Чому з гори взимку видно далі, ніж влітку?
Чому з гори взимку видно далі, ніж влітку?
Дане явище наші пращури помітили дуже давно, ще в ті часи, коли земля вважалася плоскою. Розуміння цього явища приходило поступово, з розвитком знань і відкриттям фізичних закономірностей.
Фізика процесу
З дитинства ми знаємо, що холодні речі стискаються, а гарячі – розширюються з-за зростаючої активності молекул і атомів. Це стосується не тільки твердих тіл, але і газів. Наша атмосфера, як суміш трьох основних газів – кисню, водню та азоту – не виняток.
Тепер слід згадати таке оптичне явище, також відоме нам зі шкільного курсу фізики, як рефракція – викривлення світлового променя при проходженні через середовища різної щільності. Приміром, якщо дивитися на ложку, що знаходиться в склянці з водою, на кордоні води і повітря ложка буде здаватися зігнутої. При спостереженні за тією ж ложкою, вміщеній частково за товстий шматок скла, буде видно набагато більше спотворення, тому що щільність скла більше.
Приклад рефракції
Глобальна рефракція дозволяє заглянути за горизонт
Коли людина спостерігає за околицями з гори, він бачить те саме явище, тільки в глобальному масштабі. Безумовно, якщо б можна було виготовити величезну ложку і помістити її за горизонт, вона точно також здавалася б спотвореної з-за рефракції.
В даному випадку середовищем, заломлюючої світло, є повітря атмосфери. Влітку, коли температура повітря висока, його щільність стає менше. Ми просто не помічаємо того, як повітря розширюється. Тим не менш, у горизонту рефракція в жаркий час становить усього 0,5 градуса (в геометричному сенсі).
Рефракція
Взимку, коли повітря стає холодним і більш щільним кут заломлення на горизонті збільшується до двох градусів. Відповідно, саме ці два градуси і дозволяють людині зазирнути трохи далі за край горизонту. З-за цього ефекту спостерігачеві здається, що він бачить з гори взимку набагато далі, ніж влітку.
Головне – стежити за чистотою експерименту
Останнє, що варто відзначити для тих, хто хоче провести цей досвід самостійно, перевіряючи, наскільки взимку видно далі, ніж влітку. Для чистоти експерименту варто відзначати саме одну і ту ж точку спостереження, тому що якщо для спостереження піднятися вище, то рівень горизонту дійсно піде, незалежно від пори року.