Понятие миража как оптического явления

Нижние миражи возникают преимущественно в тех случаях, когда слои воздуха у поверхности Земли (например, в пустыне) разогреты настолько, что лучи света, исходящие от предметов, сильно искривляются. Описав дугу у поверхности, они идут снизу вверх. Тогда можно вдруг увидеть деревья и дома, как будто отражённые в воде. На самом деле это перевёрнутые изображения далёких ландшафтов.

Рисунок 6

мираж фата-моргана боковой

Фата-Моргана - сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдалённые предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Для этого, самого загадочного вида миражей убедительных объяснений пока не найдено. Но, существует множество теорий. И одну из них мы приведем здесь.

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.

Своё название миражи получили в честь сказочной героини Фаты Морганы или, 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.

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.

Один человек в 1852 году с расстояния 4 км видел Страсбургскую колокольню на расстоянии, как ему казалось, двух километров. Изображение было гигантским, точно колокольня предстала перед ним увеличенная в 20 раз.

В марте 1898 года ночью экипаж бременского судна "Матадор" во время перехода через южную часть Тихого океана увидел странное марево. Происходило все это в седьмую склянку ночи, иначе говоря, за полчаса до полуночи. На подветренной стороне появилось судно, борющееся со штормом. Это было очень странно, потому что вокруг "Матадора" вода была совершенно спокойная. Но увиденный с "Матадора" парусник заливали бешеные волны, перекатываясь через него. Капитан "Матадора" Геркинс, несмотря на полный штиль, велел зарифить все паруса, опасаясь, что неизвестный парусник принесет с собой ветер... Между тем парусник приблизился. Его волнами несло прямо на "Матадор". И вдруг судно улетело в южном направлении, унося с собой загадочную бурю, и с палубы "Матадора" было видно, как внезапно погас яркий свет в капитанской каюте. Позже узнали, что в эту же ночь и в это же время одно датское судно действительно попало в шторм, и в его капитанской каюте произошел взрыв лампы. Когда сличили время и градусы долготы двух судов, оказалось, что расстояние между "Матадором" и другим - датским - судном во время появления миража было около 1700 км.

Рисунок 7

Фата-Моргана представляет собой сложный мираж. Для возникновения такого миража зависимость температуры от высоты должна быть нелинейной, температура сначала возрастает с высотой, но с некоторого уровня скорость ее роста уменьшается. Подобный температурный профиль, только с более крутым переломом где-то по середине, может создать мираж с тройным изображением.

"Летучий голландец".

С давних времен ходит легенда о корабле-призраке - Летучем Голландце. Его капитан был осужден за богохульство вечно, носиться по морям и океанам, нигде не бросая якорь. Встреча с этим страшным парусником, по убеждению моряков, предвещала кораблекрушение.

Многие рассказывали, что они своими собственными глазами видели этот корабль. При этом все рассказы были похожи: Летучий Голландец внезапно появлялся перед кораблями, совершенно безмолвный, плыл прямо на них, не отвечая на сигналы, и затем столь же внезапно исчезал в тумане.

Эту старую легенду, наверное, породили верхние миражи. Моряки видели отражения далеких кораблей, которые в обычных условиях не видны, принимая их каждый раз за мистический парусник.

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, атакованный японскими торпедоносцами неподалеку от Цейлона. Расстояние между кораблями на тот момент составляло 900 км.

Итак, если верить этому сообщению, иногда можно увидеть то, что скрыто за далеким горизонтом. Но как это возможно?

Как распространяется свет? Ложка в стакане чая кажется нам сломанной. Почему? Причина заключается в различной плотности воды и воздуха. Переходя из одной среды в другую - из менее плотного воздуха в более плотную воду, лучи света преломляются, изменяют прямолинейный путь, причем отклоняясь в сторону более плотной среды. Это закон физики.

