Готовый перевод Richard Dawkins, "The Magic of Reality: How We Know What's Really True" / Ричард Докинз, "Магия реальности: откуда мы знаем что является правдой": 7. What is a rainbow? / Что такое радуга?

7. Что такое радуга?

Эпос о Гильгамеше является одной из старейших когда-либо записанных историй.

Старше, чем древнегреческие или древнееврейские легенды, этот древний героический миф принадлежит шумерской цивилизации, которая процветала в Месопотамии (сейчас территория Ирака) 5-6 тысяч лет назад.

Гильгамеш, описанный в шумерском мифе, был великим героем и королем - немного похожим на короля Артура из британских легенд в той части, что никто не знает, существовал ли он на самом деле, но при этом о нем рассказывается во множестве историй.

Подобно греческому Одиссею (Улиссу) или арабскому Синдбаду-мореходу, Гильгамеш совершал эпические путешествия, во время которых ему встречалось много необыкновенных вещей и людей.

Один из них был старик (глубокий, столетний старик) по имени Утнапишти, который рассказал Гильгамешу странную историю о себе.

Что ж, она казалось странной для Гильгамеша, но она может не казаться настолько странной для вас, потому что вы, вероятно, слышали подобную историю... о другом старике с другим именем.

Утнапишти построил лодку точно в срок, прежде чем пошел дождь в течение шести дней и шесть ночей без остановки.

В последовавшем наводнении утонули все, кроме находившихся в лодке.

На седьмой день ветер стих, и вода успокоилась.

Утнапишти открыл люк в плотно закрытой лодке и выпустил голубя.

Голубь улетел, ища землю, но не нашел никого и возвратился.

Затем Утнапишти выпустил ласточку, но произошло то же самое.

Наконец Утнапишти выпустил ворона.

Ворон не вернулся, подсказав Утнапишти, что где-то была суша, и ворон нашел ее.

В конце концов, лодка остановилась у вершины горы, торчащей из воды.

Другая богиня, Иштар, создала первую радугу как символ обещания богов не посылать более ужасных наводнений.

Вот так, согласно древней легенде шумеров, на свет появилась радуга.

Что ж, я говорил, что история будет знакома.

Все дети, воспитывавшиеся в христианских, иудейских или исламских странах, сразу узнают, что это то же самое, что и более недавняя история Ноева ковчега, с одним или двумя небольшими отличиями.

Имя кораблестроителя изменено с Утнапишти на Ной.

Множество богов старинных легенд превратились в одного бога еврейской истории.

"Семя всех живущих существ" излагается как "все животные, и от всякой плоти по паре" - или, как в песне, "животные объединились по двое" - и в "Эпосе о Гильгамеше", безусловно, имелось в виду нечто подобное.

Очевидно, что еврейская история Ноя - не более чем пересказ более древней легенды Утнапишти.

Это было народное сказание, которое переходило из уст в уста на протяжении веков.

Мы часто обнаруживаем, что казалось бы древние легенды на самом деле произошли от еще более древних легенд, как правило с заменой некоторых имен или других деталей.

А эта, в обеих версиях, заканчивается радугой.

И в "Эпосе о Гильгамеше", и в Книге Бытия радуга является важной составной частью мифа.

Бытие указывает, что именно радугу Бог поднял в небо в знак своего обещания Ною и его потомкам.

Есть еще одно различие между историей Ноя и более ранним шумерским рассказом об Утнапишти.

В версии Ноя, причина божьего недовольства людьми состояла в том, что мы все были неисправимо безнравственны.

В шумерской истории преступление человечества было, как вы могли догадаться, менее серьезным.

Мы всего лишь издавали так много шума, что боги не могли заснуть!

Думаю, это забавно.

И тема шумных людей, не дающих спать богам, неожиданно возникает, вполне независимо, в легенде о людях Чумаш острова Санта-Круз, недалеко от Калифорнийского побережья.

Люди Чумаш верили, что они были созданы на своем острове (очевидно, тогда он не назывался Санта-Круз, потому что это испанское название) из семян волшебного растения богиней земли Хутэш, которая была замужем за Змеей Неба (которого мы знаем, как Млечный путь, и который вы можете видеть темной ночью в сельской местности, но не в городе - если вы там живете, где слишком много светового загрязнения).

Жителей острова стало очень много, и, как и в эпосе о Гильгамеше, они стали слишком шумными, так что богине Хутэш стало некомфортно.

Ночью шум не давал ей спать.

