Занимательная наука на свежем воздухе - Яков Исидорович Перельман

никаких промежуточных предметов не видно, а большая или меньшая прозрачность воздуха не может, конечно, иметь никакого влияния. Ясно, что причина явления лежит не там, где ее раньше искали. Единственное предположение, которое остается, это то, что причина кажущегося изменения величины светил кроется в различном направлении луча зрения: ведь никакие другие обстоятельства не изменяются при наблюдении Солнца в зените и у горизонта, если смотреть через закопченное стеклышко.

Другими словами, мы оцениваем размеры внешних предметов различно в зависимости от направления главных оптических осей наших глаз; при нормальном положении глазных яблок предметы кажутся нам больше, нежели тогда, когда глаза при наблюдении поворачиваются вверх, ко лбу.

Профессор Цот блестяще доказал это предположение целым рядом простых и убедительных опытов. Один из опытов состоит в том, чтобы наблюдать Луну (или Солнце), лежа на спине, в горизонтальном положении, так, чтобы Луна находилась у горизонта позади нас. Согласно теории Цота, Луна должна при этом представиться нам такой же, какой мы ее видим у зенита, если наблюдаем стоя; и в том и в другом случае мы смотрим на нее, поворачивая глаза в сторону лба. И действительно, оказывается, при таких условиях наблюдения Луна кажется небольших размеров; но стоит покинуть лежачее положение и встать на ноги, чтобы Луна опять приняла громадные размеры. Самая форма небесного свода заметно изменяется для наблюдателя, лежащего на спине, как это легко может проверить всякий. Если рассматривать небо лежа, то нетрудно заметить, что позади наблюдателя оно круто спускается к горизонту, а спереди, наоборот — приближается к горизонту чрезвычайно отлого; таким образом, небесный свод кажется сплюснутым уже не сверху, как при наблюдении стоя, а сзади — и это вполне объясняется теорией профессора Цота.

Далее, профессор Цот потвердил свою теорию и непосредственными опытами над определением размеров светящихся шаров, из которых одни помещались на уровне глаз, а другие, одинаковые с первыми по величине, подвешивались над головой в таком же расстоянии от глаз наблюдателя. Опыты производились над различными людьми и всегда приводили к одним и тем же результатам; шары, висящие над головой, казались значительно меньше, нежели помещенные прямо перед наблюдателем.

В обыденной жизни мы очень часто подвергаемся подобным иллюзиям, хотя не всегда обращаем на это внимание. Попробуйте, например, определить на глаз величину одной из тех больших электрических ламп, которые употребляются в больших городах для освещения улиц, садов и т.п. Вы определите ее диаметр в 25–30 сантиметров, между тем как истинный ее диаметр 50 сантиметров; когда вам случится видеть такую лампу вблизи, то без сомнения вы будете удивлены ее крупными размерами. Причина зрительной иллюзии здесь та же, что и в вышеупомянутых случаях: электрические фонари подвешиваются обыкновенно на высоте 10–15 метров, так что мы видим их при сильном повороте глазных осей вверх — т.е. при таких же условиях зрения, при каких наблюдаем Луну вблизи зенита.

Остается ответить еще на один вопрос: в силу каких причин кажущаяся величина предмета меняется в зависимости от направления луча зрения. Для этого нам придется обратиться к физиологии зрения. Когда мы стараемся отчетливо рассмотреть находящийся перед нами предмет, то невольно поворачиваем глаза так, чтобы оптические оси их пересекались на этом предмете. Чем ближе предмет, тем на больший угол приходится поворачивать глаза и тем больше необходимое для этого усилие. По степени напряжения мышц, двигающих глаза, мы и судим о большей или меньшей отдаленности предмета. Когда глаза поворачиваются вверх, в сторону лба, то они в силу чисто анатомических условий располагаются так, что оптические оси их расходятся врозь; если мы при таком положении глаз станем разглядывать какой-нибудь предмет, то для сведения оптических осей нам придется употребить большее усилие, чем при нормальном их положении. А так как по величине этого усилия мы судим о расстоянии до предмета, то понятно, что предмет, рассматриваемый при подобных условиях, покажется нам ближе, нежели на самом деле; а уже вследствие этого мы невольно будем переоценивать его действительные размеры.

Таким образом, причина изменения величины Солнца, Луны и созвездий при рассматривании их на различной высоте над горизонтом заключается не в чем ином, как в физиологических особенностях наших органов зрения. Описанные здесь опыты австрийского ученого до того просты и легковыполнимы, что читатель без труда может повторить их и сам проверить те поразительные результаты, к которым они приводят.

Искусственное образование дождя

Несмотря на все завоевания в науке и усовершенствования в технике, до настоящего времени не удавалось оказать почти никакого, хотя бы незначительного, воздействия на погоду. Основные законы, которым подчиняются различные факторы, составляющие погоду, уже в достаточной степени выяснены метеорологами, и почти по всей земной поверхности раскинута сеть метеорологических станций. Все они находятся друг с другом в непрерывном сообщении посредством телеграфных проволок и принесли уже за границей немало пользы судоходству и сельскому хозяйству предсказанием вероятного состояния погоды; статистика показывает, что из ста предсказаний в среднем оправдываются 85 — процент, следовательно, очень большой.

Тем не менее до последнего времени совершенно невозможно было активно влиять на погоду, хотя в многочисленных попытках и опытах, сделанных с этой целью, недостатка не было. Стремление вызывать то или иное изменение погоды было свойственно людям еще в древнейшие времена и замечалось у всех народов. С целью вызвать дождь в седой древности приносились специальные жертвы и устраивались молебствия, а у некоторых племен существовали даже особые жрецы, несшие почетные обязанности «вызывателей дождя». Даже культурные народы древнего мира — египтяне, греки и римляне — твердо верили в чудодейственную силу церемоний, посвященных богу дождя.

Первая научно обоснованная попытка в этом направлении была сделана в 1870 г. в Северной Америке неким Поверсом[70] из Чикаго. Уже давно было замечено, что во время больших сражений, когда воздух часто сотрясается пушечными выстрелами, внезапно начинались ливни. Исходя из этого факта, Поверс сделал несколько попыток вызвать дождь искусственной бомбардировкой, и в большинстве случаев ему удавалось добиться успеха. Но расходы, с которыми сопряжены такие опыты, как оказалось, далеко не покрываются пользою, приносимою искусственно вызванным дождем.

Дальнейшие исследования показали, что в подобных случаях причиной дождя являются главным образом колебания в высших слоях атмосферы. Это навело на мысль, что проще вызывать сотрясения непосредственно в этих высших слоях, вместо того чтобы производить их на поверхности земли, откуда они достигают высот уже значительно ослабленными: таким путем можно избежать непроизводительной траты силы, а следовательно и расходов.

В 1880 г.