Приключения радиолуча

Исследование сигналов-«призраков» и причин, их вызывающих, началось в годы второй мировой войны. В военное время все, что касалось радиолокационных станций, тщательно засекречивалось, в особенности сведения о непонятных явлениях, которыми противник мог бы воспользоваться, чтобы затруднить обнаружение. Вопрос о радиолокационных «призраках» всячески замалчивался и в течение многих лет оставался лишь темой для обсуждения на закрытых совещаниях.

Американцы построили полигон для исследования «призраков» на пустынном засушливом юго-западе США. Выбор места не был случаен. Климатические условия полигона близки к условиям северо-африканских пустынь, а в Северной Африке «призраки» довольно часто обманывали операторов и вводили в заблуждение командование союзников в 1943—1944 годах во время боевых действий. Для экспериментов создали несколько опытных радиолокационных станций.

Много усилий понадобилось, чтобы установить, что призраки — это радиолокационные миражи и имеют они такую же природу, как и миражи оптические. Сейчас может показаться странным, что не додумались сразу — ведь радио и световые волны из одного электромагнитного семейства. Оказалось, что провести такую аналогию не так-то просто. Да и сами оптические миражи — явление подчас довольно сложное, в то время не до конца понятое и привлекающее ученых своей таинственностью даже в наши дни…

ПРЕДВИДЕНИЕ РЭЛЕЯ

За полчаса до полуночи 27 марта 1898 года в Южной части Тихого океана вахтенный корабля «Матадор» из Бремена заметил на подветренной стороне на расстоянии двух миль большое парусное судно, борющееся со штормом. Оно неслось прямо на «Матадор». При свете луны было видно, как днем. Огромные волны перекатывались через нос и бежали вдоль палубы незнакомого корабля. А между тем «Матадор» шел по спокойной воде. Стоял штиль. Матросы, пораженные необыкновенным, необъяснимым зрелищем, столпились на палубе в ожидании непоправимого. Неизвестный корабль внезапно переменил курс и оказался прямо перед носом «Матадора». Ужас сковал моряков. Столкновение казалось неизбежным. Но загадочный корабль вдруг изменил курс и метрах в двустах прошел перед носом «Матадора». Экипаж видел, как яркий свет в капитанское каюте «незнакомца» вдруг погас, а через минуту загадочный корабль исчез.

Вскоре в порту Калатеа Буэна (Чили) дело разъяснилось. Это был удивительно отчетливый мираж одного датского судна, заходившего в порт за три недели до «Матадора». Капитан познакомился с рапортом с датского корабля, в котором сообщалось, что в ночь на 27 марта, около полуночи, во время сильного шторма в капитанской каюте произошел взрыв лампы. Несомненно мираж был отражением этого датского корабля. Когда сличили время и координаты двух кораблей, оказалось, что расстояние между ними составляло тогда 1700 километров. То был один из самых «дальнобойных» миражей.

Случаи дальних оптических миражей известны с давнейших времен. Как выяснилось, они обязаны своим образованием возникновению в атмосфере природные волноводов. Явление волноводного распространения изучено сравнительно недавно. Оно характерно не только для света, но и для других колебаний — звука, радиоволн, сейсмических волн. Природа создает волноводы не только в атмосфере, они существуют и в океанских глубинах, и в толще Земли. Их можно формировать искусственно.

Процесс сверхдальнего распространения колебаний в естественных условиях во многом схож с передачей радиоволн по волноводам — полым металлическим трубам. Незадолго до второй мировой войны они уже использовались в радиолокаторах для передачи сантиметровых волн. Новый способ передачи электромагнитной энергии вызвал много недоуменных вопросов со стороны инженеров. Еще бы, ведь ломались сложившиеся представления. Для передачи электромагнитной энергии совсем не обязательно, как оказалось, иметь два проводника или коаксиальный кабель с центральной жилой— достаточно полой металлической трубы. Интересно, что даже Хевисайд в свое время не верил, что радиоволна способна распространяться в ней.

