Миражи – причины миражей и свидетельства очевидцев

Содержание

Случай между гало и миражем последнего класса

«За Киевом показалось неслыханное чудо: вдруг стало видимо далеко во все концы света. Вдали засинел Лиман, за Лиманом разливалось Черное море. Бывалые люди узнали и Крым, горою подымавшийся из моря, и болотный Сиваш. По, правую руку была видна земля Галичская.

— Что что такое? — допрашивал собравшийся народ, указывая на далеко мерещившиеся на небе и больше похожие на облака серые и белые верхи.

— То Карпатские горы! — говорили старые люди…»

«… Тут показалось новое диво: облака слетели с самой высокой горы, и на вершине ее показался во всей рыцарской сбруе человек на коне с закрытыми очами, и так виден, как бы стоял вблизи».

Н. В. Гоголь «Страшная месть».

Можно ли эти чудеса из гоголевской сказки отнести разряд беспредметной, безудержной фантастики? Оказывается, нет. Что бы ни имел в виду сам сказочник, загримированный под старого пасечника Рудого Панька, «неслыханное чудо, описанное в «Страшной мести», очень похоже на вполне реальные атмосферные явления — миражи (иначе марево, фата-моргана).

Миражи и атмосферные явления

Миражи могут принимать самые разнообразные формы; в отличие от галлюцинаций или обманов зрения они вполне реальны, их видит не один человек, а все собравшиеся, больше том, их бывает возможно сфотографировать.

Прежде чем говорить о причинах, вызывающих миражи, вспомним суть двух известных физических закономерностей.

Световой луч, переходящий из менее, плотной среды в более плотную, пролегает в этой последней всегда ближе к перпендикуляру, опущенному разделительную поверхность (рис. 1-а).

Рис. 1-а.

Преломление светового луча на четкой границе между двумя средами.

Если плотность (или показатель преломления) изменяется не скачком, постепенно убывая или возрастая, то по той же причине путь светового луча искривляется и при этом бывает всегда обращен вогнутой стороной к более плотным слоям среды (рис. 1-б).

Рис. 1-б.

Ход светового луча в среде с переменной оптической плотностью.

Если луч, который первоначально шел, удаляясь от более плотных слоев в сторону разреженных, имеет перед собой достаточно долгий путь, то он может искривиться настолько, что повернет обратно, в более плотную сторону, как бы отражаясь от очередного разреженного слоя.

Это разновидность явления, известного под названием полного внутреннего отражения.

Второе краткое напоминание, которое нужно здесь сделать, – показатель преломления атмосферного воздуха возрастает с повышением его плотности и с понижением температуры.

Поэтому в воздухе световой луч всегда искривляется в сторону более холодных и плотных слоев: этим объясняется, скажем сразу, так называемая нормальная атмосферная рефракция (преломление светового луча), о чем еще будет речь дальше.

Эти два коротеньких замечания помогут нам теперь разобраться в причинах и закономерностях атмосферных миражей. Я говорю «миражей» — во множественном числе, потому, что эти явления как по форме, так и по причинам, вызывающим их, чрезвычайно разнообразны.

В самом грубом подразделении можно разбить встречаемые в природе миражи на три класса.

Классы миражей

Наиболее простые по своему происхождению миражи — это те, которые вызывают больше всего горьких разочарований, а порой доводят и до отчаяния путников в пустыне.

Изнывающие от зноя и жажды люди вдруг видят в 2 — 3 километрах от себя большое, искрящееся солнечными бликами озеро. Они сворачивают с пути, устремляются к нему, но, увы, озеро начинает отступать, все время сохраняя 2 – 3-километровую дистанцию от путников, и в какой-то момент растворяется в воздухе и исчезает.

Французский математик Гаспар Монж, участвовавший в египетской кампании 1798 года, так описал свои впечатления от миража этого класса:

«Когда поверхность земли сильно накалена солнцем и только-только начинает остывать перед началом сумерек, знакомая местность больше не простирается до видимого горизонта, как днем, а переходит, как кажется, примерно в одном лье (лье – 4,5 км) сплошное наводнение.

