100 великих загадок природы

Паранормальные феномены вследствие их непредсказуемости, как правило, недоступны всеобщему наблюдению. Однако на побережье североамериканских Великих озер необычное явление происходит регулярно, и на глазах у всех. Это «три сестры» – три огромные волны, неожиданно и по неизвестным причинам образующиеся на спокойной водной поверхности и несущиеся со всесокрушающей силой. Предания индейцев племени чиппеуа гласят, что это волнение вызвано движениями гигантского осетра; современные же жители называют их «сейш» – словом, заимствованным из швейцарского диалекта французского языка (на Женевском озере происходит нечто подобное) и означающим «колебание уровня».

26 июня 1954 года сейш обрушился на береговую линию озера Мичиган между Уайтингом (штат Индиана) и Уэйкгеном (штат Иллинойс), уничтожил постройки, смыл пятьдесят людей в воду. Несчастные рыбачили на берегу озера и, по словам свидетелей, не подозревали об опасности; вал в три метра высотой, нахлынувший неожиданно и стремительно, застал их врасплох. В книге «Триада Великих озер» Джей Гоули описал, как на озере Верхнее подобная волна сокрушила и утащила в пучину сухогруз «Джеймс Е. Дэвидсон» весом в шесть тысяч тонн. Автор недоумевает: «Какова же мощь этой странной огромной волны? Откуда она приходит? Почему ее атаки так точно направлены, что на дно идут корабли, способные выдержать океанский шторм?»

Эти вопросы подразумевают наличие некоей разумной воли, способной «точно направить» удар волны. Между тем метеорологи уже нашли объяснения этим загадочным явлениям. Сейш-волны представляют собой протяженные валы, которые образуются в относительно мелких озерах, заливах или бухтах. Появившись в районе мелкого прибрежного шельфа, они способны пересечь даже Атлантический океан. Их высота варьируется от 12 сантиметров до 10 метров, и причиной их возникновения могут служить различные возмущения в атмосфере, сильные ветры и небольшие землетрясения на дне озера.

Хотя Великие озера занимают огромную площадь, они на удивление мелки – от 60 до 180 метров, и только глубина Верхнего кое-где достигает 400 метров. Небольшие глубины приводят к тому, что относительно сильный ветер может быстро «взбить» водную поверхность не хуже яростного атлантического шторма. Большую часть года возникновение сейш-волн обусловлено природными закономерностями, которые редко нарушаются. В ноябре их появление связывают с неистовыми ветрами, вспенивающими воды до самого ледостава, когда навигация возможна лишь по узкой полосе вдоль кромки берега, не скованной льдом. А в апреле – с таянием льда и штормами, способствующими «колебанию вод».

Великие озера воочию свидетельствуют о мощи водной стихии

Опасные воды

В условиях штормов и сейш-волн на Великих озерах исчезновение кораблей – явление не редкое. Мореходы знают, чтобы спасти судно, попавшее в жестокий шторм, необходимо его направить навстречу ветру. Положение корабля наиболее уязвимо, когда ветер бьет в корму или дует сбоку, грозя его перевернуть. В водоеме, окруженном сушей, волны всегда движутся в направлении ветра, создавая большую угрозу: если корабль подставит ударам стихии корму, возникнет опасность резкого запрокидывания в ложбину между волнами, а догоняющий вал может перехлестнуть через корму всесокрушающим потоком. Конечно, это лишь общие правила. Навигация – дело сложное.

А вот упомянутые примеры из книги Гоули, а также случаи, приведенные в книге Хью Ф. Кочрена «Врата забвения», возможно, помогут понять причины таинственных исчезновений кораблей.

В 1812 году два американских парусных фрегата, «Скадж» и «Гамильтон», во время плавания из озера Онтарио к Ниагаре перевернулись и затонули. Плавание проходило в спокойной воде при ясной погоде, поэтому корабли шли под марселями и бом-брам-стеньгами. Внезапный натиск боковой волны мгновенно перевернул или поставил вертикально на корму многие мелкие суденышки. Сэр Френсис Чичестер доложил, что такая же участь постигла и его судно «Джипси Мот Четвертый», огибавшее мыс Хорн. Очевидно, развернутые паруса двух американских фрегатов не позволили им выправиться после того, как сейш-волна опрокинула суда. Они исчезли бесследно.

