Многие и не подозревают, каким необычайным казался бы
мир, если бы мы стали рассматривать его из-под воды: он должен
представляться наблюдателю измененным и искаженным почти до
неузнаваемости.
Вообразите, что вы погружены в воду и смотрите из-под
водной скатерти в мир надводный. Облако, висящее в небе прямо над вашей
головой, нисколько не изменит своего вида: отвесный луч не
преломляется. Но все остальные предметы, лучи которых встречают водную
поверхность под острыми углами, представляются искаженными: они словно
сожмутся по высоте — тем сильнее, чем острее угол встречи луча с водной
гладью. Это и понятно: весь мир, видимый над водой, должен уместиться в
тесном подводном конусе; 180 градусов должны сжаться почти вдвое — до
97, и изображения неизбежно будут искажаться. Предметы, лучи которых
встречают водную гладь под углом в 10 градусов, сжимаются в воде
настолько, что почти перестают различаться. Но всего более поразил бы
вас вид самой водной поверхности: из-под воды она представляется вовсе
не плоской, а в форме конуса! Вам покажется, что вы находитесь на дне
огромной воронки, бока которой наклонены друг к другу под углом немного
больше прямого (97 градусов). Верхний край этого конуса окружен радужным
кольцом из красной, желтой, зеленой, синей и фиолетовой каемок. Почему?
Белый солнечный свет состоит из смешения лучей разных цветов; каждый
род лучей имеет свой показатель преломления, а потому и свой «предельный
угол». Следствием этого является то, что при рассматривании из-под воды
предмет кажется окруженным пестрым ореолом из цветов радуги.
Что же видно далее, за краями этого конуса,
заключающего в себе весь надводный мир? Там расстилается блестящая
поверхность воды, в которой, как в зеркало, отражаются подводные
предметы.
Совершенно необычайный вид приобрели бы для
подводного наблюдателя те предметы, которые частью погружены в воду,
частью же выступают над нею. Пусть в реку погружена водомерная рейка
(рис. 1). Что увидит наблюдатель, помещенный под водой, в точке А?
Разделим обозреваемое им пространство — 360 градусов — на участки и
займемся каждым участком отдельно. В пределах угла 1 он увидит дно
реки, — если только, конечно, оно достаточно освещено. В угле 2 он
увидит подводную часть рейки без искажений. Примерно в угле 3 он увидит
отражение той же части рейки, т. е. перевернутую погруженную половину ее
(вспомните, что сказано было о «полном внутреннем отражении»), Еще выше
подводный наблюдатель увидит выступающую часть рейки, — но она не
составит продолжения подводной, а переместится гораздо выше, совершенно
отделившись от своего основания. Разумеется, наблюдателю в голову не
придет, что эта витающая рейка составляет продолжение первой! К тому же
рейка покажется сильно сжатой, особенно в нижней части, — там деления
будут заметно сближены. Дерево на берегу, затопленном разливом, должно
из-под воды казаться таким, каким оно изображено на рис. 2.
Рисунок 1. Вид полупогруженной водомерной рейки для подводного наблюдателя, глаз которого помещен в А.
В угле 2 видна, в туманных очертаниях, погруженная
часть рейки. В угле 3 — отражение ее от внутренней поверхности воды. Еще
выше видна выступающая часть рейки в сокращении, и притом отделенная от
остальной ее части промежутком. В угле 4 отражается дно. В угле 5 виден
весь надводный мир в форме конической трубы. В угле 6 видно отражение
дна от нижней поверхности воды. В угле 1 — неясное изображение дна.
А если бы на месте рейки находился человек, то из-под
воды он представился бы фигурой рис. 3. В таком виде купальщик должен
казаться рыбам! Для них мы, идя по мелкому дну, раздваиваемся,
превращаемся в два существа: верхнее — безногое, нижнее — безголовое с
четырьмя ногами! Когда мы удаляемся от подводного наблюдателя, верхняя
половина нашего тела все сильнее сжимается в нижней части; на некотором
расстоянии почти все надводное туловище пропадает, — остается лишь одна
свободно реющая голова…
Можно ли непосредственно, на опыте, проверить эти
необычайные выводы? Ныряя под воду, мы увидели бы очень мало, даже если
бы и приучили себя держать глаза открытыми. Во-первых, водная
поверхность не успевает успокоиться в те немногие секунды, какие мы
способны провести под водой, а сквозь волнующуюся поверхность трудно
что-либо различить. Во-вторых, как мы уже объяснили ранее, преломление
воды мало отличается от преломления прозрачных сред нашего глаза, и на
сетчатке получается поэтому очень неясное изображение; окружающее будет
казаться туманным, размытым. Наблюдение из водолазного
колокола, шлема или через стеклянное окно подводной лодки также не могло
бы дать желаемых результатов. В этих случаях, — как мы также уже
разъяснили, — наблюдатель хотя и находится под водой, но вовсе не в
условиях «подводного зрения»: прежде чем вступить в его глаз, лучи света
в этих случаях, пройдя стекло, вновь вступают в воздушную среду и,
следовательно, испытывают обратное преломление; при этом либо
восстанавливается прежнее направление луча, либо же он получает новое
направление, но во всяком случае не то, которое имел в воде. Вот почему
наблюдения из стеклянных окон подводных помещений не могут дать
правильного представления об условиях «подводного зрения».
