 |
Галина Железняк, Андрей Козка. Загадочные явления природы. Введение. Небеса, полные тайн. «кристалл небес мне не преграда…»
|
|
|
|
Спасибо, что скачали книгу в бесплатной электронной библиотеке Royallib. ru
Все книги автора
Эта же книга в других форматах
Приятного чтения!
Галина Железняк, Андрей Козка
ЗАГАДОЧНЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИРОДЫ
Магия незримых переходов
Мглы туманной над землей весенней,
Огненное золото заходов,
Музыка тончайших светотеней.
Взять, что никогда не уловимо,
Удержать, что в мановенье ока
Изменяется непостижимо
С запада до крайнего востока.
А. Л. Чижевский
Введение
Небеса, полные тайн
Небо всегда хранит тайны.
Высокое, необъятное небо в нашем представлении простирается над Землей как воздушное покрывало. Мы знаем, что небо, точнее, атмосфера имеет свои слои и, все более утончаясь, переходит в безвоздушное космическое пространство. И, тем не менее, вглядываясь в небесную высь, мы представляем себе небо бескрайним. Небо дневное и ночное, небо хмурое и ясное, небо радужное и грозовое, небо разноцветное и перла-мутрово-голубое…
Небо живет своей жизнью, зовет и манит мечтательного человека. А звезды, сияющие в небе, соединяют Землю со всей Вселенной! Небесных тайн очень много. Атмосфера может подарить множество невероятных открытий, а наблюдателем атмосферных явлений может стать каждый.
Человек часто ищет тайны в запредельных мирах. Так устроено наше сознание, что кажется, будто неизведанное находится где-то очень далеко. Однако, оглядевшись, можно обнаружить буквально рядом с нами явления, которые кажутся необыкновенными. Некоторые из них вполне ожидаемы, другие внезапны, третьи опасны, а есть и такие, что не укладываются в наши представления о времени и пространстве…
|
|
|
Но, как бы там ни было, эти явления мы можем описывать, разгадывать их физическую природу, иногда повторять в опытах. Правда, по сравнению с природой наши эксперименты скромны. Многие явления, о которых рассказывает эта книга, в древние времена вызывали мистический страх. Гром, молния, призраки в облаках и огни на концах мачт… Сияющая корона вокруг черного Солнца и кроваво-красная Луна…
Все эти явления связаны с небом. Мир загадочного и непознанного не может обойтись без мира небесного. Атмосфера планеты создает редкие и необычайно интересные явления. Об их природе и пойдет рассказ в этой книге. Читая лекции по аномальным явлениям, астрономии, НЛО, мы неизменно переходили к небесным явлениям в нашей земной атмосфере. Важно научиться понимать то, что видят во время наблюдений очевидцы.
Конечно, мы не одиноки в своем пропагандистском интересе. Энтузиасты и профессионалы помогли представить информацию достаточно полно и широко. Благодарим за кропотливую работу по подготовке материала дипломированного астронома, лектора Владимира Владимировича Кажанова, методиста-астронома с большим стажем лекционной работы Тамару Александровну Сенчук, а также тех, кто своими наблюдениями и исследованиями расширял границы непознанного мира. К этим исследователям относятся: Сергей Арсеньев, Любовь Богословская, доктор физико-математических наук Н. Ф. Вельтищев, Михаил Герштейн, А. Козловский, доктор физико-математических наук Б. Лучков, член Академии информационной и прикладной уфологии
А. Б. Петухов (г. Москва), Игорь Черкасов, Росс Хоффман, а также многие уважаемые нами авторы, к которым мы обращались в процессе работы над нашей книгой.
Мы вместе держим небо в ладонях!
«Кристалл небес мне не преграда…»
К сожалению, некоторые явления в атмосфере происходят редко, но наблюдавшие их не только сами надолго остаются под впечатлением от увиденного, но и делятся информацией с другими. Поэтому в истории сохранилось немало замечательных рассказов о наблюдениях миражей, гало, воздушных призраков, об уникальных радугах, ложных солнцах и лунах и о многом, многом другом. Но прежде чем мы познакомимся с многочисленными проявлениями атмосферных аномалий, давайте узнаем, как устроен небесный свод.
|
|
|
Это понятие пришло к нам из древнейших культур Греции и Рима. Аристотель (384–322 гг. до н. э. ) разработал модель мироздания, которая продержалась в науке почти полторы тысячи лет. Аристотель был учеником великого Платона. В эзотерических источниках Платон называется Великим Посвященным, утверждается даже, что он не был просто человеком, его происхождение связывают с вмешательством космических сил. Миссия Платона на Земле должна была привести человечество к пониманию мира внутреннего и внешнего. Макрокосм и Микрокосм сливаются в Единое пространство мира. Духовное пространство не менее интересно, чем материальное.
