Светоносная арена

Атмосфера Земли – арена массы световых явлений, от привычных, вроде жемчужных рассветов, до таких редких, как внушающее благоговейный трепет зрелище святящихся кругов у дуг, пятен и столбов, которые подчас с геометрически выверенной красотой окружают солнце, а то и охватывают своей поразительной симметрией все пространство от горизонта до зенита. В полярном небе переливается точно разноцветными леденцами северное сияние; молнии на мгновение ока заливают воздух ослепительным светом. Дождевые капли и кристаллики льда разделяют цвете спектра, слитые воедино в лучах света. Свет никогда не исчезает с неба. Даже в безлунные ночи атмосфера излучает свой собственный мягкий фоновый свет.

Вспышки от трения

В редких случаях при бурях возни­кает нечто, сверкающее, как мол­нии, но имеющее совершенно иную природу. На удивление жителей, в марте 1964 года в тихом городе Таксон, в аризонской пустыне, по­валил мокрый снег — то там, то здесь засверкали вспышки; они ос­вещали снег каждые пятнадцать— двадцать секунд и, по-видимому, зарождались на земле или вблизи от нее. Вспышки были не столь яр­ки, как молнии, кроме того, никто не слышал грома, а в приемниках местных жителей не звучали поме­хи, обычно сопровождающие разря­ды молний.

Свидетелем еще одного светового шоу в пустыне стал метеоролог наци­онального заповедника «Белые пес­ки» в штате Нью-Мексико. Когда че­рез этот район пронеслась гроза, ученый с изумлением наблюдал иск­ры, порой до десяти футов в высоту, которые, как голые, лишенные ветвей стволы, восставали с вершин несколь­ких снежно-белых гипсовых дюн.

Подобные феномены не подвер­гались подробному изучению, наи­более же обоснованное объяснение упомянутых выше случаев состоит в том, что трение, возникающее в пе­ремещаемом ветром песке и снеге, заряжает их частицы, и электриче­ская энергия высвобождается путем образования искр.

Сияющие Анды

Случается, что горные вершины выпускают электричество в атмос­феру; следует залп безмолвных яр­ких вспышек, а когда они стихают, небо заливает зарево. Этот тип раз­ряда, получивший название Анд-ского зарева, замечен не только в горах Южной Америки, но также в Альпах и Скалистых горах. Зарево огромно: оно распространяется вы­соко в небо и возносится над гор­ными вершинами и хребтами на расстоянии до трехсот миль.

На стадии мерцания, когда раз­ряд производит до двух дюжин раз-

дельных вспышек, он излучает яр­ко-желтый или оранжевый свет, иногда в сопровождении полосы зе­леного или розового света. По мере разгорания зарева отдельные цвета исчезают, их сменяет бледно-жел­тое или белое свечение.

Андское зарево особенно эф­фектно, когда оно усиливается час­тыми электрическими разрядами, связанными с землетрясением. При большом землетрясении, разразив­шемся в 1906 году в Чили, по сло­вам очевидцев, все небо казалось объятым огнем.

Святые огни

Поклявшись проплыть вокруг зем­ного шара, Фердинанд Магеллан в сентябре 1519 года отплыл из Ис­пании. Первые несколько недель его суда бороздили давно освоенные воды, вплоть до острова Зеленого мыса, колониального аванпоста в 300 милях от атлантического побе­режья Африки. Но эти острова бы­ли лишь трамплином для прыжка в неизвестность, и 5 октября, когда суда двинулись на юг, в неведомые воды, членов команды беспокоило, что их ждет впереди.

Беспокойство _ сменилось стра­хом, когда грянула страшная буря, и в команде стал назревать бунт, хо­тя Магеллан и повернул назад. И вдруг по верхушкам мачт высыпали шарики, испускавшие трепещущий голубоватый свет — на морском жаргоне, огни Святого Эльма, а они считались знамением, ниспосланным святым, покровительствующим мо­рякам.

Моряк Антонио Пифагетта пи­сал в своем отчете об этом путеше­ствии: «Священное это светило, инако Святой Эльм, многажды яв­лялось нам, воссияв... темнейшей из ночей он пребывал на грот-мачте два часа, или более того, дабы уте­шить нас в наших стенаниях. Когда благословенный этот свет приуго­товлялся покинуть нас... мы взыва­ли о милости. И когда мы уже мни­ли себя покойниками, море внезапно стихало».

