Оптическая иллюзия в пустыне. Что такое мираж? Как будет происходить колонизация Марса

Меня с детства интересовали загадочные природные явления. Одно из них – миражи. Ведь это просто волшебство – видеть то, чего нет или находится за сотни километров от наблюдателя. Сказочно, не правда ли? В детстве все кажется таким простым. Мираж – это маленькое чудо. Кстати, не только дети так думают. Прочтя большое количество различных статей, я сделала для себя небольшое открытие. Оказывается, что миражи люди видели еще в глубокой древности. И объясняли их обыкновенным вмешательством богов или духов. Эти сведения до сих пор хранятся в различных преданиях.

Особо красочно и ярко описали миражи крестоносцы, которые шли со своей благой целью в Палестину. Но, к сожалению, им никто не поверил. Ну уж очень любили в те времена слагать сказки о чудесах востока.

Еще до крестоносцев миражи наблюдались, и довольно часто, жителями Древнего Египта. Там верили, что миражи есть не что иное как призрак исчезнувшей много сотен лет назад страны. Согласно этой легенде, каждое место на земле имеет свою душу. И вот душа погибшей страны блуждала на просторных египетских пустынях, пытаясь обрести покой.

Да, древние верили в чудеса. Оказывается, все намного проще и вмешательства потусторонних сил для возникновения миражей не обязательно. В чисто научном определении мираж (фр. mirage - букв. видимость) есть не что иное, как оптическое явление в атмосфере, благодаря которому в зоне видимости появляются изображения предметов, которые при обычных условиях скрыты от наблюдения.

То есть мираж – не что иное, как игра световых лучей. Дело в том, что в пустыне земля прогревается очень сильно. Но при этом температура воздуха над землей на различных от нее расстояниях очень колеблется. Например, температура слоя воздуха на десять сантиметровом над уровнем земли на 30-50 градусов меньше, чем температура поверхности.

Все законы физики гласят: свет в однородной среде распространяется прямолинейно. Однако, при таких экстремальных условиях, закон не действует. А что же происходит? Лучи просто напросто при таких разностях температур начинают преломляться, а у самой земли вообще начинают отражаться, при этом создавая иллюзии, которые мы привыкли называть миражами. То есть воздух у самой поверхности становится зеркалом.

Хотя миражи принято ассоциировать с пустынями, их очень часто можно наблюдать над водной поверхностью, в горах, а иногда даже в крупных городах. Другими словами везде, где возникает резкие изменения температур, можно наблюдать эти сказочные картинки.

Это явление довольно частое. Например, в самой большой пустыне нашей планеты ежегодно наблюдается около 160 тысяч миражей.

Как же развивалось научное наблюдение миражей?

Первое и почетное место можно отдать месье Гаспару Монж. Этот человек в 1799 году первым в письменном виде дал объяснение этому явлению, которое вполне сходно с современным. Он участвовал в египетском походе знаменитого полководца Наполеона Бонапарта. Участники этой экспедиции шли в направлении Нила. Однообразный и довольно унылый вид равнин нарушался лишь изредка небольшими холмиками, на которых иногда просматривались деревушки.

И вот однажды солдаты заметили, что периодически равнины казались затопленные водой, а деревеньки представлялись им небольшими островками. При этом, что особенно поразило людей из экспедиции, под каждым из таких островков было его зеркально отражение, при чем отражался так же и небосвод.

Естественно, что подходя ближе, мираж рассеивался. Естественно, что солдатами это трактовалась как козни врагов и чужих богов. А месье Монж объяснил все с научной точки зрения, чем несравненно помог Бонапарту восстановить порядок в строю.

Второе место, бесспорно, заслужил командир судна «Баффин». Знаменательное событие произошло в далеком 1820 году. В судовом журнале он описал чудеснейший город, в котором огромное количество старинных замков и храмов. При этом данное явление было не только записано, но и подробнейшим образом зарисовано тем же самым капитаном. Естественно, что его свидетельства не подтвердились.

