1000 чудес со всего света

Чем выше вы находитесь на земле или в море, тем меньше плотность воздуха. В нормальных условиях плотность воздуха уменьшается с увеличением высоты. Когда свет проходит по поверхности земли, ниже светового луча воздух плотнее, чем выше. Типичное свойство света — то, что он преломляется к более плотной среде, и таким образом луч, перемещающийся по поверхности земли, фактически всегда слегка преломляется вниз и продвигается по чуть изогнутой поверхности земли вместо того, чтобы направиться прямо к небу. Более плотный воздух как бы притормаживает нижний конец луча и тянет его к себе. С другой стороны, человеку представляется, что предмет находится в том направлении, от которого свет достигает его глаз. Таким образом, когда вы смотрите на отдаленный горизонт, то видите предметы, которые фактически частично ниже горизонта. Свет от этих объектов преломляется по кривой, изогнутой поверхности земли или моря и поэтому только кажется, что свет достигает глаза наблюдателя со стороны горизонта.

Многие знакомы с фразой, утверждающей, что когда мы смотрим на солнце во время его захода, то оно в самом деле уже за горизонтом. В астрономии такое явление известно как рефракция: преломление света в атмосфере приподнимает небесные тела на горизонте примерно на полградуса угла.

Очень часто плотность воздуха не меняется равномерно с высотой, а холодный, более плотный воздух и теплый воздух образуют слои разных температур на разных высотах. Движение света в таком воздухе может быть весьма беспорядочным, создавая, таким образом, искаженное изображение пейзажа. Нижний мираж идентичен по структуре: наблюдается всегда только один перевернутый, более или менее сплющенный мираж ниже объекта. Если сам пейзаж красив, то его мираж тоже красив, и они могут вместе распространиться на горизонте вереницей зданий и верхушек деревьев.

Если дело происходит в пустыне, поверхность которой и прилегающие слои воздуха раскалены солнцем, наверху давление воздуха может оказаться большим, лучи станут загибаться в другую сторону. И тогда любопытные явления будут происходить с теми лучами, которые должны были, отразившись от предмета, сразу уткнуться в землю. Но нет, они будут заворачивать кверху и, пройдя перигей где-то возле самой поверхности, уйдут в него. Представим теперь, что такой луч, уже загнувшись, попадает в зрачок путнику, бредущему через пустыню. Но субъективному восприятию предмет (скажем, пальма) будет располагаться в том месте, куда указывает касательная к траектории луча. Соответственно, изображение пальмы будет обратным, словно отраженным в воде. Да и воды кругом разольется немало. Такую коварную шутку сыграет с измученным жаждой путешественником переместившееся в пески небо.

Французский ученый Гаспар Монж, принимавший участие в египетском походе Наполеона, описывает свои впечатления от озерного миража так: «Когда поверхность земли сильно накалена Солнцем и только-только начинает остывать перед началом сумерек, знакомая местность больше не простирается до горизонта, как днем, а переходит, как кажется, примерно в одном лье в сплошное наводнение. Деревни, расположенные дальше, выглядят словно острова среди погибшего озера. Под каждой деревней ее опрокинутое изображение, только оно не резкое, мелких деталей не видно, как отражение в воде, колеблемое ветром. Если станешь приближаться к деревне, которая кажется окруженной наводнением, берег мнимой воды все удаляется, водный рукав, отделявший нас от деревни, постепенно суживается, пока не исчезнет совсем, а озеро теперь начинается за этой деревней, отражая в себе селения, расположенные дальше».

Нижний мираж может наблюдать каждый желающий. Если в жаркий летний день встать на железнодорожное полотно или холмик над ним, когда солнце находится немного сбоку или сбоку и чуть впереди железнодорожного пути, то можно разглядеть, как рельсы в 2–3 км впереди будто бы погружаются в искрящееся озеро — точно пути залило наводнением. Попробуем приблизиться к «озеру» — оно отодвинется, и сколько бы мы ни шли по направлению к нему, оно неизменно будет находиться на одном и том же обманчивом расстоянии.