Радиовечер над морем
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Однажды я узнал от биологов, что существуют ракообразные. которые видят радиоволны. Это мне вспомнилось, когда однажды мой юный друг заявил, что его транзисторный приемник тоже видит радиоволны. В доказательство он настраивался на станцию и начинал вращать приемник, двигая при этом глазами. Только при определенной ориентации прием был максимален. Я объяснил ему в терминах, соответствующих его школьному возрасту, что, действительно, приемник с магнитной антенной обладает свойством, напоминающим зрение: чтобы лучше принять сигнал, его надо повернуть осью антенны в сторону прихода волны. Но как несовершенно это «зрение» по сравнению с оптическим зрением наших глаз!
Владелец приемника поинтересовался, можно ли сделать радиоглаз для радиоволн всех длин, причем столь же совершенный, как человеческий. Я ответил, что можно. Но такой глаз, вероятно, займет огромную площадь. И, наверняка, будет стоить многие миллиарды долларов. Но если взять такой глаз и посмотреть…
Этот разговор был давно. А мысль о картине, которую увидит радиоглаз, посетила меня недавно. Я подумал, что очень хорошо знаю, что увидит радиоглаз. Настолько хорошо, что почти чувствую. Я взялся за кисти и палитру. Но самоуверенность моя поколебалась, когда пришлось нанести первые мазки. Условный перевод диапазонов радиоволн в длины световых волн разных цветов наметился почти сразу. Середина видимого спектра — зеленый цвет. Середина радиоспектра — короткие волны. Отсюда, естественно, получилось, что УКВ — синий, сантиметровый диапазон — фиолетовый; средние волны — желтый, длинные — красный цвет. Причина для сомнений была в другом. Нужно выбрать подходящее место для радиопейзажа.
Так как моя картина с самого начала базировалась на условности, я решил, что могу в качестве сюжета выбрать «Радиовечер над морем». Мысленно поднявшись на высоту пятидесяти километров, чтобы стала заметной выпуклость земной сферы, я начал рисовать.
Сначала черной краской нарисовал Черное море — не по названию, а потому, что оно не излучало радиоволн. Впрочем, вскоре я разглядел на морской поверхности несколько довольно ярких изумрудных пятен. Это были коротковолновые радиостанции кораблей. Потом я посмотрел на небо — и меня ослепило. Как в гигантском зеркале, повисшем над головой, в небе отражались лучи зеленых радиостанций. Собственно, отражались они не в небе, а в проводящих слоях земной атмосферы, расположенных на высоте 100 — 300 километров и называемых ионосферой.
Узкие пучки лучей радиостанции при отражении размываются, так как ионосферное зеркало мутновато и шероховато. Чем короче волна (то есть чем ближе к фиолетовому ее цвет), тем более пологий угол должен образовать луч с ионосферой для того, чтобы от нее отразиться. Поэтому зеленые пятна коротковолновых станций мы увидим ближе к горизонту, чем желтые и оранжевые отражения средних волн. УКВ не отражаются от ионосферы, она для них прозрачна. Поэтому нам будут видны лишь сине-лиловые пятна телевизионных программ, транслируемых с окраины города, расположенного, как мне представилось, в правом нижнем углу картины. Сам город с его бесчисленными искрами от транспорта, от включения и выключения бытовых электроприборов выглядит скоплением мигающих разноцветных пятен. В городе, расположенном в левом углу картины, телецентра нет. Но в новом городе есть мощная длинноволновая станция. Она не только шлет прямые лучи, но подсвечивает красным береговую линию. Длинные волны почти не отражаются от ионосферы, она для них как черный предмет. Единственный путь длинных волн от загоризонтных станций — это скольжение возле земной поверхности. Поэтому горизонт окрашен красным цветом.
Проходить через ионосферу извне могут только УКВ — лучи от радиозвезд, пройдет еще бледно-фиолетовое радиоизлучение межзвездного газа. На картине выше ионосферы расположены две радиозвезды и зеленоватая планета Юпитер, излучающая короткие радиоволны. А наше Солнце? Ведь речь идет о вечере. Солнце пошлет нам синеватые лучи УКВ, которые пройдут ионосферу и явят нашему взору светило с малой радиояркостью. Я нарисовал его вблизи горизонта — справа. Изобразив все эти небесные явления, я должен был нарисовать и их отражения в море. Отражения менее четкие и яркие, так как море предполагается неспокойным.
Наконец, включение специального радиопроектора позволило бы увидеть очень красочное явление — след метеора. От головной части следа отражаются все радиоволны. Головная часть — белая. Далее к хвосту след редеет и способен отражать лишь все более длинные волны. Поэтому след метеора напоминает кусочек радуги. Радиорадуги, разумеется.
Так была нарисована картина — «Радиовечер над морем». Мне казалось, что она поможет сделать более зримым процесс распространения радиоволн.
Автор: Ю. Калинина.