Третье место можно отдать жителям небольшого островка на севере Англии. Они в 1840 году увидели в небесах великолепные белые здания. Подобного они никогда не видели и решили, что это знаменитый хрустальный город, в котором обитает народ финн. Кстати, интересно, что это видение повторилось через 17 лет в течение трех часов.

Очень интересно, что хотя миражи считают детьми пустынь, бесспорным лидером по их возникновению уже давным-давно признали Аляску. Чем холоднее, тем четче и красивее наблюдаемый мираж.

Как бы ни было часто данное явление, изучать его очень сложно. Почему? Да все очень просто. Никто не знает где и когда он появится, каков он будет и сколько проживет.

После того, как появилось множество всевозможных записей о миражах, естественно, их пришлось классифицировать. Оказалось, что, несмотря на все их многообразие, удалось выделить всего шесть видов миражей: нижние (озерные), верхние (возникают в небе), боковые, «Фата-Моргана», миражи-призраки и миражи-оборотни.

Более сложный вид миража называется «Фата-Моргана «. Объяснений ему пока не найдено. К разновидности миражей принято относить полярное сияние или миражи-оборотни.

Нижний (озерный) мираж.

Это самые распространенные миражи. Свое название они получили из-за мест своего возникновения. Как вы уже, наверное, догадались, экспедиция Бонапарта видела именно их. Они наблюдаются на поверхности земли и воды (не зря их второе имя «озерные»).

Этот вид миражей по происхождению так же прост, как и предыдущий вид. Однако такие миражи намного многообразнее и красивее.

Они появляются в воздухе. Самые захватывающие из них знаменитые города-призраки. Очень интересно, что они обычно представляют собой изображения объектов – городов, гор, островов – которые находятся за много тысяч километров.

Боковые миражи

Они возникают возле вертикальных поверзхностей, которые сильно прогреваются солнцем. Это могут быть скалистые берега моря или озера, когда берег уже освещен Солнцем, а поверхность воды и воздух над ней еще холодные. Этот вид миражей очень частое явление Женевского озера.

Фата-Моргана

Фата-Моргана – самый сложный вид миражей. Оно представляет собой совокупность сразу нескольких форм миражей. При этом предметы, которые изображает мираж, многократно увеличиваются и довольно сильно искажаются.

Интересно, что свое название этот вид миражей получил от Морганы – сестры знаменитого Артура. Она, якобы, обиделась на Ланцелота за то, что он отверг её. На зло ему она поселилась в подводном мире и стала мстить всем мужчинам, обманывая их пизрачными видениями

К фата-морганам можно отнести и многочисленных «летучих голландцев «, которых до сих пор видят мореплаватели.

Они обычно показывают корабли, которые находятся за сотни и даже тысячи километров от наблюдателей.

Миражи-призраки или миражи-оборотни.

Они производят особы психологический эффект на своих жертв. Некоторые видения ставят в тупик и современных ученых. Например, французский колониальный отряд пересекал алжирскую пустыню. Недалеко они увидели стаю фламинго. Но стоило им пересечь границу миража, вместо двух ног у каждой стало по четыре. Настоящий арабский всадник в белом.

Командир отряда, естественно, испугался и послал разведчика проверить, что за люди в пустыне. Когда же солдат попал в зону миража, он, во всем разобрался. Hо случившиеся с ним метаморфозы, наблюдаемые товарищами, повергли их в шок. Ноги его лошади стали такими длинными, что казалось, он сидит на фантастическом чудовище.

Пожалуй, о разновидностях миражей больше сказать нечего.

Хотелось бы добавить, что хотя это чрезвычайно красивое и таинственное зрелище, оно так же очень опасно. Миражи убиваю и доводят до сумасшествия своих жертв. Особенно это касается пустынных миражей. И объяснение этого явления не облегчает участь путников.

Однако, люди пытаются с этим бороться. Создают специальные путеводители, на которых указаны места наиболее частого появления миражей, а иногда и их форм.

Что ж, вроде все. Кстати, миражи получают в лабораторных условиях. Еще одна загадка, надеюсь, раскрыта. Спасибо за внимание.

