Иногда распределение температуры как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении происходит настолько равномерно, что возникает линза, в которой изображение корабля получается и выше и ниже самого корабля (фиг. 49). Да и сам корабль может сместиться на значительное расстояние от своего фактического положения. Иногда корабль оказывается увеличенным во много раз, а иногда изуродованным до неузнаваемости. Эти таинственные миражи, которые неожиданно возникают и снова исчезают, легли в основу легенды о "Летучем голландце" - призрачном корабле, чаще всего появляющемся у побережья Южной Африки. Как гласит легенда, капитан корабля за богохульство был осужден вечно носиться по морям и океанам, никогда не приставая к берегу. Вагнер написал на этот сюжет оперу "Летучий голландец".
Таким образом "Летучий голландец" должен быть определенно включен в разряд летающих тарелок, и капитан корабля, проигравший свою душу дьяволу, будет здесь как нельзя более кстати.
Летчики из Монтгомери (штат Алабама), о которых мы уже писали, тоже наблюдали явление, вызванное температурной инверсией. По их сообщению, тарелка резко повернула, чтобы избежать столкновения, слегка подбросила самолет сильным выхлопом газа из реактивных двигателей, а затем набрала скорость и исчезла. Какие у миража могут быть выхлопы? Уж не доказывает ли данное сообщение, что тарелка - это настоящий летающий корабль?
Атмосферная линза, в которой возник этот мираж, состоит из слоя холодного воздуха, расположенного между двумя слоями нагретого воздуха. Воздух в верхней половине линзы неподвижен, а в нижней очень подвижен. Самолет, летящий вдоль границы между слоями, внезапно встретил резкие восходящие и нисходящие течения. Эти течения, или "воздушные ямы", и подбросили самолет, а вовсе не выхлопы газа из реактивных двигателей улетающей тарелки. И исчезла она в силу неоднородности слоя воздуха в данном районе.
Миражи возникают гораздо чаще, чем мы себе представляем. Мне приходилось видеть одновременно два, а то и три горизонта, отчасти перескрывающих друг друга. Миражи, наблюдаемые с воздуха, даже более эффектны, чем миражи, которые мы видим с поверхности земли или океана. В нашей погоне за скоростью мы, летая на современных самолетах, не замечаем многих красот природы, которые часто наблюдали и успевали изучить воздухоплаватели прошлых времен. Многие из этих оптических явлений так быстро меняют свою форму с изменением местоположения наблюдателя, что человек, находящийся в скоростном самолете, не имеет возможности исследовать их детально. Если в силу каких-то атмосферных условий на небе возникает незнакомое нам явление, оно обычно исчезает прежде, чем мы успеваем проанализировать, что это такое.
Во время путешествия на воздушном шаре в августе 1868 года Тиссандье наблюдал неожиданный мираж, который появился на высоте 5900 футов. Вот как он его описывает (James Glaisher, Camille Flammarion, W. de Fonvielle, Gaston Tissandier, Travels in the Air, London, 1871):
"Мы хотели взглянуть на побережье Англии, но опо было затянуто сплошной пеленой свинцовых облаков. Мы искали глазами, где же кончается эта пелена, и вдруг заметили зеленоватый облачный слой, напоминающий поверхность моря; на нем мы вскоре обнаружили маленькую черную точку, не больше грецкого ореха. Вглядевшись получше, мы обнаружили, что эта маленькая движущаяся точка корабль, плывущий вверх килем по небесному океану. Через несколько секунд его стало видно гораздо лучше; это было изображение парохода, курсирующего между Калэ и Дувром, и в подзорную трубу я даже различил дымок, идущий из трубы. Потом появилось еще два-три корабля... спроектированных на небе этим фантастическим миражем".
Винсепт Шефер из "Дженерал электрик" рассказал мне следующее:
"Когда я летел из Ла-Гуардия над долиной Гудзона, мне довелось увидеть совершенно поразительный мираж. В районе холмов Кэтскиллз возвышалась горная гряда, которая могла бы поспорить с Гималаями. У меня на глазах появлялись и снова исчезали гигантские U-образные каньоны, вырастали зазубренные вершины гор... Радиозондирование обнаружило на высоте около 4 тысяч футов сильную температурную инверсию и слой очень сухого воздуха".
Чарльз Линдберг во время своего знаменитого перелета в Париж в 1927 году увидел поднятое миражем побережье Ирландии на несколько часов раньше, чем он должен был его увидеть.
