Свет И Цвет

Бегущие тени

Искривление световых лучей в атмосфере

Мы узнали, что мерцание звезд вызывается неправильными флуктуациями плотности воздушного океана, на дне которого живем мы, обитатели Земли. Собственно говоря, это — такое же явление, как местное собирание и рассеивание солнечных лучей в слегка колеблющейся воде; с точки зрения рыб, Солнце мерцает так же, как — с нашей точки зрения — мерцают звезды, с той только разницей, что флуктуации толщины водяных слоев замещаются флуктуациями плотности воздушных слоев. Последние по сравнению с первыми гораздо менее существенны, так что мы можем заметить мерцание лишь самых ярких точечных источников света.

Точно так же, как мы видели световые сгущения в прозрачной воде, мы можем хорошо рассмотреть потоки в воздухе.

Ночью в очень темной комнате с маленьким окном, открытым так, что оно пропускает лишь свет Венеры, можно увидеть быстрые клочья облаков, скользящие по стене или белому картонному экрану. Это — «бегущие тени». Их удается хорошо рассмотреть лишь тогда, когда планета находится близко к горизонту. Всякий раз, когда светило станет хотя бы немного ярче, через экран проходят яркая полоса, и наоборот, при уменьшении яркости на экране появляется темная полоса. Впечатления, которые мы получаем от субъективных ощущений, подтверждаются и объективными данными. Потоки воздуха, о которых мы говорили, не имеют какого-либо определенного направления и движутся так же, как и ветер, преобладающий в том слое воздуха, где они возникают.

Кроме Венеры, для подобных наблюдений вполне подходят Юпитер, Марс, Сириус, Бетельгейзе, Процион, Капелла, Вега и Арктур, хотя эти наблюдения окажутся более трудными, поскольку свет этих светил слабее. Воздушные потоки можно хорошо рассмотреть, если на стену около вас падает свет от далекого прожектора, расположенного на расстоянии до 25 км.

Очень своеобразные бегущие тени видны на белой стене или на простыне непосредственно перед или немедленно вслед за полной фазой солнечного затмения; очертания теней тогда напоминают складки гигантского занавеса. Это тоже воздушные потоки, видимые в свете последнего серпа Солнца перед самым его исчезновением. В этот момент явление дает более сложный рисунок, чем от точечного источника света, так как каждая точка вытягивается в небольшую дугу, облакообразные потоки кажутся состоящими из полос, параллельных солнечному серпу (в самой яркой его части). Полосы колышутся от ветра, но мы видим лишь составляющую этого движения, перпендикулярную к их направлению. Такое явление иногда длится всего несколько секунд, часто — минуту и даже дольше. По расстояниям между полосами мы можем получить представление о средней толщине воздушных струй; обычно она составляет от 10 до 40 см.

Чтобы наблюдать теневые полосы от солнечного затмения, необходимо ждать полного затмения, которое происходит чрезвычайно редко. Однако наблюдения подобного рода можно вести и при восходе (или заходе) Солнца, в течение того короткого периода, когда над горизонтом виден лишь узкий сегмент солнечного диска. В этом случае полосы горизонтальны и передвигаются вверх и вниз со скоростью от 1 до 8 м/сек, в зависимости от силы ветра; расстояние между ними равно 3—20 см. Обычно они видны не дольше трех или четырех секунд, так как поднимающийся из-за горизонта сегмент солнечного диска очень быстро становится слишком широким.