Радуга и однородные с нею явления, Тиндаль Джон, Год: 1892 читать онлайн, скачать электронную книгу fb2, pdf бесплатно

Время на прочтение: 16 минут(ы)

0x01 graphic

**РАДУГА И ОДНОРОДНЫЯ СЪ НЕЮ ЯВЛЕНІЯ *).**

Лекція, читанная Джономъ Тиндаллемъ въ Лондонскомъ Королевскомъ Институт).

*) Взято изъ сборника лекцій Тиндаля ‘New Fragments’, вышедшаго въ 1892 году.

ДЖОНЪ ТИНДАЛЬ.

Имя Джона Тиндаля, знаменитаго англійскаго физика, хорошо извстно русской читающей публик. Многія его сочиненія, его нодулярныя лекціи о звук, свт, теплот и пр. переведены на русскій языкъ и не мало способствовали распространенію физическихъ познаній въ нашемъ обществ.

Тиндаль умеръ почти внезапно, въ конц ноября прошлаго 1893 года, на 70-мъ году своей жизни. Разсказываютъ, что невольною причиною его смерти была его жена, давшая ему по ошибк ложку хлоралъ-гидрата, вмсто какого-то другого лекарства. Несчастная тотчасъ замтила свою ошибку, но, не смотря на усилія врачей, спасти ея мужа оказалось невозможно. Въ лиц Тиндаля Англія потеряла второго изъ той знаменитой троицы своихъ ученыхъ, которые сдлали такъ много для науки за послднія сорокъ лтъ. Первый — Дарвинъ давно уже покоится въ земл, теперь умеръ Тиндаль: въ живыхъ остался одинъ только профессоръ Гёксли, съ которымъ покойный Тиндаль былъ очень друженъ. Съ нимъ вмст’ Тиндаль, отправился въ 1856 году въ Швейцарію и занялся изученіемъ глетчеровъ. Его изслдованія въ этомъ направленіи составляютъ богатый вкладъ въ сокровищницу знаній. Какъ лекторъ и популяризаторъ, Тиндаль почти не имлъ соперниковъ въ Англіи. Его популярныя лекціи стяжали ему громкую извстность во всемъ цивилизованномъ мір. Его спеціальныя работы имютъ еще то огромное значеніе, что онъ одинъ изъ первыхъ сталъ проводить въ физик принципъ сохраненія энергіи. Но главная заслуга Тиндаля заключается все же въ популяризаціи знаній. Тиндаль, издавая свои популярныя лекціи, длился со своими читателями всми своими открытіями, выводами и заключеніями и длалъ науку достояніемъ не только избранныхъ, но и всей массы интеллигентной читающей публики.

Жизнь Тиндаля не богата событіями. Онъ родился въ Ирландіи, въ август 1823 года, въ маленькой деревушк. По словамъ самого Тиндаля, его предки эмигрировали въ Ирландію два столтія тому назадъ и одинъ изъ нихъ, Уильямъ Тиндаль, погибъ на костр. Родители Тиндаля были очень бдные люди, его отецъ былъ лишенъ наслдства изъ за своихъ независимыхъ убжденій и долженъ былъ тяжелымъ трудомъ добывать себ кусокъ хлба. Несмотря, однако, на свою крайнюю бдность, отецъ Тиндаля заботился о томъ, чтобы сынъ его получилъ образованіе. До 19 лтъ Тиндаль учился въ школ, но, конечно, т познанія, которыя онъ пріобрлъ тамъ, были недостаточны, и только благодаря своей замчательной энергіи, неутомимому трудолюбію и жажд знаній, Тиндаль могъ пополнить проблы своего образованія и занять мсто среди выдающихся ученыхъ.

Тиндаль всегда интересовался математикою и съ особенною любовью занимался ею въ школ, удивляя учителей своими математическими познаніями. Выйдя изъ школы, Тиндаль мечталъ сдлаться гражданскимъ инженеромъ, но обстоятельства сложились иначе: за неимніемъ средствъ къ жизни, молодой Тиндаль долженъ былъ взять первое попавшееся мсто гражданскаго чиновника въ военномъ вдомств. На этой должности Тиндаль пробылъ около пяти лтъ и уже готовился эмигрировать въ Америку, когда, наконецъ, ему удалось получить другое, боле удовлетворявшее его наклонностямъ мсто: его пригласила одна манчестерская фирма для наблюденія за желзнодорожными работами и производства топографической съемки. Около четырехъ лтъ Тиндаль руководилъ желзнодорожными работами, продолжая усердно заниматься наукою въ свободное время, и, наконецъ, въ 1847 году ему было предложено мсто преподавателя въ ‘Queenswood College’. Здсь Тиндаль подружился съ докторомъ Франкландомъ, химикомъ, съ которымъ и отправился вмст, въ слдующемъ 1848 году, въ Германію, гд слушалъ лекціи въ Марбургскомъ и Берлинскомъ университетахъ и работалъ у Бунзена, подъ руководствомъ котораго началъ свои научные труды по магнетизму и поляризаціи. Онъ продолжалъ усердно заниматься математикой и слушалъ лекціи Кноблауха по физик, затмъ, перехавъ въ Берлинъ, сталъ работать въ лабораторіи Магнуса. Въ это-же время онъ познакомился и подружился со многими выдающимися людьми. Вернувшись въ Англію, онъ продолжалъ свои научные труды, которые такъ быстро выдвинули его, что изъ коллегіи, гд онъ оставался преподавателемъ по возвращеніи на родину, его пригласили занять мсто профессора въ Британскомъ Королевскомъ Институт, и тутъ же вскор онъ былъ избранъ членомъ Британскаго Королевскаго Общества. Каедру профессора физики Тиндаль занималъ вплоть до 1887 года.