Деревни, расположенные дальше, выглядят словно острова среди обширного озеро. Под каждой деревней — ее опрокинутое отражение, только оно нерезкое, мелких деталей не видно, как отражение в воде, колеблемой ветром.

Если станешь приближаться к деревне, которая кажется окруженной наводнением, берег мнимой воды все удаляется, водный рукав, отделявший нес от деревни, постепенно суживается, пока не исчезни совсем, а озеро, по виду все такое же, теперь начинается за этой деревней, отражая в себе деревни, расположенные дальше».

«Озерный» мираж в пустыне.

Для того, чтобы своими глазами увидеть этот много раз описывавшийся феномен, вовсе нет надобности ехать в Сахару. Его может наблюдать каждый, даже в Подмосковье, как много раз наблюдал и я.

В жаркий летний день встаньте на железнодорожное полотно или невысоко над ним (особенно хороши для таких наблюдений пути Октябрьской железной дороги, где есть очень длинные прямые участки).

Солнце должно находиться сбоку или сбоку и немного впереди относительно направления железнодорожного пути, вдоль которого устремлен ваш взор. При благоприятствующей погоде вы увидите, что в 2 — 3 километрах от вас рельсы «впадают» в блестящее искрящееся озеро так, словно пути залило наводнением.

Не пробуйте подойти к этому озеру поближе: оно начнет отступать от вас (доколе будет позволять прямизна пути) и не подпустит вас ближе все той же непреоборимой дистанции в 2 — 3 километра. Произойдет все то же самое, что с Монжем в Сахаре.

Мне довелось очень ярким увидеть этот же вид миража в районе севернее озера Балхаш. Был летний знойный день. В 2 — 3 километрах от нашего поезда то возникали, то двоились, потом исчезали в одном месте и появлялись в другом огромные сверкающие озера. Они «сопровождали» нас на протяжении многих километров.

Первый класс миражей. Происхождение миражей этого класса (назовем их «озерными») чрезвычайно просто. Лучи солнца накаляют почву, а в нашем примере рельсы и черный балласт полотна, от них нагревается нижний слой воздуха, этот нагревшийся воздух, разумеется, утекает вверх, немедленно заменяясь новым, который тоже накаляется и подымается вверх…

«Озерный» мираж в Африке.

Если вспомнить правило, по которому световые лучи всегда искривляются от теплых слоев в сторону более холодных, то легко понять, что лучи от светлого неба близ горизонта, направляющиеся вниз к полотну, загибаются над ним кверху и приходят в наш глаз наклонно — снизу (рис. 3), как бы отражаясь от чего-то над самым полотном (это и есть случай полного внутреннего отражения от горячего воздуха).

Рис. 3.

Схема преломления световых лучей при «озерном» мираже.

Трепетание лучей, происходящее от колебаний поднимающихся потоков воздуха, создает полную иллюзию водной поверхности, искрящейся под ветром и солнцем.

Второй класс миражей, к которому мы теперь перейдем, не сложнее первого по условиям своего происхождения, но дает гораздо более разнообразные и впечатляющие эффекты. Этот класс можно было бы назвать классом «миражей дальнего видения». И на него более всего походит «неслыханное чудо», описанное Гоголем.

Жители Лазурного берега Франции (между Ниццей и мысом Антиб) не раз видывали ранним ясным утром, как на безбрежном обычно горизонте Средиземного моря возникает, точно поднимаясь из моря, светлая туманная цепочка гор, в которой бывалые люди без колебаний узнают Корсику.

Расстояние по прямой от мыса Антиб до северной гористой оконечности Корсики — 200 километров, так что о прямой видимости здесь, конечно, не может быть и речи.

