Johann Kern, Stuttgart, jo_k@gmx.net
На внутренней поверхности трубок можно обнаружить радугу, причём изменение радужных красок может происходить как при перемещении вдоль оси трубки, так и вдоль образующей окружности. При перемещении вдоль оси изменение цвета происходит непрерывно, а вдоль окружности скачкообразно в виде дискретных полосок.
Я начинаю статью с заимствованной необычной фотографии, чтобы показать, что хочу рассказать о свойствах света нечто особенное, удивительное, невероятное.
Наверное, многим понравится эта удивительная фотография, которая казалось бы отражает фантазию её создателя. Но мне она кажется настоящей, а не произведением фотошопа. Я сам получал нечто подобное в смысле появления цветовых эффектов при вращении обычного листа белой бумаги с нанесёнными на нём чёрными полосами. Но рассказать я хочу о совсем другой игре света, без быстрого перемещения освещённых предметов, чистую статику. Но тем не менее, и здесь невесть откуда иногда появляются различные цвета. А фотографию с туннелем я поместил по той причине, что все мои эксперименты тоже имеют место «внутри туннеля».
Началось всё с того, что я как-то случайно заглянул внутрь алюминиевой трубки, оставшейся от выброшенного пылесоса, направив один её конец в сторону света в окне. Внутренность трубки — это своего рода туннель. Не знаю, можно ли увидеть нечто особенное в смысле игры света в обычных туннелях, по которым ходят поезда или другие виды транспорта. А здесь я увидел… радугу.
Я не поверил своим глазам. Радуга? Внутри трубки?!..
Эта трубка является двойником ещё одной точно такой же трубки, в которую она входит одним концом, и наоборот, в неё может входить та вторая трубка. Это было когда-то сделано для того, чтобы пылесос можно было уложить в небольшую коробку. Я заглянул и в эту трубку. Никакой радуги в ней не было. Всё ясно, померещилось. Но я ещё раз посмотрел в первую трубку — радуга на месте. Не такая чтобы яркая, но явно есть. Причём даже несколько кольцевых радуг, переходящих одна в другую. Вторая, значительно менее яркая, расположена ближе к глазу.
Эти трубки, как я уже сказал, взаимозаменяемы. Одна входит в другую. Они выполнены несколько коническими. Но размеры обеих трубок совершенно одинаковые. Материал, по-видимому, тоже одинаковый. Почему в одной трубке видна радуга, а в другой её нет? Только после долгого разглядывания я заметил, что одна из них немного больше находит на другую. На пару миллиметров, не больше. Разница в диаметре концов трубок — не более десятой доли миллиметра. И это причина того, что в одной из них видна радуга, а в другой нет?
Внутренний диаметр трубок в узком месте 27 мм, в широком 30,5. Длина - 468 мм.
Хотя я и привёл размеры, не думаю, что только повторением размеров можно успешно повторить и опыт. Как я уже сказал, в одной трубке видна радуга, а во второй, казалось бы точно такой же, её нет. Это означает, что есть что-то, пока неизвестное, что влияет на результат.
Когда трубки вставлены одна в другую, радуга тоже видна, но послабее. И только в той части трубки, которая «радужная».
Никогда ранее я не наблюдал радуги внутри трубок. Так как в течении многих лет я неоднократно исследовал различные световые явления, то меня это, конечно, заинтересовало. Я заглянул во все имеющиеся у меня круглые трубки. Разумеется, никакого намёка на радугу. Немного расстроенный, я заглянул внутрь полого профиля, тоже из алюминия, но сделанный в виде полукруга. Удача! После того, как глаз немного привык, увидел в конце трубки не то, чтобы то же самое, но жёлтые, оранжевые и зелёные… не совсем, чтобы идеальные кольца, какие-то они изломанные, но явно цветные «кольца». Размеры этой трубки: внутренний радиус по вычислениям (диаметр трубки 15 мм, толщина стенки 1 мм, внутри сечение разделено стенкой толщиной 1мм) 6,5 мм, но расстояние до диаметральной стенки по моим измерениям 5,8 мм; длина трубки 1010 мм. Как видите, ничего похожего на первую трубку в соотношении размеров нет, и я никакого эффекта не ожидал. Но оказалось, что и здесь можно было наблюдать цветные кольца. Следовательно, трубка от пылесоса не такое уж и исключение, внутри «туннелей» из металлических трубок белый свет может стать цветным, и даже радужным. Это хотя и не классическая дисперсия света как в призме, но тем не менее — изменение цвета. Весь вопрос — когда она возникает? Изменять размеры своих «уникальных» трубок ни по диаметру, ни по длине я не решился.