Дружба Тиндаля съ Гёксли началась съ того времени, когда они оба присутствовали на засданіяхъ британской ассоціаціи. Эта дружба не прекращалась до самой смерти Тиндаля. Вмст они совершали свои экскурсіи въ швейцарскихъ Альпахъ и разрабатывали разные научные вопросы. Эта дружба тмъ боле замчательна, что Тиндаль далеко не раздлялъ матеріалистическихъ воззрній своего пріятеля и былъ въ то же время другомъ Карлейля.

Со смертью Фарадея Тиндаль былъ назначенъ резидентомъ-директоромъ королевскаго института, эту должность онъ занималъ до 1887 года, когда вышелъ въ отставку и удалился въ свое любимое убжище, домикъ, выстроенный имъ на возвышенности, близъ Газлемира. Лто Тиндаль обыкновенно проводилъ въ Швейцаріи, гд у него также былъ выстроенъ домикъ на высот 2.140 метровъ надъ уровнемъ моря и съ видомъ на альпійскій глетчеръ. Тиндаль чрезвычайно любилъ Альпы и ежегодно посщалъ ихъ, такія посщенія составляли для него нчто въ род религіозной обязанности. Онъ самъ говорилъ, что не можетъ жить безъ того, чтобы не увидать хоть разъ въ годъ свои любимыя горы. Онъ совершилъ нсколько восхожденій на большія горы, взбирался на Маттергорнъ и три раза совершилъ восхожденіе на Монбланъ. На Монтерозу онъ взбирался одинъ. Но его интересовали не одни только ощущенія, испытываемыя туристами при восхожденіи на гору, а разныя научныя проблемы, относящіяся къ образованію ледниковъ и разныхъ физическихъ явленій въ горахъ. Въ 1859 году онъ постилъ Шамуни и вычислилъ скорость движенія ледника, извстнаго подъ именемъ ‘Mer de glace’.

Будучи еще студентомъ въ Германіи, Тиндаль вступилъ на путь самостоятельныхъ изслдованій. Его первая научная статья была математическая диссертація, представленная имъ въ Марбургскій университетъ, ‘о поверхностяхъ винта’. Его первая физическая статья была: ‘о явленіяхъ водяной струи’. Невозможно здсь перечислить всхъ статей и оригинальныхъ изслдованій, которыми Тиндаль обогатилъ научный міръ. Его изслдованія свта и лучистой теплоты могутъ считаться классическими. Конечно, дло не обошлось безъ того, чтобы многіе изъ положеній и выводовъ Тиндаля не оспаривались современными ему учеными. Тиндаль позналъ жало критики, но относился къ ней добродушно, если она была безпристрастна и имла строго-научный характеръ. Къ сожалнію, это не всегда было такъ, и Тиндаль, обладавшій въ высокой степени полемическим даромъ, отражалъ нападки, не щадя въ такомъ случа своихъ противниковъ.

Еще въ Марбург, подъ руководствомъ профессора Кноблауха, Тиндаль занялся изслдованіемъ магнетическихъ явленій и въ этой области достигъ результатовъ, имющихъ огромное значеніе для науки. Во многихъ своихъ изслдованіяхъ онъ, кром научныхъ, преслдовалъ и гуманитарныя цли. Такъ, онъ занялся изслдованіемъ атмосферы, какъ проводника звуковъ, исключительно съ цлью содйствовать лучшему и боле цлесообразному устройству сигналовъ на берегу моря, во время большихъ тумановъ. Нкоторое время онъ состоялъ членомъ маячной комиссіи, но вышелъ изъ нея на томъ основаніи, что важное маячное дло не велось, по его мннію, согласно съ требованіями современной науки. Въ этотъ же періодъ времени онъ издалъ нсколько работъ по электричеству и свой знаменитый трудъ ‘Теплота, какъ родъ движенія’.

