"Зелёный луч"

"Наблюдали ли вы когда-нибудь Солнце, заходящее за горизонт моря? Да, без сомнения. Проследили ли вы за ним до того момента, когда верхний край диска соприкасается с линией горизонта и затем исчезает? Вероятно, да. Но заметили ли вы явление, происходящее в то мгновение, когда лучезарное светило бросает последний свой луч, если при этом небо свободно от облаков и совершенно прозрачно? Быть может, нет. Не пропускайте же случая сделать подобное наблюдение: в ваш глаз ударит не красный луч, а зелёный, дивного зелёного цвета, такого, какого ни один художник не может получить на своей палитре и какого не воспроизводит сама природа ни в разнообразных оттенках растительности, ни в цвете самого прозрачного моря".

Подобная заметка в одной газете привела в восторженное состояние молодую героиню романа Жюля-Верна "Зелёный луч" и побудила её предпринять ряд путешествий с единственной целью - собственными глазами увидеть зелёный луч. Юной путешественнице не удалось, как повествует романист, наблюдать это красивое явление природы. Но оно всё же существует. Зелёный луч - не легенда, хотя с ним и связано много легендарного. Это - явление, которым может восхищаться каждый любитель природы, если будет искать его с должным терпением.

Почему появляется зелёный луч?

Вы поймёте причину явления, если вспомните, в каком виде представляются нам предметы, когда мы смотрим на них сквозь стеклянную призму. Проделайте такой опыт: держите призму у глаза горизонтально, широкой стороной вниз и рассматривайте через неё листок бумаги, приколотый на стене. Вы заметите, что листок во-первых, - поднялся значительно выше своего истинного положения, а, во-вторых, имеет вверху фиолетово-синюю кайму, внизу - жёлто-красную. Поднятие зависит от преломления света, цветные каёмки - от дисперсии стекла, т. е. свойства стекла неодинаково преломлять лучи разного цвета. Фиолетовые и синие лучи преломляются сильней прочих - поэтому мы видим вверху фиолетово-синюю кайму; красные преломляются всего слабее, и потому нижний край нашего бумажного листка имеет красную кайму.

Для лучшего понимания дальнейшего необходимо остановиться на происхождении этих цветных каёмок. Призма разлагает белый свет, исходящий от бумаги, на все цвета спектра, давая множество цветных изображений бумажного листка, расположенных, частью налагаясь одно на другое, в порядке преломляемости. От одновременного действия этих наложенных друг на друга цветных изображений глаз получает ощущение белого цвета (сложение спектральных цветов), но вверху и внизу выступают каёмки не смешивающихся цветов. Знаменитый поэт Гёте, проделавший этот опыт и не понявший его смысла, вообразил, что он разоблачил таким образом ложность учения Ньютона о цветах, и написал затем собственную "Науку о цветах", которая почти всецело основана на превратных представлениях. Наш читатель, надо полагать, не повторит заблуждения поэта и не будет ожидать, что призма перекрасит для него все предметы.

Земная атмосфера является для наших глаз как бы огромной воздушной призмой, обращенной основанием вниз. Глядя на Солнце у горизонта, мы смотрим на него сквозь газовую призму. Диск Солнца получает вверху каёмку синего и зелёного цвета, внизу - красно-жёлтую. Пока Солнце стоит выше горизонта, свет диска своею яркостью перебивает гораздо менее яркие цветные полоски, и мы их не замечаем вовсе. Но в моменты восхода и захода Солнца, когда почти весь его диск скрыт под горизонтом, мы можем видеть синюю кайму верхнего края. Она двухцветная: выше расположена синяя полоска, ниже - голубая, от смешения синих и зелёных лучей. Когда воздух близ горизонта совершенно чист и прозрачен, мы видим синюю кайму,- "синий луч". Но чаще синие лучи рассеиваются атмосферой, и остаётся одна зелёная кайма: явление "зелёного луча". Наконец, в большинстве случаев рассеиваются мутной атмосферой также синие и зелёные лучи - тогда не замечается никакой каёмки. Солнце закатывается багровым шаром.