Мой поиск других «радужных» трубок оказался безуспешным, но при этом я кое-что обнаружил. Мне показалось, что каждая трубка внутри особенная. Ну, не трубка, конечно, а свет ведёт себя внутри каждой трубки по другому.
Например, трубка с внутренним диаметром 12,7 мм и длиной 133 см внутри разделена на множество светлых колец, отделённых друг от друга резко очерченными линиями (окружностями). Первый взгляд просто поражает от неожиданности. Казалось бы естественным, если бы яркость внутри трубки постепенно уменьшалась по мере отдаления от светлого края, направленного в сторону окна или неба. Яркость действительно уменьшается, но почему-то скачками, в виде последовательности уменьшающихся по яркости колец.
Откуда эти кольца?! Сами кольца по мере отдаления от светлого конца кажутся всё большими по диаметру и всё более тёмными с некоторым переходом в синеву. Но затем кажущийся диаметр снова уменьшается по мере приближения колец к глазу наблюдателя. Трубка внутри кажется похожей по форме на довольно стройную, но всё-таки пузатую вазу с узким дном и узким горлышком.
Первое светлое кольцо, вернее круг, — это просто отверстие трубки. Граница второго кольца — это отражение края трубки. Кольцо имеет ширину примерно равную диаметру отверстия (если смотреть по центру трубки. При отклонении взгляда от оси трубки ширина этого кольца становится резко неравномерной). Все первые кольца кажутся имеющими примерно одинаковую ширину, но потом становятся уже и уже. Если первое кольцо вокруг отверстия кажется легко объяснимым, то появление остальных пока совершенно непонятно.
Вторая такая же трубка имеет длину 101 см, она короче, поэтому первое кольцо кажется немного больше, и, соответственно, ширина колец тоже несколько больше.
Третья трубка этого же диаметра длиной всего всего 17 см. Число видимых в ней колец равно только 5. Отверстие трубки кажется значительно большим и ширина колец тоже соответственно намного больше. Яркость колец тоже намного больше.
Читатель, который любит предвидеть развитие событий, скажет:
- Не такой уж и различный характер у ваших трубок. Это различие можно было предвидеть!
Но дело в том, что я далеко ещё не всё рассказал. Уже у третьей, наиболее короткой трубки, имеется поразительное отличие. Её кольца хотя и разграничены по яркости, но не имеют резко очерченной границы между кольцами. У двух первых пограничная линия между кольцами не только более резкая, но и имеет чётко видимую ширину не менее полумиллиметра. Такое впечатление, что границы колец нарисованы чертёжником. А последняя трубка никакой разграничительной линии между кольцами разной яркости не имеет. Объяснить нельзя ни наличие самих колец, кроме первого, ни, тем более, странные разграничительные линии между ними. Эти линии не так сильно бросались бы в глаза, если бы и у третьей трубки была бы такая же разграничительная линия. Её отсутствие заставляет недоумевать по поводу наличия этих линий внутри первых двух трубок.
Но и это ешё не всё. Дело в том, что трубка от пылесоса, с которой я начал, более соответствует нашему естественному представлению о том, как должна быть распределена освещённость внутри трубки. Она не имеет этих резко разграниченных полос вообще, хотя она примерно в 17 раз длиннее своего диаметра, а описанная короткая трубка с диаметром 12, 7 мм длиннее своего диаметра только в 13 раз. Это означает, что внутри трубки пылесоса можно бы предполагать не менее 6 колец различной яркости, а их практически нет вообще.
То же самое имеет место внутри относительно длинной трубки с сечением в виде полукруга. На её входе есть яркая полоса, но это и всё. Насчитать в ней «множество» светлых колец никак невозможно.
В чём причина наличия колец у одних трубок и их отсутствия у других пока непонятно.
