Всё о науке за 60 минут

Во-вторых, положение радуги на небе зависит от того, где находится наблюдатель. Отражения от задней поверхности каждой дождевой капли достигают его глаза только в том случае, если все углы идеально совпадают. Если наблюдатель сделает шаг в сторону, то увидит свет, отраженный от других капель дождя, и радуга окажется для него уже в другом месте. Следствием этого факта является то, что у каждого из нас своя, уникальная радуга. Бывает и так, что вы видите полную радугу, а кто-то другой, стоящий рядом, только частичную. Более того, каждый из ваших глаз видит собственную радугу. Остановитесь на мгновение, чтобы обдумать это, и в следующий раз, когда появится радуга, закройте сначала левый глаз, а затем правый и попытайтесь заметить разницу.

Удивительно, но явление радуги было довольно полно объяснено уже в конце XIII века. Его исследованием независимо друг от друга и примерно в одно и то же время занимались иранский ученый Камаль аль-Дин аль-Фариси и немецкий монах-доминиканец Теодорих Фрейбургский. Они оба использовали сферические стеклянные колбы, чтобы показать путь, который проходит свет внутри капли дождя, и, предположительно, создавали собственные крошечные радуги.

Еще один человек, имя которого часто упоминают, когда речь заходит о радуге, – это Исаак Ньютон. В середине XVII века люди все еще не понимали, откуда берутся ее цвета. Существовало две теории. Поскольку получить радугу можно было самостоятельно, пропуская свет через призму или сферу, некоторые считали, что это они каким-то образом окрашивают свет. Другие уверяли, что белый свет состоит из света различных цветов. На первый взгляд ни то ни другое не казалось таким уж вероятным объяснением. Но в 1666 году в своем доме в Вулсторпе в Англии Ньютон поставил experimentum crucis, или решающий эксперимент. Он разделил солнечный луч на радугу с помощью призмы. А затем использовал линзу, чтобы собрать радужный свет обратно, и сфокусировал его на другой призме. На этот раз из другого конца вышел белый свет. Таким образом Ньютон окончательно доказал, что белый свет состоит из света разных цветов. Мы знаем об этом эксперименте в Вулсторпе из записей, сделанных самим Ньютоном в одном из его дневников. В них он указывает расстояния между оптическими приборами и от отверстия в ставне, через которое солнечный луч пробивался в комнату и концентрировался на дальней стене. Я лично проверил эти измерения в его комнате в Вулсторпе и убедился в точности данных. Представители национального фонда, хранящего эти реликвии, сказали мне, что я стал первым, кто это сделал, но я им не поверил. Хотя это отличная сказка для детей.

В качестве отступления расскажу, что именно Ньютон выделил отдельные цвета радуги, которые мы знаем сегодня, и дал им названия. К примеру, известна ли вам разница между синим и фиолетовым? Вначале цветов было всего пять: красный, желтый, зеленый, голубой и фиолетовый. И уже Ньютон добавил к этому списку оранжевый и синий. Важно отметить, что это дало ему семь цветов и вполне соответствовало его склонности к алхимической нумерологии: семь цветов для семи музыкальных нот и семи планет, о которых тогда знали.

Итак, если вы не из тех, кто останавливается на достигнутом, можете поискать еще одну радугу. Люди часто видят две радуги. В следующий раз, когда на небе появится радуга, посмотрите немного выше этой основной радуги, или радуги первого порядка. Если вам повезет, вы увидите еще и отраженную радугу, или радугу второго порядка. Обычно она более рассеянная и почти незаметная. Настолько, что люди, как правило, ее не видят, хотя зачастую она есть. Ее появление вызвано точно таким же процессом отражения света, как и в случае с основной радугой, за исключением того, что свет внутри каждой капли дождя отражается дважды. Этот второй отскок внутри капли переворачивает цветовую последовательность отраженной радуги, так что красная полоса оказывается внутри дуги, а фиолетовая – снаружи.

Возможно, я хочу слишком многого, желая увидеть сразу две радуги, но мне так нравится это волнение, когда ищешь вторую. К тому же и на этом чудеса не заканчиваются. Существует еще пара малоизвестных фрагментов радуги, на которые стоит обратить внимание. Первый – полоса Александра, названная в честь древнегреческого философа. Она представляет собой затемненный участок на небе между радугами первого и второго порядка. Как только вы увидите ее, ищите то, что многим известно как множественная радуга. Это узкие цветные полоски, обычно зеленые и синие, на внутренней стороне основной радуги. Оба этих эффекта вызываются сложными оптическими отражениями и помехами, и проявляются они только в том случае, если капли дождя обладают похожим размером и равномерно распределены. Как вы можете догадаться, такое случается редко.

Благодарности