Не верь глазам своим! Мираж (фр. mirage, от se mirer «отражаться») — оптическое

Не верь глазам своим!

Мираж (фр. mirage, от se mirer «отражаться») — оптическое явление, наблюдаемое обычно в пустынях, состоящее в том, что кроме предметов в их истинном положении видны их мнимые изображения; при мираже предметы, скрытые за горизонтом, становятся видимыми.

Мираж — результат искривления хода световых лучей в неравномерно нагретых слоях воздуха.
Мои школьные годы прошли в маленьком полярном чукотском городке Певек, полном разнообразных чудес: от белых медведей на улицах до самого сильного в мире постоянного ветра «южак», от фантастических северных сияний зимой до не менее фантастических миражей летом. Правда, нам, местным жителям, миражи фантастикой не казались. Ну и что, что ясным летним днем великолепно виден остров Айон, который лежит от города на расстоянии полусотни километров. Или вместо одной линии горизонта их три, параллельно одна над другой. И там идут сразу три каравана судов. Причем средние — вверх килем. А мы сидим на берегу, бросаем камешки в Северный Ледовитый океан и лениво рассуждаем: если, например, по судну ракету выпустить, то в какой сухогруз нужно целиться: в нижний, средний или верхний?

В ПУСТЫНЕ

Миражи — явление обычное не только для жарких пустынь, но и для холодных арктических территорий. Главное — неравномерно нагретые слои воздуха, которые в избытке присутствуют в этих уголках Земли. В зависимости от расположения слоев «бутерброда» миражи бывают двух типов — нижние и верхние. Нижним называется самый известный мираж — пустынный. Он появляется, когда у поверхности земли образуется прослойка более горячего воздуха. Понятно, что чаще всего они возникают в пустыне, когда солнце нагревает землю до состояния раскаленной сковороды. Но ехать в пустыню для того, чтобы увидеть такой мираж, вовсе необязательно — солнечным летним днем их полно и в нашей средней полосе, достаточно посмотреть на асфальт. Да, эти небольшие «лужи», которые возникают в мареве на шоссе, не что иное, как самый настоящий нижний мираж.

Физика этого явления проста. Нагретый воздух имеет более низкую плотность, чем холодный. Коэффициент преломления воздуха сильно зависит от его плотности. Если температура (а значит, и плотность) воздуха по мере удаления от земли уменьшается (так называемый нормальный температурный градиент), то в атмосфере фактически образуется призма. Световой луч, проходящий через такую призму, не распространяется по прямой, а отклоняется.
Что же представляют собой эти «лужицы»? Нижние миражи дают возможность увидеть кусочек неба, и это вызывает иллюзию водной глади, в которой отражается голубое небо. Умирающие от жажды путешественники в пустыне видели точно такие же «озера», и, думая, что это спасительный водоем, спешили навстречу своей смерти. Никаких дворцов, пальм или гурий они видеть не могли — это игры воображения (которое справедливо считает: если есть вода, значит, есть дворцы, пальмы и все остальное).

ЗАГЛЯНУТЬ ЗА ГОРИЗОНТ

Увидеть спрятанное за горизонтом можно в другом месте — Арктике (или над морем). Именно там летом «водятся» самые красивые — верхние, или арктические, миражи. Образуются они над поверхностью Северного Ледовитого океана, который большую часть лета гладок как зеркало. Вода в Арктике, как правило, не прогревается выше 5–8°С, зато воздух, принесенный с континента, может достигать +30°С. В отличие от нижних, пустынных, миражей, в арктических слои термического «бутерброда» расположены иначе — холодный воздух внизу, а теплый — наверху (это называется температурной инверсией). Такой «бутерброд» более стабилен — холодный воздух тяжелее и не стремится подняться вверх. Поэтому границы арктических миражей более четкие и практически не колеблются в воздухе, в отличие от пустынных. Но самое интересное в них, что пути лучей загибаются не вверх, а вниз (отклоняясь в сторону более холодного, то есть плотного воздуха).

