Найти в Дзене
Енот-математик

Тень Солнца

Смотрите, какой чудный эффект подметил мой сын, во время полёта на самолёте! Видите, как "из земли" расходятся лучи, как будто там находится источник света. Эта картина тем интересна, что обычно мы наблюдаем такие лучи, расходящимися от солнца в сторону земли, а не наоборот. Во-первых, во всех этих случаях видимые нами "лучи света", на самом деле это лучи теней, которые мы видим из-за рассеяния света в атмосфере. Если бы не было источника теней, в нашем случае, -- облаков, то никаких отчётливых лучей мы бы не видели. Во-вторых, все эти теневые лучи практически идеально параллельны друг другу, поскольку расстояние до источника света, Солнца, в десять миллионов раз больше толщины рассеивающей части атмосферы и в десять тысяч раз больше диаметра Земли на которой мы их наблюдаем. Сходящимися или расходящимися мы наблюдаем эти лучи из-за перспективы. Глядя в сторону солнца, мы видим параллельные линии, расходящиеся от источника света, а повернувшись в противоположном направлении, мы увид

Смотрите, какой чудный эффект подметил мой сын, во время полёта на самолёте!

Видите, как "из земли" расходятся лучи, как будто там находится источник света. Эта картина тем интересна, что обычно мы наблюдаем такие лучи, расходящимися от солнца в сторону земли, а не наоборот.

-2

Во-первых, во всех этих случаях видимые нами "лучи света", на самом деле это лучи теней, которые мы видим из-за рассеяния света в атмосфере. Если бы не было источника теней, в нашем случае, -- облаков, то никаких отчётливых лучей мы бы не видели.

Во-вторых, все эти теневые лучи практически идеально параллельны друг другу, поскольку расстояние до источника света, Солнца, в десять миллионов раз больше толщины рассеивающей части атмосферы и в десять тысяч раз больше диаметра Земли на которой мы их наблюдаем. Сходящимися или расходящимися мы наблюдаем эти лучи из-за перспективы. Глядя в сторону солнца, мы видим параллельные линии, расходящиеся от источника света, а повернувшись в противоположном направлении, мы увидим их сходящимися в некоторой точке, в которую, уходит и наша собственная тень.

Вот какую картину мы видели бы, оглядываясь в длинной трубе с параллельными продольными полосками

-3

Очень эффектно сходящиеся в темноту лучи можно наблюдать в воде, которая рассеивает свет лучше атмосферы.

-4

Уверен, что любой рыбак, сидевший в лодке, вспомнит как тени листиков, плавающих на поверхности озера или реки, и волны на воде образуют уходящие в глубину тёмные и светлые лучи.

Наконец, если рассеяние света происходит на частицах, близко расположенных к наблюдателю (например, в тумане), то можно увидеть эффект сходящихся теней в виде брокенского призрака:

-5

* * *

Мы не часто задумываемся об этом, но мы живём, как минимум, в двух разных геометриях одновременно. Ощущаемое нами пространство существенно евклидово (мы не берём сейчас в расчёт релятивистских эффектов) и параллельные прямые в нём не пересекаются. Однако воспринимать это пространство евклидовым, мы не можем, поскольку наше зрение превращает его в проективное пространство, обладающее иной топологией. В этом пространстве пересекаются любые прямые, в том числе, и параллельные, но пересекаются они в так называемых идеальных точках на горизонте.