То, что видели люди Магелла­на, было разрядом статического электричества, которое наводит на корабли низкая облачность, несу­щая электрический заряд. Высокие заостренные предметы, например мачты, шпили и флагштоки, пред­ставляют собой наиболее легкий путь для выхода электричества в атмосферу, где оно, возбуждая мо­лекулы газа, вызывает их легкое свечение. Уверенность в том, что огни Святого Эльма есть доброе предзна­менование, необоснованна и опасна, так как при атмосферных условиях, порождающих эти огни, растет и ве­роятность того, что молния поразит как раз те места, которые облюбова­ли огни Святого Эльма.

Действительно, не без участия огней Святого Эльма произошла катастрофа, радикально изменившая воздухоплавание. 6 мая 1937 года во время посадки прибывшего из Германии роскошного пассажирско­го дирижабля «Гинденбург» в Лей-керсте, штат Нью-Джерси, там по­явилась огромная туча. Капитан отложил посадку огромного напол­ненного водородом судна на время, пока не пройдет гроза. Когда гроза сменилась моросящим дождем, ко­рабль пошел на снижение и члены экипажа выбросили на землю тяже­лые посадочные тросы. К ужасу ко­манды, вскоре вокруг хвоста «Гин-денбурга» появились яркие язычки пламени и быстро объяли всю по­верхность дирижабля. Кое-кто из находившихся на борту успел вы­прыгнуть и спасся, но тридцать шесть человек погибло.

Расследование катастрофы при­вело к выводу, что выходящий в ме­стах утечек водород, газ весьма горючий, был подожжен электриче­ским током, бежавшим вверх с зем­ли по посадочному канату «Гинден-бурга». Обычно безвредное свечение огней Святого Эльма зародило по­жарище, погубившее не только «Гинденбург», но и дирижабль как вид транспорта. С тех пор ни один дирижабль не перевез ни единого платного пассажира.

Красная катящаяся молния

Сияющий красный шар, который, как увидела Нэнси Уошингтон из графства Стаффордшир (Англия), понесся к ее дому во время грозы в 1983 году, определенно не был пло­дом ее воображения. Он разворотил пятифутовую дыру в крыше ее до­ма и взял курс на соседний дом, где высадил окна, вырвал из стен элек­трические розетки и оставил отвер­стие в крыше.

А более чем столетием раньше проблемы с крышей возникли после подобной нежданной встречи и у некоего французского портного. Он только что отобедал, когда с ками­на слетела доска и оттуда выпрыг­нул не издающий ни звука огнен­ный шар величиной с голову ребенка. Согласно рассказу портно­го, шар направился к нему, «будто котенок, который хочет потереться

о ноги хозяина». Затем он поднял­ся на пять футов или около того и приблизился к заклеенному обоями отверстию в дымоходе над облицов­кой камина. По утверждению порт­ного, шар каким-то образом удалил бумагу, не спалив ее, и стал исче­зать из виду, поднимаясь по трубе. Несколько секунд спустя раздался громкий взрыв, который разнес верх печной трубы, разбросав кир­пичные обломки по нескольким со­седним крышам.

В обоих происшествиях фигу­рировала так называемая шаровая молния. Типичный размер шара в поперечнике составляет от шести до двенадцати дюймов. Шар излу­чает ровное сияние, чаще всего красное, оранжевое или желтое. В отличие от феноменально быстрого разряда линейной молнии, шар

движется сравнительно медленно, делая всего несколько футов в се­кунду. Лишь немногие из шаровых молний существуют заметно доль­ше трех секунд.

В силу недолговечности шаро­вых молний и невозможности восп­роизвести их в лабораторных усло­виях, им пока не найдено научного объяснения. Правда, есть множест­во ученых, которые считают их пло­дом человеческого воображения, а не проявлением сил природы. Дру­гие, впрочем, утверждают, что ша­ровые молнии являются плазмой — перегретым газом, атомы которого лишены электронов. Плазма счита­ется четвертым состоянием вещест­ва — наряду с жидким, твердым и газообразным состояниями, — по­скольку она ведет себя совершенно особым образом.

Анатомия радуги

Прекрасная радуга, родившаяся до­ждливым летним днем, кажется поч­ти осязаемой. Но дуга эта не более чем изящное сплетение света, свер­кающее изображение, существую­щее лишь в глазу очевидца и не бо­лее вещественное, чем отражение в зеркале. Нет двух людей, которые видели бы одну и ту же радугу, — радуг столько же, сколько наблюда­телей. Если зритель направляется к ней, она отступает в том же темпе. А поскольку на ее сооружение доста­точно лишь света, радуга способна внезапно появляться и столь же бы­стро исчезать.

