Сталактиты и сталагмиты в пещерах производят сильное впечатление
На Памире, в районе Горного Бадахшана, есть весьма необычный «островок» многолетней мерзлоты. У подножия одной из гор находится вход в пещеру: из нее постоянно дует сильный холодный ветер. Он действительно холодный — даже в сорокаградусную жару температура «пещерного» ветра не поднимается выше —20 °C. Если около входа в пещеру поставить ведро с водой, то вскоре эта вода превратится в лед.
12—15 тысяч лет назад вечная мерзлота покрывала почти всю территорию России, Западной Европы, Северный Казахстан и юг Западной Сибири. В Северной Америке вечная мерзлота охватывала меньшую территорию, однако и там она доходила до штата Колорадо, который в настоящее время отличается довольно жарким климатом.
Но даже в суровых условиях вечной мерзлоты люди строят жилые дома и предприятия. Правда, при этом необходимо учитывать, что в районах вечной мерзлоты почва обладает иными свойствами, нежели, например, в средних широтах. При минусовых температурах обычные песчаные и глинистые почвы могут выдерживать большие нагрузки, а вот при небольшом потеплении такой грунт становится очень рыхлым и либо оседает, либо вспучивается под тяжестью домов. И при этом любое вмешательство в структуру мерзлоты — осушение территории, устройство котлована или просто удаление снежного покрова — может отразиться на свойствах грунта самым непредсказуемым образом. Архитекторы пришли к выводу, что для нормальной устойчивости зданий надо как можно меньше нарушать естественную структуру мерзлоты. Оптимальным решением признано строительство домов на сваях. Во-первых, не нужно рыть котлован под фундамент. Во-вторых, между зданием и грунтом постоянно проходит воздух. Это условие важно потому, что рядом с домами (и любыми постройками) зимой теплее. Тепло, идущее от домов, может привести к подтаиванию грунта и его разрыхлению. А дальше все понятно — почва начнет оседать или вспучиваться, что отрицательно скажется на состоянии здания. Конечно, для установки свай приходится бурить скважины в грунте. Однако это не столь серьезное изменение структуры мерзлоты, как, например, рытье котлована.
Построенная на сваях Якутская тепловая электростанция работает более 50 лет, и каких-либо деформаций здания не отмечалось.
В настоящее время разработаны более совершенные технологии строительства на мерзлоте. В сваи помещают специальные охлаждающие устройства, которые способствуют более сильному охлаждению мерзлоты и, соответственно, более прочному смерзанию свай с почвой.
В ПЛЕНУ СИЯНИЙ И ВИДЕНИЙ
Миражи, миражи
С миражами связано несколько ошибочных представлений. Люди думают, что мираж — это галлюцинация, то есть обман чувств, возникающий из-за истощения организма; так как мираж существует только в воображении человека, его невозможно сфотографировать.
Но так ли это? Зимой при ярком солнце иногда кажется, будто снег двигается, а летом, в жаркие дни, поверхность раскаленного асфальта словно мерцает. Но ведь в основе этого явления лежит то же, что и у миражей пустыни, только в пустыне температура намного выше и эффект намного сильнее: синее небо отражается на раскаленной поверхности, и кажется, что видишь воду. Когда пытаешься к ней подойти, она «отодвигается».
Однако миражи возникают не только в пустынях, но и в горах, и в морях-океанах. Сколько историй могут поведать о миражах моряки! Тут и корабли, плывущие по небу кверху килем, и замки посреди волн…
Чтобы понять, как возникают миражи, нужно знать законы оптики — науки о распространении света и его взаимодействии с окружающими предметами. В обычных условиях свет распространяется по прямой. Но иногда в атмосфере происходят изменения, которые заставляют солнечные лучи отклоняться от первоначального направления — преломляют их. Это происходит, когда температура в разных слоях воздуха сильно различается.
