Радіовечер над морем
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Одного разу я дізнався від біологів, що існують ракоподібні. які бачать радіохвилі. Це мені згадалося, коли одного разу мій юний друг заявив, що його транзисторний приймач теж бачить радіохвилі. На доказ він налаштовувався на станцію і починав обертати приймач, рухаючи при цьому очима. Тільки при певній орієнтації прийом був максимальний. Я пояснив йому в термінах, відповідних його шкільному віку, що, дійсно, приймач з магнітною антеною має властивість, що нагадує зір: щоб краще прийняти сигнал, його треба повернути віссю антени в бік приходу хвилі. Але який недосконалий цей «зір» у порівнянні з оптичним зором наших очей!
Власник приймача поцікавився, чи можна зробити радіооко для радіохвиль всіх довжин, причому настільки ж досконале, як людське. Я відповів, що можна. Але таке око, ймовірно, займе величезну площу. І, напевно, буде коштувати багато мільярдів доларів. Але якщо взяти таке око і подивитися ..
Ця розмова була давно. А думка про картину, яку побачить радіооко, відвідала мене недавно. Я подумав, що дуже добре знаю, що побачить радіооко. Настільки добре, що майже відчуваю. Я взявся за пензля і палітру. Але самовпевненість моя похитнулася, коли довелося нанести перші мазки. Умовний переклад діапазонів радіохвиль в довжини світлових хвиль різних кольорів намітився майже відразу. Середина видимого спектру – зелений колір. Середина радіоспектра – короткі хвилі. Звідси, природно, вийшло, що УКХ – синій, сантиметровий діапазон – фіолетовий; середні хвилі – жовтий, довгі – червоний колір. Причина для сумнівів була в іншому. Потрібно вибрати відповідне місце для радіопейзажа.
Так як моя картина з самого початку базувалася на умовності, я вирішив, що можу в якості сюжету вибрати «Радіовечір над морем». Подумки піднявшись на висоту п’ятдесяти кілометрів, щоб стала помітною опуклість земної сфери, я почав малювати.
Спочатку чорною фарбою намалював Чорне море – не по назві, а тому, що воно не випромінювало радіохвиль. Втім, незабаром я розгледів на морській поверхні кілька досить яскравих смарагдових плям. Це були короткохвильові радіостанції кораблів. Потім я подивився на небо – і мене засліпило. Як в гігантському дзеркалі, підвісився над головою, в небі відбивалися промені зелених радіостанцій. Власне, відбивалися вони не в небі, а в провідних шарах земної атмосфери, розташованих на висоті 100 – 300 кілометрів і званих іоносферою.
Вузькі пучки променів радіостанції при відображенні розмиваються, так як іоносферне дзеркало мутновате і шероховате. Чим коротше хвиля (тобто чим ближче до фіолетового її колір), тим більш пологий кут повинен утворити промінь з іоносферою для того, щоб від неї відбитися. Тому зелені плями короткохвильових станцій ми побачимо ближче до горизонту, ніж жовті та оранжеві відображення середніх хвиль. УКВ не відбиваються від іоносфери, вона для них прозора. Тому нам буде видно лише синьо-лілові плями телевізійних програм, що транслюються з околиці міста, розташованого, як мені здалося, в правому нижньому кутку картини. Саме місто з його незліченними іскрами від транспорту, від включення і виключення побутових електроприладів виглядає скупченням миготливих різнокольорових плям. У місті, розташованому в лівому кутку картини, телецентру немає. Але в новому місті є потужна довгохвильова станція. Вона не тільки шле прямі промені, але підсвічує червоним берегову лінію. Довгі хвилі майже не відбиваються від іоносфери, вона для них як чорний предмет. Єдиний шлях довгих хвиль від загоризонтних станцій – це ковзання біля земної поверхні. Тому горизонт пофарбований червоним кольором.
Проходити через іоносферу ззовні можуть тільки УКХ – промені від радіозірки, пройде ще блідо-фіолетове радіовипромінювання міжзоряного газу. На картині вище іоносфери розташовані дві радіозірки і зеленувата планета Юпітер, яка випромінює короткі радіохвилі. А наше Сонце? Адже мова йде про вечір. Сонце пошле нам синюваті промені УКВ, які пройдуть іоносферу і являть нашому погляду світило з малою радіояскравістю. Я намалював його поблизу горизонту – справа. Зобразивши всі ці небесні явища, я повинен був намалювати і їх відображення в морі. Відображення менш чіткі і яскраві, так як море передбачається неспокійним.
Нарешті, включення спеціального радіопроектора дозволило б побачити дуже барвисте явище – слід метеора. Від головної частини сліду відображаються всі радіохвилі. Головна частина – біла. Далі до хвоста слід рідшає і здатний відображати лише дедалі довші хвилі. Тому слід метеора нагадує шматочок веселки. Радіовеселки, зрозуміло.
Так була намальована картина – «Радіовечер над морем». Мені здавалося, що вона допоможе зробити більш наочним процес поширення радіохвиль.
Автор: Ю. Калініна.