Безъ сомннія, на Тиндаля имлъ огромное вліяніе Фарадей, которому Тиндаль поклонялся, какъ величайшему и благороднйшему изъ людей и ученыхъ. Какъ и Фарадей, Тиндаль мало заботился о томъ, чтобы нажить состояніе, и никогда не старался извлечь матеріальныхъ выгодъ изъ своихъ познаній. Онъ вполн довольствовался своимъ скромнымъ положеніемъ профессора и былъ назначенъ директоромъ института совершенно неожиданно для себя и безъ всякой просьбы съ своей стороны. Какъ мало онъ заботился о своихъ выгодахъ видно уже изъ того, что, приглашенный въ Америку, въ 1872 году, для чтенія публичныхъ лекцій, онъ весь доходъ съ этихъ лекцій, достигавшій, за вычетомъ необходимйшихъ расходовъ, суммы въ 13.000 долларовъ, пожертвовалъ тремъ американскимъ университетамъ, для пособія студентамъ, которые посвятили себя научнымъ изслдованіямъ.

Тиндаль имлъ много друзей и поклонниковъ, какъ въ Англіи, такъ и за границей, но его рзкость и полемическій задоръ нажили ему также и не мало враговъ. Надо замтить, что онъ былъ ярымъ противникомъ ирландской политики Гладстона, горячо возставалъ противъ ‘home rule’ и во многихъ своихъ статьяхъ и публичныхъ лекціяхъ за послдніе годы, къ сожалнію, позволялъ себ довольно рзкія и даже оскорбительныя выходки противъ Гладстона. Разумется, такой образъ дйствій возстановлялъ противъ Тиндаля многихъ, даже изъ тхъ, кто поклонялся ему, какъ великому ученому.

Тиндаль былъ членомъ множества ученыхъ обществъ и буквально былъ заваленъ отличіями изъ Кембриджа и Оксфорда. По случаю его выхода въ отставку, въ королевскомъ институт былъ устроенъ торжественный прощальный обдъ — ‘единственный въ своемъ род’, по выраженію англійскихъ газетъ, такъ какъ за этимъ обдомъ собрались люди, имена которыхъ извстны всюду, гд только интересуются природой и изучаютъ ея явленія.

Э.

——

Самое старинное историческое упоминаніе о радуг встрчается въ Библіи и хорошо извстно всмъ. Но величественное объясненіе, даваемое богословами этому небесному явленію, не могло удовлетворить людей, науки, которые, по свойственной имъ пытливости, стремились проникнуть въ самую суть явленія. Каково бы ни было первоначальное происхожденіе радуги, ближайшая причина ея должна была несомннно имть чисто физическій характеръ, и потому вполн естественно, что наука стремилась установить физическія основы этого явленія. Однако, развитіе этого понятія подвигалось очень медленно. Много прошло времени, прежде чмъ установлены были древними законы отраженія свта, и еще медленне извлечены были изъ ндръ природы законы преломленія. Я говорю: ‘извлечены изъ ндръ’, потому что законы природы составляли съ нею одно цлое, прежде чмъ были открыты людьми.

До Аллазана, арабскаго математика, жившаго въ начал ХИ столтія, понятія о преломленіи свта были крайне смутны и неправильны. Посл Аллазана Рожеръ Беконъ и Вителліо произвели много наблюденій и вычисленій, касающихся законовъ преломленія. За ними слдовалъ Кеплеръ, который стремился сдлать выводы изъ таблицъ, составленныхъ его предшественниками, и надялся открыть такимъ образомъ физическіе принципы, лежащіе въ основ самаго явленія. Однако, въ этой попытк онъ далеко не имлъ такого успха, какъ въ своихъ астрономическихъ работахъ. Въ 1604 году Кеплеръ издалъ свое ‘Прибавленіе къ Вителліо’, гд онъ какъ бы признаетъ свою неудачу, такъ какъ предлагаетъ лишь приблизительныя объясненія, вмсто положительнаго закона, который долженъ лежать въ основ каждаго явленія природы. Открытіе такого закона, составляющаго одинъ изъ главныхъ краеугольныхъ камней оптики, было сдлано Виллебрордомъ Снеллемъ, въ 1621 году.

Лучъ свта мы можемъ представить себ въ вид прямой свтящейся линіи. Предположимъ, что такой лучъ падаетъ вертикально на совершенно спокойную поверхность воды. Если паденіе луча будетъ перпендикулярнымъ, то онъ пройдечъ черезъ воду, не уклоняясь ни вправо, ни влво. Другими словами: лучъ свта въ воздух и лучъ свта въ вод будутъ въ этомъ случа составлять одну прямую непрерывную линію. Но малйшее уклоненіе отъ перпендикуляра вызываетъ тотчасъ же преломленіе луча или ‘рефракцію’ въ точк паденія. Въ чемъ же заключается законъ рефракціи, открытый Снеллемъ? А вотъ въ чемъ. Снелль открылъ, что, какъ бы ни измнялся уголъ паденія, а вмст съ нимъ и уголъ преломленія, отношеніе величинъ линій, зависящихъ отъ величины этихъ угловъ и называемыхъ синусами ихъ, остается для одной и той же среды всегда одинаковою. Поэтому, какъ бы ни измнялся уголъ паденія и уголъ преломленія, а слдовательно и синусы, частное, получаемое при этомъ дленіи, остается всегда одинаковымъ. Это частное называется ‘показателемъ преломленія’, для извстной среды.