Хотя к разгадке радуги некото­рые ученые приближались и раньше, четкую оптико-геометрическую мо­дель образования радуги разработал блестящий гений начала семнадцато­го века Рене Декарт. Необходимыми условиями являются солнечный свет, дождь и определенное положение наблюдателя — между ними и спи­ной к солнцу. Когда солнечный свет, минуя наблюдателя, проникает в до­ждевую каплю, он сначала преломля­ется и отклоняется. Затем, пройдя в капле до ее дальней поверхности, он отражается назад, в направлении на­блюдателя. Когда отраженный свет выходит из капли с той же стороны, с которой проследовал в нее, он вновь преломляется и отклоняется под углом в сорок два градуса отно­сительно своего первоначального пу-

ти от солнца. Отклонение и сообща­ет радуге ее огромные размеры — она может достигать середины рас­стояния до зенита (высшей точки не­босвода, непосредственно над голо­вой) и раскидываться в поперечном направлении почти на половину ви­димого наблюдателю горизонта.

Свет не только изменяет направ­ление, но еще и утрачивает белизну, приобретая общеизвестные цвета ра­дуги. Принадлежащий к следующему за Декартом поколению Исаак Нью­тон открыл происхождение этих цве­тов: солнечный свет составлен многи­ми длинами волн, и каждая из них имеет свой собственный характери­стический угол преломления. Самая верхняя из концентрических полос радуги — красная. Ниже ее один за другим следуют оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолето­вый цвета. Цвета радуги наиболее четки, если размер дождевых капель относительно велик; если капли име­ют маленький или гигантский размер, цвета расплываются и тускнеют.

Около 2300 лет тому назад Аристотель описал истинную форму радуги: это круг, центр которого находится на одной прямой с на­блюдателем и солнцем. Однако полностью круг виден лишь в ре­дких случаях — в водяной пыли водопада, с самолета или с верши­ны горы. Для наземного наблюдате­ля круг выглядит незавершенным, поскольку сама Земля своей тенью отсекает солнечный свет.

Одноцветные радуги

Большинство радуг щеголяет много­цветьем, но иногда радуга состоит — или кажется, что состоит, — из од­ного цвета. Например, перед захо­дом солнца разноцветная радуга ста­новится ярко-красной, отражая и преломляя лишь последние, наиболее длинноволновые, красные лучи солн­ца. Красная радуга  остает­ся висеть над горизонтом еще не­сколько минут после захода, поскольку красное излучение сол­нечного света все еще освещает до­ждевые капли в высотах неба.

Видения при солнечном свете

15 сентября 1851 года над Швейца­рией загорелись пять зловещих солнц. Устрашенные крестьяне га­дали, не охватит ли это гибельное пожарище землю. Два десятилетия спустя над Миссури наблюдали во­семь его сияющих имитаторов.

Эти зрелища были примерами ложных солнц, называемых также паргелиями и образующихся из-за преломления света атмосферными кристалликами льда. Обычно они выглядят как пара ярких пятен по обе стороны от солнца, отстоящих от него на расстоянии вытянутой руки. Но часто одновременно с ложными солнцами вокруг солнца появляются кольца, именуемые га­ло, и родственные оптические эф­фекты, довершающие ослепительное зрелище.

Некоторые ученые пришли к выводу, что исторические и биб­лейские сообщения о видениях мог­ли быть инспирированы явлениями ложных солнц и гало. Метеоролог

Фримен Холл проанализировал свидетельство библейского пророка Иезекииля о двух концентрических кругах: «А ободья их — высоки и страшны были они; ободья их у всех четырех вокруг полны был глаз». Надо всем этим был пре­стол «по виду как бы из камня сапфира» . По Холлу, глаза могли соответствовать ложным солнцам, расположенным на кон­центрических гало, сиденье же престола могло соответствовать ве­ликолепно окрашенной околозенит-

ной радуге — опрокинутой раду­ге, которая иногда появляется вы­соко в небе над гало. Холл под­черкивает, что во времена Иезекииля сиденья тронов часто были вогнутыми, дугообразными.

Впечатляющее видение, весьма напоминающее комплекс гало и ложных солнц, предстало римскому императору Константину. В 312 го­ду н.э. в канун битвы император увидел в небе ажурный крест. Уст­рашенный видением и полагая его смысл в том, чтоб он заручился поддержкой Христа, Константин тут же обратился из язычества в христианство и одержал победу в последовавшем сражении.

По словам ученых, не исключе­но, что он видел одно из многих возможных сочетаний гало, радуг, столбов и ложных солнц. Чем бы ни была на самом деле эта конфи­гурация светящихся небесных объ­ектов, она изменила ход истории. Христианство превратилось из ве­ры презренной секты в религию Римской империи.