До этого я смотрел через трубки просто в небо, то есть, видя рассеяный свет. Ничего особенного от прямых солнечных лучей я не ожидал. Ну разве что увижу нечто похожее на лунную или солнечную дорожку на воде. Возможно, несколько теплилась надежда увидеть более яркую радугу. Ожидания не оправдались. Но зато замечены другие неожиданные факты.
Смотреть прямо на солнце через трубку бессмысленно, мы только рискуем испортить зрение. Но я стал смотреть не на солнце, а немного в сторону, приближаясь или отдаляясь при этом от направления прямо на солнце. При этом оказалось, что внутри трубок появляется очень узкое яркое белое кольцо света, которое перемещается вдоль трубки. Назовём его солнечным кольцом для отличия от тех колец, которые описывались в предыдущей главке. Яркость и ширина его при этом меняется, становясь наиболее ярким и широким при приближении кольца к отдалённому от глаза концу трубки. Это кольцо может быть несимметричным по ширине, и эта несимметричность может меняться при движении вдоль трубки. Если в трубке видны кольца, о которых писалось выше, то они остаются видны, но только до места положения солнечного кольца. За солнечным кольцом в направлении глаза другие кольца становятся не видны. В одной из трубок (его размеры: диаметр 12,5 мм, длина 208 мм) солнечное «кольцо» оказалось оранжево-красным и имело форму серпа или буквы С. Между «рогами» буквы С находилась «лунная» дорожка, а между рогами и лунной дорожкой с обеих сторон идёт какая-то странная длинная тень. В конической трубке от пылесоса тоже наблюдается оранжево-красноватая буква С, но очень тонкая, и только тогда, когда смотришь с более узкого конца.
Пожалуй, самое необычное и непонятное ожидало меня в эксперименте с настольной лампой. Солнце слишком яркое, поэтому я решил посмотреть в сторону источника света не столь опасного. В этой ситуации я смог получить «солнечное кольцо» и при помощи трубки от пылесоса. Оно очень узкое и оранжево-красное и видно только примерно в середине трубки. По бокам трубки видно нечто вроде радуги, но с неполным набором красок и не на всей поверхности.
В трубках длиной 133 и 101 см характер полос также резко изменился. В некотором положении получается последовательность тёмных и светлых полос примерно одинаковой ширины. Более близко к лампе часть полос становится очень яркой, почти ослепляющей. Характер полос сильно меняется при незначительном изменении положения трубки относительно лампы.
Трубка с сечением в виде полукруга показывает в конце трубки несколько тёмных колец и несколько колец по цвету, близкому к красному примерно одинаковой ширины. Тёмные кольца кажутся свитыми из проволоки.
Больше всего меня удивила трубка длиной в 17 см. Если смотреть немного в сторону от лампы, можно найти положение трубки, при котором примерно в середине или на трети её длины от глаза возникает кольцо шириной 5-10 мм. Кольцо это составлено из почти параллельных как бы нарисованных цветной тушью штрихов, направленных параллельно оси трубки. Все штрихи имеют различные цвета. Это не радуга, но иногда очень похоже.
Достаточно немного изменить положение трубки или расстояние до лампы, и уже эта полоса похожа не тороидальную катушку из проволоки. Но отдельные витки имеют различный цвет. Иногда этот тороид почти белый, а одна его часть радужная. Иногда тороид кажется почти чёрным, но отдельные витки могут быть красными, синими, жёлтыми.
Никогда нельзя увидеть весь тороид. Небольшая часть его не видна, как бы отсутствует. И как раз там, где часть тороида отсутствует, в этом месте может быть видна часть другого тороида, также свитого из разноцветных витков проволоки.
Иногда видно сразу три-четыре тороида, расположенных один за другим. Они имеют разную толщину, немного различный цвет, и находятся на различном расстоянии друг от друга. Но все они очень туго и ровно свиты из разноцветных витков проволоки.
Так как я знаю, что в этой трубке ничего нет, то трудно избавиться от впечатления, что это не галлюцинация.
Отхожу от лампы и подхожу к окну, смотрю во двор с деревьями. У нас поздняя весна, но некоторые деревья уже все в цвету. Если бы я сейчас на каждом дереве увидел несколько обезьян или что-либо подобное, то кажется был бы менее удивлен, чем при рассматривании направленной в сторону лампы пустой трубки. Нет, во дворе всё спокойно, и всё как обычно.