Платон в своей философии заложил основы миропонимания целой эпохи, а Аристотель в астрономической картине мира утвердил идею Платона о том, что мир создан вечным и неизменным. Аристотель также ввел понятие эфира. Планета, по Аристотелю, представляла собой некий центр, к которому стремились такие элементы стихии, как Вода и Земля. Огонь и Воздух, напротив, стремились уйти в бесконечность. Но их продвижение ограничивал подлунный мир. По Аристотелю, пространство нашего мира замыкает сфера неподвижных звезд. То есть именно с тех давних времен утвердилось понятие небесного свода.
В средние века философы-схоласты спорили о том, из чего состоит небесный свод. Фантазия подсказывала совершенно неожиданное: и хрусталь, и драгоценный синий сапфир. Для небесного свода выбиралось самое красивое и радующее глаз. Знаменитый ученый-исследователь, художник Леонардо да Винчи в книге «О живописи» писал: «Синева неба происходит благодаря толще освещенных частиц воздуха, которая расположена между Землей и находящейся сверху чернотой».
Такое объяснение, хоть и данное в XV веке, действительно верно. Вся толща атмосферы, освещенная солнечными лучами, производит впечатление светлого купола небес. Но еще долго ученые-естествоиспытатели должны были разрушать представление о неком «кристалле небес». Отголоски размышлений об устройстве мироздания хорошо выражены в строках Джордано Бруно: «Кристалл небес мне не преграда боле. Разрушивши его, подъемлюсь в бесконечность».
|
|
|
Мы не замечаем воздух, он естественно наполняет пространство над планетой. Воздушное покрывало Земли окутывает наши плечи и кажется невесомым, неощутимым. Но убери воздух — и наступит катастрофа. Без воздуха человек сразу начинает задыхаться. Воздух нам необходим жизненно. Но, помимо своей природной значимости, воздушная оболочка планеты может создавать множество оптических эффектов.
Воздух, окружающий нас, бесцветен. Он прозрачнее любой жидкости, прозрачнее самого лучшего стекла. Если толщина воздушного слоя невелика, всего несколько метров, то мы не видим его совсем. Но если толщина слоя достигает нескольких километров, мы видим легкую воздушную дымку. Эта дымка как бы обволакивает удаленные предметы. Голубизна неба связана с огромной толщиной атмосферного слоя и со свойством рассеяния света на молекулах воздуха. В атмосфере происходит два типа рассеяния: молекулярное рассеяние и рассеяние на частицах. Частицы, взвешенные в воздухе, могут быть различны по форме и свойствам.
Почему небо голубое? Этот вопрос возникал у многих наблюдателей. С глубокой древности делались попытки объяснить это явление. Каких только гипотез не выдвигалось в разное время для объяснения цвета неба! Леонардо да Винчи писал: «…Светлота поверх темноты становится синей, тем более прекрасной, чем превосходными будут светлое и темное». Однако такое объяснение не могло быть принято надолго в исследовательской среде, поскольку смешение черного и белого может дать только серые тона, но не цветные. Синий цвет дыма или неба обусловлен совершенно другим процессом.
Когда было открыто явление интерференции, Ньютон пытался применить интерференцию к объяснению цвета неба. Для этого ему пришлось допустить, что капли воды имеют форму тонкостенных пузырей, наподобие мыльных. Но так как капельки воды, содержащиеся в воздухе, в действительности представляют собой полные сферы, то эта гипотеза была отвергнута.
|
|
|
В XVIII веке ученые Мариотт, Бугер, Эйлер предполагали, что голубой цвет неба объясняется собственным цветом составных частей воздуха. Несколько позднее, в XIX веке, установили, что жидкий кислород имеет голубой цвет, а жидкий озон — синий. Но наиболее правильное объяснение цвета неба дал О. В. Сос-сюр. Если бы воздух был абсолютно чистым, то небо было бы черным, но воздух содержит примеси, которые отражают преимущественно голубой цвет. Такими примесями являются, например, водяной пар и капельки воды. В физике XIX века накопилось много данных по рассеянию света в жидкостях и газах. Была обнаружена одна из характеристик рассеянного света, поступающего от небосвода, — его поляризация. Физик Ара-го в 1809 г: открыл явление поляризации и исследовал его первым. Исследованиями поляризации занимались Бабине, Д. Брюстер.