Пулковский астроном Г. А. Тихов, посвятивший "зелёному лучу" специальное исследование, сообщает некоторые приметы видимости этого явления. "Если Солнце имеет при закате красный цвет и на него легко смотреть простым глазом, то можно с уверенностью сказать, что зелёного луча не будет". Причина понятна: красный цвет солнечного диска указывает на сильное рассеяние атмосферой синих и зелёных лучей, т. е. всей верхней каёмки диска. "Наоборот,- продолжает астроном,- если Солнце мало изменило свой обычный беловато-жёлтый цвет и заходит очень ярким (т. е. если поглощение света атмосферой невелико.- Я. П.), то. можно с большою вероятностью ожидать зелёного луча. Но тут как раз важно, чтобы горизонт представлял резкую линию, без всяких неровностей, близкого леса, построек и т. п. Эти условия всего лучше выполняются на море; вот почему зелёный луч так хорошо известен морякам".

Итак, чтобы увидеть "зелёный луч", нужно наблюдать Солнце в момент заката или восхода при очень чистом небе. В южных странах небо у горизонта прозрачнее, чем у нас; поэтому явление "зелёного луча" наблюдается там чаще. Но и у нас оно не так редко; как думают многие, вероятно, под влиянием романа Жюля-Верна. Настойчивые поиски "зелёного луча" рано или поздно вознаграждаются успехом. Случалось улавливать это красивое явление даже в зрительную трубу. Два эльзасских астронома так описывают подобное наблюдение.

..."В последнюю минуту, предшествующую заходу Солнца, когда, следовательно, ещё видна заметная часть его, диск, имеющий волнообразную движущуюся, но резко очереченную границу, окружён зелёным ободком.

Пока Солнце не зашло окончательно, этот ободок не виден простым глазом. Он становится виден лишь в момент полного исчезновения Солнца за горизонтом. Если же смотреть в зрительную трубу с достаточно сильным увеличением (примерно в 100 раз), можно проследить подробно все явления: зелёная кайма становится заметной самое позднее за 10 минут до захода Солнца; она ограничивает верхнюю часть диска, тогда как от нижней наблюдается красная кайма. Ширина каймы, вначале очень малая (всего несколько секунд дуги), возрастает по мере захождения Солнца; она достигает иногда до полуминуты дуги. Над зелёным ободком часто наблюдаются зелёные же выступы, которые при постепенном исчезновении Солнца как бы скользят по его краю до высшей точки; иногда они отрываются от ободка и светятся несколько секунд отдельно, пока не погаснут" (рис. 126).

Рис. 126. Длительное наблюдение 'зелёного луча'; наблюдатель видел 'зелёный луч' за горным хребтом в течение 5 минут. Выше направо - 'зелёный луч', видимый в подзорную трубу. Диск Солнца имеет неправильные контуры. В положении 1 блеск солнечного диска ослепляет глаз и мешает видеть зелёную каёмку простым глазом. В положении 2, когда диск Солнца почти исчезает, 'зелёный луч' становится доступным простому глазу

Обычно явление длится секунду-две. Но при исключительной обстановке продолжительность его заметно удлиняется. Отмечен случай, когда "зелёный луч" наблюдался более 5 минут. Солнце садилось за отдалённой горой, и быстро шагавший наблюдатель видел зелёную кайму солнечного диска, словно скользящего по склону горы (рис. 126).

Очень поучительны случаи наблюдения "зелёного луча" при восходе Солнца, когда верхний край светила начинает показываться из-под горизонта. Это опровергает часто высказываемую догадку, будто "зелёный луч" - оптический обман, которому поддаётся глаз, утомлённый ярким блеском только что закатившегося солнца.

Солнце - не единственное светило, посылающее "зелёный луч". Случалось видеть это явление, порождаемое заходящей Венерой; известны два наблюдения такого рода.

Как и некоторые другие явления атмосферной оптики, "зелёный луч" разъяснён не во всех подробностях. Причина та, что он ещё сравнительно недавно привлёк к себе внимание физиков и представлен недостаточным числом наблюдений. Подробные сообщения очевидцев, несомненно, принесут пользу науке; добросовестные наблюдения друзей физики являются здесь весьма желательными.