В итоге мы начинаем видеть гораздо дальше, как будто Земля становится более плоской. Причем, чем выше температурный градиент, тем более изогнутой становится траектория лучей. Самое интересное начинается, когда температурный градиент составляет 11,2°С на каждые 100 м. При таких условиях кривизна траектории лучей начинает точно соответствовать кривизне поверхности Земного шара! И дальность нашего видения ограничивается лишь прозрачностью воздуха. Если бы наша атмосфера была идеально прозрачной (а океан тянулся бы вокруг Земли), то, стоя на берегу Северного Ледовитого океана и глядя в хорошую подзорную трубу, мы могли бы увидеть собственный затылок!

А что будет происходить, если температурный градиент превысит 11,2°С на 100 м (что в Арктике случается нередко)? Видимый горизонт будет располагаться гораздо выше реального. А если там видны острова или льды, то Земля и вовсе будет напоминать блюдце с поднятыми краями. Многие историки именно этой оптической иллюзии приписывают представление древних викингов о том, что наша Земля имеет форму блюдца, а его края не дают океанам вылиться.

Но это еще не все. Из-за относительной неподвижности воздуха над океаном часто образуются чередующиеся слои разных температур. В этом случае миражи получаются слоистыми, причем каждый второй мираж оказывается перевернутым, как будто отраженным в зеркале.

ДВИЖУЩАЯ СИЛА ОТКРЫТИЙ

Не всегда миражи губили путников. История знает немало случаев, когда миражи (в основном арктические) послужили серьезной движущей силой географических открытий и освоения новых земель. Как известно, из-за кривизны земной поверхности дальность, на которой можно наблюдать любой предмет, зависит от его высоты. Например, 3-метровый айсберг в ясную погоду виден за 20 км, а пик высотой 1 км — за 120 км (это простая геометрия). Путешественники часто использовали эти соотношения в оценке расстояний до крупных объектов. Но миражи заставляли их идти вперед и вперед.

Лучшая иллюстрация — плавание скандинавских викингов из Исландии в Гренландию. В 874 году викинги обосновались в Исландии, скорее всего, узнав о существовании острова от кельтов. Столетие спустя вожак викингов Эрик Рыжий был изгнан из Исландии за непредумышленное убийство. Он хорошо знал норвежские саги, рассказывающие о земле в северо-западном океане, и легенды о существовании земли за горизонтом. Когда Эрик и его команда отплыли в 982 году от северо-восточного побережья Исландии в поисках места для жизни, они направились прямо на северо-запад. Это кратчайший путь в Гренландию, до которой примерно 300 км. Однако на пути корабли поджидал встречный ветер, а течение снесло их на ледяное поле у побережья. Поэтому они повернули на юг и прошли еще несколько сотен трудных километров, прежде чем достигли фиордов южной Гренландии.

Если бы Эрик сразу пошел южным путем, он бы легко достиг южного побережья Гренландии. Что же заставило его выбрать тяжелый северо-западный маршрут? При нормальных условиях берега Гренландии не видны даже с самых высоких точек Исландии. Обманули Эрика арктические миражи, и вместо того чтобы идти, как предписывали саги, он пошел к цели напрямую.

В путешествии викингов из Гренландии в Северную Америку, где они основали колонию Винланд, скорее всего, тоже виноваты арктические миражи. Изменив ход лучей, они сделали видимыми горы мыса Дайер, расположенные на расстоянии 440 км. Именно это позволило впервые послать экспедицию во главе с сыном Эрика Лейфом и освоить новый, доселе неизвестный материк.

Источник: «Популярная механика»

Гомеопатия — это лечение, основанное на двух наиважнейших принципах. Первый принцип — это

Гомеопатия — это лечение, основанное на двух наиважнейших принципах. Первый принцип — это представление о том, что «подобное лечится подобным» (similia similibus curantur). Вторым принципом является то, что лекарство тем более эффективно, чем оно менее концентрировано. Поэтому гомеопаты применяют разведенные лечебные субстанции, причем до такой степени, что в растворе иногда не удается выявить ни одной молекулы лекарства.