На английском побережье, близ Гастингса, иногда можно видеть французский берег, несмотря на то, что при обычном состоянии воздуха кривизна земной поверхности препятствует такой видимости. Из Рамсгета не раз бывал видим Дувр, который обычно скрыт от него грядами холмов.

Как сообщает натуралист Н. Бедиге, «близ Реджо в Калабрии, напротив сицилийского берега и города Мессины, по временам видны в воздухе целые незнакомые местности с пасущимися стадами, кипарисовыми рощами и замками; недолго продержавшись в воздухе, эти миражи расплываются и исчезают».

Подобного же рода миражи наблюдались и с воздушного шара при полетах вблизи от морских берегов: над стеной облаков возникал зеленоватый туман — как бы опрокинутое отражение моря, — и на этом «небесном море» видны были корабли, плывущие мачтами книзу, а килями вверх.

Миражи с появлением опрокинутых предметов, вызываемые опять-таки своеобразным перераспределением теплых и холодных слоев воздуха (рис. 4), описывались нередко.

Рис. 4.

Мираж с опрокинутым изображением.

К таким описаниям относится, пример, любопытное сообщение сына известного мореплавателя Скоресби, сопровождавшего своего отца в полярной экспедиции.

Они плыли па разных судах. Буря разнесла короли далеко друг от друга, и вдруг сын увидел высоко в небе опрокинутое изображение корабля, на котором находился его отец.

Изображение было настолько ясным, что опознать отцовский корабль можно было с абсолютной уверенностью, хотя на самом деле он в это время находился за горизонтом.

Итак, если причина миражей «озерного» класса — извращенные соотношения в атмосфере (горячий воздух внизу, холодный более плотный — над ним), то типические миражи «дальнего видения» происходят при самых обычных условиях, при нормальной атмосферной рефракции, измененной только количественно.

При обычных условиях постепенное уменьшение плотности воздуха с высотой заставляет лучи, отраженные от предметов, находящихся невысоко над горизонтом, искривляться книзу.

Так как мы видим предметы всегда в направлении последнего отрезка луча, приходящего от предмета в наш глаз, то все такие объекты, включая и звезды, кажутся находящимися выше их действительного положения.

Эта нормальная атмосферная рефракция давно хорошо известна астрономам и всегда учитывается ими при определении точного положения небесных объектов. Величина рефракции тем больше, чем ближе объект к горизонту; в округленных цифрах, по Бесселю, она «приподнимает» предметы, находящиеся в 30° над горизонтом, на 1’40’’, в 15° — на 3’30’’, в 5° — на 9’45’’ и т. д., несколько изменяясь в ту и другую сторону за счет колебаний температуры и барометрического давления (рис. 6).

Рис. 6.

Нормальная атмосферная рефракция «приподнимает» предметы. Звезды и планеты кажутся нам выше того места, где они находятся в действительности.

В обычных условиях такого эффекта рефракции недостаточно, чтобы «поднять» над горизонтом Корсику или Дувр и сделать их видимыми издалека, несмотря на кривизну земной поверхности.

Но лишь только по каким-либо причинам убывание плотности воздуха с высотой станет намного круче обычного (например, на определенной высоте над охлажденным морем окажется слой горячего воздуха), это уже приведет к более сильному изгибу лучей книзу и позволит «заглянуть» за геометрический горизонт (рис. 5).

Рис. 5.

Схема объясняющая появление миражей «дальнего видения».

А теперь перейдем к самому интересному, но и самому загадочному третьему классу миражей.

Третий класс миражей. Если миражи обоих описанных выше классов сравнительно просто объясняются законами преломления в средах с переменной плотностью, то для того класса, о котором расскажем сейчас, и по сию пору не найдены удовлетворительные и достаточно полные объяснения.

И название для миражей этого класса чрезвычайно трудно подыскать. Что это за миражи, лучше всего выяснится из нескольких примеров.

«Жители города Буффало в Северной Америке (цитирует Н. Бедиге по газетному отчету года) были недавно очевидцами крайне интересною явления природы.