Наука представляетъ собой органическое цлое, и только путемъ точныхъ измреній можно установить связь, существующую между различными частями научнаго организма. Если бы не былъ открытъ раньше законъ синусовъ, основанный на точныхъ измреніяхъ, то явленіе радуги никогда не моглобы быть объяснено научнымъ образомъ. Не одинъ разъ принимались опредлять угловое разстояніе радуги отъ солнца, и оно всегда оказывалось постояннымъ. Божественное напоминаніе, которое представляетъ собою радуга согласно библейскому сказанію, остается всегда неизмннымъ. Линія, проведенная отъ солнца къ радуг, и другая, проведенная отъ радуги къ глазу наблюдателя, всегда составляютъ уголъ въ 41^о. Чмъ же объясняется такое постоянство, такая непоколебимая приверженность къ одному извстному углу? По мннію Ньютона, на этотъ вопросъ далъ отвтъ Де-Доминисъ {Бывшій архіепископъ Спалатцо и примасъ Далматіи, бжавшій въ Англію въ 1616 году, сдлавшійся протестантомъ и бывшій деканомъ въ Виндзор. Впослдствіи онъ вернулся въ Италію, попалъ въ руки инквизиціи и умеръ въ тюрьм.}, на самомъ же дл мы обязаны генію Декарта объясненіемъ этого явленія. Онъ прослдилъ умственнымъ взоромъ лучъ свта, проникающій въ дождевую каплю. Онъ видлъ, какъ эти лучи частью отражались отъ вншней поверхности капли, какъ они преломлялись, входя въ каплю, отражались отъ ея задней поверхности и снова преломлялись при своемъ выход. Декарту былъ извстенъ законъ Спелля, и потому онъ могъ уже, при помощи этого закона, вычислить весь ходъ лучей. Онъ доказалъ, что огромное большинство этихъ лучей выходитъ изъ капли въ вид расходящихся лучей, и потому они скоро становятся настолько слабыми, что уже не могутъ производить ощутимаго впечатлнія въ глазу наблюдателя. Однако, подъ извстнымъ угломъ къ линіи, проведенной отъ солнца къ радуг — именно подъ угломъ въ 41^о, какъ уже было говорено выше — лучи выходятъ изъ капли въ параллельномъ направленіи въ вид пучка. Сила ихъ увеличивается отъ такого соединенія, и этотъ пучекъ лучей доставляетъ глазу свтъ первичной радуги.

Существуетъ извстный видъ эмоціи, именуемый интеллектуальнымъ наслажденіемъ. Поэзія, литература, природа и искусство могутъ служить источникомъ такой эмоціи. Наврядъ ли такая эмоція можетъ превзойти по сил и напряженности чувство высокаго нравственнаго удовлетворенія, испытываемое ученымъ, передъ глазами котораго вдругъ исчезаютъ вс затрудненія, казавшіяся такъ долго непреодолимыми. Именно такого рода чувство и долженъ былъ испытывать Декартъ, когда ему удалось, наконецъ? установить физическія основы для самаго блестящаго изъ явленій нашей атмосферы. Декартъ доказалъ, кром того, что вторичная дуга появляется тогда, когда лучи подвергаются двойному отраженію внутри капли и двойному преломленію въ точк паденія и выхода.

Говорятъ, что Декартъ поступилъ невеликодушно со Снеллемъ, такъ какъ, будучи знакомъ съ неопубликованными трудами ученаго голландца, онъ все-таки не воздалъ ему должнаго. Я не хочу останавливаться на этомъ вопрос, тмъ боле, что въ публик я замчаю вообще склонность, по крайней мр въ извстныхъ случаяхъ, подчеркивать такого рода нехорошіе поступки. Временныя слабости какого-нибудь великаго человка зачастую считаются выраженіемъ его характера. Пятно на солнц иногда даже затемняетъ его ‘всепревышающую’ славу, и такого рода факты наблюдаются нердко, хотя они и заключаютъ въ себ много несправедливаго.

Декартъ доказалъ, основываясь на принципахъ рефракціи, что какъ разъ въ томъ мст неба, гд видна радуга, должна находиться широкая полоса свта. Но почему она окрашена? Проницательный умъ Декарта дошелъ почти до самой границы ршенія, но предлы знанія въ его время не допустили его проникнуть дальше. Онъ нашелъ связь между цвтами радуги и цвтами, производимыми призмой, но какъ то, такъ и другое явленіе одинаково требовало объясненія. Ршеніе этой задачи сдлалось извстнымъ лишь тогда, когда Ньютонъ демонстрировалъ сложную природу благо луча. Примнивъ законъ Спелля къ различнымъ цвтамъ спектра, Ньютонъ доказалъ, что первичная дуга должна состоять изъ ряда концентрическихъ круговыхъ полосъ, изъ которыхъ самая большая будетъ краснаго, а самая малая фіолетоваго цвта. Во вторичной дуг цвта располагаются обратнымъ порядкомъ. Такимъ образомъ, важнйшая тайна радуги, если мн будетъ позволено такъ выразиться, была раскрыта.