Мираж воды

Полоска воды поперек дороги, отодвигающаяся всякий раз, когда машина приближается к ней. Большой пароход, висящий в небе над озером Мичиган мачтами вниз. Парящие над морем мрачные средневековые замки.Что общего между этими картинками?

Это миражи. Они создаются в результате сложной игры воздуха и света. Миражи могут быть простыми, как полоска воды поперек шоссе в 100 метрах перед машиной. Но бывают миражи очень сложные по конструкции.

Описание миража

В 1643 году итальянский священник Анджелуччи описал невероятное и чудесное видение, явившееся ему во время морского путешествия. Вот что он рассказывает. Сначала его взору не представлялось ничего, кроме спокойной морской глади, простиравшейся до самого горизонта. Потом на горизонте появилась темная горная цепь. Впереди горных вершин из моря стали расти высокие грязно-белые колонны. Постепенно колонны начали изгибаться и превратились в романские арки. В конце этого грандиозного зрелища на арках появились силуэты башен и стен могучей крепости.

Материалы по теме:

Почему в сауне и бане вода не кипит?

Такой мираж итальянцы называют фата – моргана (fata morgana, от итальянского fata - «чудо»). Есть старинные кельтские легенды о короле Артуре и его рыцарях. У Артура была сестра - волшебница Моргана ле Фей. Она умела создавать замки, парившие в воздухе. Воздух и в самом деле магическая составляющая часть миража. Из физики мы знаем, что на границе двух сред лучи света преломляются, то есть меняют свое направление. Такими двумя средами в атмосфере выступают слои воздуха.

Как возникает мираж?

В жаркую погоду слой воздуха, прилегающий к горячей земле, имеет более высокую температуру, чем верхние слои атмосферы. Чем выше температура воздуха, тем ниже его плотность. В этом – то и заключается весь фокус. Более плотный воздух сильнее преломляет свет, чем менее плотный. То есть луч света, пересекая границу теплого и холодного воздуха, преломляется. Теперь рассмотрим ход лучей, падающих с неба.

Материалы по теме:

Интересные факты о воде

Эти лучи в основном окрашены в голубой цвет - цвет неба. Часть лучей, не преломляясь, достигает глаза наблюдателя и формирует картину неба. Другая часть преломляется и падает на землю впереди наблюдателя. Отразившись от земли, эти отраженные лучи в свою очередь тоже попадают в глаз наблюдателя. Но это все те же лучи голубого неба. Поэтому пассажиры автомобиля видят впереди голубой участок. Приземной слой воздуха в жаркий день постоянно колеблется, в результате возникает впечатление, а это создает иллюзию водной поверхности.

С миражами встречался каждый из нас, когда в жаркий летний день над разогретым асфальтом нам виделась зеркальная гладь воды. Но миражи зачастую рисуют куда более впечатляющие картины. Это загадочное, а часто и опасное явление природы.

А может все привиделось?

О миражах известно давно. Это явление вызывало священный трепет у древних египтян, которые считали, что миражи отражают то, чего уже нет в мире – это призрак давно исчезнувшей страны. Крестоносцы, шедшие через палестинскую пустыню освобождать Гроб Господень, описывали удивительные видения, впрочем, в то время им никто не верил.
Систематические наблюдения за миражами возникли с момента начала ведения судовых журналов. Летом 1820 года капитан одного из китобойных судов оставил записи и рисунки, в которых отразил якобы виденный вблизи Гренландии город с замками и храмами, однако позднее проверка того самого места ничего не подтвердила.
Научное объяснение феномену миража близкое современным взглядам – как оптический обман – впервые дал французский математик Гаспар Монж, в 1799 году вместе с Наполеоном участвовавший в его египетском походе. Во время длинного марша к Нилу участники экспедиции обратили внимание на странное явление, как пустыня начала затапливаться водой, а деревушки стали превращаться в островки. Монж как мог объяснил это явление, чтобы успокоить взволнованных наполеоновских солдат.

