Особый оптический эффект по имени Брокенский призрак
Брокенский призрак – оптический эффект, наблюдаемый иногда в горах при облачном небе, тумане. Название происходит от названия горной вершины Брокен (Brocken) высотой 1142 м, являющейся наивысшей точкой горного массива Гарц (Саксония). По древним народным немецким преданиям, в Вальпургиеву ночь ведьмы устраивали здесь свой ежегодный шабаш.
Вот как в одной средневековой книге описывалась встреча с призраком, нареченным впоследствии «брокенским». «Когда преследуемый разбойниками пастух, изнемогая от усталости, добрался, наконец, до спасительной гряды камней на вершине горы и собирался спрятаться в первой же удобной расселине, он увидел под облаками такое, от чего все его прежние страхи отошли назад. Прямо перед ним над уходящим вниз склоном, нигде не касаясь ни земли, ни камней, стоял огромного роста человек, слегка прикрытый туманом. Его контуры не совсем четко вырисовывались на фоне туманных испарений, поднимающихся с долины, но ошибки быть не могло. Это, несомненно, контуры человека, но каких размеров! Казалось, он мог бы соперничать высотой с кирхой, куда пастух ходил по воскресеньям молиться. Гигант стоял, немного подогнув ноги и погрузив ступни в неясную темноту клубящихся облаков. И только пастух присел, ибо ноги уже не держали его, как гигант тут же как бы провалился на том месте, где он только что стоял».
Проницательный читатель уже, по-видимому, подметил некоторую общность в поведении пастуха и призрака. Когда пастух стоял на месте – видение было неподвижно, когда пастух присел – оно тоже опустилось. Этот факт подводит нас к разгадке того, что собой представляет это явление.
Брокенский призрак – это оптический эффект, заключающийся в том, что наблюдатель видит свою собственную тень на обращенной к нему стороне облака или слоя тумана, но тень не совсем обычную.
Каждый из нас многократно видел свою тень на земле или других предметах, и это очень привычное явление едва ли у кого-нибудь вызывает иллюзию чуда. В чем же особенность брокенского эффекта? Дело в том, что в обычных условиях мы видим тень на какой-то вполне определенной поверхности, будь то асфальт, стена дома или водная гладь. В этих случаях наша тень плоская, и ее контуры четко обрисовываются на плоскости. Особенно четкую тень, возникающую у наших ног и поэтому близко и резко ограниченную, дают источники света, расположенные над головой. Определение расстояния до такой плоской тени не вызывает трудности: это расстояние соизмеримо с нашим ростом.
Но что происходит, если тень падает не на четко фиксируемую взглядом поверхность, а на размытое полупрозрачное облако? В этом случае тень создается не на какой-то вполне определенной поверхности, а в некотором объеме облака, т. е. имеет глубину. В этой объемности тени брокенского эффекта и лежит ключ к пониманию многих ее удивительных свойств. Поскольку отдельные элементы тени возникают на разном удалении от глаза наблюдателя, его зрение не в состоянии определить расстояние до тени так же, как, например, невозможно, исходя из непосредственных ощущений, определить расстояние до голубого купола небосвода.
Итак, рассматривая свою тень на полупрозрачном, размытом туманном облаке, наблюдатель не в состоянии определить расстояние до тени, так как она формируется не на плоскости, а в объеме.
Появление брокенского призрака
Стоя на краю метеорологической площадки, часто можно видеть, как в гуще поднимающегося снизу тумана рождается оптический фантом. Взору наблюдателя открывается пульсирующий где-то внизу между склонами ущелья контур темной фигуры, весьма похожей на человеческую. Но что удивительно, молочное облако не лишает ее изображение четкости, не только не заслоняет эту фигуру, а, наоборот, как бы подчеркивает ее таинственную глубину. Фигура в точности и без промедления повторяет все ваши движения или же вашу неподвижность. Но полностью неподвижной она, по-видимому, никогда не бывает. Перемещение отдельных сгустков тумана внутри облака, изменение его геометрической формы и плотности вдоль луча зрения порождают какие-то едва уловимые взором движения внутри «призрака», наполняют его живым сказочным мерцанием.
Спустя некоторое время после начала наблюдений зрение, лишенное возможности оценить расстояние до фантома, подает ложные сигналы и удивленному наблюдателю кажется, что все им видимое происходит очень далеко. Возникает иллюзия огромного, потрясающих размеров мистического субъекта, парящего над затуманенной долиной.