Таким образом, имеется множество фактов, свидетельствующих о том, что преломление света часто вводило нас в заблуждение. Иногда мираж поднимает некоторые участки земли высоко в небо. Если эти участки темные, то на фоне заката они покажутся черными островами, ибо для миража всегда характерна сигарообразная форма. Нередко отдельные светящиеся области над Землей (например, туман над далеким городом, пронизанный ярким светом, или вздымающиеся массы кучевых облаков, озаренные заходящим Солнцем) могут быть подняты ввысь и их изображение появится где-нибудь за много сотен миль от того места, где они в действительности находятся. Когда небо темное, мы теряем всякое чувство перспективы и можем легко вообразить, что такой предмет совсем близко от нас, поскольку его размеры моментально меняются при малейшем нашем передвижении.
Простой мираж - это далеко не единственное явление, которое могут наблюдать летчики. В результате отражения и преломления в земной атмосфере облаков, принимающих порой самую причудливую форму, возникают всевозможные удивительные картины, которые наш глаз не всегда может правильно истолковать.
Я уже говорил о том, как нагретая поверхность пустыни вызывает днем нижний мираж. Все обитатели пустынь Нью-Мексико или Аризоны могут подтвердить, что земля быстро охлаждается после захода Солнца. Слой воздуха, расположенный у самой поверхности, охлаждается быстрее, нежели верхние слои атмосферы. Возникает температурная инверсия, которая сохраняется всю ночь. Следовательно, там, где днем появляются нижние миражи, ночью можно наблюдать верхние миражи.
Так, на небе вдруг вспыхивают огни далеких городов, автомобильные фары или прожектора (фиг. 51). Естественный астигматизм воздушных линз придает световому пучку характерную сигарообразную форму. Обычно такие изображения появляются низко над самым горизонтом. Но если в воздухе имеется непрозрачный слой, отражение от него может быть очень сильным.
Тонкие слои пыли или дыма часто связаны с некоторыми случаями температурной инверсии. Дым, идущий из трубы, сначала поднимается вертикально вверх, а потом плывет в горизонтальном направлении, образуя непрозрачный слой на высоте, где температура достигает минимальной величины, ниже области инверсии.
Во время второй мировой войны я был заместителем председателя, а потом председателем Комитета по вопросам распространения радиоволн при Объединенном комитете начальников штабов; комитет этот проводил некоторые эксперименты на юго-западе. В этих исследованиях использовалась ночная температурная инверсия пустыни, чтобы показать, что радарные волны, так же как и световые, могут образовывать миражи. Более подробно я расскажу об этом в главе 19. А пока мне хочется подчеркнуть, что температурная инверсия в засушливых районах уже давно была хорошо известна.
Я попытался проверить экспериментально некоторые из этих теорий в своей лаборатории. Поскольку контролировать столь большие объемы воздуха, чтобы они могли вызвать соответствующее преломление и искажение, дело довольно трудное, я воспользовался жидкостью, которая заменила мне несколько кубических миль воздуха. Я наполнил стеклянную банку до половины бензином, а сверху осторожно налил слой ацетона. Бензин, обладая высоким показателем преломления, действует, как холодный воздух, а ацетон - как теплый воздух. Область, где они смешиваются, представляет собой температурную инверсию.
Возникший мираж ясно виден на фиг. 52; обратите внимание на деревья, растущие как вверх, так и вниз. Искаженное изображение прямой стеклянной палочки (фиг. 53) свидетельствует об изменениях показателя преломления жидкости; о том же свидетельствует и мираж лица автора (фиг. 54): прямые изображения чередуются с перевернутыми, одни из них видны очень отчетливо, а другие сильно искажены.
Пропуская световой пучок через банку с бензином и ацетоном, я получал на экране изображения летающих тарелок (фиг. 55). Малейшее колебание жидкости в банке вызывало движение тарелок. Отражение нескольких источников света породило лаббокский световой эффект, изображенный на фиг. 6 и 7 (стр. 47 и 49).
Можно воспользоваться и более простым устройством, хотя оно не столь реалистично воссоздает этот эффект; отражение от поверхности воды заменяет внутреннее преломление. Наполните водой кухонную раковину. Поместите какой-нибудь источник света как можно ближе к воде и, наклонив голову к самой ее поверхности, смотрите на отражение. Потом помешайте воду ложкой, и отраженные пучки света запрыгают словно летающие тарелки. Этот же опыт в миниатюре можно повторить в чашке кофе, как показано на фиг. 56. Отражение спички в колеблющейся поверхности жидкости создает световое пятно, нередко напоминающее тарелку.