Около 11 часов утра на западном горизонте показался мираж города Торонто, лежащего в 50 английских милях (миля – 1,609 км) от Буффало. (Эти города разделены озером Онтарио.) Торонто был виден совершенно ясно отчетливо, как на ладони.

Жители Буффало могли различить большие хлебные склады, гостиницы и колокольни; ясно были видны пароходы и парусные суда в гавани Торонто. Через четверть часа тучи надвинулись на удивительную картину, и она постепенно исчезла».

Это случай, когда предметы, отстоявшие от зрителей примерно на 80 километров, были видны крупно, как бы через подзорную трубу. Другие примеры — еще ярче.

В книге «Популярная физика» Эмиля Дэбо (1891 г.) находим описания следующих фактов.

«М. Андро видел в 1852 году с расстояния 40 километров колокольню Страсбургского собора, иллюминованную по случаю празднества. Казалось, что она стоит не дальше, чем в двух километрах.

Изображение было гигантских размеров и настолько ясное, что можно было различить все цвета иллюминации» (рис. 7).

Рис. 7.

Мираж с гигантским силуэтом Страсбургской колокольни.

Колокольня выглядела увеличенной в двадцать раз. Это уже совсем похоже на «чудо», описанное во втором эпиграфе… Вот еще несколько случаев миражей такого же типа.

В 1878 году, во время войны с индейцами, белые в форте Авраам-Линкольн увидели отряд, который только незадолго перед этим покинул форт, марширующим по небу. Случилось так, что через несколько дней весь этот отряд был уничтожен в битве при Литтель-Биггорне.

Солдаты гарнизона, которые видели мираж, истолковали его как грозное предзнаменование.

«Опираясь на свидетельства нескольких лиц, заслуживающих доверия, — пишет К. Фламмарион в своей книге «Атмосфера», — я могу сообщить про мираж, который видели в городе Вервье (Бельгия) в июне 1815 года.

Мираж, который увидели жители города Вервье (Бельгия) в июне 1815 Года. С цветной акварели, сделанной одним из очевидцев миража).

Однажды утром жители города увидели в небе войско, и так ясно, что можно было различить костюмы артиллеристов, пушку со сломанным колесом, которое вот-вот отвалится… Это было утро сражения при Ватерлоо!»

Расстояние между Ватерлоо и Вервье по прямой линии — 105 километров.

Вот два еще более ярких случая, иллюстрирующих ничем не объяснимую «дальнобойность» миражей этого класса.

Как сообщает современный американский метеоролог Джеймс Гордон, в 1920 году служащие небольшой станции Багдад (США, дорога Санта-Фе) видели несколько раз повторявшийся мираж.

К югу от вокзала над высохшим озером появлялся город, отчетливо были видны дома, деревья. Сведуще люди опознали нем небольшой калифорнийский городок Сан-Хосе.

В этом мираже не было бы, может быть, ничего удивительного, если бы не то обстоятельство, что расстояние от станции Багдад до Сан-Хосе — восемьсот километров!

Тот же Гордон упоминает, что на восточном побережье Америки появлялись миражи неизвестных на первый взгляд городов. Изображение было удивительно четким, можно было разглядеть множество мелких деталей, в конце концов были опознаны города Северной Африки.

Гордон с сожалением отмечает, что ни в одном из этих случаев миражи не сфотографированы. Напоследок, самые поразительное из описанных миражей.

Миражи и корабль призрак – «Летучий голландец»

Цитирую со всеми подробностями сообщение Н. Бедиге:

«В ночь на 27 марта 1898 года среди Тихого океана экипаж бременского судна «Матадор» (капитан Геркенс) был немало напуган замечательной фатой-морганой. «Матадор» отплыл 18 февраля из Мельбурна в Вальпарайсо, чтобы там взять селитру для Филадельфии.