Лобовая волна

В случае с буксиром «Сэйчем», в 1950 году вышедшим в плавание из Буффало и затонувшим в спокойную погоду, наиболее вероятной причиной бедствия стала мощная лобовая волна. Судно обнаружили на дне озера, причем регулировки управления двигателем находились в положении «стоп», стекла на капитанском мостике были разбиты. По-видимому, вахтенный офицер, заметив приближение «трех сестер», успел отдать приказ остановить двигатель до того, как волны обрушились на судно. Возможно, если бы он скомандовал «полный вперед», корабль смог бы выдержать натиск.

Джей Гоуль – большой любитель таинственности и отыскивает ее там, где нет к этому поводов, как например, в случае с грузовым судном «Эдмунд Фитцджеральд». В сообщении «Баффало ивнинг ньюс» утверждалось, что скорость ветра во время его плавания составляла около 140 километров в час; ноябрьский шторм поднял восьмиметровые волны. Судно длиной более 210 метров имело на борту 26 000 тонн железной руды, и незадолго до его «исчезновения» капитан доложил, что в трюмы проникла вода. Если груженный корабль испытал лобовой удар восьмиметровой волны и треснул посередине, нет ничего удивительного в том, что один из следующих валов разломил его надвое.

Исчезновения самолетов над Великими озерами тоже не представляются необъяснимо загадочными, если принять во внимание капризы погоды в этом регионе. Неожиданные густые туманы всегда были и остаются особенностью местного климата, а зимой часто случаются резкие кратковременные понижения температуры. Пол Сена, профессиональный летчик, постоянно совершавший полеты в районе Великих озер, летом 1982 года высказал свои соображения в американском журнале «Скептикэл инкуайер»: «Глупо на легком самолете летать над такими крупными водными пространствами, как Великие озера… Как ни редки отказы двигателей, такое случается, и в этом случае пилоту приходится производить посадку на воду. Если самолет не оборудован поплавками, подобные полеты по меньшей мере рискованны. Во время инструктажа мне рекомендуют летать вокруг озера, а не над ним».

Человеку свойственно ошибаться

Утверждают, что в спокойную погоду легкий самолет, совершивший вынужденную посадку на воду, потонет через 30 секунд; если на воде волнение, время погружения значительно сокращается и поврежденный самолет, потерявший управление, потонет практически мгновенно. Кокрейн писал, что известны по меньшей мере два случая, когда потерпевшие аварию легкие самолеты обнаруживали с отломанными крыльями, однако причиной этих несчастий стало явление отнюдь не таинственное. Многие пилоты, совершающие полеты близ Великих озер, сообщают о сложных ситуациях, которые возникают при встрече с огромными стаями птиц, гнездящихся в прибрежной зоне. Столкновение на большой скорости с такой крупной птицей, как дикий канадский гусь, может привести к серьезному повреждению тонкой металлической обшивки легкого самолета.

Даже если летчику удастся выпрыгнуть с парашютом или совершить посадку на воду, опасность еще не миновала. Берега в основном круты и необитаемы. На северном берегу озера Верхнего огромные пространства – более 100 тысяч квадратных километров – покрыты лесными массивами, в которых ежегодно теряются десятки людей. Жертвами сурового края становятся в основном охотники и рыболовы, но в их число попадают моряки и пилоты, потерпевшие аварию. В интервью газете «Торонто сан» Мак-Николсон, член местной поисковой команды спасателей, состоящей из 250 добровольцев, заявил: «Возникает нечто вроде клаустрофобии. Густые дебри обступают со всех сторон. Люди впадают в отчаяние и в панике бросаются куда глаза глядят, продираются через заросли, бегут до изнеможения. Помню, однажды нам пришлось одеть на одного несчастного смирительную рубашку. Он выбежал навстречу поисковой команде, но, казалось, не видел нас. Пришлось сбить его с ног и дружно навалиться – с трудом справились».

И Кокрейн, и Гоули рассматривают случаи, когда на сообщение об аварии и призывы о помощи у пилотов не оставалось времени. Как писал американский журнал «Плейн энд пайлот», «наибольшую опасность представляют вхождения в штопор груженых самолетов, когда возможности выправить самолет фактически нет». Другими словами, имеется в виду ситуация, возникающая в тех случаях, когда самолет кружит над аэропортом в ожидании разрешения на посадку и неопытный летчик может перейти допустимый предел снижения скорости и «свалиться» в штопор.

«Другой причиной аварий, – пишет Пол Сена, – являются ошибки пилотов, ставшие результатом излишней самонадеянности. Многие несчастья происходили из-за того, что пилоты… не узнавали сводку погоды (хотя не имели на борту необходимого оборудования) или не следили за показаниями приборов. Подобные ошибки пилотов практически недоказуемы».