Я уже сказалъ, что только пучекъ лучей, почти параллельныхъ другъ другу, можетъ вызвать въ глазу ощущеніе цвта. Но чмъ же объясняется такой параллелизмъ лучей? Тутъ для насъ начинаются затрудненія, которыя мы можемъ преодолть, если будемъ внимательны. Попробуемъ прослдить путь солнечнаго луча, передъ тмъ и посл того, какъ онъ ударяется въ сферическую водяную каплю. Возьмемъ, прежде всего, тотъ лучъ, который проходитъ черезъ центръ капли. Этотъ лучъ падаетъ на заднюю поверхность капли перпендикулярно и отраженная его часть возвращается по прежнему пути. Возьмемъ теперь другой лучъ, идущій возл центральнаго луча и параллельный съ нимъ, такъ какъ лучи солнца, которые достигаютъ земли, можно считать параллельными. Этотъ второй лучъ, проникая въ каплю, переломляется, отражаясь отъ ея задней поверхности при своемъ паденіи и снова вторично преломляется при своемъ выход изъ капли. Въ этомъ случа падающій и выходящій лучъ образуютъ между собою небольшой уголъ. Возьмемъ третій лучъ, отстоящій нсколько дале отъ центральнаго. Съ нимъ произойдетъ то же самое въ водяной капл, что и съ предъидущимъ лучемъ, только уголъ, образуемый падающимъ и выходящимъ лучемъ, будетъ больше. Чмъ дале мы будемъ отступать отъ центральнаго луча, тмъ боле будетъ увеличиваться этотъ уголъ, но увеличеніе это, достигнувъ извстнаго максимума, не идетъ дальше, и съ этого пункта удаленіе отъ центральнаго луча ведетъ уже къ уменьшенію угла. Лучи, выходящіе изъ точки нашего максимума и тотчасъ же возл нея, почти параллельны другъ другу. Это, такъ-называемые, ‘дйствующіе’ лучи радуги.

Но хотя Декартъ и Ньютонъ сдлали огромный шагъ впередъ своими вычисленіями, все же теорія радуги оказывалась неполною. Въ предлахъ самой радуги, при извстныхъ условіяхъ атмосферы, замчается рядъ ярко окрашенныхъ поясовъ, происхожденіе которыхъ не было объяснено ни Декартомъ, ни Ньютономъ. Пояса эти впервые были описаны Маріоттомъ и долго оставались необъясненными. Тутъ мы также встрчаемся съ затрудненіями, которыя, впрочемъ, можемъ преодолть опять-таки при помощи вниманія. Въ самой природ максимума заключается та особенность, что съ обихъ его сторонъ мы всегда встрчаемся съ одинаковыми величинами. Максимумъ плотности воды, напримръ, существуетъ при 39^о Фаренгейта. Плотность воды будетъ совершенно одинаковою при пониженіи или повышеніи температуры на 5^о. То же самое и относительно склона хребта, по обимъ сторонамъ гребня мы можемъ найти пункты, находящіеся на одинаковой высот. Въ радуг, по обимъ сторонамъ максимума отклоненія, мы также находимъ лучи, уголъ отклоненія которыхъ будетъ совершенно одинаковъ. Подобнаго рода лучи идутъ по одному и тому же направленію и увеличиваютъ силу другъ друга по выход изъ капли. Свтъ, усиленный ‘такого рода соединеніемъ нерасходящихся лучей, достигаетъ глаза, волны интерферируютъ и поперемнно усиливаютъ или уничтожатъ другъ друга. Если бы разстояніе, проходимое двумя соотвтствующими лучами внутри капли, было одинаково, то лучи вышли бы такими же, какими и вошли, но въ томъ-то и дло, что разстоянія эти никогда не бываютъ одинаковыми, и потому исходящіе лучи постоянно находятся въ такихъ условіяхъ, что или усиливаютъ, или уничтожаютъ другъ друга. Это поперемнное усиленіе и взаимное уничтоженіе лучей, происходящее въ разныхъ точкахъ для разныхъ цвтовъ, и вызываетъ образованіе окрашенныхъ поясовъ внутри первичной радуги. Такіе пояса называются ‘прибавочными’ дугами и часто бываютъ видны не только внутри первичной, но иногда и снаружи вторичной радуги. Необходимое условіе для образованія этихъ поясовъ — приблизительно одинаковая величина дождевыхъ капель. Если капли будутъ различной величины, то происходитъ смшеніе различныхъ цвтовъ, результатъ котораго является приближеніе къ блому свту.