Преломляется свет на границе между слоями с разной температурой. Отчего наблюдатель видит и реальный объект, и его призрачное изображение. Таким образом, можно сделать вывод, что мираж возникает из-за того, что лучи света, преломляясь, образуют угол. Обычно миражи видны на горизонте, «приближая» то, что на самом деле находится за горизонтом.
Чтобы было понятнее, как возникают миражи, представьте атмосферу в виде слоеного пирога. Слои пирога — это слои воздуха с разной температурой. Когда увеличивается высота, температура воздуха уменьшается. Луч света, попадая на границу двух слоев, искривляется (преломляется). Такое преломление света называется рефракцией.
А теперь представьте, что огромная воздушная линза движется в воздухе. Если человек и отражаемый объект окажутся внутри этой воздушной линзы, тогда-то и можно будет увидеть мираж.
Вроде бы все просто: чем выше, тем воздух холоднее. Но нередко температура воздуха уменьшается неравномерно, и в атмосфере чередуются его теплые и холодные слои. В таких случаях возникают сложные миражи, так как преломление света происходит не один, а много раз.
Миражи возникают в разных частях земного шара. Это явление очень затрудняет судоходство, поскольку даже опытные моряки порой теряют путь — ведь призрачные картины сильно искажают настоящий вид местности.
Весной 2006 года у восточного побережья Китая неподалеку от города Пенглай возникло его изображение: высотные дома, широкие улицы, по которым движутся потоки автомашин… Это необычное явление произошло после ливня, продолжавшегося два дня.
Древние египтяне по-своему объясняли мираж. Они верили, что душа есть не только у человека, но и у места, и считали, что миражи — это призраки стран, которые больше не существуют в этом мире.
Изучать миражи очень сложно, ведь никогда нельзя угадать, где они появятся. Известно несколько видов миражей: озерные (или нижние) миражи, миражи дальнего видения (или верхние), которые возникают в небе, и боковые миражи. Кроме того, иногда возникают более сложные миражи, которые называют фата-моргана. Разновидностями миражей считаются северное сияние, миражи-оборотни и «летучие голландцы».
Озерный мираж — наиболее простой из известных миражей. Озерным его назвали из-за того, что чаще всего в пустынях появляются миражи, изображающие именно озера. Кажется, что вода совсем близко, но сколько ни пытаешься подойти к «озеру», оно все время отодвигается, оставаясь на одном расстоянии от наблюдателя. Нижний мираж всегда состоит из одного изображения, расположенного ниже, чем объект, отражением которого он является. Несмотря на свою простоту этот мираж может быть очень красивым.
Верхние миражи, или миражи дальнего видения, возникают, когда свет преломляется несколько раз. Появляются причудливые миражи: например, несколько различных изображений одного и того же острова — одно нормальное, а другие растянутые или сплющенные. Изображение зависит от того, где находится наблюдатель. Ярким примером подобных миражей могут служить «картины», которые порой видят жители Лазурного берега Франции: иногда по утрам на горизонте Средиземного моря виднеются Корсиканские горы, находящиеся приблизительно в 200 километрах от Лазурного берега.
О подобном явлении сообщал известный древнегреческий философ Аристотель. В трактате «Метеорология» он описал случай, когда жители Сиракуз (этот город находился на острове Сицилия в Средиземном море) видели берега Италии, расположенные на расстоянии 150 километров.
Боковые миражи возникают, когда слои воздуха с одинаковой плотностью располагаются под наклоном к горизонту или вертикально. Наилучшие условия для возникновения боковых миражей складываются летом, когда берега водоемов прогреваются солнцем раньше, чем поверхность воды и слои воздуха над ней.
Представьте, что вы видите на озере две лодки: одна подплывает к берегу, а другая, «отраженная», наоборот, уплывает. Такое изображение и есть боковой мираж. Подобное явление нередко наблюдается в Швейцарии, на Женевском озере.
Боковые миражи появляются не только на воде, иногда они «украшают» склоны гор или даже стены зданий.