Если самолет оборудован необходимыми приборами, неожиданный густой туман не поставит летчика в тупик.

Еще одной напастью для самолетов в этих краях является обледенение карбюратора; температура карбюратора может быть ниже температуры окружающего воздуха не более, чем на 21 градус. Поэтому даже в теплую погоду необходимо обеспечить дополнительный прогрев карбюратора. Когда на канадской границе зима, то малейшая невнимательность может иметь фатальные последствия.

История, изложенная в «Баффало курьер-экспресс», приводит случай с американским самолетом F-94 «старфайр», пилот и штурман которого катапультировались из-за «невыносимого перегрева» кабины во время преследования неопознанного летающего объекта (событие произошло в июле 1954 года в штате Нью-Йорк): «Шел обычный тренировочный полет… по радио им приказали начать преследование неопознанного самолета. Они проверили и убедились, что самолет дружественный, и повернули обратно, чтобы возвратиться на базу… Тут впереди вспыхнуло пламя, пилот и штурман катапультировались из раскалившейся докрасна кабины с высоты более двух километров».

«Странные объекты, способные бесшумно совершать невероятные ускорения и обладающие высочайшей маневренностью, были замечены над Великими озерами опытными и компетентными наблюдателями. Они словно подчинялись командам разума, не были похожи на известные типы самолетов и остались неопознанными» (Джей Гоули, «Триада Великих озер»).

Вот и все, что известно о самой нашумевшей истории НЛО, случившейся над Великими озерами. Что можно сказать о других примерах, приводимых Кокрейном и Гоули в своих книгах? Не углубляясь в детали, выделим общий фактор: пилоты видели мигающий свет, переливавшийся красным, зеленым, белым и золотистым цветами. Иногда объекты имели форму светящихся шаров, яркость которых то возрастала, то убывала, а при наблюдении в бинокль они оказывались парными. Чаще всего их видели в ноябре, притом над водой.

Каждый самолет должен включать навигационные огни: красный по левому борту, зеленый по правому и белый или золотистый в хвостовой части или сверху фюзеляжа. Если в кромешной ночной темноте наблюдать за полетом маленького самолета, летящего низко над поверхностью воды, в которой отражаются его навигационные огни, не требуется большого воображения, чтобы принять его за НЛО. Однако переменная яркость требует дополнительных объяснений, поскольку навигационные огни яркости не меняют.

В начале 70-х годов XX века внимание исследователей привлекли «призрачные» огни близ Джоплина (штат Миссури), недалеко от точки пересечения границ трех штатов США. При наблюдении в бинокль огни оказались парными; зачастую им сопутствовали пары более слабых красноватых огоньков. При более тщательном изучении выяснилось, что это были огни на дороге, находившейся в 33 километрах от наблюдателей, при определенных погодных условиях хорошо отражавшиеся в водной глади реки Спринг, впадающей в Арканзас. Словом, ничего таинственного в этом явлении не оказалось.

Каждый случай появления НЛО требует тщательного индивидуального изучения. Так или иначе, резонно предположить, что выводы относительно события, имевшего место в Джоплине, могут быть – при известных поправках на особенности климата – применены и в случае Великих озер. Внезапные туманы способны сыграть хитрую шутку с лунным светом, а иные «появления НЛО» могут оказаться всего лишь отражением света автомобильных фар. Несомненно, природа наделила озера Верхнее, Мичиган, Эри, Гурон и Онтарио удивительными атмосферными особенностями. Так или иначе, вероятность того, что они образуют таинственный регион, в котором действуют те же силы, что и в Бермудском треугольнике, одним кажется пренебрежимо малой, другим – достаточно значительной.

Кислород плюс водород плюс холод порождают лед. На первый взгляд, это прозрачное вещество кажется очень простым. В действительности же, лед таит в себе множество загадок.

Лед, сотворенный африканцем

Эрасто Мпемба не помышлял о славе. Стояли жаркие дни. Ему хотелось фруктового льда. Он брал упаковку сока и клал ее в морозильник. Он проделывал это не раз и потому заметил, что особенно быстро сок замерзает, если перед этим подержать его на солнцепеке – прямо-таки накалить! Странно это, думал танзанийский школьник, поступавший наперекор житейской мудрости. Неужели, чтобы жидкость быстрее превратилась в лед, ее надо предварительно… нагреть? Юноша был так удивлен, что поделился своей догадкой с учителем. Тот сообщил об этом курьезе в печати.

