Зеленый луч над Волгой
Доктор физико-математических наук В. ТИМОШЕНКО.
Луч, подобный
изумруду,
Золотого счастья
ключ -
Я его еще добуду,
Мой зеленый
слабый луч┘
Н. Заболоцкий

Каждый из нас неоднократно видел, как на красном закатном небе скрывается за горизонтом солнечный диск. Характерный цвет заката обусловлен преломлением и рассеянием солнечного света в атмосфере Земли (см. "Наука и жизнь" ╧ 9, 1993 г.). Однако мало кто знает про другое оптическое явление, также возникающее при закате солнца и связанное с распространением света в земной атмосфере, - появление зеленого луча. Это уникальное природное событие можно наблюдать, когда линия горизонта расположена далеко, а воздух кристально чист. В большинстве случаев зеленый луч удается увидеть лишь на мгновение над водной гладью моря или океана и только иногда - в горах. Появление его в средней полосе России - исключительно редкое событие и возможно лишь при удачном сочетании большого числа благоприятных факторов. Автору данной статьи удалось наблюдать и сфотографировать зеленый луч на Волге, в районе Нижнего Новгорода.
Наиболее часто зеленый луч наблюдали моряки во время длительных плаваний и считали, что его появление - хорошая примета, знак удачного завершения путешествия. Люди верили, что тот, кому повезло увидеть зеленый луч, обретет свое счастье. Существует легенда, пересказанная Жюлем Верном в романе "Зеленый луч", согласно которой "тот, кому хотя бы однажды посчастливится увидеть зеленый луч, станет обладателем неоценимого сокровища, имя которому - "сердечная прозорливость". И тогда человеку будут не страшны никакие заблуждения и иллюзии, ибо он сможет без труда читать в собственном сердце и в сердцах других людей". Яркие сине-зеленые цвета вспышки на краю Солнца оставляют неизгладимые впечатления и воспоминания на всю жизнь. Они вдохновили поэта Николая Заболоцкого, наблюдавшего зеленый луч на Балтийском море, на написание стихотворения, строфа из которого взята в качестве эпиграфа к данной статье.
Скептики считают зеленый луч вымыслом или оптическим обманом. Некоторые полагают, что это реакция человеческого глаза, утомленного созерцанием солнца. Именно для последних знаменитый популяризатор науки Я. И. Перельман в своей книге "Занимательная физика" не только подробно объясняет причину природного явления "зеленый луч", но и приводит факты, опровергающие различные заблуждения по этому поводу. Но только в наше время, когда фотографическая техника дает возможность запечатлеть многочисленные случаи появления зеленого луча, сомнения, похоже, должны оставить скептиков.

Причины возникновения этого необыкновенного зрелища можно легко понять, опираясь на знания, полученные в средней школе. Известно, что солнечный свет состоит из набора электромагнитных волн, каждая из которых обладает своей частотой и длиной. Волна определенной частоты воспринимается человеческим глазом как цвет: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый (каждый охотник желает знать, где сидит фазан). Красный цвет обладает наибольшей в данном спектре длиной волны, составляющей около 0,7-0,6 микрометра. Для зеленого и фиолетового цветов длина волны равна примерно 0,5 и 0,4 микрометра соответственно. Несмотря на такие, казалось бы, небольшие различия в длине волны, лучи разного цвета по-разному распространяются в веществе, в частности имеют различные скорости. Зависимость скорости световых волн в веществе от их длины или частоты есть проявление более общей зависимости скорости отклика вещества на частоту колебаний электрического поля в световой волне. В физике такое явление называется дисперсией. В большинстве веществ и сред, в том числе и в земной атмосфере, красный свет распространяется с большей скоростью, чем сине-зеленый. Такая зависимость, называемая нормальной дисперсией, соответствует меньшим показателям преломления для красного света, чем для сине-зеленого. Напомним, что показатель преломления - это величина, показывающая на сколько скорость света в веществе v меньше, чем в вакууме: n = c/v, где с ≈ 3∙108 м/c - скорость света в вакууме.
Второе, что необходимо для понимания явления, это знание закона преломления света. Согласно данному закону, при наклонном падении света на границу сред с различными показателями преломления световой луч отклоняется от первоначального направления распространения, то есть преломляется. При попадании светового луча из области с меньшим значением n, например из вакуума, где n = 1, в среду с большим значением n угол преломления всегда меньше угла падения. Напомним, что оба угла отсчитываются от нормали (перпендикуляра) к границе раздела областей. Так как показатели преломления для волн разной длины различаются, то и углы преломления будут разными, а именно: красный свет будет преломляться меньше, чем зеленый. Это, в частности, служит причиной разложения белого света в спектр при его пропускании через стеклянную призму. Подобное разложение солнечного света в спектр имеет место и в атмосфере Земли. Однако наблюдается оно лишь в отдельных случаях и в особых местах. Так, при заходе или восходе солнца его лучи, видимые наблюдателем на Земле, наклонно падают из космического пространства (вакуума). Поскольку плотность атмосферы нарастает при приближении к поверхности Земли, то и показатель преломления света увеличивается. Свет, распространяясь из космоса к земной поверхности, постоянно преломляется, а значит, и разлагается в спектр, причем, как и в стеклянной призме, меньше всего преломляются лучи красного света. Хотя различие показателей преломления для красного и сине-зеленого световых лучей в атмосфере крайне мало, но на больших расстояниях (сотни километров) эффект их разделения вполне наблюдаем. Именно в этом и состоит причина появления зеленого луча. Действительно, в то время как солнце уже реально находится за линией горизонта и его красные лучи проходят выше наблюдателя, более коротковолновые зеленые лучи, отклоненные сильнее, можно увидеть. Конечно, голубые, синие и фиолетовые лучи, обладающие еще меньшей длиной волны, преломляются гораздо сильнее, но увидеть их практически невозможно: они очень сильно рассеиваются и поглощаются в земной атмосфере.