МИРАЖИ-ПРИЗРАКИ
_______________________________
В позапрошлом веке случилась такая история. Через пустыню в Алжире шел отряд французских солдат. Впереди на расстоянии нескольких километров находилась стая фламинго. Солдаты не видели птиц — они были очень далеко; зато увидели целый отряд каких-то всадников в белых одеждах, какие носят арабы… Командир решил, что впереди их поджидает враг, и выслал разведчика. Французский солдат поскакал вперед, и на глазах у потрясенных сослуживцев его конь превратился в некое мифическое животное. Дело в том, что разведчик, как и птицы, попал в полосу миража. Вернувшись, он сказал товарищам, что никаких людей впереди нет.
Полярники иногда становились свидетелями куда более удивительных миражей. Однажды охотники, взявшие на прицел крупного белого медведя, не поверили своим глазам — зверь превратился в чайку и улетел. В другой раз перед охотниками предстал олень. Когда его подстрелили, выяснилось, что это всего-навсего песец.
К. Ботли, британский метеоролог, «встретила» необычный мираж-призрак:
«Жарким августовским днем 1962 года я собирала цветы. Внезапно в нескольких метрах от себя я увидела фигуру, она дрожала и покачивалась, была довольно массивной. Я в ужасе уронила букет цветов и лишь тогда заметила, что у призрака тоже был букет цветов и он тоже уронил его. Это было мое собственное отражение. Я так подробно различала все оттенки, детали, цвет тела, как будто видела себя в зеркале».
Если точно знать, что перед тобой мираж, то наблюдать это явление может быть очень интересно. Однако даже на достаточно близком расстоянии мираж можно увидеть не с любого места. Озерные миражи хорошо видны путешественникам, находящимся на одном уровне с ними. Если же смотреть сверху, пусть и с небольшой высоты, то мираж можно не заметить. То же происходит и с миражами дальнего видения. К тому же они бывают гораздо реже, чем озерные.
Почти наверняка мираж можно увидеть весной у моря, когда воздух начал прогреваться, а вода еще холодная. Правда, придется поискать наиболее подходящее место и постараться посмотреть на линию горизонта с разной высоты. Специалисты, изучающие миражи, отмечают, что нередко за какое-то время перед их появлением на горизонте можно увидеть темную полоску, похожую на грязный туман. Немаловажно и то, откуда дует ветер. Лучше, когда он двигается со стороны суши в сторону воды. Обычно сильный ветер перемешивает слои воздуха, препятствуя образованию миражей, однако случается и наоборот — благодаря ветру складываются хорошие условия для возникновения миража. Наблюдению за миражами может помешать туман, даже не очень густой.
Кстати, кроме миражей можно увидеть интересные превращения солнца. Они заметны во время заката, только смотреть на солнце нужно через темное стекло или кусок обычной фотографической пленки. Иногда можно стать свидетелем удивительных изменений формы солнца: оно то становится квадратным, то принимает форму китайского фонарика или других предметов, а после захода оставляет на горизонте тонкую светлую полосу… Известны случаи, когда люди видели в небе сразу несколько солнц.
Сквозь темное стекло или фотографическую пленку можно рассмотреть пятна на солнце, которые иногда начинают двоиться — совсем как миражи. Когда же солнце сядет за горизонт, можно, если посчастливится, увидеть такое чудо, как зеленый луч.
Миражи бывают крайне опасны для людей. Известно, что в пустыне очень трудно определить правильное направление, это могут сделать только опытные караванщики. И любое отклонение в сторону грозит смертельной опасностью — можно сбиться с пути и погибнуть, блуждая. Такое нередко случается в пустыне Эрг-эр-Рави, расположенной на севере Африки. Путники убеждены, что видят оазисы, которые на самом деле находятся на расстоянии нескольких сотен километров! Даже бывалых караванщиков такие видения порой сбивают с толку.