Эта история случилась еще в шестидесятые годы прошлого века. Теперь «эффект Мпембы» хорошо известен ученым. Но долгое время этот как будто простой феномен оставался загадкой. Почему же горячая вода замерзает быстрее холодной?

Лишь в 1996 году физик Дэвид Ауэрбах нашел решение. Чтобы ответить на этот вопрос, он целый год проводил эксперимент: подогревал воду в стакане и вновь охлаждал ее. Итак, что же он выяснил? При нагревании пузырьки воздуха, растворенные в воде, улетучиваются. Вода, лишенная газов, легче намерзает на стенки сосуда. «Конечно, вода с высоким содержанием воздуха тоже замерзнет, – говорит Ауэрбах, – но не при нуле градусов Цельсия, а лишь при минус четырех-шести градусах». Понятное дело, ждать придется дольше. Итак, горячая вода замерзает раньше холодной, это научный факт.

По чему скользит конькобежец?

Едва ли найдется вещество, которое возникало бы на наших глазах с такой же легкостью, как лед. Он состоит лишь из молекул воды – то есть элементарных молекул, содержащих два атома водорода и один – кислорода. Тем не менее лед, возможно, самое загадочное вещество во Вселенной. Некоторые его свойства ученые так и не сумели пока объяснить. Другие тайны разгадали недавно.

Лед таит в себе множество загадок

Вот, например, бег на коньках. Почему коньки скользят по льду? На других твердых веществах, таких как дерево или бетон, коньки вовсе не скользят. Еще несколько лет назад ученые это объясняли следующим образом: под узкими полозьями коньков возникает высокое давление, в результате чего лед плавится. Значит, конькобежец на самом деле катится не по льду, а по скользкой, залитой водой колее.

Этому верили целые поколения физиков и химиков, но такое объяснение оказалось неверным.

Ошибка выявилась три года назад, когда американские ученые сканировали поверхность льда с помощью медленного электронного луча. Поверхность ледовой дорожки была и впрямь залита водой, но, удивительное дело, вода появлялась даже при нормальном давлении! Молекулы, составляющие самый верхний слой льда, слабо связаны друг с другом, поэтому они почти беспрепятственно переходят из одного фазового состояния в другое. Лишь при температуре –60 °C поверхность льда становится вязкой. «Тогда и скользить на коньках будет проблематично», – замечает химик Габор Саморджаи из Берклийской лаборатории им. Лоуренса (Калифорния, США). Итак, дело не в высоком давлении, а в поверхностных свойствах самого льда. Впрочем, каждому из нас – на бытовом уровне – это было известно давно: если выйти на лед не в коньках, звучно его режущих, а в обычных ботинках, все равно по льду будешь скользить.

Еще одно удивительное свойство льда откроется нам, когда мы прижмем друг к другу две ледышки: две скользкие поверхности, сложенные вместе, склеиваются! Как мы уже выяснили, поверхность любого куска льда являет собой череду слабо связанных между собой молекул. Когда мы прижимаем эти куски льда (или комья снега), молекулы их поверхностных слоев крепко сцепливаются, соединяя ледышки надежнее, чем клей «Момент». Это свойство снега и льда мы используем, когда лепим снежки. Эскимосы же, например, строят целые снежные дома – иглу. Если бы снег был сухим, то крыши этих жилищ непрестанно осыпались бы на головы эскимосов, словно песок.

Итак, поверхность льда покрыта тонким влажным слоем. Это его свойство украшает нашу жизнь зимой – снежки, коньки. Это же свойство может разогреть нашу планету, чему свидетельством – озоновая дыра, разверзшаяся над Южным полушарием. Большую роль в ее появлении играют ледяные облака, расположившиеся в 35 километрах над землей. Антарктической зимой кристаллики льда улавливают из атмосферы соединения хлора и накапливают их до весны. «Когда Солнце начинает светить все ярче, частички льда ведут себя как катализатор», – говорит физик Алексей Глебов, сотрудник Института исследования течений при Обществе им. Макса Планка (Геттинген, Германия). По вине этих льдинок распадаются хлористые соединения, и в атмосферу устремляются многочисленные атомы хлора – агрессивные частицы, разрушающие молекулы озона. Если бы поверхность кристалликов льда была твердой, этого не случилось бы: соединения хлора попросту отскакивали бы от них, как мячи, отлетающие от стенки.

