Видимые невидимки (водяной пар, струи дождя, зеркало, зигзаги молнии)



Я. Перельман


   Видели ли вы когда-нибудь водяной пар? Струи дождя? Острые зигзаги молнии? Зеркало? Миллионы добросовестных людей убеждены, что видели эти вещи много раз; труднее, пожалуй, найти человека, который бы признался, что никогда их не видел. А, между тем, физика учит, что вещей этих видеть невозможно, потому что они или невидимы, или вовсе не существуют. Вам представляется это невероятным; но тем не менее – это так.

   Начнем с водяного пара. Большинство людей – в их числе, возможно, и вы, читатель, – уверено, что такую недиковинную вещь, как водяной пар, им случается видеть буквально каждый день. Он клубится над кипящим чайником, выбивается струйкой из свистка паровоза, белой пеленой стелется на полях в холодные осенние утра. А что такое облако на небе, как не скопления водяного пара? Вот в каких многообразных формах можно повседневно наблюдать водяной пар! В ранней молодости и я много раз видел водяной пар, пока не узнал, что видимый пар – вовсе не пар в том смысле, какой придается этому слову в науке. Этот белый туман представляет собой воду в виде мельчайших капель, парящих в воздухе и образовавшихся из настоящего водяного пара. Клубы тумана над чайником, облачко над паровозным свистком, облака на небе – все это не пар, а распыленная вода; некоторые облака состоят даже не из воды, а из мельчайших кристалликов льда. Подлинный водяной пар бесцветен и прозрачен, а потому совершенно невидим. Такой невидимый пар работает в цилиндрах паровой машины, толкая поршень. Если бы мы могли заглянуть внутрь этого цилиндра, мы увидели бы проворно снующий поршень, но пара, которым приводится в движение поршень, мы не увидели бы.
   При внимательном наблюдении удается иногда заметить, как невидимый пар превращается в белый туман. Вглядываясь, например, в струйку тумана, выбивающуюся из носика чайника или из свистка паровоза, можно увидеть, что белый туман возникает не у самого отверстия, а на некотором расстоянии от него: невидимый водяной пар переходит в капельно-жидкое состояние не сразу по выходе из резервуара, а немного позже, когда пар успевает в воздухе достаточно охладиться.

   А случалось ли вам видеть струи дождя? Конечно, вы убеждены, что наблюдаете их при каждом ливне. И все же вы заблуждаетесь: дождевых струй видеть нельзя, потому что никакой дождь, даже самый сильный, не изливается струями. Дождь зарождается в облаках в виде капель и каплями же падает на землю. Струям взяться неоткуда. Видимые струи – не что иное, как обман зрения, порождаемый быстрым падением капель. Крупные дождевые капли, диаметром 2–3 миллиметра, достигают земли со скоростью 5–7 метров в секунду; при такой быстроте отдельные падающие капли кажутся сплошными струями. Ходячее выражение "Дождь льет как из ведра" – и верно и неверно: вода, выливающаяся из ведра, льется на некотором протяжении сплошной струей, а дальше струя разрывается, и вода падает каплями. Сравнение верно, если иметь в виду нижнюю часть длинной струи, и неверно, если разуметь ее верхнюю часть.

   Обманом зрения надо объяснить также и то, что молнию представляют себе обычно в виде изломанной линии. Фотоснимок, более правдивый свидетель, чем человеческий глаз, показывает нам истинный вид молнии: она никогда не имеет острых углов, а изгибается закругленными петлями и вовсе не похожа на ту зигзагообразную линию, которую рисуют, когда изображают молнию.

   Ну, а зеркало? Неужели и оно принадлежит к предметам, которых невозможно видеть? Именно так! Вы видите раму зеркала или его края, видите вещи, отражающиеся в зеркале, но самого зеркала никогда не видите, если только его поверхность не запылена и не потускнела. При некоторой наблюдательности вы и сами придете к заключению, что чистое зеркало совершенно невидимо. Фокусники хорошо знают эту особенность зеркал и давно пользуются ею для эффектных номеров своей программы (говорящая отрубленная голова и т. п.).

   Из этих примеров наглядно видно, чем отличается знание обыденное от научного. И то и другое – это знание; но наука добывает свои положения путем точного наблюдения и выражает их в более отчетливой форме, чем делается это в обиходной жизни. Поэтому некоторые сведения, которые считаются несомненными в обиходе, оказываются ошибочными, когда к ним подходят с научными методами.