Чтобы уменьшить опасность, которую представляют собой миражи, специалисты составляют карты, на которых отмечают места, где появляются эти «смертельные ловушки»: указывают, где мерещатся колодцы, а где — оазисы или горы.
Фата-моргана
Время от времени над морем появляются удивительно красивые миражи в виде воздушных замков. Это явление называют фата-моргана. Оно возникает, когда над поверхностью моря чередуются холодные и теплые слои воздуха. Изображения в фата-моргане изменяются очень быстро, буквально на глазах.
Откуда же взялось такое необычное название? Фата Моргана, или фея Моргана, — персонаж многих легенд, в основном связанных с приключениями короля Артура. По одной из легенд, волшебница Моргана живет в хрустальном дворце на дне моря и создает обманчивые видения, порой встающие над морем.
Впервые Моргана появляется в «Житии Мерлина» средневекового автора Гальфрида Монмутского, где она названа старшей из девяти сведущих в магии сестер на острове Аваллон.
Легенды, рассказывающие о Моргане, так же причудливы и переменчивы, как и миражи, названные в ее честь. Нередко Моргану называют сестрой короля Артура, матерью Мордреда, того самого, что смертельно ранил легендарного короля Британии в сражении при Камлане.
В некоторых преданиях Моргана выступает на стороне Артура, в других — как его непримиримый противник. В ранних легендах Моргана — волшебница и целительница. В собрании легенд «Смерть Артура», составленном Т. Мэлори, Моргана хотя и долго враждовала со своим братом-королем, после его последней битвы увозит смертельно раненного Артура на волшебный остров Аваллон, где Артур должен исцелиться от ран, чтобы снова вернуться в Британию: «Забрали дамы Артура в ладью, и положил король голову на колени к фее Моргане. И увезла его сестра на чудесный остров Аваллон. Там среди чудесных яблонь, где росли золотые плоды забвения, исцеляется Артур от ран своих».
Некоторые авторы, которые, как и Мэлори, использовали сюжеты древних легенд, описывали целительские и магические способности Морганы, отмечая, что она умела летать и могла принимать любой облик. Быть может, из-за этой способности волшебницы из легенд переменчивые миражи и назвали в ее честь.
Многие ученые считают, что в образе феи Морганы сохранились некоторые черты древних кельтских богинь Модрон и Морриган. (Кельты — это многочисленные племена, в I тысячелетии до н. э. — I тысячелетии н. э. жившие на большей части территории Западной Европы.)
Отмечено немало случаев, когда люди видели фата-морганы. В 1900 году в небе над крепостью Блумфонтейн, находящейся в Южно-Африканской Республике, были хорошо видны отряды британских солдат. В 1902 году в Чесапикском заливе, в США, были сфотографированы два мальчика. Рост этих мальчиков был больше 3 метров. (А когда-то считалось, что миражи невозможно сфотографировать!)
Летом 1815 года, в день битвы при Ватерлоо, жители города Вервье (он находится в Бельгии) увидели в небе целое войско. Картина казалась настолько четкой, что можно было различить форму солдат. На самом деле Ватерлоо находится в 105 километрах от Вервье.
В нашей стране тоже нередко видят фата-морганы. Самое известное и самое впечатляющее видение возникает над Волгой, возле Жигулей. Вот как его описывает один из очевидцев, археолог по профессии:
«Из тумана поднялся город. Он светился различными цветами, словно ночная радуга, опустившаяся на землю. Вознеслись над ночной рекой стены и башни, удивительные и многоцветные, будто бы горсть драгоценностей была брошена со звездного неба на землю. Но было видно, что многие изумительные башни были разрушены, а от многих дворцов остались одни руины. И все это видение опутывал какой-то клубок чувств, чья-то ненависть, слепая и нерассуждающая. Казалось, будто время иных миров царило здесь. Нам казалось, что мы слышим странный пульсирующий звук — некую погребальную песню, несущуюся над волнами и над этим волшебным городом. Звук был то мягким и нежным, то становился яростным и вызывал боль. Звук нарастал, делался невыносимым, а затем замирал. Но ощущение ужаса не пропадало.