Во время перехода через южную часть Тихого океана экипажу пришлось довольно долго наблюдать поразительно странное марево. Прямо на «Матадор» неслось судно, не в опрокинутом виде, как часто бывает при подобных отражениях, а совершенно прямо, стоя на своем киле, отчего иллюзия получалась полная.

В седьмую склянку ночи — иначе, за полчаса до полуночи — вахтенный заметил на подветренной стороне, приблизительно в двух милях, большое парусное судно, борющееся со штормом. Это обстоятельство особенно привлекло внимание экипажа «Матадора», так как океан кругом на огромном пространстве был совершенно спокоен и гладок, как зеркало.

Между тем неизвестное судно, очевидно, напрягало все свои силы в борьбе с разыгравшеюся стихией. Немногие паруса его были поставлены на рифы, и при ярком лунном свете тропиков, когда ночью почти так же светло, как днем, можно было наблюдать, как порою огромные волны перекатывались через нос и, пенясь, бежали вдоль палубы до самой кормы.

Несмотря на то, что вокруг «Матадора» был полный штиль, капитан Геркенс, опасаясь, что неизвестное судно может «принести с собою ветер», распорядился немедленно зарифить все паруса.

Матросы, не будучи в состоянии уяснить себе разыгравшееся на их глазах «сверхъестественное зрелище», столпились на палубе с бледными лицами в боязливом ожидании какой-нибудь страшной развязки.

Между тем «призрачный» корабль внезапно переменил курс и очутился прямо перед бугшпритом «Матадора». Все схватились друг за друга в ожидании, по-видимому, неизбежного столкновения; некоторые матросы пытались броситься за борт.

Но вот загадочное судно опять меняет курс и в кабельтове (кабельтов – морская мера длины, равная 185,2 м) расстояния пересекает курс «Матадора».

В то время как оно на парусах и с натянутыми, как струны, снастями улетело в южном направлении, унося с собою волны и ветер, на «Матадоре» увидели, что яркий свет в капитанской каюте на корме, видневшийся все время сквозь два иллюминатора, внезапно потух, а через минуту исчезло и таинственное судно.

Нечего и говорить о том, что капитан Геркенс и офицеры недолго были в недоумении относительно загадочного явления; зато матросы пережили минуты настоящего панического страха.

Дело разъяснилось, наконец, в порту Колатеа Буэна (Чили); тождественность отраженного судна была установлена, когда капитан Геркенс познакомился в этой гавани с содержанием рапорта одного датского судна, заходившего в Колатеа Буэна за три недели до прихода «Матадора».

По словам рапорта, в ночь на 27 марта, около полуночи, во время сильного шторма, в капитанской каюте произошел взрыв лампы, причем старший штурман получил сильные ожоги. Итак, обе даты совпадали, а из дальнейших справок выяснилось, что мираж, несомненно, был отражением именно этого датского судна.

Ученых уже давно занимает вопрос, как далеко может вообще передаваться воздушное отражение. Когда сличили время и градусы долготы двух судов, оказалось, что расстояние между «Матадором» и датским судном во время появления миража равнялось 930 милям (1 700 км), а из карты за март было установлено, что в описываемое время в той части Тихого океана разразился сильный шторм».

Здесь мы целиком попадаем в область загадок. И по сегодня не высказано даже гадательных соображений, которые пытались бы научно, со здравым смыслом и не отклоняясь от законов оптики, объяснить описанные «сверхдальнобойные» миражи.

А загадка действительно сложная: передача изображения в неуменьшающемся масштабе, да еще и удивительное огибание миражами земной поверхности (а при таких дистанциях, как 800 или 1 700 километров, этой кривизной отнюдь нельзя пренебречь). Одинакова ли причина и природа этих миражей?

Пригодны ли — хотя бы для некоторых миражей этого класса — догадки о каких-то «линзах» из воздуха? Нельзя ли думать, в особенности применительно к нашим последним случаям (Сан-Хосе и «Матадор»), о возможности повторяющегося миража (мираж от миража)?

