жажды. В литературе такой вид миража называют оазисным, или озерным, а не склонные к лирике физики называют его нижним, и сейчас мы поймем почему.
Природа озерного миража изучена в деталях. Солнечные лучи накаляют почву, от которой нагревается нижний слой воздуха. Он в свою очередь устремляется вверх, тут же заменяясь новым, который нагревается и утекает вверх. Световые лучи всегда искривляются от теплых слоев в сторону более холодных. В физике это явление называется рефракцией и известно со времен Птолемея. Лучи от светлого неба близ горизонта, направляясь к земле, загибаются над ней кверху и по наклонной доходят до нашего глаза снизу, точно отражаясь от чего-то над самой землей. Видим мы, конечно, кусочек голубого неба, только ниже того места, где оно есть на самом деле. А эффект блеска и переливов вызван неоднородностью потоков теплого воздуха, поднимающегося от горячей поверхности.
Те же миражи – замки, города и горы, – с которых мы начали свой рассказ, хоть и разнообразнее озерных, но в целом схожи с ними в объяснении. Ученые называют их верхними миражами. В «Метеорологии» Аристотеля приведен характерный пример, как жители Сиракуз видели иногда в течение нескольких часов берег континентальной Италии, хотя до него 150 км. Подобные явления также вызваны перераспределением теплых и холодных слоев воздуха. Уменьшение его плотности с высотой «вынуждает» лучи, отраженные от предметов, находящихся невысоко над горизонтом, искривляться книзу. А физиология нашего зрения такова, что мы всегда видим предмет по направлению последнего отрезка пути светового луча. Поэтому атмосферная рефракция приподнимает предметы, что и позволяет заглянуть за черту горизонта. Если есть мираж нижний и верхний, почему бы не быть боковому? Удивительные явления часто можно наблюдать у хорошо прогретых стен зданий. «Приближаясь к стене форта, сделанной из песчаника, я вдруг заметил, что она заблестела как зеркало и в ней отразились и пыльные пальмы, и верблюды, тащившие на горбах наши пушки», – описывает свои впечатления от Туниса французский офицер Лазар Погю. А голландский астроном и популяризатор науки Марсель Миннарт предлагал такой оптический фокус: «Встаньте у длинной стены на расстоянии вытянутой руки и смотрите на блестящий металлический предмет, который ваш товарищ постепенно приближает к стене у другого конца. Когда предмет окажется на расстоянии нескольких сантиметров от стены, его контуры исказятся, и вы увидите на стене его отражение, как если бы она была зеркальной. В очень жаркий день изображений может быть даже два». Природа этого миража точно такая же, как у озерного. Конечно, лучи света отражаются не от стены, а от примыкающей к ней более горячей прослойки воздуха.