Недавно проведенное учеными исследование о механизмах гомеопатического лечения показало интересные результаты. О том, как именно работает гомеопатия, можно узнать по ссылке: какработаетгомеопатия.рф

Этот документальный фильм с живописными пейзажами, отснятый в HD-качестве, описывает дикую природу Японии,

Этот документальный фильм с живописными пейзажами, отснятый в HD-качестве, описывает дикую природу Японии, с ее захватывающими дух ландшафтами и населяющими ее редкими животными. Фильм расскажет как о мегаполисах, таких как Токио, с одной стороны и отдаленных горных долинах, с древнейшими историческими традициями, с другой. #primates #приматы #макаки #документальный_фильм

9 эпизод сериала «КОСМОС: Пространство и время. Затерянные миры планеты Земля» на русском

9 эпизод сериала «КОСМОС: Пространство и время. Затерянные миры планеты Земля» на русском языке.

#наука #попнаука #КОСМОС_Пространство_и_время

Книга знакомит всех желающих с теорией вероятностей, теорией случайных блужданий, научной и прикладной

Книга знакомит всех желающих с теорией вероятностей, теорией случайных блужданий, научной и прикладной статистикой, историей развития этих всепроникающих теорий, а также с тем, какое значение случай, закономерность и неизбежная путаница между ними имеют в нашей повседневной жизни.

Единорог арктических морей Объект небылиц и мифов, мелкий полярный кит нарвал, обладающий длинным,

Единорог арктических морей

Объект небылиц и мифов, мелкий полярный кит нарвал, обладающий длинным, торчащим вперед и похожим на рог диковинного животного зубом, был известен в Европе с XVII века как «морской единорог». Этот огромный зуб, обычно принадлежащий самцам, и дал нарвалу научное латинское название, которое на русский язык можно перевести как «один зуб, один рог». Принимаемый за рог легендарного единорога, зуб нарвала некогда ценился как мощное противоядие и лекарственное средство от многих немощей и болезней.

Нарвалы — постоянные обитатели полярных морей, встречающиеся вдоль всего арктического побережья Европы, Азии и Америки (в прикамчатских водах довольно обычен их ближайший родственник — белуха). В настоящее время в Арктике существуют три основных стада нарвалов, самое крупное из которых численностью около 20 тыс. животных приурочено к водам Гренландии и прилегающего к ней канадского сектора Арктики. У берегов России эти киты лишь изредка появляются в Чукотском море, а также в районе Новой Земли и Земли Франца-Иосифа. Обитая у края ледовой кромки, нарвалы с приближением зимы мигрируют в открытое море с наступающим льдом и возвращаются к берегу для откорма в летние месяцы. Их пища состоит, главным образом, из полярной тресочки-сайки, черного палтуса, кальмаров и креветок. Хотя нарвал не считается подвергающимся опасности животным, законы всех стран арктического бассейна ограничивают охоту на него даже для местного населения. Например, канадским охотникам-эскимосам ежегодно выделяется лимит добычи нарвалов в размере около 500 животных, на которых, к тому же, охотятся только на каяке (морской байдаре) при помощи гарпуна, так как обычаи этого народа запрещают пользоваться лодочными моторами и другими достижениями прогресса при добыче нарвалов. Коренные жители Гренландии эскимосы в течение многих веков традиционно используют в пищу как мясо нарвала, так и шкуру с подкожным слоем жира, которая очень богата витамином С. Его концентрация достаточна, чтобы предотвратить цингу, несмотря на, главным образом, мясную пищу эскимосов.

Взрослые нарвалы достигают в длину 6 м и весят более полутора тонн. И самец, и самка этого кита рождаются с двумя зубами, выступающими вперед из верхней челюсти. Левый зуб самца, однако прорастает сквозь губу и торчит вперед подобно бушприту парусного судна. Он спирально закручен против часовой стрелки по направлению к концу и может достигать 3 м в длину и весить более 8 кг. В редких случаях встречаются нарвалы с двумя такими зубами. Большой, безупречно остроконечный зуб нарвала является завидным трофеем и до недавнего времени продавался за 800–1000 долларов США. Однако в середине 80-х годов под давлением защитников окружающей среды ввоз зубов нарвалов во многие страны был запрещен и цены на них резко упали.