Вопрос о цвете неба был привлекателен для многих физиков. Ученый Брюкке написал работу «Моделирование голубого цвета неба», у Д. Тиндаля есть работа «О голубом цвете неба, поляризации света облачным веществом вообще». Но первым, кто создал стройную и строгую математическую теорию молекулярного рассеяния света в атмосфере, был английский ученый Рэлей.
Он считал, что рассеяние света происходит не на примесях, как это думали его предшественники, а на молекулах воздуха. Первая работа Рэлея была опубликована в 1871 г. В окончательном варианте его теория рассеяния, основанная на электромагнитной природе света, была изложена в 1899 г. в работе «О свете от неба, его поляризации и цвете». Интересно, что полное имя Рэлея — Джон Уильям Стретт, лорд Рэлей III, но его иногда в шутку называли Рэлеем Рассеивающим, а его сын — лорд Рэлей IV — также занимался физикой световых явлений, но он получил другое прозвище — Рэлей Атмосферный.
Вывод теории Рэлея был таков: яркость, или интенсивность рассеянного света, изменяется обратно пропорционально четвертой степени длины волны света, падающего на рассеивающую частицу. Таким образом, молекулярное рассеяние чрезвычайно чувствительно к малейшему изменению длины волны света. Например, длина волны фиолетовых лучей (0, 4 мкм) примерно в два раза меньше длины волны красных (0, 8 мкм). Поэтому фиолетовые лучи будут рассеиваться в 16 раз сильнее, чем красные, и при равной интенсивности падающих лучей их в рассеянном свете будет в 16 раз больше. Все остальные цветные лучи видимого спектра (синие, голубые, зеленые, желтые, оранжевые) войдут в состав рассеянного света в количествах, обратно пропорциональных четвертой степени длины волны каждого из них. Если теперь все цветные рассеянные лучи смешать в таком соотношении, то цвет смеси рассеянных лучей будет голубым.
|
|
|
Прямой солнечный свет, то есть свет, исходящий непосредственно от солнечного диска, теряет за счет рассеяния в основном синие и фиолетовые лучи. Им приобретается слабый желтоватый оттенок, который усиливается при приближении диска Солнца к горизонту. Но вблизи горизонта лучам приходится проходить все больший и больший путь. На длинном пути потери коротковолновых (то есть фиолетовых, синих, голубых) лучей становятся все более заметными, и в прямом свете Солнца или Луны до поверхности Земли доходят преимущественно длинноволновые лучи — красные, оранжевые, желтые. Поэтому цвет Солнца и Луны становится сначала желтым, затем оранжевым и красным. Красный цвет Солнца и голубой цвет неба — это два следствия одного и того же процесса рассеяния. Так теория Рэлея очень наглядно и убедительно объяснила вековую загадку небесных красок.
Законом рассеяния Рэлея объясняется также и еще одно интересное световое явление — голубоватая дымка, которая, как вуаль, окутывает далекие предметы. Атмосферная дымка возникает за счет рассеяния света в пространстве между наблюдателем и далеким предметом. Чем предмет дальше, тем он становится светлее и хуже виден, потому что ярче становится дымка, наложенная на него, и окружающий фон. Дымка, с одной стороны, скрадывает детали предметов, смягчает контрасты между светлыми и темными предметами и тем самым делает их хуже видимыми, а с другой — подчеркивает разницу в расстояниях до предметов. Например, близкий лес выглядит более зеленым и более темным, чем дальний. Благодаря этому становится ясно различимым рельеф местности. Это явление называют воздушной перспективой. В своих работах художники используют факт воздушной перспективы для большей реалистичности пейзажей, которые они пишут. Но в запыленном воздухе далекие предметы становятся невидимыми, как бы скрытыми рассеянным воздухом атмосферы.
Многочисленные и разнообразные световые явления, наблюдаемые в облаках или выпадающих осадках, такие как радуги, глории, нимбы, круги и дуги гало, — все они обязаны своим происхождением рассеянию света. Благодаря рассеянию света в атмосфере переход от дня к ночи и от ночи к дню происходит не мгновенно, а растягивается на некоторый промежуток времени, и мы можем любоваться прекрасными красками восхода или заката.
Ночью Земля продолжает получать рассеянный свет от различных источников. Рассеянный звездный свет поступает от полосы Млечного Пути. Рассеяние света происходит в газопылевых туманностях в межзвездном пространстве нашей Галактики и в других галактиках. Вся наша удивительная и безграничная Вселенная заполнена разнообразными скоплениями вещества, и рассеяние света происходит повсюду. Небо в различные периоды отличается цветом и яркостью.