Но вместо того, чтобы убить их всех, как шумерские и еврейские боги, Хутеш была добрее.

Она решила, что некоторые из них должны уйти с Санта-Крус, на материк, где она не сможет их услышать.

И она сотворила мост, чтобы они ушли по нему.

И мост... был радугой!

У этого мифа странное окончание.

Переходя мост-радугу, некоторые самые шумные люди посмотрели вниз - и были так напуганы высотой, что им стало дурно.

Они упали с радуги в море, где превратились в дельфинов.

Идея радуги как моста встречается и в других мифологиях.

В древнескандинавских мифах о викингах радуга рассматривалась как хрупкие мосты, используемые богами для путешествий с небесного мира на Землю.

Многие народы, например в Персии, Западной Африке, Малайзии, Австралии и в Америках, смотрели на радугу как на большую змею, которая поднимается из земли, чтобы пить дождь.

Интересно, откуда взялись все эти легенды?

Кто создает их, и почему некоторые люди, в конечном счете, приходят к убеждению, что это было на самом деле?

Эти вопросы увлекательны, и на них нелегко ответить.

Но есть один вопрос, на который мы можем ответить: что такое радуга на самом деле?

Реальное волшебство радуги.

Когда мне было лет десять, меня взяли в Лондон, чтобы посмотреть детский спектакль под называнием "Где кончается радуга".

Вы почти наверняка его не видели, потому что он слишком немоден и непатриотичен для исполнения современным театром.

Он всецело посвящен тому, насколько это крайне неповторимо - быть англичанином, и в кульминационном моменте приключения детей спасает Св. Георгий, святой покровитель Англии (не Великобритании, так как у Шотландии, Уэльса и Ирландии есть свои собственные святые покровители).

Но что я наиболее ярко помню - это не Св. Георгий, а сама радуга.

Дети действительно отправились к подножию радуги, и мы видели их переходящими по радуге на другую сторону.

Это было ловко поставлено, с цветными прожекторами, светящими вниз через клубящийся туман, и дети остановились, застыв в изумлении.

Я думаю, что это было приблизительно в тот момент, когда защищенный серебряным шлемом в ярких доспехах появился Св. Георгий, и мы, дети, ахнули, когда дети на сцене крикнули: "Святой Георгий!. Святой Георгий!. Святой Георгий!".

Но именно сама радуга потрясла мое воображение.

Не говоря уже о Св. Георгии: как прекрасно должно быть стоять прямо у подножия гигантский радуги!

Вы можете понять, откуда автор пьесы взял эту идею.

Радуга действительно похожа на подходящий объект, висящий поблизости, возможно, на расстоянии в несколько километров.

Кажется, что ее левая нога упирается, скажем, в пшеничное поле и ее правая нога (если вам повезет увидеть полную радугу) - на вершине холма.

Вы чувствуете, что можете подойти прямо к ней и стать именно там, где радуга опирается на землю, как дети в спектакле.

У всех мифов, которые я описал вам, - одна и та же идея.

Радуга рассматривается как определенная вещь, в определенном месте, на определенном расстоянии.

Что ж, вы, вероятно, решите, что в действительности это не совсем так!

Во-первых, при попытке приблизиться к радуге, независимо от того, как быстро вы бежите, вы никогда не доберетесь до нее: радуга будет убегать от вас, пока совсем не исчезнет.

Вы не можете ее поймать.

Но на самом деле она не убегает, потому что в действительности она вообще не находится в определенном месте, никогда.

Это иллюзия, но увлекательная иллюзия, и понимание этого ведет к разным интересным вещам, некоторые из которых мы рассмотрим в следующей главе.

Из чего сделан свет.

Во-первых, мы должны понять то, что называется спектром.

Он был обнаружен во времена короля Карла II - то есть, около 350 лет назад - Исааком Ньютоном, который, возможно, был величайшим ученым всех времен (кроме спектра, он обнаружил много других вещей, как мы уже видели в главе, посвященной ночи и дню).

Ньютон обнаружил, что белый свет на самом деле представляет собой смесь всех других цветов.

Для ученого это и означает белый.

Как Ньютон это узнал?

Он поставил эксперимент.

Сначала он затемнил свою комнату так, чтобы в нее не мог попасть свет, а затем открыл узкую щель в занавесе, чтобы проник очень тонкий луч белого солнечного света.

Затем он позволил лучу света пройти через призму, которая является своего рода треугольным куском стекла.