Основное препятствие для наблюдения зеленого луча - рассеяние на взвешенных частицах тумана, пыли, дыма и других земных загрязнений воздуха, а также на неоднородностях атмосферы. Кроме того, как уже упоминалось, длина пути солнечного света от точки входа в атмосферу Земли до точки наблюдения должна быть достаточно большой. Все эти условия легче всего выполняются при наблюдении заката или восхода солнца на больших водных пространствах. Увидеть зеленый луч в степи или в лесистой местности практически невозможно. То, что данное явление можно было наблюдать на Волге, в средней полосе России, скорее всего, связано с исключительно благоприятными погодными условиями, а также с удачным выбором времени и места наблюдения. Дело происходило в самом начале мая, когда из-за запоздавшей весны еще не началось массовое цветение растений. Стояла ясная прохладная погода, воздух был чист и прозрачен. Я находился на набережной Волги, сразу за местом, где в нее впадает Ока, за так называемой стрелкой. С этой точки Волга просматривается на большом протяжении вверх по течению.
Даже понимая все физические причины и естественное природное происхождение зеленого луча, трудно избавиться от сильного эмоционального воздействия. Поэтому, подобно морякам и поэтам, хочется верить, что появление этого чуда природы над Волгой, в самом сердце России, послужит хорошим предзнаменованием для страны и живущих в ней людей.

В ЦЕНТРЕ ТРОПИЧЕСКОГО УРАГАНА ОБНАРУЖЕН НЕБЫВАЛЫЙ ФЕНОМЕН

Специалисты Гидрометцентра России и Института химической физики РАН обнаружили в центре тропического урагана Изабель, который случился в 2003 году, небывалый феномен - систему вращающихся вихрей. Даже в самом свирепом тайфуне "глаз" всегда остается островком покоя, но Изабель нарушила это правило.
На тридцати изображениях урагана, полученных со стационарного спутника GOES-12 Восток, были видны необычные пятна, не характерные для тропических циклонов. Понять природу и поведение этих структур ученым помогли анализ спутниковых снимков и численные эксперименты на двумерной модели с пятью вихрями. Они обнаружили, что сначала вокруг центра урагана вращается система из пяти вихрей. Постепенно пять вихрей трансформируются в четыре, а затем - в три. При этом меняется их скорость.
Познание структуры, условий возникновения и эволюции тайфунов позволит прогнозировать их появление и траекторию. Специалисты даже надеются когда-нибудь научиться управлять этими разрушительными природными процессами. Пока же они пытаются понять, что отличает Изабель от других тропических циклонов, почему именно в ее глазу появились нетипичные вихри. Возможно, они развиваются только в очень сильных ураганах и/или при определенных обстоятельствах.