Вотъ и еще одинъ шагъ къ объясненію радуги, шагъ этотъ былъ сдланъ человкомъ, геній котораго напоминаетъ геній Декарта или Ньютона. Человкъ этотъ 82 года тому назадъ былъ профессоромъ естественной философіи въ англійскомъ королевскомъ институт. Я говорю о Томас Юнг.

Но задача наша еще не кончена и теперь. Окончательное объясненіе радуги было дано нашимъ знаменитымъ астрономомъ сэромъ Джорджемъ Эйри. Внеся въ этотъ вопросъ положенія, выработанныя основателями волнообразной теоріи и позднйшими тружениками науки, Эйри доказалъ, что хотя общіе принципы, установленные Юнгомъ, неопровержимы, но его разсчеты и вычисленія не всегда врны. Онъ доказалъ, что кривая максимума освщенія въ радуг совершенно не совпадаетъ съ геометрическою кривой, установленной Декартомъ и Ньютономъ. Эйри также расширилъ наши познанія относительно прибавочныхъ дугъ радуги и справилъ нкоторыя неправильности, сдланныя Юнгомъ при опредленіи ихъ положенія. Поздне профессоръ Миллеръ изъ Кембриджа и докторъ Галле изъ Берлина подтвердили точными измреніями теорію Эйри.

Теперь мы можемъ перейти къ опытамъ, которые собственно и составляютъ предметъ нашей лекціи. Во время нашего краткаго пребыванія въ Альпахъ (въ 1884 году), погода хотя и была большею частью прекрасная, но все же бывали и туманы и изморозь. Въ ночь на 22 сентября атмосфера была особенно густа, и погода была пасмурная. Въ девять часовъ утра я открылъ двери въ конц корридора и заглянулъ въ мглу. Сзади меня висла маленькая лампа, и тнь моего тла падала на туманъ. Я много разъ видалъ такую тнь, но въ данномъ случа это сопровождалось явленіемъ, котораго я раньше не замчалъ. Сквозь туманъ вокругъ моей тни, далеко заходя за предлы освщенной части, виднлся блдный, блый, свтящійся кругъ, прерывающійся только въ одномъ мст отбрасываемою отъ моего тла тнью. Я сдлалъ шагъ впередъ, и сіяніе, окружавшее мою тнь, отражавшуюся въ туман, двинулось также вмст со мною. Будь я склоненъ преувеличивать свои достоинства, то, пожалуй, я готовъ былъ бы счесть это явленіе за нчто врод канонизаціи. Бенвенуто Челлини видлъ нчто подобное и приписалъ это явленіе сверхъестественной милости къ себ. Я нсколько разъ мнялъ свое положеніе и освщеніе, но нашелъ, что даже свта одной простой свчки оказывалось вполн достаточно, чтобы видно было сіяніе. Грубымъ способомъ, при помощи двухъ скрещенныхъ прутьевъ, я измрилъ уголъ и нашелъ, что это именно тотъ самый уголь, который нкогда приковалъ къ себ вниманіе ученыхъ — 41^о. Это обстоятельство, въ связи съ нкоторыми другими фактами, заставило меня подозрвать, что блое сіяніе, которое я видлъ — ничто иное, какъ круговая радуга. Спустя недлю посл этого, когда снова сдлался туманъ, я опять наблюдалъ такое же явленіе, свтящійся кругъ въ туман хорошо былъ виднъ изъ открытыхъ дверей, причемъ лампа, вызвавшая это явленіе, стояла сзади меня на стол.

Однако, нтъ никакой необходимости отправляться въ Альпы для того, чтобы наблюдать такое странное явленіе. У меня есть убжище — маленькая хижина, окруженная кустарникомъ, куда я удаляюсь, когда мозгъ мой нуждается въ отдых, а мускулы въ упражненіи. Въ этой хижин двое дверей, выходящихъ на югъ и на сверъ и въ ней мы провели недавно очень пріятно и полезно время при наступленіи сырой, туманной погоды. Снявъ абажуръ съ маленькой керосиновой лампы, я ставилъ ее позади себя на стол и, становясь самъ въ открытыхъ дверяхъ хижины, наблюдалъ свтящіеся круги, окружавшіе мою тнь въ туман. Сіяніе было не всегда одинаково. Иной разъ оно виднлось ясне, когда я становился въ дверяхъ, открывающихся на сверъ, въ другія ночи наблюдалось обратное. Разница зависла, главнымъ образомъ, отъ направленія втра. Въ ночь на Рождество атмосфера оказалась особенно благопріятной для этого явленія. Въ воздух носился густой туманъ, пронизываемый мельчайшимъ дождемъ. Свтящіеся круги въ эту ночь оказывались особенно яркими и хорошо очерченными съ обихъ сторонъ хижины и виднлись одинаково ясно какъ изъ сверныхъ, такъ и изъ южныхъ дверей. Они просвчивали сквозь туманъ, далеко заходя за предлы его освщенной части, и тьма, господствующая кругомъ, конечно, заставляла ихъ выдляться ясне. Когда лампу двигали дале впередъ, въ туманъ, то освщеніе середины совсмъ сглаживало сіяніе. Посл нкотораго упражненія, глазъ могъ все-таки прослдить очертаніе свтящихся круговъ, но ихъ уже едва можно было различить. Какъ видите, имть маленькую хижину на гор или въ равнинной мстности, поросшей верескомъ, иногда бываетъ полезно.