Цвет неба и его яркость изменяются при поднятии над земной поверхностью. Чем выше мы поднимаемся, тем тоньше слой воздуха над точкой наблюдения, тем синее небо и тем меньше его яркость. На высоте 4–5 тыс. м от уровня моря цвет неба становится удивительно синим. На еще большей высоте, до 10 тыс. км, при полетах на самолетах можно любоваться небом еще более глубокой синевы. В полетах на стратостатах можно достичь высоты 22 тыс. м. Темно-синий цвет неба на таких высотах является вполне закономерным. И, наконец, при полете космических кораблей на высотах более 100 км от поверхности планеты космонавты отмечают черный, бархатный цвет неба. Разумеется, это уже и не небо в нашем понимании, а безвоздушное пространство, космос.
Смотрели ли вы на небо внимательно? Если да, то обязательно обратили внимание на то, что небо выглядит не как полусфера, накрывающая планету от горизонта до горизонта. Оно выглядит как бы приплюснутым по вертикальной линии и широко раскинуто вблизи горизонта. Вспомните: когда небо затянуто облаками, именно тогда оно больше всего напоминает опрокинутую тарелку.
Почему это так важно? Все дело в том, что приплюснутая форма небесного свода приводит к возникновению различных зрительных иллюзий. Объекты, расположенные вблизи горизонта, будто бы увеличиваются в размерах. Так, Солнце на закате и восходе кажется нам огромным. При высоком положении на небосводе, например летом в полдень, Солнце небольшим ярким шаром сияет в небесах. Вечером у горизонта оно будет казаться гораздо больше. Из-за оптической иллюзии наблюдатель невольно завышает размеры всех объектов, расположенных у горизонта. Замечено, что ошибки возникают чаще всего для объектов, находящихся на высоте ниже 35 градусов небесной сферы.
К следующей оптической ошибке следует отнести то, что обычно завышается расположение светил вблизи зенита. Зенит — это точка небесного свода, расположенная над головой наблюдателя. Хотя Солнце в летнее время в средних широтах никогда не достигает зенита, многие считают, что Солнце в полдень располагается в зените. Об этой оптической иллюзии писал еще Аристотель в труде «Метеорологика», но научное объяснение было дано лишь в XI веке арабским ученым Альгазеном.
Как же возникает эта иллюзия? Наблюдая Солнце на восходе или закате, многие видят, какое оно большое. Однако зрительно мы не воспринимаем, что Солнце и Луна находятся на разных расстояниях от Земли, Солнце — в 400 раз дальше. Но все наблюдаемые объекты как бы проецируются на небесный свод, как на экран. Из-за кажущейся сплюснутости неба этот экран оказывается от нас далеким в направлении горизонта и значительно более близким в направлении зенита. Угловой диаметр как Солнца, так и Луны при любом положении на небе одинаков и составляет 32 градуса небесной сферы, а вот линейные размеры при проецировании на близкий экран, например в зените, кажутся маленькими, а при проецировании на далекий экран, например у горизонта, — большими.
Можно легко убедиться, что Луна только кажется большой у горизонта, что это проявление оптической иллюзии. Возьмите три спички, вытяните руку и сложенными спичками закройте диск Солнца или Луны. Сделайте это при высоком расположении светил от горизонта и затем дождитесь, когда можно будет проделать тот же эксперимент со светилом вблизи горизонта. Вы увидите, что объекты не изменили своих размеров. Можно проделать этот эксперимент, и просто закрывая диски светил пальцем.
Эта иллюзия объясняется также явлением перспективы. Известно, что чем дальше от поверхности Земли находится объект, тем под меньшим углом мы его видим. Луна находится на огромном расстоянии (384 000 км) по сравнению с расстояниями до предметов, находящихся на Земле, при ее приближении к горизонту не происходит видимого уменьшения ее размеров. Мы же подсознательно ожидаем, что ее размер при приближении к горизонту должен уменьшиться. Поскольку этого не происходит, то у нас создается впечатление, что Луна становится больше, чем следовало бы. И в этом случае можно проделать эксперимент. Скрутите в рулон бумагу и посмотрите через трубку на Луну вблизи горизонта. Луна тут же уменьшится до обычных размеров. Ведь при таком наблюдении другие предметы у горизонта, уменьшенные эффектом перспективы, уже не видны. А убрав трубку, вы снова увидите Луну огромной.
|
|
|