Просто о сложном

Мираж (с фр. «видимость») – явление досконально не изученное и довольно сложно формулируемое на языке оптической физики. Но попробуем «аномалиям рефракции» дать простое объяснение. Известно, что свет в однородной среде распространяется прямолинейно, но в условиях разной плотности его лучи начинают преломляться, причем, чем больше разница в плотности соседствующих сред, тем больше будет искажение.

Наглядный пример это ложка, находящаяся в прозрачном стакане с водой: преломление как раз происходит на стыке сред разной плотности – воздуха и жидкости, что создает эффект «сломанной» ложки.
При миражах мы имеем дело исключительно с атмосферным явлением, которое дает возможность появиться не просто искаженному, а отраженному изображению. Тепло распространяется в воздушной среде неравномерно, что усиливает контрастность изначально различного по плотности воздуха. Слоистость также формирует и отсутствие вертикального движения воздушных масс. Но для достижения эффекта миража разность в плотности должна быть настолько высокой, чтобы граница между слоями смогла выполнять функцию зеркала. Лучи света, искажающие свое движение на этой границе дают возможность холодному слою отразиться в теплом.

Миражи нижние, верхние и боковые

В пустыне или на асфальтированной дороге горячий воздух, казалось бы, вопреки законам физики сосредотачивается у земли. Но на самом деле он движется вверх, подгоняемый еще более горячим воздухом раскаленной поверхности – таким образом, внизу постоянно сохраняется более высокая температура.

Это идеальное условие для образования так называемых нижних или озерных миражей, когда поверхность земли кажется залитой водой – а в действительности отраженным небом. Но миражи могут показывать не только небо, но и другие предметы, расположенные выше поверхности «зеркала» – деревья, машины, дома, горы. Такое явление можно наблюдать с расстояния в несколько сот метров. Но как только хочешь приблизиться к загадочному месту – меняется угол зрения, и картинка растворяется в воздухе.

Боковые миражи очень похожи на нижние, только отражение происходит уже возле вертикальных поверхностей – нагретых стен или скал. Подобный мираж описывал французский офицер Лазар Погю, побывавший в Тунисе. «Приближаясь к стене форта, сделанной из песчаника, я вдруг заметил, что она заблестела как зеркало и в ней отразились и пыльные пальмы, и верблюды, тащившие на горбах наши пушки».

Но возможен и верхний мираж, необходимым условием для которого является перемещение более теплых слоев воздуха наверх. Природа его сложнее, чем у нижнего миража. Не вдаваясь в подробности, отметим, что воспринимается глазом верхний мираж с расстояния в несколько километров и больше. Если искаженные лучи света совпадают с кривизной Земли, то становится возможным наблюдение объектов, находящихся далеко за линией горизонта. Жители Лазурного берега Франции по утрам часто видят цепочку Корсиканских гор, расстояние до которых не менее 200 километров!

Фата-Моргана

По легенде отвергнутая возлюбленная Ланцелота фея Моргана поселилась на морском дне в хрустальном дворце и с тех пор обманывает моряков призрачными видениями. Оптической Фата-Моргане удается обмануть мореплавателей не хуже. Иногда моряки спешат на помощь тонущему кораблю, а приплыв на место ничего не обнаруживают, и не удивительно, потому что корабль терпел бедствие за многие километры от видимого места.
Условие для возникновения Фата-Морганы - это образование нескольких слоев воздуха разной плотности. Объекты, трансформированные в мираж, при этом не просто получают зеркальное отражение, а создают подобие мозаичной картины или сюрреалистического пейзажа, с «распадающимися» на фрагменты кораблями, зданиями или целыми городами.

Такое редкое явление удалось увидеть жителям китайского городка Пэнлай, что расположился на восточном побережье Поднебесной. 8 мая 2006 года тысячи горожан с удивлением обнаружили появившийся из тумана город с современными высотными зданиями, широкими улицами и двигающимися по ним автомобилями. Человек, впервые приехавший в Пэнлай, никогда бы не догадался, что там, где возвышался город, обычно плещется море.