Я долженъ упомянуть еще объ одномъ явленіи, которое рдко бываетъ видно, но которое я имлъ случай наблюдать на Рождество. Туманъ и мгла рано утромъ въ день Рождества были очень сильны, посл небольшой утренней прогулки моя суконная лоцманская одежда оказалась вся покрытою мельчайшими водяными капельками. Чмъ дальше подвигался день, тмъ свтле становилось на юговосток, и сквозь слой тучъ сталъ показываться блдный дискъ солнца. Къ десяти часамъ солнце окончательно восторжествовало, и освщенныя солнцемъ втви кустарника, съ нависшими на нихъ каплями воды, были изумительно красивы. Мы вышли съ моею женою на дорогу, ведущую въ Портсмутъ, и когда взглянули назадъ, повернувшись лицомъ къ солнцу, то увидли, что туманъ, густой какъ дымъ, теперь исчезъ, но исчезаніе его сопровождалось, или, пожалуй, было вызвано тмъ, что его мельчайшія частицы слились между собою, образуя маленькіе шарики, замтные лишь въ томъ случа, если свтъ проникалъ въ нихъ подъ извстнымъ угломъ, не иначе. Эти шарики двигались, слдуя за воздушными теченіями, вверхъ, внизъ и изъ стороны въ сторону. Такая необыкновенная подвижность вполн, повидимому, подтверждала мнніе, господствующее на континент, что частицы тумана въ сущности представляютъ собой не капли, а маленькіе полые пузырьки. Этимъ обстоятельствомъ объяснялась также и способность облаковъ носиться въ воздух. Въ Англіи, однако, эта ‘везикулярная’ теорія никогда не имла много сторонниковъ, и, какъ мн кажется, она неврна въ основ.

Въ то время, какъ я стоялъ среди этихъ, носящихся въ воздух точекъ, видныхъ глазу, но столь малыхъ и прозрачныхъ, что для кожи рукъ и лица они были совершенно неощущительны, мн пришла въ голову мысль, что эти частицы непремнно должны были способствовать образованію какой-нибудь радуги. Я повернулся спиною къ солнцу и наклонился такъ, чтобы очутиться внутри самаго слоя двигающихся частицъ, который я предполагалъ неглубокимъ. Взглянувъ по направленію одной возвышенности, я увидлъ ожидаемый феноменъ. Возвышенность была окружена блднымъ, безцвтнымъ сіяніемъ, образующимъ довольно рзко очерченную дугу. Въ этомъ зрлищ заключалось какое-то чарующее величіе. Временами мн казалось, что я различаю слабую красноту у вншней границы дуги. Потомъ я убдился, что мн не нужно было наклоняться, чтобы видть дугу. Все время, пока мы шли по новой портсмутской дорог, имя возвышенность съ лвой стороны, блая дуга двигалась вмст съ нами. Въ извстномъ пункт мы поднялись на старую портсмутскую дорогу, и здсь, имя передъ собою ровное пространство, покрытое густымъ, очень темнымъ кустарникомъ, мы стали поджидать, не увидимъ ли опять дуги. Солнце въ это время свтило очень ярко, небо надъ нашими головами было совершенно голубое, и ничего, похожаго на дождь, не существовало въ атмосфер. Вдругъ моя спутница воскликнула: ‘Я вижу весь кругъ, онъ сходится у моихъ ногъ’. Въ эту минуту и я увидалъ кругъ. Темный кустарникъ, находящійся передъ нами, доставилъ намъ возможность увидть и нижнюю половину блднаго свтящагося круга. Все время, пока мы шли по этой дорог, мы видли дугу, верхушка которой по временамъ исчезала, такъ какъ, очевидно, мельчайшіе шарики, вызвавшіе ея образованіе, не распространялись на извстную высоту въ атмосфер. Въ такихъ случаяхъ оставались только дв свтящіяся полосы, которыя не могли бы имть никакого значенія, если бы мы раньше не видли дуги и не знали, что он составляютъ ея часть. Въ нкоторыхъ долинахъ и равнинахъ, гд носящіяся въ воздух частицы собрались въ большемъ количеств, оконечность дуги, погруженная въ долину, свтилась ярче обыкновеннаго. Во все время нашей прогулки мы наблюдали нсколько разъ, какъ дуга прерывалась и образовывалась снова, и если-бы намъ не приходилось уже наблюдать такого явленія на Альпахъ и въ нашемъ горномъ убжищ, мы бы, пожалуй, и не замтили его. Если эта блая дуга, при сравненіи съ обыкновенною окрашенною радугою, уступала ей въ сил свта и напряженіи, то потеря эта вполн возмщалась новизною и особеннымъ очарованіемъ, которое заключало въ себ такое зрлище.