В воздухе лучи света тоже не прямолинейны. Когда луч света из воздушного слоя одной плотности попадает в слой иной плотности, он отклоняется. Чаще всего преломление лучей света в воздухе незначительно, изображения видимых предметов не смещены и заметно не искажены. Но бывает и иначе.

Вот что наблюдал однажды капитан судна недалеко от Северного полюса. Корабль шел среди ледяных торосов и обломков, ледяных полей, искрившихся в лучах ослепительного солнца. Вдруг предметы, находящиеся вдали, поднялись вверх и повисли в воздухе. Перед изумленными моряками возникли огромные ледяные горы, снеговые поля с ледяными торосами, волнистый берег с холмами. Еще более удивительную картину наблюдали в 1878 году американские солдаты из форта Авраам Линкольн. За полчаса до этого миража из форта вышел отряд, а затем его увидели марширующим по небу! Заговорили о том, что отряд погиб, это души солдат. Мистика? Нет!

В воздухе при определенных обстоятельствах образуются "атмосферные зеркала". Один из слоев воздуха приобретает способность отражать лучи света. Так бывает рано утром, когда нижние слои воздуха еще остаются сильно охлажденными от соприкосновения с землей, а верхние слои оказываются более теплыми. При этом один из верхних слоев воздуха начинает отражать от себя, как зеркало, все, что находится на земной поверхности. В таких условиях можно увидеть и то, что находится за горизонтом. В воздухе появляются далекие острова, горы, плывущие корабли. Так один путешественник увидел на берегу моря в Италии перевернутое изображение целого города, висящее в воздухе. Были ясно видны дома, башни, улицы. Пораженный, он поспешил зарисовать увиденное, а затем, пройдя несколько километров, вышел к тому самому городу, изображение которого в воздухе увидел ранее.

Более близкий нам пример: в сорока километрах от Санкт-Петербурга, на берегу Финского залива, расположен город Ломоносов. Санкт-Петербург отсюда обычно виден очень плохо. Однако бывают дни, когда жители города видят его как на ладони. Изображение его появляется в воздухе. Тогда из Ломоносова ясно видно отражение реки Невы, мостов, высоких зданий.

Миражи-оборотни.

Французский колониальный отряд пересекал алжирскую пустыню. Впереди, километрах в шести от него, шла гуськом стая фламинго. Но когда птицы пересекли границу миража, ноги у них вытянулись и слоились, вместо двух у каждой стало по четыре. Hи дать ни взять - арабский всадник в белом одеянии. Командир отряда, встревожившись, послал разведчика проверить, что за люди в пустыне. Когда солдат сам проник в зону искривления солнечных лучей, он, конечно, разобрался, с кем имеет дело. Hо вот же он нагнал страху на своих товарищей! Ноги его лошади стали такими длинными, что казалось, он сидит на фантастическом чудовище.

Рисунок 8

Другие же видения ставят нас в тупик и сегодня. Откроем, например, книгу "Миражи Арктики" Там описывается немало загадочного и, в частности, миражи-оборотни, которые наблюдал шведский полярный исследователь Hорденшельд: "Однажды медведь, приближения которого поджидали и которого все хорошо видели, вместо того, чтобы подойти своею обычной мягкой походкой, зигзагами и, нюхая воздух, соображая, годятся ли ему чужеземцы в пищу, как раз в момент прицела снайпера распустил исполинские крылья и улетел в виде маленькой зеленой чайки. В другой раз, во время этого же санного похода, охотники, находясь в палатке, раскинутой для отдыха, услышали крик возившегося около нее повара: "Медведь, большой медведь! Нет - олень, совсем маленький олень" В то же мгновенье из палатки раздался выстрел, и убитый "медведь-олень" оказался маленьким песцом, который жизнью заплатил за честь несколько мгновений изображать крупного зверя".

Миражи-призраки.

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 и призраки, ученые пока не могут. Здесь больше догадок, чем обоснованных теорий.

Размещено на Allbest.ru