Что делает призма - это искривляет узкий белый луч; но искривленный луч, выходящий из призмы, уже не белый.

Он разноцветный как радуга, и Ньютон дал название радуге, которую он сделал: спектр.

Вот как это работает.

Когда луч света проходит через воздух и стекло (вода также проделывает этот фокус) и попадает в стекло, луч получается согнутым.

Этот изгиб призван иметь важное значение, когда мы возвращаемся к радуге.

Он раскладывает на спектр.

Преломление, которое не нужно искусственно вызывать - это преломление, придающее веслу изогнутый вид, когда вы опускаете его в реку.

Таким образом, свет изгибается, когда проходит сквозь стекло или воду.

А теперь главный момент.

Угол изгиба немного отличается, в зависимости от того, какого цвета свет.

Красный свет изгибается под меньшим углом, чем синий.

Поэтому если белый свет - действительно смесь цветов, как предположил Ньютон, что должно произойти, когда вы преломляете белый свет через призму?

Синий свет изогнется сильнее, чем красный, таким образом, они будут отделены друг от друга, когда появятся с другой стороны призмы.

А желтый и зеленый свет окажутся между ними.

Результатом служит спектр Ньютона: все цвета радуги, расположенные в правильном порядке радуги - красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый.

Ньютон не был первым человеком, создавшим радугу с помощью призмы.

Другие люди уже получали тот же результат.

Но многие из них думали, что призма каким-то образом "окрашивала" белый свет, как бы добавляла краситель.

Идея Ньютона была совершенно иной.

Он думал, что белый свет является смесью всех цветов, и призма просто отделяет их друг от друга.

Он оказался прав и доказал это парой изящных экспериментов

Во-первых, он взял свою призму, как и прежде, и приоткрыл узкую щель на пути цветных лучей, выходящих из нее, так чтобы только один из них, скажем красный луч, прошел через щель.

Затем он поместил другую призму на пути этого узкого луча красного света.

Вторая призма изогнула свет, как обычно.

Но то, что вышло из нее, было только красным светом.

Никакие дополнительные цвета не были добавлены, что было бы, если бы призма добавляла цвет, как краситель.

В результате Ньютон получил именно то, что ожидал, подтвердив свою теорию, что белый свет является смесью света всех цветов.

Второй эксперимент был еще более изобретательным с использованием трех призм.

Он был назван Ньютоновский Experimentum Crucis, что в переводе с латинского означает "критический эксперимент" - или, как мы могли бы сказать, "эксперимент, служащий по-настоящему убедительным доказательством".

Слева на рисунке выше вы видите белый свет, проникающий через щель в занавесе Ньютона и проходящий через первую призму, которая разлагает его на все цвета радуги.

Разделенные цвета радуги затем проходили через линзу, которая сводила их все вместе, прежде чем они пройдут через вторую призму Ньютона.

Эта вторая призма имела эффект слияния цветов радуги обратно в белый свет.

Это уже четко подтверждало точку зрения Ньютона.

Но чтобы быть совершенно уверенным, он пропустил этот луч белого света через третью призму, которая разложила цвета в радугу снова!

Столь аккуратная демонстрация, о которой можно только мечтать, доказывала, что белый свет на самом деле является смесью всех цветов.

С призмой все понятно, но когда вы видите радугу в небе, нет большой пребольшой висящей призмы.

Нет, но есть миллионы капель дождя.

Выходит, что каждая капля действует как крошечная призма?

Немного похоже, но не совсем.

Если вы хотите увидеть радугу, солнце должно быть позади вас, когда вы смотрите на дождь.

Каждая капля больше похожа на маленький шарик, чем на призму, и свет ведет себя иначе, когда он попадает в шар.

Разница в том, что противоположная сторона капли дождя действует как крошечное зеркало

И именно поэтому вам требуется солнце позади вас, если хотите увидеть радугу.

Свет от солнца делает сальто внутри каждой капли и отражается назад и вниз, где он попадает в ваши глаза.

Вот как это работает.

Вы стоите и смотрите на дождь в отдалении, когда солнце находится сзади и сверху от вас.

Солнечный свет попадает в одну каплю (конечно, он попадает во множество других капель тоже, но подождите, мы подойдем к этому).

Давайте назовем нашу одну определенную каплю А.

Луч белого света падает сверху на поверхность капли А, где он изгибается, как это было на поверхности призмы Ньютона.

И конечно, красный свет изгибается меньше, чем синий, таким образом, спектр уже рассортировался.