Таинственные рисунки на коже
В разное время в прессе появились десятки сообщений о том, что на теле людей, пострадавших от удара молнии, остаются "почти фотографические" изображения окружающего ландшафта. И самое удивительное, что в некоторые случаях изображение появлялось под одеждой, то есть происхождение его не было оптическим, бот несколько таких сообщений.
В самом конце прошлого века в Пенсильвании молнией были убиты два человека, пытавшиеся укрыться от грозы под деревом. На груди одного из погибших "была запечатлена абсолютно достоверная фотография уголка природы, где покойных настигла молния... Листья дерева и папоротник были изображены столь отчетливо, что глазу открывались мельчайшие прожилки". Интересно, что через четыре часа "фотография" начала расплываться и превратилась в красное пятно. А вот другой случай, мальчик полез на дерево, чтобы стащить яйца из птичьего гнезда. В этот момент в дерево ударила молния. На груди ребенка, упавшего на землю, отчетливо запечатлелись само дерево и птица, сидевшая рядом с гнездом на одной из веток. Причем изображения переданы с предельной ясностью.
Существует сообщение, что на теле женщины, которая в грозу вела корову, запечатлелось превосходное изображение коровы, после того, как крестьянку поразила молния.
Подобных сообщений за последнее столетие опубликовано не один десяток. Татуировка, наносимая молнией, до сих пор остается неразрешимой загадкой, хотя и получила уже свое название - "керанография". Но, пожалуй, самыми поразительными случаями этого таинственного появления татуировки являются рассказы об изображениях, которые молния оставляет на животных. Так, на внутренней стороне шкуры, снятой с одной из шести овец, убитых молнией, было обнаружено четкое изображение дуба и орешника, возле которых произошло драматическое событие.
Еще более удивительный случай произошел в 1971 году в Южной Царапине, в США. Некий Джеснер Баррет, решивший поохотиться, принес домой убитого им зайца. Когда жена стала готовить зайца на ужин и сняла с него шкуру, на одной из лапок она обнаружила четкий портрет женщины: губки бантиком, завитые локоны, длинные ресницы - гравюра прошлого века. Об этом событии была заметка в местной газете, и почти четыре тысячи людей, побывавших после сообщения в доме Барретов, подтверждают это совершенно необъяснимое явление.

Все многочисленные попытки истолковать происхождение керанографии терпят поражение. Если какую-то роль играет ослепительный свет молнии, якобы вызывающий изображение, как своеобразный "загар", то как объяснить появление изображения под одеждой убитого? Если считать совпадением рисунок прожилок на керанографии листьев с чем-то похожим на следы электрических разрядов в материальном теле, то как объяснить"портрет" коровы и, тем более, женщины?
... Жительница Риги Тамара Григорьевна Дайлитко 21 июня 1990 года загорала с мужем под щадящим балтийским солнцем в Прибалтике. Загорала, лежа на спине, но осталась не довольна результатом - кожа была даже не покрасневшей. Каково же было удивление Тамары Григорьевны, когда вечером заболела, словно от ожога, ее спина. А посмотрев в зеркало, она "обалдела" в прямом смысле - на полспины красовался огромный "ожог-цветок", а точнее ветка с тремя огромными листьями, причем это была не только точная форма трилистника; на ветках и листьях неизвестного растения вырисовывались изящные жилки. Остальная часть спины оставалась белой.
Заподозрить блеф было невозможно. Казалось, картину писал профессиональный художник.
В республиканской больнице на феномен сбежались посмотреть все врачи. Проведенные исследования ничего не прояснили: радиационный фон тела не зафиксирован, анализы крови нормальные. Врачи развели руками и прописали противоожоговые мази. Хотя и выдвинули версию о лучевом воздействии, вспомнив, что у некоторых жителей Хиросимы и Нагасаки после ядерной бомбардировки тоже проявились ожоги в виде ветки с листьями. И считают, что источник излучения следует искать в местной промышленности. Но по предварительным данным, вблизи нет радиационно-опасных объектов, связанных с человеческой деятельностью.
Предположительно "рисунок" мог появиться и после мощного, глубокого фотонного проникновения в данном участке кожи (источник - не только Солнце) или после воздействия жесткого космического облучения, например, рентгеновскими частицами. Но почему и кто "запрограммировал" такой рисунок?!

Они были самыми первыми представителями жизни на планете, они хранят множество тайн, но о них до сих пор известно далеко не все...