Cамки нарвалов рождают детенышей каждые три года после приблизительно 15-месячного периода беременности. При рождении детеныши нарвала имеют однотонную темно-серую окраску (взрослые животные — пятнистые) и размеры около 1,5 м и 50–55 кг.

Выполненные в 80–90-е годы исследования показали, что нарвалы, как и многие другие киты, издают целый набор различных звуков: одни из них служат средством общения между животными в стаде, другие — эхосигналами для навигации и разыскивания пищи или других нарвалов. Огромный зуб же этого кита является и оружием, и символом господства самцов в ритуальных демонстрациях в период размножения. Вероятно, из-за постоянного использования, у одного из каждых трех взрослых самцов такой зуб обломан на некотором протяжении.

За исключением человека, у нарвалов мало врагов в природе — только касатки, глубоководные акулы да белые медведи могут охотиться на них.

И хотя сегодня промысел не угрожает нарвалам, увеличивающееся освоение человеком Арктики может нарушить хрупкое равновесие в местах их обитания. Дальнейшее изучение образа жизни нарвала поможет лучше понять и защитить это животное, одного из самых необычных и очаровательных обитателей полярных морей.

Сияющая нить Зубная боль – вещь неприятная, и вряд ли в этой неприятности

Сияющая нить

Зубная боль – вещь неприятная, и вряд ли в этой неприятности можно найти какие-то положительные стороны. Однако некоторым это удается. Кто знает, как бы сложилась история освещения, если бы однажды у американского физика Уильяма Кулиджа не заболел зуб.

Лампа накаливания знакома практически каждому современному человеку. Основной ее элемент – вольфрамовая нить, которая при нагревании током раскаляется и начинает сиять, заливая мягким теплым светом окружающее пространство. Так было не всегда. Лампочка Эдисона в момент изобретения (в 1878 году) была далека от совершенства. Нить накаливания из обугленной бумаги часто перегорала, и в 1882 году Льюис Латимер запатентовал процесс изготовления нитей накаливания из обугленных хлопковых нитей, что увеличило долговечность ламп. Но этого было мало.

Идею повысить энергоэффективность с помощью нити из тугоплавких металлов выдвинул наш соотечественник Александр Лодыгин. В заявке, поданной в патентное бюро США в 1892 году, он подробно описал, как изготавливать нить накаливания из платины, хрома, а также упомянул вольфрам как самый подходящий материал, хотя и отметил сложности в его обработке. В итоге вольфрам все-таки нашел свое место в лампах, несмотря на низкую пластичность. Порошок вольфрама смешивали с органическим клейстером (обычно крахмальным), полученную массу выдавливали через фильеру, а затем тонкую нить прокаливали, удаляя органическое связующее.

Однако остатки органики приводили к появлению на стенках колбы слоя углерода, и лампа быстро «темнела». В 1905 году этой проблемой занялся новый сотрудник исследовательской лаборатории General Electric в городке Шенектеди (штат Нью-Йорк) Уильям Кулидж, выпускник Массачусетского технологического института, получивший в 1899 году степень доктора наук в Университете Лейпцига. Перед ним поставили на первый взгляд неразрешимую задачу разработать связующее, не содержащее углерода.

Решение пришло неожиданно. Сидя в кресле стоматолога, Кулидж наблюдал, как врач смешивает серебро со ртутью, изготавливая пластичную массу – амальгаму серебра, которой тогда пломбировали больные зубы. По словам физика, он был поражен пластичностью полученной массы: «Я сразу задумался, нельзя ли использовать амальгаму какого-нибудь металла в качестве временного связующего для вольфрама» После множества экспериментов с различными металлами решение было найдено: вольфрам смешивался с амальгамой кадмия, из полученной пластичной массы изготавливалась проволока, и когда ее прокаливали в вакууме, сначала кадмий, а потом ртуть полностью испарялись, оставляя тонкую нить из спеченного чистого вольфрама, который к тому же поддавался дальнейшей обработке. Вскоре процесс удалось модифицировать, чтобы обойтись без ртути, но, как вспоминал в 1960-х сам Кулидж, «без первого шага не было бы второго». В результате Кулидж получил признание (он позднее дослужился до вице-президента GE), а мир – дешевое и энергоэффективное электрическое освещение.