И в сиянии этого города, все что было лишь легендами для нашего привычного мира, стало крайне реальным, рождая страх и ужас. Город пропал так же внезапно, как и появился…»
Летучий голландец
С давних времен многие моряки были убеждены в существовании корабля, команда которого проклята Богом за свои преступления. Зловещий корабль называют «Летучим голландцем», потому что его капитан был родом из Голландии. Проклятое судно не может пристать к берегу, а встреча с ним предвещает кораблекрушение.
Правда, сейчас «летучими голландцами» называют все корабли-призраки. Известно много сообщений о встречах с такими кораблями. Иногда это реальные корабли, по каким-то причинам брошенные командой. Бывало и так, что вся команда погибала от каких-либо болезней, и ветер носил по морю корабль с человеческими скелетами на борту. Но нередко «летучие голландцы» — это те же миражи, фата-морганы.
В 1941 году команда британского корабля «Вендор», находившегося в Индийском океане недалеко от Мальдивских островов, заметила вдали горящий корабль. Капитан «Вендора» отдал приказ идти на выручку, но горящий корабль вскоре затонул. Прибыв на место гибели неизвестного судна, команда «Вендора» не обнаружила никаких признаков кораблекрушения. Позднее капитан узнал, что рядом с островом Цейлон — на расстоянии около 900 километров от «Вендора»! — действительно затонул корабль. То, что видели моряки, было миражом.
«Летучему голландцу» посвящено много литературных произведений (например, американский писатель Э. По писал о нем в своей повести «История Артура Гордона Пима»), а также немало фильмов.
ОГНИ СВЯТОГО ЭЛЬМА
_______________________________
Свое название это явление получило от церкви Святого Эльма, на шпиле которой в Средние века иногда наблюдали необъяснимое свечение.
Такие же непонятные огни появлялись на вершинах мачт кораблей.
Суеверные моряки считали, что они приносят несчастье — их появление всегда предвещало бурю, грозу и шторм.
В конце XIX века ученые нашли объяснение этому явлению: светящиеся пучки на вершинах башен, мачт и т. д. возникают при большой напряженности электрического поля в атмосфере.
Шаровая молния
Шаровая молния, как явствует из названия, имеет форму шара. Диаметр шаровой молнии обычно составляет несколько десятков сантиметров, температура достигает 10–15 тысяч градусов. Известно, что шаровая молния легко перемещается в пространстве, а иногда взрывается, столкнувшись с каким-либо предметом. Люди, пострадавшие при встрече с шаровой молнией, очень тяжело болеют. Симптомы болезни такие же, как при сильном радиоактивном облучении и поражении центральной нервной системы.
На вопрос: как и почему возникает шаровая молния? — даже ученые пока не дали однозначного ответа. Есть гипотеза, что шаровая молния образуется внутри обычной молнии из соединений азота и кислорода. Когда шаровая молния охлаждается, эти соединения распадаются на составляющие элементы. Происходит выделение большого количества энергии, что внешне проявляется как взрыв. Известный ученый П. Капица предполагает, что шаровая молния — это особая область атмосферы, концентрирующая радиоволновое излучение грозовых облаков.
Ведут себя шаровые молнии по-разному. Одни причиняют значительный ущерб, другие — полетают-полетают и исчезают. Вот один довольно курьезный случай. Дело было в Ставропольском крае во время сильной грозы. «Огненный шар величиной с футбольный мяч, подпрыгивая, катился по улице. При соприкосновении с землей он выбивал ямы полметра в глубину и полтора в диаметре. Таким образом, шар изрешетил всю улицу на протяжении двух кварталов. Потом с шумом разорвался и огненной струей ушел в небо» — так рассказывает ученый, увлекающийся проблемой шаровых молний.
