Мираж: чудо или оптическая иллюзия?

Когда речь идет о миражах, мы представляем себе отчаявшегося путника в бесконечной пустыне, испытывающего сильную жажду. Неожиданно вдали появляется синева оазисного водоема.

На самом деле, не обязательно ехать в Сахару, чтобы увидеть мираж. Завораживающие и яркие примеры этого явления происходят в самых разных местах нашей планеты.

«Миражи – один из жестоких и невероятных трюков природы. Это не галлюцинации, которые происходят только в вашей голове, и не оптические иллюзии, которые являются перцептивными ошибками восприятия, заставляющими вас видеть что-то нереальное».

© Эндрю Янг, астроном и специалист по оптике.

«Мираж - это оптический феномен, когда вы видите свет, ваш мозг предполагает, что он исходит по прямой от объекта, излучающего или отражающего его, но когда свет проходит через определенные границы, например, там, где вода встречается с воздухом, или между воздушными массами разных температур, он преломляется».

© Джилл Коулман, профессор географии и атмосферных наук.

Виды миражей

Существует два типа миражей: нижние и верхние.

Нижние

Нижние миражи проецируют воспринимаемый образ ниже реального положения объекта. Для появления нижнего миража необходима плоская горячая поверхность в безветренный солнечный день.

Солнце нагревает плоскую поверхность, которая создает тонкий слой теплого воздуха непосредственно над землей. Когда нет ветра, он остается на месте, никуда не перемещаясь. Идущий свет преломляется и кажется, переносит часть неба и облаков на землю. Это выглядит как синяя область на песке. Именно так свет и воздух обманывают глаза, заставляя видеть водоем.

Все дело – в разнице температур между воздухом непосредственно над поверхностью земли и воздухом, который идет выше. Нижние миражи могут также наблюдаться в ясные зимние дни, на шиферной крыше, над грилем – везде, где резкое изменение температуры делает воздух легким и пульсирующим. Эти повседневные миражи, настолько обыденные и знакомые, что мы едва замечаем их.

Верхние

Есть также миражи, которые наблюдаются, когда перепад температур является обратным - воздух возле земли становится холоднее воздуха выше. В этом случае свет преломляется вверх, а не вниз, и проецирует образ над местоположением реального объекта.

Высокие миражи чаще всего встречаются в полярных регионах и океанах. И хотя в повседневной жизни высокие миражи встречаются редко, они могут привести к возникновению настолько впечатляющей и удивительной иллюзии как фата-моргана.

«Моргана - сестра короля Артура, обладала магическими силами и могла поднимать замки в воздух. Мираж получил такое название, потому что выглядит как замки, возникшие из воздуха».

Первым, кто упомянул о фата-моргане, был итальянский философ XVII века Марк Антонио Полити. Он писал:

«Воздух расширяется таким образом, что маленькие предметы кажутся очень большими, а те, что далеко, становятся близкими. Таким образом, на этих берегах видны новые города, бесконечные здания, высокие башни, великолепные порты и густые леса; и это видение местные жители называют фата-морганой, словом, которое отображает его величие».

Эти миражи имеют много движущихся частей и по своей природе неустойчивы. В течение нескольких секунд образ может трансформироваться из высокого миража в низкий и обратно. Можно увидеть все, что угодно: корабли-призраки, плавучие города, острова, которые свисают как облака. На горизонте также может возникать сразу несколько изображений.

Чаще всего их можно увидеть в Арктике, в Мессинском проливе между Италией и Сицилией. Этот водоем созрел для фата-морган, как говорит Коулман, ввиду обилия судов и крошечных островов у побережья Италии. В сочетании в относительно неподвижным пространством Средиземноморья, эти большие объекты склонны пульсировать вверху так часто, что когда-то они сбивали с толку многих моряков прошлого.

И, скорее всего, появление «Летучего голландца», корабля-призрака, обреченного вечно плавать по морям, можно связать с фата-морганами.

Но миражи можно встретить не только в природе. Так, в нашем можно увидеть интересное устройство, которое называется мираскоп. На нем, сверху, лежит тигр. Но, если попробовать его схватить - ничего не выйдет.

На самом деле, тигр лежит внутри. Мираскоп представляет собой два параболических зеркала, лежащих друг на друге. Благодаря этому, когда свет попадает через центр верхней части, лучи отражаются от стенок, собираются в фокусе нижнего зеркала и отражается наверх, создавая иллюзию нахождения предмета перед нами.