Чтобы спасти климатическое равновесие, надо сократить выброс хлористых соединений в атмосферу. Иначе перегрев планеты, таяние антарктических льдов и – читайте приведенный ниже сценарий!

Двенадцатый лед в воде не тонет

Когда мы произносим слово «лед», мы не совсем точны: нам следовало бы добавить «лед Ih». Ведь при более низких температурах и более высоких давлениях мы будем иметь дело с другими сортами льда. Сколько всего этих сортов? Пока их насчитывают двенадцать, в том числе «аморфный лед», который, как полагают, существует в космосе. Самой экзотической формой является, наверное, лед-Х. Этот лед образуется при давлении, в миллионы раз превосходящем атмосферное давление. Такое давление возникнет, например, под острием иглы, если на игольное ушко взгромоздить целый автомобиль. Такие сверхвысокие давления встречаются только в космосе.

Из этих двенадцати модификаций льда лишь одна легче воды – разумеется, та самая, с которой мы все хорошо знакомы. Ее плотность равна 0,931 г/см3, в то время как плотность воды достигает 1 г/см3. Особенность строения этой формы льда состоит в том, что молекулы в ее кристаллах располагаются очень свободно; между ними имеются большие зазоры. Если все другие вещества, замерзая, сжимаются, то вода, превращаясь в лед Ih, расширяется. Объем растет, масса остается неизменной. Так возникает «рыхлая» и легкая структура.

Представим себе, что уникальное свойство воды – расширяться при замерзании – исчезло. Как изменился бы наш мир?

Сперва о приятном: зимой перестали бы лопаться водопроводные трубы; мы без малейших колебаний ставили бы в морозильник банки с пивом или минеральной водой. Плавать в полярных морях можно было бы без всякой опаски, и знаменитый «Титаник» никогда бы не потонул, ибо во всем Атлантическом океане невозможно было бы сыскать ни единого айсберга – эти горы льда шли бы ко дну как свинцовые грузила.

Теперь о страшном. Легко догадаться, что полярных медведей и других обитателей Арктики перемена свойства воды (и льда) ничуть не обрадовала бы. Их жизненное пространство сузилось бы до нескольких небольших островов, раскиданных по всему Северному Ледовитому океану, ведь огромные массы льда, сковывающие этот океан, неминуемо пошли бы ко дну. Погибли бы и рыбы, населяющие бессчетные реки и озера в северных широтах Евразии и Америки, потому что эти естественные водоемы в зимнюю пору промерзали бы до дна. Толща воды, каменея, ледяными тисками сдавила бы всех своих обитателей. Ведь живые существа благополучно проводят зиму лишь потому, что лед, покрывая поверхность реки, озера или пруда, надежно защищает от холода все, что под ним ютится. Возле дна температура воды не опускается ниже +4 °C.

Продолжим наше путешествие по Земле изменившегося льда. Здесь стало несравненно теплее. Сейчас льды, покрывающие приполярные области, содержат многочисленные пузырьки воздуха. Поэтому они не прозрачны, как вода, а окрашены в белый цвет. Они почти идеально отражают солнечные лучи. Когда огромные массы льда потонут в водах северных морей, поверхность Земли станет темнее. Она будет лучше поглощать солнечный свет, абсорбировать его энергию, и, как следствие, земная атмосфера разогреется. Постепенно растают материковые льды, покрывающие сейчас Антарктиду. Уровень моря возрастет. Портовые города скроются под толщей воды. Лишь фотографии и киноленты будут напоминать нашим потомкам о таких знаменитых мегаполисах, как Рио-де-Жанейро, Гамбург, Нью-Йорк. Воды разлившегося Голландского моря станут излюбленным местом отдыха аквалангистов, которые будут с любопытством осматривать затонувшие селения и города, подводные мельницы, стадионы и аэропорты.

Страшное оружие Природы

Конечно, все это из области фантазий. Однако и в реальности лед таит для нас огромную опасность. Если льда будет чуть больше или меньше, наша цивилизация рухнет. Жители Мюнхена или Москвы легко вспомнят сильнейший град, выпавший в нашей столице в июле 1999 года, а в Мюнхене – в 1984 году. В тот год в этом южном немецком городе пострадало около 240 000 автомобилей. Все они получили различные вмятины – так тяжелы были удары градин. Общий ущерб тогда превысил три миллиарда марок. А ведь то была одна из самых безобидных катастроф, которые может уготовить нам лед!