Но если китайский мираж можно объяснить наличием в окрестностях больших городов, то увиденное в горах Башкирии в научные концепции втиснуть сложнее. Один из местных жителей остановил свою машину, чтобы рассмотреть небо сине-зеленого цвета, в котором вначале появился самолет с двухэтажными крыльями, а затем стали вырисовываться дома и улицы. Другие отметили, что хорошо были видны крыши домов и оконные проемы, впрочем, ученые говорят, что таким образом проявился расположенный в 200 километрах к юго-западу Оренбург.

Жертвы иллюзии

Миражи способны не только сбить отчаявшегося путника с толку, но и погубить его. Одна из самых известных трагедий связана с гибелью каравана в Сахаре, несмотря на то, что его вел опытный проводник. Не дойдя 350 километров до оазиса Бир-Ула, путешественники попались в сети миража, последовав за которым они на 60 километров отклонились от спасительного колодца.
Интересный случай, описанный в журнале «The New Yorker», касается уже не человека, а животного. Пеликан, видимо, многие часы летевший над иссушенной солнцем степью Среднего Запада, принял дорогу за текущую реку и, рассчитывая окунуться в прохладный источник, на полном ходу спикировал на раскаленный асфальт. Птица отделалась потерей сознания.
Но оказывается, жертвой иллюзии может стать и ученый. Британский метеоролог Каролина Ботли одним из августовских дней собирала цветы, как внезапно возле себя увидела довольно массивную фигуру – от испуга женщина выпустила из рук цветы, но какого было ее удивление, что цветы выбросил и «призрак». Каролина видела собственное отражение во всех деталях и красках – как в зеркале. Подобное явление редкость и возможно оно только в жаркое утро, когда над землей еще поднимаются испарения – они вместе с нагретым воздухом и создают благоприятные условия для такого миража.

Люди видели миражи, начиная с глубокой древности, о чем сохранилось немало преданий. С одной стороны, трудно найти человека, который хоть раз в жизни не видел бы самый простой мираж - голубое озерцо на раскаленном шоссе. С другой - тысячи людей наблюдали в небе буквально висящие города, причудливые замки и даже целые армии, но вот тут у специалистов нет объяснений этому природному феномену.

1. Миражи бывают нескольких видов: озерные, или нижние; верхние (они возникают прямо в небе) или миражи дальнего видения; боковые миражи. Более сложный вид миража называется "Фата-Моргана"

2. Нижний (озёрный) мираж. Нижние миражи возникают преимущественно в тех случаях, когда слои воздуха у поверхности Земли (например, в пустыне) разогреты настолько, что лучи света, исходящие от предметов, сильно искривляются.

3. Жертвами миражей особенно часто оказываются караваны в пустыне Эрг-эр-Рави что на Севере Африки. Перед людьми "воочию" на расстоянии 2-3 километров предстают оазисы, до которых в действительности не менее 700 километров

4. Верхний мираж (мираж дальнего видения)

Воздух нагревается от поверхности Земли, и с высотой его температура падает. Однако если над слоем прохладного воздуха оказывается более тёплый (принесённый, например, южными ветрами) и сильно разреженный воздушный слой, а переход между ними довольно резок, то рефракция значительно усиливается. Лучи света, идущие от предметов на Земле, описывают подобие дуги и возвращаются вниз, иногда за десятки, даже сотни километров от своего источника. Тогда наблюдается "поднятие горизонта", или верхний мираж.

5. Жители Лазурного берега Франции ясным утром не раз видели, как на горизонте Средиземного моря, где вода сливается с небом, из моря поднимается цепочка Корсиканских гор, до которой от Лазурного берега примерно двести километров.

6. Фата-Моргана - сложное оптическое явление в атмосфере, состоящее из нескольких форм миражей, при котором отдалённые предметы видны многократно и с разнообразными искажениями. Для этого, самого загадочного вида миражей убедительных объяснений пока не найдено. Но, существует множество теорий.