Сходство с чем-то нематериальным усиливается еще и тем, что вокруг головы фантома четко вырисовывается яркий цветной ореол, похожий на иконописные нимбы святых. Это интересное оптическое явление называется глорией. Вызывается оно рассеиванием в обратном направлении солнечных лучей, встретившихся на своем пути с мельчайшими водяными каплями. От среднего размера капелек зависит угловой диаметр радужных колец – чем крупнее капли, тем больше размер глории. Прилегающие к голове части глории имеют голубоватую окраску, тогда как наружные слои окрашены в теплые тона.
Интересной особенностью брокенского «чуда» является тот факт, что наблюдатель видит только свою тень, а тень спутников, стоящих рядом не далее 1 метра, уже не заметна. Как отмечалось выше, тень прослеживается только вдоль линии движения солнечных лучей, а сбоку или под небольшим углом к этой линии она уже не видна.
Если же в некоторых случаях возникает тень от группы людей или предметов, то такое явление не может относиться к рассматриваемому типу. Тень группы лиц будет видна, если, например, она образуется на поверхности очень плотного облака. Но в таком случае тень не имеет глубины и лишена самого важного качества описываемого эффекта – объемности.
Появление брокенского призрака можно наблюдать не только в Саксонии и на Кавказе. Есть сведения, что подобные явления видели в Крымских горах и других местах.
Особенности человеческого зрения – стереоскопичность
Теперь нам необходимо обратиться к такой особенности человеческого зрения, как его стереоскопичность. Два глаза даны человеку природой отнюдь не только из соображения надежности: разнесенные в пространстве на 60–70 мм зрачки дают возможность одновременно видеть предмет под разными углами. Мозг человека учитывает при обработке зрительной информации ту небольшую разность углов, под которой предмет виден левым и правым глазом. Чем ближе предмет к наблюдателю, тем больше эта угловая разность, которая называется параллактическим углом, тем легче решается задача определения расстояния до предмета.
И наоборот, при удалении предмета параллактический угол уменьшается, и когда его значение становится сопоставимым с разрешающей способностью глаза (примерно 1 минута дуги), стереоскопический эффект зрения снижается до нуля, и определение удаленности предметов становится затруднительным или вовсе невозможным. Это происходит на расстояниях примерно около 50–100 метров. На значительно больших расстояниях стереоскопическое зрение не работает и глаза «отказываются» давать информацию об удаленности предмета. Итак, если рассматриваемый предмет находится далеко от нас, то определение расстояния до него становится невозможным только за счет стереоэффекта и в этих случаях используются какие-то другие способы оценки.
Теперь для понимания того, почему брокенский «призрак» кажется огромным, отвлечемся на минуту от геометрии и рассмотрим психофизический аспект явления, состоящий в том, что в человеческом сознании причина и следствие рассмотренного выше эффекта как бы меняются местами – если наше зрение не в состоянии определить расстояние до предмета, то сознание расценивает такой сигнал как признак большой удаленности предмета, в нашем случае, например, более ста метров.
Ранее при описании физической картины брокенского явления говорилось о том, что по причине объемности тени наблюдателя, возникающей в неплотном облаке, он не в состоянии определить расстояние до тени. Это обстоятельство подсознательно воспринимается как указание на очень большую удаленность предмета, и наблюдателю кажется, будто его тень действительно весьма удалена от него, что, в свою очередь, вызывает иллюзию больших линейных размеров тени и, естественно, поражает воображение наблюдателя.
Один из авторов этой книги неоднократно наблюдал подобный «призрак» на пике Терскол, расположенном на одном из южных склонов Эльбруса на высоте более 3000 метров. «Терскольский призрак» появлялся только в предзакатные часы, когда солнце стояло низко над западной частью горизонта. Тени от всех предметов, находящихся на кромке обрыва, уходили в это время в глубокое ущелье, расположенное с восточной стороны пика. Восточные склоны пика, лишенные с послеполуденного времени солнечного нагрева, успевали к вечеру остыть, и на них часто приток влажного теплого воздуха из долины рождал густые туманы. Открытый с запада горизонт с низкосидящим солнцем, крутой восточный склон, уходящий вниз под большим углом на 700–800 метров, легкие вечерние туманы, поднимающиеся с востока порой к самой вершине пика,– вот перечень благоприятных условий для появления «терскольского призрака».
По материалам книги Пугач А.Ф.; Чурюмов К.И. Небо без чудес, Издательство: К.: Политиздат, 1987 год
|
