За гранью привычного

 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.

Многие морепла­ватели и путеше­ственники, обма­нутые видениями в воздухе, искали призрачные земли и города. Но мираж — это не об­ман зрения, а пре­ломленный в ат­мосфере образ су­ществующего предмета, только сильно искажен­ный и потому неузнаваемый.

Свою точку зрения высказывает Алексей САВИН, кандидат физико-математических наук.

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 «Бэффин», 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 По-гю. 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 усидите 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.

Для следующего, самого за­гадочного вида миражей, назы­ваемых фата-морганами, убе­дительных объяснений пока не найдено. Свое название они по­лучили в честь героини бретон­ского эпоса Фаты Морганы, в переводе с итальянского «феи Морганы». Говорят, что она, сводная сестра короля Артура, отвергнутая возлюбленная Ланцелота, поселилась от огор­чения на дне моря, в хрусталь­ном дворце, и с тех пор обманы­вает мореплавателей призрач­ными видениями. Приведем примеры документированных фата-морган, то есть записан­ных очевидцами, не верить ко­торым у нас нет оснований. 3 апреля 1900 года буры — за­щитники Блумфонтейна — уви­дели в небе боевые порядки британской армии, притом так четко, что можно было разли­чить пуговицы на кроеных мун­дирах офицеров. Это было вос­принято как дурное предзнаме­нование. Через два дня столица Оранжевой республики сда­лась. В 1902 году Роберт Вуд, американский ученый, не без основания заслуживший про­звище «чародей физической лаборатории», сфотографировал двух мальчиков, мирно бре­дущих по водам Чесапикского залива между яхтами. Причем рост мальчиков на фотографии превышал 3 метра.

К фата-морганам, без сомне­ния, можно отнести и многочис­ленных «летучих голландцев», которых до сих пор видят море­плаватели. В 11 часов утра 10 декабря 1941 года команда британского транспорта «Вендор», находящегося в районе Мальдивских островов, замети­ла на горизонте горящий ко­рабль. «Вендор» пошел на вы­ручку терпящим бедствие, но че­рез час горящий корабль зава­лился набок и затонул. «Вен­дор» подошел к предполагаемо­му месту гибели корабля, но, несмотря на тщательные поиски, не нашел не только никаких об­ломков, но даже и пятен мазута. В порту назначения, в Индии, командир «Вендора» узнал, что в ту самую минуту, когда его ко­манда наблюдала трагедию, то­нул крейсер «Рипалс», атако­ванный японскими торпедоносцами неподалеку от Цейлона. Расстояние между кораблями на тот момент составляло 900 км.

Каким же образом ученые пытаются объяснить подобные явления?

Если, например, следовать теории Фрайзера-Маха, то для возникновения фата-морган необходимо, чтобы зависимость температуры воздуха от высоты была нелинейной. Сначала температура возрастает с высотой, но с некоторого уровня ско­рость ее роста уменьшается. Подобный температурный про­филь, только с более крутым «переломом», ученые называ­ют воздушной линзой. Существование такого эффекта метео­рологами обосновано, но утверждать, что именно он является причиной возникновения фата-морган, рано.

Достоверно известно и о ми­ражах-призраках. Вот как опи­сывает этот эффект британский метеоролог Каролина Ботли. «Жарким августовским днем 1962 года я собирала цветы. Внезапно в нескольких метрах от себя я увидела фигуру, она дрожала и покачивалась, была довольно массивной. Я в ужасе уронила букет цветов и лишь то­гда заметила, что у призрака то­же был букет цветов, и он тоже уронил его. Это было мое собст­венное отражение. Я так под­робно различала все оттенки, детали, цвет тела, как будто ви­дела себя в зеркале». Несмотря на то, что мисс Ботли известна всей Америке как эксперт по погоде, можно было бы поду­мать, что на сей раз речь уж точ­но идет о галлюцинации. Но в 1965 году американский турист сфотографировал подобный призрак. С тех пор появилось с десяток фотографий миражей-призраков и даже одно люби­тельское видео. Подобные явления обычно возникают ут­ром, в жаркий день, когда от зе­мли еще поднимается пар. Уче­ные считают, что призраки вы­званы не преломлением света, а отражением на редком тумане. Но уверенно говорить о «меха­низмах», создающих миражи-призраки, ученые пока не могут. Здесь больше догадок, чем обоснованных теорий.