Если Вы когда-нибудь шли по бескрайней пустыне или по раскаленному асфальту в жаркий летний день, тогда Вы наверняка замечали на горизонте нечто похожее на лужу. Это явление называется мираж. Оно сбивало с толку целые караваны, дарило пустые надежды странникам и мешало проведению спасательных операций. Сегодня мы расскажем Вам почему образуется эта природная иллюзия.
Людям миражи встречались ещё в далёком прошлом. В литературе достаточно подробно описывается факт встречи воинов крестоносцев со столь удивительным феноменом в Палестинской пустыне. В Древнем Египте, например, миражи воспринимали как некий образ прошлого — того, что существовало много лет назад.

Что такое мираж?
Мираж является оптическим феноменом, что делает его уникальным и непредсказуемым. Он бывает простой и сложный. Простыми миражами будут, к примеру, образы водяной глади на дороге или в полях, пустынях, а сложными – видение сказочных сооружений, застывших в небе.
Исследователи выяснили, что мираж — оптическая природная иллюзия, которая возникает вследствие преломления лучей света между разными по плотности и температуре слоями воздуха. Предметы, которые возникают на горизонте, действительно существуют, однако на огромном расстоянии от точки, в которой мы их видим. Это своего рода проекция изображения, которая возникает вдали от оригинального изображаемого объекта.

Мираж часто называют «атмосферным зеркалом». В горах, например, человек может встретить свое отражение. Данное явление образуется из-за присутствия в атмосфере стоячих паров воды. Чаще всего мираж встречается не в пустынях, как считают многие, а наоборот — в холодном климате.

Существует множество видов миражей:

В случае миража «бокового» вида происходит смещение воздушных слоев из горизонтального местоположения в положение «под углом». Такое явление можно заметить на рассвете, возле моря или другого водоема. Если мы заметим реальный корабль, приближающийся к берегу — рядом с ним появится его копия, с такой же скоростью движущаяся в обратном направлении.

«Дальний мираж» — знаменитый корабль-призрак «Летучий Голландец». Все моряки боятся этого видения, так как считают его плохим знаком. Появляется такой мираж, когда воздух чрезмерно нагревается от земли, а затем он поднимается вверх и постепенно остывает. Если при подъеме этот слой встретится с более теплыми слоями — появится фантом.

Фата-Моргана — самый удивительный и мистический вид миража. Это не просто проекция объекта, но еще и его «копирование». По мере изменения расстояния объекты, к тому же, слишком искажаются и приобретают чудовищно-фантастический вид. Однажды французские солдаты передвигались по пустыне. Вдалеке они заметили стаю фламинго, которые след в след шли друг за другом. В то время, когда солдаты начали подходить ближе — птицы превратились во всадников в белых одеяниях.

Где чаще всего встречаются миражи?
Учёные полагают, что мираж можно встретить в любом месте нашей планеты и даже в стратосфере. Космонавт Георгий Михайлович Гречко, находясь в космосе, сделал фотографию льдины, зависшей в воздухе над облаками.
Но есть места, где миражи встречаются чаще обычного и для этого не надо лететь в космос.
Например — Аляска считается самым популярным местом для наблюдений за миражами. Объясняется это очень просто — климат. Чем стуже воздух, тем отчётливее и яснее выглядит это природное явление. В 1889 году в юго-восточной части Аляски, один из местных жителей, прогуливаясь вблизи горы Фэруэтер, увидел образ огромного города с небоскрёбами, башнями и храмами. Хотя источник миража находился в сотнях километров от полуострова.

Нечто похожее созерцала тысяча туристов в городе Пенглай, что на восточном побережье Китая. Из-за проливных дождей, которые длились несколько дней, образовался очень плотный туман и в последствии образовал мираж с очень высокой ясностью. На протяжении четырёх часов жители этого города наблюдали за иллюзорными зданиями, широкими проспектами, наполненными людьми и машинами.
Жители Франции неоднократно наблюдали, как на горизонте Средиземного моря, где уже не отличить воду от неба, из морской глади возвышается хребет Корсиканских гор, хотя расстояние до материка около двухсот километров.
Несмотря на вполне логичные объяснения с точки зрения физики, миражи остаются для нас чем-то мистическим и загадочным. И сколько еще природа таит в себе явлений, происхождение которых так и останется для нас тайной.