"Душа" растений
Сегодня доподлинно известно благодаря помощи сверхчувствительных приборов - среди них детектор лжи (психогальванометр) или измеритель эмоций (эмоционометр), - что растения различают людей, чувствительны к музыке, имеют память, воспринимают ненависть и любовь. Одним словом, имеют сознание и чувства.
Древние народы говорили, что у них есть душа. Маг племени яки Дон Хуан, когда беседовал со своим учеником Карлосом Кастанедой, указывал, что тот должен говорить с растениями, потому что каждое из них имеет свою индивидуальность и все обладают чувствами и душой. И что, в свою очередь, они могут передавать свои "чувства" человеку, так что тот становится способным видеть, чувствовать и слышать то, что они ему передают. Дон Хуан также утверждал, что связь между растениями и человеческими существами настолько сильна, что, когда срезаешь одно из них, необходимо просить прощения и объяснять, что когда-то другие растения смогут использовать твое тело в пищу. Когда Кастанеда спросил, что же именно им говорить, шаман ответил, что достаточно просто говорить с ними от сердца.
Но тогда нет ничего странного в том, что индейский вождь Смохалла из племени ванапум отказался работать на земле, произнеся следующие слова: "Вы просите, чтобы я срезал траву и сено и продавал их для обогащения, как белые, но как вы посмотрите на меня, если я буду срезать волосы с головы своей матери?" Он знал, что все живые существа этой планеты в своих самых разных проявлениях жизни взаимозависимы. И что по точному исполнению закона причины и следствия плохое отношение ко всему прочему миру отражается на человечестве.
Сегодня каждый день мы получаем все новые свидетельства того, что растения испытывают боль, радость и страх. Но Парацельс в своей "Оккультной ботанике" и другие ученые средневековья утверждали даже, что растения обладают душой. И мало того, практически нет ни одного народа, который не почитал бы растительный мир, и не просто из экологических побуждений, которые сегодня столь модны, но просто потому, что считали каждое дерево, каждый цветок, каждый растительный организм убежищем духа, тончайшим проявлением жизни.

Гигантская секвойя
Вечнозеленая и гигантская секвойи образуют величественный шатер над ковром опавших листьев.
Национальный парк Секвойя находится примерно в 130 км. по шоссе от Фресно, в Центральной Калифорнии, а национальный парк Редвуд - в прибрежной зоне между городами Кресент-Сити и Юрика; живописное приморское шоссе идет вдоль самой кромки парка.
В настоящее время вечнозеленая секвойя растет лишь на узенькой полоске прибрежной земли между горами Кламат в Южном Орегоне и заливом Монтерей в Северной Калифорнии, а гигантская секвойя украшает склоны гор Сьерра-Невада. Лучшие образцы вечнозеленой секвойи растут в национальном парке Редвуд на севере калифорнийского побережья, а самые крупные гигантские секвойи находятся в национальном парке Секвойя в Центральной Калифорнии.
Ископаемые образцы говорят о том, что эти гигантские деревья существовали уже в юрский период, между 208 и 144 миллионами лет назад, и занимали тогда большие территории в северном полушарии. Теперь они растут в сравнительно небольшом регионе, протянувшемся на 450 км. от южного конца Сьерры-Невады в Калифорнии на север до гор Кламат в Южном Орегоне. Размеры этих лесов в настоящее время сильно сократились в результате активной эксплуатации. Видимо, первоначально деревья покрывали территорию в 6131 кв.км., но в настоящее время их гораздо меньше и они, в основном, встречаются в двух охраняемых местах. Национальный парк Редвуд, объявленный природным наследием, занимает пространство в 425 кв.км., а национальный парк и биосферный заповедник Секвойя 1629 кв.км.

В национальном парке Редвуд преобладает вечнозеленая секвойя, Sequoia sempervirens - самое высокое дерево, растущее ныне на Земле. Обычная высота деревьев - 90 м, но одно из них вытянулось до 113 м. Деревья встречаются на обращенных к морю склонах и в долинах гор берегового пояса, где они практически ежедневно окутываются теплым морским туманом, приносимым с Тихого океана. Ствол заключен в толстую, волокнистую, малогорючую кору. Молодые деревца ветвятся по всей длине, но с возрастом нижние ветки отпадают и вверху формируется сомкнутый полог. Он практически не пропускает света к земле, в результате подлесок развит достаточно слабо, поскольку здесь могут расти лишь папоротники и другие тенелюбивые растения наряду с редкими молодыми секвойями. Взрослое дерево дает множество семян, но лишь малая часть их успешно прорастает, а те, которые проросли, вынуждены бороться со слабой освещенностью. В естественных условиях такое медленное воспроизводство было бы вполне достаточным, так как деревья могут прожить 3000 лет, но при более активной эксплуатации леса молодые деревья появляются недостаточно быстро, чтобы компенсировать порубки.
Национальный парк Секвойя - основное хранилище гигантской секвойи, Sequoiadendron giganteum - имя, данное ей в честь вождя индейцев чероки Секвойи. Если вечнозеленая секвойя может считаться высочайшим деревом в мире, то гигантская секвойя - величайшим деревом, а по сути и величайшим живым организмом. Гигантская секвойя может прожить до 4000 лет, уступая по продолжительности жизни только остистым соснам, которые встречаются в засушливых горах Сьерра-Невады: известно, что некоторые из них насчитывают 4900 лет. Гигантская секвойя может вырасти примерно до 95 м, а диаметр ее ствола может колебаться от 5 до 11 м. Самому большому из этих деревьев, "Генералу Шерману", около 4000 лет.