Теперь все цветные лучи проходят через капли, пока не попадут на противоположную сторону.

Вместо того, чтобы выйти в воздух, они отражаются обратно в направлении ближней стороны дождевой капли, на сей раз более нижней части ближней стороны.

И когда лучи проходят через ближнюю сторону капли дождя, они снова изгибаются.

Снова красный свет изгибается меньше, чем синий.

Поэтому когда солнечный луч выходит из капли, он уже разложен в соответствующий небольшой спектр.

Разделенные цветные лучи, повернув вокруг внутренней части дождевой капли, теперь мчатся назад по направлению туда, где стоите вы.

Если ваши глаза окажутся на пути одного из этих лучей, скажем, зеленого, вы увидите чистый зеленый свет.

Кто-то пониже, чем вы, мог бы увидеть красный луч, исходящий из A.

А кто-то более высокий, чем вы, мог бы увидеть синий луч, исходящий из A.

Никто не видит полный спектр ни от одной из капель дождя.

Каждый из вас видит только один чистый цвет.

Однако вы все же говорите, что видите радугу, со всеми ее цветами.

Как же так?

Что ж, пока мы говорим только об одной капле, называемой А.

Имеются миллионы других дождевых капель, и все они ведут себя подобным же образом.

В то время, как вы смотрите на красный луч капли А, есть еще одна капля, названная B, которая ниже, чем А.

Вы не видите красный луч капли B, потому что он светит вам в живот.

Но голубой луч B попадает точно в нужное место, вам в глаза.

И есть другие капли дождя ниже, чем A, но выше, чем B, красные и синие лучи которых не попадают в ваш глаз, но чьи желтые или зеленые лучи попадают туда.

Таким образом, много капель дождя вместе составляет полный спектр, в линию, сверху вниз.

Но линия сверху вниз - не радуга.

Откуда берется остальная часть радуги?

Не забывайте, что есть и другие капли, простирающиеся от одной стороны ливня до другой и на всех высотах.

И конечно, они заполняют для вас остальную часть радуги.

Каждая радуга, которую вы видите, между прочим, пытается быть полным кругом, с вашим глазом в ее центре - как полная круглая радуга, которую вы иногда видите, когда поливаете сад со шланга, и солнце светит сквозь брызги.

Единственная причина, по которой мы обычно не видим целый круг - мешает земля.

Вот почему вы видите радугу в любой момент.

Но в следующее мгновение все капли дождя падают ниже.

Капля A теперь опустилась до места, где была капля В, поэтому вы теперь видите голубой луч A вместо ее зеленого луча.

И вы не можете видеть ни один из лучей В (хотя собака у ваших ног может).

И новая капля дождя (C, чьи лучи вы не могли видеть прежде вообще) теперь попала на место, где была A, и вы теперь видите ее красный луч.

Именно поэтому кажется, что радуга висит, хотя капли дождя, которые ее создают, постоянно падают сквозь нее.

На правильной волне?

Давайте теперь посмотрим на то, что спектр - определенный диапазон цветов от красного через оранжевый, желтый, зеленый и синий до фиолетового - фактически представляет.

Что заставляет красный свет преломляться под меньшим углом, чем синий?

Свет можно рассматривать как колебания: волны.

Так же, как звук - это колебания воздуха, свет состоит из так называемых электромагнитных колебаний.

Я не буду пытаться объяснить, что такое электромагнитные колебания, потому что это займет слишком много времени (и я не уверен, что полностью понимаю их сам).

Дело в том, что хотя свет сильно отличается от звука, мы можем говорить о высокочастотных (коротковолновых) и низкочастотных (длинноволновых) колебаниях света, так же, как мы можем говорить о звуке.

Высокий звук - высокие частоты или сопрано - означает высокочастотные или коротковолновые колебания.

Низкочастотные или длинноволновые - низкие звуки, басы.

По аналогии со светом, красный (длинные волны) является басом, желтый - баритоном, зеленый - тенором, синий - альтом, а фиолетовый (короткие волны) - сопрано.

Есть звуки слишком высокие, чтобы мы их слышали.

Их называют ультразвуком; летучие мыши могут их слышать и использовать эхо для того, чтобы находить дорогу.

Есть также звуки, которые слишком низки для нас, чтобы быть услышанными.

Они называются инфразвуком; слоны, киты и другие животные используют этот низкий грохот для поддержания связи друг с другом.