Казалось бы, только этим и можно объяснить себе видимость корабля в натуральную величину более чем за полторы тысячи километров. Не имеют ли такое же происхождение те миражи, которые объединяются под именем «Летучего голландца» и которые, по крайней мере в известной части случаев, безусловно, не представляют собой один только плод перепуганной фантазии?

С другой стороны, не могут такие случаи, как видение гигантски увеличенной Страсбургской колокольни, быть сближены с теми еще не до конца объясненными атмосферными явлениями, которые метеорологи относят к группе так называемых гало? (Наиболее известно из них знаменитое «Брокенское видение»).

В простейших случаях гало имеют вид одного или нескольких светлых кругов вокруг солнца или луны (рис. 8);

Рис. 8.

Гало, наблюдавшееся 17 июля 1882 года на горе Пик-ди-Миди.

В более своеобразных — видны не только круги, но и силуэты наблюдателей на общем туманном фоне неба (рис. 9).

Рис. 9.

Гало с фигурами наблюдателей, виденное в Андалузии 4 апреля 1883 года.

Наконец, при известных условиях (этот-то вид гало и наблюдался впервые на горе Брокен в Германии) изображение наблюдателей разрастается в колоссальные теневые фигуры на облаках. Каждый наблюдатель видит свою голову, одну из всех, окруженную радужным ореолом, а теневые фигуры всех присутствующих повторяют все их жесты, движения, раскланиваются, снимая шляпы, и т. д. (рис. 10).

Рис. 10.

«Брокенское видение».

Подобный феномен наблюдался и в Швейцарии, с вершин Пилатуса и Риги, и, по сообщению Фламмариона, с воздушного шара, огромный силуэт которого на облачном фоне неба оставил неизгладимое впечатление у аэронавтов.

Случай между гало и миражем последнего класса

Совершенно своеобразный случай, что-то вроде смеси между гало и миражем последнего класса, сообщен письмом в редакцию журнала «La Science ef la Vie» (Наука — это жизнь) в1961 году.

«Однажды летом 1955 года, — пишет читатель М. Жоэль, — между 20.30 и 21 часами я ехал на мотоциклетке по дороге, ведущей к Виши. Почти полная луна четко вырисовывалась на ясном небе, то скрываясь за домами, то показываясь вновь.

И вдруг я с изумлением увидел, что луна стала огромной — диаметр ее увеличился в два с половиной раза против обычного! Она оставалась такою, пока я не проехал с десяток метров, потом столь же внезапно опять приняла свои нормальные размеры.

Заинтересованный этим, я вернулся назад снова, на том же десятиметровом участке, увидал ее такой же огромной, как в первый раз. Походив возле этого места, я убедился, что мираж виден только с площадки размером 10 Х 10 метров и нигде больше.

Увеличенная луна не была сколько-нибудь заметно деформирована, имела палево-желтую окраску, а обычные пятна на ее поверхности выглядели размытыми. На всем последующем пути мираж больше нигде не повторился».

Не приходится удивляться тому, что описания миражей, тем более их зарисовка в печати встречаются еще очень редко. Такие атмосферные явления, как метеориты, шаровые молнии, ославляют после себя какой-то материальный след.

Болиды, например, если они и не долетают до поверхности Земли, бывают видны на огромном пространстве и многочисленными очевидцами. Теперь представьте себе, стечения скольких благоприятных обстоятельств требуется для того, чтобы сведения о мираже — явлении самом по себе нечастом (кроме банальных «озерных») — стали достоянием печати.

Необходимо, чтобы на той сравнительно небольшой площадке, с которой мираж виден, среди очевидцев оказался человек и не суеверный и достаточно культурный, который захотел бы и сумел описать, зарисовать или заснять его.

Наконец, нужно, чтобы в научном учреждении, куда он обратится, поверили, что перед ними не фантазер и не жертва галлюцинации. Вот почему зарисовки и видео миражей так разрозненны и редки.

Профессор Бернштейн Н.