Можно бесконечно долго пытаться объяснить, как меняется свет при поляризации, или применять специальные светофильтры, но мы все равно никогда не узнаем до конца, как выглядит поляризованный свет на самом деле. Это можно сравнить с дальтонизмом: человек, видящий мир в черно-белом цвете, никогда не узнает, как выглядят другие цвета. Даже глядя на предмет через цветной светофильтр, дальтоник не сможет представить себе реальный его цвет: он лишь заметит небольшое изменение в контрасте или яркости.
Знали ли вы, что небесный свет – поляризованный? Дело в том, что солнечные лучи многократно отражаются от молекул газов воздуха, кристаллов льда и капель воды. В результате таких преломлений и отражений свет поляризуется.
В древних скандинавских сагах упоминается, что еще тысячу лет назад в плохую погоду викинги ориентировались в море при помощи «солнечного камня». Сейчас предполагают, что так называли исландский шпат – прозрачный минерал с поляризационными свойствами. Когда солнце было скрыто за облаками и тучами, мореплаватели могли увидеть сквозь этот минерал темную полоску на небе в 90 градусах от направления на солнце. Эта полоска – следствие поляризации солнечного света (даже сквозь облака), она наиболее различима в безоблачную погоду, когда солнце стоит достаточно низко. Глядя на небо через поляроидный фильтр, вы увидите, как меняется яркость неба в зените, если поворачивать световой фильтр вокруг своей оси. У горизонта, в направлении 90 градусов от солнца небо будет казаться более темным.
В конце прошлого века норвежский летчик доказал, что можно ориентироваться в небе, использую лишь свойства поляризованного света. Он выполнил полет без применения приборов навигации: вместо них летчик использовал кордиерит – минерал, поляризующий свет.
Удивительно, но советский физик С.И. Вавилов считал, что 30 % людей способны увидеть поляризацию солнечного света в небе – так называемую фигуру Гайдинера, угловая величина которой в 8 раз превышает Луну. Эта суженная в середине полоска с округлыми концами и двумя голубыми пятнышка по бокам (от центра) была названа фигурой Гайдинера в честь немецкого физика, открывшего это световое явление в 1845 году. Если, глядя на небо, вы можете различить едва заметное продолговатое желтоватое пятно в центре зрительного поля, то вы относитесь к числу тех счастливчиков, кому это под силу. Это возможно, если сетчатка глаз покрыта тонкими параллельными волокнами, которые способны частично поляризовать свет. В таком случае ваши глаза обладают большим функциональным резервом, и вы сможете развивать свою способность наблюдать поляризацию.
В завершение нужно сказать, что созерцание неба, будь оно ясным или облачным, обладает терапевтическим эффектом и невероятно полезно для глаз и всего организма.
Тем не менее, лучше всего смотреть на небо утром или вечером, когда солнце не слепит глаза: тогда эти процедуры будут абсолютно безопасны и смогут существенно восстановить зрительные функции.
Несмотря на то, что свойства поляризации света используются с древних времен, сама поляризация как явление была открыта только в 1871 году, а объяснение этому процессу смогли дать только несколько десятилетий назад. Поляризованный свет используют в медицине. До сих пор изучены не все свойства поляризации света.
Образование таких небесных оптических явлений, как радуга или гало, происходит в результате преломления и отражения света – поляризации. Если смотреть на радугу через поляроидный фильтр, вращая его, можно найти такое положение, при котором радуга станет почти невидимой. Свет радуги и гало – оптического феномена светящегося кольца вокруг источника света – сильно поляризован. Теми же свойствами обладают радуга у водопадов и определенные виды северного сияния. Как нам уже известно, поляризованный свет обладает мощным терапевтическим эффектом. Поэтому, заметив на небе радугу, не отрывайте от нее взгляд и рассматривайте ее как можно дольше: это очень полезно для ваших глаз.
Поляризация света происходит не только в результате направленного отражения (например, от поверхности воды), но и за счет диффузного отражения, при котором отражение светового потока происходит под углом, отличающимся от падающего. Поэтому свет поляризуется при отражении от поверхности асфальта или другого покрытия шоссе. В 1905 году русский физик Николай Умов обнаружил любопытный факт: чем темнее отражающая поверхность, тем сильнее поляризуется свет. Поэтому асфальт поляризует свет гораздо лучше, чем, например, бетон. При этом самая сильная поляризация происходит от мокрого асфальта: от воды он блестит и становится темнее.