Волноводы — один из многочисленных примеров, когда теория намного обогнала потребность в техническом воплощении. На возможность передачи электромагнитной энергии внутри полых труб указал еще в 1898 году английский физик Рэлей. Впоследствии было установлено, что волноводным эффектом обладают и стержни из диэлектрика. Их назвали диэлектрическими волноводами.

ЗАГАДКА ЗЕМЛИ КРОКЕРА

Миражи, вызываемые образованием оптических волноводов, породили множество легенд и суеверий, их описания украсили художественные произведения.

В одном из залов Русского музея в Ленинграде висит картина Куинджи «Фата Моргана близ Оресунда перед шведским берегом». Фата Моргана — удивительный по красоте оптический мираж. На горизонте возникают города, башни, голубые озера. Волшебные картины непрерывно сменяют друг друга. Не удивительно, что они вдохновили Куинджи. Моргана, именем которой названы такие миражи, была легендарной феей, сестрой сказочного короля Артура. Она обладала магической силой мгновенно возводить воздушные замки.

Видения Фата Морганы лишены всякого сходства с объектами, из которых они возникают. Непрестанно движущийся атмосферный воздух словно фантастический художник создает из бесплодной снежной пустыни или необозримых водных пространств сказочные картины, неведомые острова, земли…

Одно из первых описаний Фата Морганы содержится в письме итальянского священника Ангелуччи своему коллеге. Утром 14 августа 1643 года он вышел к Мессинскому проливу около города Реджио на самом юге Италии. Он увидел, что «океан, омывающий берег Сицилии, вздымался ввысь и был подобен темной горной гряде. Перед горами быстро возникала цепь из более чем 10 000 пилястр белесовато-серого цвета, которые затем уменьшались по высоте вдвое и образовывали арки наподобие арок римских акведуков. Прежде чем они исчезли, поверх акведуков возникли замки, каждый с башнями и окнами».

В сказке Гоголя «Страшная месть» есть описание чуда, которое очень похоже на сверхдальний мираж. «За Киевом показалось неслыханное чудо: вдруг стало видимо далеко во все концы света. Вдали засинел Лиман, за Лиманом разливалось Черное море. Бывалы-люди узнавали и Крым, горою поднимавшийся из моря, и болотный Сиваш. По правую руку была видна земля Греческая.

— А то что такое? — допрашивал собравшийся народ, указывая на далеко мерещившиеся на небе и больше похожие на облака серые и белые верхи.

— То Карпатские горы! — говорили старые люди…» Гоголь подметил интересную особенность — возможность неискаженной передачи на большие расстояния изображений реальных объектов при мираже.

Интересный мираж удалось сфотографировать весной 1972 года профессору метеорологии А. Фрэйзеру из США. Он с удивлением наблюдал, как два мальчика покинули сиэтлский пляж и прогуливались по воде между парусными шлюпками. По его словам, сцена была до такой степени неправдоподобно реальна, что после этого зрелища можно было легко поверить рассказам о людях, идущих по воде, тем самым рассказам, которые встречаются не только в Библии, но также и в буддистской литературе, и у греков эллинского периода.

Иногда миражи увеличивали число очевидцев исторических событий. Так, в июне 1815 года жители бельгийского города Вервье смогли наблюдать фрагменты битвы при Ватерлоо, которое расположено на расстоянии 105 километров от Вервье. Зафиксированы и другие случаи миражей-рекордсменов. В 1920 году служащие небольшой станции Багдад в США неоднократно наблюдали миражи калифорнийского городка Сан-Хосе, который находился на расстоянии 800 километров. Известны случаи, когда на восточном побережье США наблюдали миражи городов Северной Африки.

В старину «о суше, висящей в небе» поморы складывали легенды. Теперь туристы, посещающие известный историко-архитектурный заповедник на Соловецких островах в Белом море, могут воочию познакомиться с этой местной достопримечательностью. Во всяком случае, сотрудники островной метеостанции раз пятнадцать-двадцать за лето регистрируют парящие в небе острова.