Снова подхожу к лампе и смотрю в трубку. И снова вижу полосы из разноцветных штрихов или же тороидальные катушки из разноцветной проволоки. Конечно, это кажущееся явление. Но оно настолько сложное и своеобразное, что возникает мысль о возможной галлюцинации. Радуга на небе тоже кажущееся явление, но её видят сразу все, кто рядом с вами. Здесь же вы с кажущимся явлением один на один, и вы никому не можете сказать, посмотри, как красиво, как удивительно.
Чтобы сфотографировать это явление, надо строить довольно сложную установку. Да и то не уверен, что получится. Мой интерес в увиденном пока не столь большой, чтобы на это решиться.
У меня нашлась другая трубка, внутренний диаметр 7,5 мм, длина 111,5 мм, в которой видно примерно то же самое.
Те, кто не сочтут автора сумасшедшим, могут попытаться повторить некоторые опыты. Я не гарантирую, что вы увидите абсолютно то же самое, но что-нибудь необычное, чему не хочется верить, вы обязательно увидите.
То, что описано выше, было написано по первому впечатлению. Конечно, не всё так необъяснимо. Кое-что можно понять.
Я попытался представить себе аналогию с двумя параллельными зеркалами в купе вагона. Мы видим бесконечную последовательность зеркал. Чем дальше зеркало расположено, тем изображение в нём менее яркое.
Внутренность трубки представляет из себя подобную бесконечную последовательность отражающих поверхностей, но несколько иного характера. Если солнце или лампа освещает конец трубки немного сбоку, то нам легко понять, что мы должны увидеть ярко освещённую дугу с острыми концами, напоминающую узкий серп луны. Из-за отражений в каком-то данном сечении трубки этот серп может превратиться в кольцо. Но только тогда, когда этот серп очень яркий.
При рассеянном свете появление первого кольца света в трубке кажется понятным. Остальные кольца, по-видимому, появляются из-за переотражения этого кольца, в некоторой мере подобно тому, как переотражаются изображения между двумя параллельными зеркалами, но только это переотражение происходит вдоль трубки.
Там, где такие кольца не появляются, возможно слишком мала отражающая способность стенки трубки.
Появление радуги внутри трубы, по-видимому, объясняется непрерывным естественным изменением угла отражения лучей света, попадающих к нам в глаз. Изменился угол, изменился цвет. Снаружи трубки подобное явление пока не замечено, возможно из-за потоков постороннего света. Тонкости этого явление, конечно, пока не исследованы, и пока нельзя сказать, когда этот эффект должен быть, а когда нет. Поэтому удивляет, что в «точно такой же трубке» радуга может отсутствовать.
А как объяснить появление тороидов с разноцветными витками проволоки?
Это явление, возможно, связано с тем, что поверхность трубки неидеальна. Трубы делаются методами проката или вытягивания. При этом всегда имеются продольные неровности. Каждая из этих неровностей своеобразна, имеет другие отражающие углы. Поэтому из-за отражения света могут появляться разные цвета. Из-за хаотичности распределения углов на этих неровностях рядом могут появиться совершенно различные цвета. Но иногда они могут образовать сочетание, похожее на радугу. Хотя само по себе это явление пока очень непонятно, мы можем на основе его быть твёрдо уверены, что при подобных отражениях может возникнуть любой цвет.
Сами тороиды — это световые кольца, а цветные проволочки на них, это следствие отражений от продольных неровностей.
Понятно и то, почему тороиды никогда не были видны полностью. Это следствие серповидности порождающей их полоски света.
Этим объяснением автор только хотел сказать некоторым читателям, склонным к мистике, что никаких действительных чудес в данном эксперименте, конечно же, нет. Хотя само по себе наблюдение в пустой трубке каких-то предметов, которые к тому же могут менять свои очертания, конечно, может сильно впечатлять.
Выше описана целая серия необъяснимых с ходу экспериментов.
Заниматься поисками причин и объяснений вовсе не является задачей данной статьи. Цель её гораздо более скромная. Автор хотел только дать первое описание замеченных явлений. Выявят ли они что-либо интересное с точки зрения наших представлений о свете, это дело будущего. Но одно уже ясно — при отражении белого света внутри трубки можно увидеть лучи любого цвета.