Занимательная наука на свежем воздухе - Яков Исидорович Перельман

Свечение опавших листьев, ветвей и т.п., иногда наблюдаемое в лесу, также грибного происхождения: такие листья бывают обильно пронизаны грибными нитями (мицелием), но какому грибу принадлежит этот мицелий — пока еще с достоверностью не известно.

Итак, мы познакомились вкратце с главнейшими источниками «холодного света» умеренных стран. Под тропиками эти явления еще пышнее, еще обильнее и словно поддразнивают нашу изобретательность: мы до сих пор еще не сумели добиться тех результатов, которых легко, без напряжения, чуть не на каждом шагу достигла природа. Достигнет ли когда-нибудь наша осветительная техника совершенства светящегося аппарата гнилого дерева и селедочной головы, посрамляющих нашу человеческую гордость? Будем надеяться, что достигнет.

Между прочим заметим, что на пути к разрешению этого вопроса находится в настоящее время знаменитый Тесла, второй после Эдисона король электричества. Ему удалось получить переменные токи величайшего напряжения — в миллионы вольт, быстро, миллионы раз в секунду меняющие свое направление. С помощью этих токов он получает настоящие потоки холодного, безвредного света. Токи Тесла пока еще не получили практического применения, но раз основной принцип усмотрен правильно, то, вероятно, недалеко уже время, когда техника завоюет идеально дешевый «холодный свет».

Астрономические иллюзии

Кто привык следить за небом, тот, без сомнения, обращал внимание на тот странный факт, что Солнце, Луна и созвездия имеют на горизонте заметно большие размеры, чем тогда, когда находятся близ зенита. Солнце при заходе и восходе представляется в виде огромного красного диска, из которого, по-видимому, можно было бы вырезать десять таких кружков, каким то же Солнце кажется в полдень.

Подобное же явление наблюдается и при заходе Луны. Но всего рельефнее оно сказывается на созвездиях. Неопытный наблюдатель до того поражается различием в видимых размерах созвездий на горизонте и в зените, что нередко сомневается даже в их тождественности и готов счесть их за два разных созвездия.

Орион у горизонта кажется гигантским и совершенно не похож на ту небольшую трапецию, которая выступает высоко на звездном небе в поздние ясные зимние ночи. Красивый крест Лебедя у горизонта охватывает чуть ли не половину неба, между тем, находясь близ зенита, то же созвездие имеет довольно скромные размеры. На все эти любопытные особенности обращали свое внимание уже первые наблюдатели неба.

Первая попытка объяснить их предложена была еще в древности, но вполне правильное объяснение дано было всего лишь несколько лет тому назад. Что упомянутое выше изменение видимых размеров небесных светил есть явление кажущееся, а не реальное, — в этом едва ли кто-нибудь станет сомневаться. Видимая величина предмета может изменяться или от того, что предмет действительно изменяется в объеме, или же от того, что изменяется его расстояние от наблюдателя.

Первое предположение в данном случае, очевидно, немыслимо, и нам остается лишь рассмотреть второе. Нетрудно доказать, что и оно здесь неприменимо: ведь восход и заход небесных светил зависят не от их собственного движения, а от вращения земного шара, при котором, конечно, положение его в пространстве не изменяется. Легко сообразить, что при захождении светила оно не только не ближе к наблюдателю, но даже дальше от него на величину земного радиуса; значит, если и должно было бы быть при этом изменение в размерах, то как раз в противоположную сторону (что действительно и подтверждается точными астрономическими измерениями). Из сказанного ясно, что причину этого странного явления следует видеть в своеобразном обмане чувств, в особой иллюзии зрения.

Первую попытку подобного рода объяснения сделал Пифагор за 500 лет до Р. X. Предложенная им теория до самого последнего времени считалась правильной и даже проникла во все учебники физики и астрономии. Она настолько правдоподобна и остроумна, что мы считаем небесполезным изложить ее здесь со всею обстоятельностью, прежде чем приступить к ее критике. Когда Солнце и Луна находятся у горизонта, то наблюдатель невольно сравнивает их с домами, деревьями и другими предметами, расположенными по пути луча зрения, и так как светила эти находятся далеко за этими предметами, то мы и склонны переоценивать их видимые размеры.

Когда же Солнце находится высоко над горизонтом, указанное обстоятельство не может иметь места; лишенные всякого масштаба для сравнения, мы невольно считаем его тогда помещенным ближе к наблюдателю — и вследствие этого уменьшаем его видимую величину. Теория эта опирается, следовательно, на законы перспективы: во-первых, на тот, что пространство, наполненное какими-нибудь предметами, кажется меньше, нежели пустое; и во-вторых, на тот, что при прочих равных условиях предметы более отдаленные кажутся крупнее, нежели менее отдаленные.

Кроме указанного, существует еще одно обстоятельство, в силу которого небесные светила должны представляться нам у горизонта более крупными, нежели вблизи зенита. Многие, без сомнения, замечали, что в туманном воздухе все предметы кажутся больше и дальше, нежели в ясной прозрачной атмосфере. В густом тумане человеческие фигуры кажутся движущимися вдали гигантами, а проезжающий мимо нас фиакр — удаленным на огромное расстояние. Особенно ясно сказывается это на горах, где воздух всегда чрезвычайно чист и прозрачен.

Туристы обыкновенно поражаются теми грубыми ошибками, которые они делают на каждом шагу при оценке расстояний и размеров отдаленных предметов. Когда Солнце или Луна находятся вблизи горизонта, то мы наблюдаем их через толщу плотных и всегда несколько затуманенных нижних слоев атмосферы, что не имеет места при нахождении тех же светил высоко над горизонтом; понятно, что в силу одного этого небесные светила должны казаться нам в первом случае больших размеров, нежели во втором. Следует заметить, что не только светила, но и самая форма небесного свода зависит от рассматриваемой иллюзии зрения.

Находясь на открытой местности, нетрудно при сколько-нибудь внимательном взгляде убедиться, что небесный свод не имеет строго полушаровидной формы, а как бы немного приплюснут сверху, так что части его, расположенные у горизонта, заметно дальше от наблюдателя, нежели точки, расположенные у зенита. Особенность эта также объяснялась изложенными выше двумя причинами. Как ни правдоподобна теория Пифагора, она тем не менее не может быть принята. Опыты, произведенные в самое последнее время венским профессором Цотом[69], доказывают, что изложенные выше причины далеко не достаточны для объяснения интересующего нас феномена.

Профессор Цот предлагает следующий простой опыт, сразу доказывающий несостоятельность общепринятого объяснения. Попробуйте наблюдать за Солнцем или Луной через густо закопченное стекло: окажется, вопреки ожиданиям, что и при таких условиях светила будут казаться на горизонте крупнее, нежели у зенита. А между тем, если бы общепринятая теория была верна, этого не должно было бы быть, так как через закопченное стекло