Блая радуга (arc-en-ciel blanc) была впервые описана испанцемъ Донъ-Антонію де-Уллоа, морскимъ гвардейскимъ лейтенантомъ. По приказанію испанскаго короля, Донъ-Іоргъ Жуанъ и Уллоа отправились въ экспедицію въ Южную Америку, и описаніе этой экспедиціи можно найти въ двухъ томахъ, со множествомъ иллюстрацій, хранящихся въ королевскомъ институт. Дуга наблюдалась съ вершины горы Памбамарка въ Перу. Уголъ, образуемый ея радіусомъ, равнялся 30^о30′ и былъ, слдовательно, значительно меньше угла, образуемаго радіусомъ обыкновенной дуги. Между явленіемъ, которое описалъ Уллоа, и тмъ, которое наблюдали мы, существуетъ нкоторое различіе. Въ случа Уллоа, туманъ былъ достаточно густъ, и потому тнь отъ него и его шести спутниковъ была ясно видна, хотя, впрочемъ, каждый могъ видть только свою тнь. Вокругъ головы каждаго изъ нихъ виднлись круги окрашеннаго свта, въ род того, который характеризуетъ, такъ-называемый, ‘призракъ Брокена’. Въ нашемъ же случа тней не было, потому что не было экрана, образуемаго туманомъ, на который могла бы отбрасываться тнь. Этимъ объясняется также и то, что мы не видли цвтныхъ круговъ, которые наблюдалъ Уллоа.

Блую радугу пробовали объяснять различнымъ образомъ. Одинъ ученый французъ, г. Браве, много писавшій объ оптическихъ явленіяхъ въ атмосфер и соединявшій съ репутаціею ученаго репутацію опытнаго горца, пробовалъ было объяснить происхожденіе этой радуги при помощи ‘везикулярной’ теоріи, о которой я упомянулъ выше. Теорія эта, однако, боле чмъ сомнительна сама по себ, да и не нужна вовсе. Томасъ Юнгъ объяснилъ и это явленіе, какъ и многія другія. Онъ доказалъ, что близна радуги составляетъ прямое послдствіе малой величины капель, которыя ее производятъ. Именно такія, носящіяся въ воздух мельчайшія водяныя точки, какія намъ пришлось наблюдать на возвышенности, гд построена наша хижина, и нужны для появленія блой радуги. По наблюденію Уллоа, блая радуга находилась внутри дуги, которую должна была бы образовать обыкновенная радуга, т.-е. въ области прибавочныхъ дугъ, Томасъ Юнгъ объяснилъ самое происхожденіе радуги Уллоа дйствіемъ добавочныхъ дугъ другъ на друга. Юнгъ доказалъ, что, чмъ мельче капли, тмъ шире добавочныя дуги, онъ вычислилъ, что если капли имютъ въ діаметр ¹/₃₀₀₀₀ или ¹/₄₀₀₀ дюйма, то дуги заходятъ одна на другую и, смшиваясь, производятъ блый свтъ. Радіусъ блой дуги можетъ измняться, также какъ и геометрическая дуга, въ извстныхъ предлахъ, которые, по изслдованіямъ Браве, колеблются между 33^о30′ и 40^о46′. Въ послднемъ случа блая дуга — ничто иное, какъ обыкновенная радуга, лишенная своей окраски, вслдствіе противоположенія лучей, вызваннаго малою величиною капель. Во всхъ же другихъ случаяхъ близна дуги вызывается противоположеніемъ добавочныхъ дугъ.

Всякій изслдователь, конечно, стремится не только наблюдать явленія природы, но и возсоздавать ихъ самому, т.-е. сдлать ихъ достояніемъ опыта. Путемъ наблюденій мы узнаемъ только то, что природа желаетъ открыть намъ, производя опыты, мы, такъ сказать, вызываемъ природу въ качеств свидтеля, подвергаемъ ее перекрестному допросу и извлекаемъ изъ нея свднія сверхъ того, что она могла бы дать намъ произвольно. Сообразуясь съ этимъ взглядомъ, я и пожелалъ, возвращаясь изъ Швейцаріи въ октябр 1884 года, воспроизвести въ своей лабораторіи т явленія, которыя я наблюдалъ въ горахъ. Прежде всего, конечно, мн нужно было получить искусственнымъ образомъ ту смсь тумана и изморози, которую я наблюдалъ изъ дверей нашей альпійской хижины. Я взялъ крпкій

РАДУГА И ОДНОРОДНЫЯ СЪ НЕЮ ЯВЛЕНІЯ *).

Читайте также:

**РАДУГА И ОДНОРОДНЫЯ СЪ НЕЮ ЯВЛЕНІЯ *).**