Самые низкие басовые ноты на большом органе собора едва ли не слишком низки, чтобы их слышали: вы, кажется, "чувствуете", как они сотрясают все ваше тело.

Диапазон звуков, которые мы, люди, можем слышать, является группой частот в середине между ультразвуком, который слишком высок для нас (но не для летучих мышей), и инфразвуком, который слишком низок для нас (но не слонов).

И то же самое относится и к свету.

Цветной эквивалент ультразвукового писка летучей мыши - ультрафиолетовый, что означает 'за фиолетовым'.

Хотя мы не можем видеть ультрафиолетовый свет, но насекомые могут.

Существуют некоторые цветы, у которых есть полосы или другие узоры, чтобы привлечь насекомых для своего опыления, узоры, которые могут быть замечены только в ультрафиолетовом диапазоне волн.

Глаза насекомого могут их видеть, но мы нуждаемся в инструментах, чтобы 'перевести' узоры в видимую часть спектра.

Цветок примулы справа выглядит для нас желтым, без узоров и полос.

Но если сфотографировать его в ультрафиолетовом свете, вы неожиданно увидите звезду из разорванных полос.

Узор на нижнем рисунке в действительности не белый, а ультрафиолетовый.

Поскольку мы не можем видеть ультрафиолет, мы должны представлять узоры некоторых цветов в свете, который мы видим, и человек, который сделал этот снимок, решил использовать черный и белый.

Он мог бы выбрать голубой или любой другой цвет.

Спектр простирается на все более и более высокие частоты, далеко за пределы ультрафиолета, далеко за пределы того, что могут видеть даже насекомые.

Рентгеновские лучи можно рассматривать как "свет" еще более "высокого тона", чем ультрафиолет.

А гамма-лучи - еще более высокого.

В другом конце спектра насекомые не могут видеть красный цвет, но мы можем.

За красным находится "инфракрасный", который мы не видим, хотя можем почувствовать его как тепло (и некоторые змеи особенно чувствительны к нему, используют его, чтобы обнаружить свою добычу).

Я предполагаю, что пчела могла бы назвать красным цветом 'инфра оранжевый'.

"Басовые ноты", более низкие, чем инфракрасные - это микроволны, которые вы используете, чтобы приготовить пищу.

И еще более низкий бас (более длинные волны) являются радиоволнами.

Немного удивительно то, что свет, который мы, люди, можем видеть (спектр или "радугу" видимых цветов между немного "более высоким" фиолетовым и немного "более низким" красным) - это крошечная группа в середине огромного спектра в пределах от гамма-лучей в высокочастотном конце до радиоволн в низкочастотном.

Почти весь спектр невидим для наших глаз.

Солнце и звезды излучают электромагнитные лучи в полном спектре частот или 'тонов', по всей длине от радиоволн в 'басовом' конце до космических лучей в 'сопрановом' конце.

Хотя мы не можем видеть за пределами крошечной полосы видимого света, от красного до фиолетового, у нас есть инструменты, которые могут обнаруживать эти невидимые лучи.

Снимок сверхновой в Главе 6 был сделан с использованием рентгеновского излучения от этой сверхновой.

Цвета на этом рисунке - ложные цвета, как и тот ложный белый, что был использован, чтобы показать узор на цветке примулы.

На изображении сверхновой ложные цвета используются для обозначения различных длин волн рентгеновских лучей.

Ученые, называемые радиоастрономами, делают фотографии звезд с помощью радиоволн, а не световых волн или рентгеновских лучей.

Прибор, который они используют, называется радиотелескопом.

Другие ученые получают фотографии неба в другом конце спектра, в рентгеновском диапазоне.

Мы узнаем разные вещи о звездах и о Вселенной, используя различные части спектра.

Тот факт, что наши глаза могут видеть только через крошечную щель среди огромного спектра, что мы можем видеть лишь узкую полосу в огромном диапазоне лучей, видимом для научных приборов - это прекрасная иллюстрация силы науки, возбуждающая наше воображение: прекрасный пример магии реальности.

В следующей главе мы узнаем нечто еще более удивительное о радуге.

Разложение на спектр света от далекой звезды может рассказать нам не только о том, из чего состоит звезда, а также, сколько ей лет.

И подобного рода свидетельства - свидетельства радуги - позволяют нам определить, сколько лет вселенной: когда она возникла?

Это может показаться невероятным, но все будет показано в следующей главе ..

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/24992/83958

Переводчики: Irina73, cosinus, Anjelika9, diyarl

kabanchik