О суевериях — всерьез - [54]

Яркой иллюстрацией к сказанному может служить запись в дневнике одной монахини. В январе 1877 года она во время сильного мороза увидела, как на небе по обеим сторонам солнца возникли две золотые чаши, а в чашах — кресты; над солнцем висел серп, лезвие его было синее, рукоятка огненная; само солнце находилось внутри гигантского креста. Женщина наблюдала сложное гало, но религиозная фантазия помогла ей увидеть несуществующие и золотые чаши, и огненный серп.

Между тем данный атмосферный феномен — яркий пример того, как обманчива бывает иной раз внешняя форма того или иного природного явления. Стоит лишь заглянуть в его реальный механизм — и от тайны не остается следа. Так и здесь. Все разновидности гало — как простые, так и сложные — объясняются на уровне физических законов оптики, которые изучаются в средней школе.

Метеорологи уже давно обратили внимание на то, что при гало солнце затянуто дымкой — тонкой пеленой высоких перистых или перисто-слоистых облаков. Они плавают в атмосфере на высоте шести-восьми километров над землей и состоят из мельчайших кристалликов льда, которые чаще всего имеют форму шестигранных столбиков или пластинок.

Атмосфера не знает покоя. И ледяные кристаллики, спускаясь и поднимаясь в потоках воздуха, то, подобно зеркалу, отражают, то, подобно стеклянной призме, преломляют падающие на них солнечные лучи. Некоторые из таких — отраженных и преломленных — лучей могут попадать к нам в глаза. Вот тогда-то мы и видим гало.

Кстати, не всякие перистые облака дают яркое, хорошо заметное гало. Для этого нужно, чтобы они были не слишком плотными (солнце просвечивает), и в то же время в воздухе должно находиться достаточное количество ледяных кристалликов. Случается, что гало возникает при совсем чистом, безоблачном небе. Это значит, что высоко в атмосфере плавает много отдельных ледяных кристалликов, но без облачного образования. Так случается в ясные дни зимой.

…В вышине появился светлый горизонтальный круг, проходящий через солнце и опоясывающий небо параллельно горизонту. Как он возник?

Специальные опыты (их неоднократно проводили ученые) и расчеты показывают: такой круг — результат отражения солнечных лучей от боковых граней шестигранных кристалликов льда, плавающих в воздухе в вертикальном положении. Лучи солнца падают на них, частично преломляются, частично отражаются, как от зеркала, и улавливаются глазом наблюдателя. А тут вступает в права одна особенность зрительного восприятия. Наш орган зрения не может заметить искривления световых лучей. И мы видим изображение солнца не там, где оно находится в действительности, а на линии, идущей от глаз.

Можно сказать, что это очень похоже на то, как мы воспринимаем в зеркале изображение электрической лампочки рядом с ней самой. Ведь каждый из множества находящихся в воздухе вертикально плавающих кристалликов несет нам свое изображение солнца. А у нас в глазах они сливаются в сплошной светлый круг. А рядом — реальное светило.

Другой случай — отражение и преломление солнечного света маленькими кристалликами льда, плавающими в морозном воздухе. Оно порождает светящийся столб. Тут в игре света участвуют ледышки уже в виде пластинок. Нижние их грани отражают лучи скрывшегося за горизонтом солнца, и мы вместо него самого наблюдаем некоторое время уходящую в небо от горизонта светящуюся дорожку — искаженное отражение солнечного диска.

Аналогичным явлением любовался каждый в лунную ночь, стоя на берегу моря или озера. Глядя на лунную дорожку, мы видим ту же игру света — зеркальное отражение луны, сильно растянутое из-за того, что поверхность воды подернута рябью. Слегка волнующаяся вода отражает падающий на нее свет так, что человек воспринимает как бы многие десятки отдельных отражений ночного светила. Из них и складывается воспетая поэтами лунная дорожка.

А обратите внимание в морозный вечер на уличные фонари. Возможно, вы и тут заметите гало, порожденное в изобилии присутствующими в воздухе ледяными кристалликами или снежинками. Гало в виде большого светлого столба может возникнуть и во время снегопада: бывают зимой такие дни, когда снежинки как бы плавают в воздухе, а сквозь неплотные облака упрямо пробивается солнечный свет.

При гало-круге, опоясывающем солнце, «виновниками» служат те же ледяные кристаллики, но шестигранной формы, которые тоже и отражают, и преломляют свет. Большинство солнечных лучей, падающих на микроскопические шестигранники, рассеивается, и мы их не видим. Но некоторые, отраженные льдинками, достигают наших глаз. Такие кристаллики располагаются на небе по окружности вокруг солнца. Все они кажутся нам освещенными. В этом месте мы и наблюдаем радужный круг.

Почему радужный, понять нетрудно. Ведь, проходя через призму, луч света не только преломляется, но и разлагается на спектральные цвета. Оттого внутренняя часть гало-круга и окрашена красным, а внешняя — синеватым цветом. Замечено, что сам он всегда более ярок по бокам. Это потому, что здесь пересекаются два гало — вертикальное и горизонтальное.

И ложные солнца образуются чаще всего именно в месте пересечения. Наиболее благоприятные условия для их появления складываются тогда, когда светило находится невысоко над горизонтом и часть диска нам уже не видна. Какие кристаллики участвуют в этом «представлении»? Ответ на вопрос дали специальные эксперименты. Оказалось, что ложные солнца появляются благодаря шестигранным льдинкам, по своей форме напоминающим… гвозди. Они плавают в воздухе вертикально, преломляя свет своими боковыми гранями.