Рисунок 2. Как представляется из-под воды полузатопленное дерево (ср. с рис. 1).
Рисунок 3. Как купальщик, погруженный до груди в воду, представляется подводному наблюдателю (ср. с рис. 1).
Однако нет надобности быть самому под водой, чтобы
познакомиться с тем, каким кажется мир из-под воды. Условия подводного
зрения можно изучать с помощью особой фотографической камеры, которая
внутри наполнена водой. Вместо объектива пользуются при этом
металлической пластинкой с просверленной в ней дырочкой. Легко понять,
что если все пространство между отверстием и светочувствительной
пластинкой наполнено водой, то внешний мир должен изобразиться на
пластинке в таком виде, в каком рисуется он подводному наблюдателю. Этим
способом американский физик, профессор Вуд, и получил чрезвычайно
любопытные фотографии. Что
касается причины искажения формы надводных предметов для подводного
наблюдателя (прямые линии железнодорожного моста получались на
фотографии Вуда в виде дуг), то мы указали на нее, когда объясняли,
почему плоское дно пруда кажется вогнутым.
Есть и другой способ непосредственно познакомиться с
тем, каким кажется мир подводным наблюдателям: в воду спокойного пруда
можно погрузить зеркало и, дав ему надлежащий наклон, наблюдать в нем
отражение надводных предметов.
Результаты таких наблюдений подтверждают во всех подробностях те теоретические соображения, которые изложены выше.
Итак, прозрачный слой воды между глазом и предметами
вне этого слоя искажает всю картину надводного мира, придает ему
фантастические очертания. Существо, которое после жизни на суше
очутилось бы в воде, не узнало бы родного мира, — так изменился бы он
при рассматривании из глубины прозрачной водной стихии.
Цвета в глубине вод
Картинно описывает смену световых оттенков под водой американский биолог Бийб.
«Мы погрузились в батисфере в воду, и внезапный
переход от золотисто-желтого мира в зеленый был неожидан. После того как
пена и пузыри сошли с окон, нас залил зеленый свет; наши лица, баллоны,
даже вычерненные стены были окрашены им. Между тем, с палубы казалось,
что мы погружаемся в темный ультрамарин.
Первое же погружение в воду лишает глаз теплых (т. е. красных и оранжевых) лучей спектра. Красный и
оранжевый цвета словно никогда не существовали, а вскоре и желтые тона
были поглощены зелеными. Хотя радостные теплые лучи составляют лишь
небольшую часть видимого спектра, но, когда они исчезают на глубине 30
или более метров, остается только холод, мрак и смерть.
По мере того как мы спускались, постепенно исчезали и
зеленые тона; на глубине 60 метров уже нельзя было сказать, была ли
вода зеленовато-синей или сине-зеленой.
На глубине 180 метров все казалось окрашенным густым,
сияющим синим светом. В нем настолько мало было силы освещения, что
писать и читать стало невозможно.
На глубине 300 метров я попытался определить цвет
воды — черно-синий, темно-серо-синий. Странно, что, когда синий цвет
пропадает, его не заступает фиолетовый — последний в видимом спектре:
он, по-видимому, уже поглощен. Последний намек на синее переходит в
неопределимый серый цвет, а серый, в свою очередь, в черный. Начиная с
этого уровня солнце побеждено, и цвета изгнаны навсегда, пока не
проникнет сюда человек и не пронижет электрическим лучом то, что в
течение миллиардов лет было абсолютной чернотой».
О темноте на большой глубине тот же исследователь пишет в другом место следующее:
«Тьма на глубине 750 метров казалась черней, чем
можно вообразить, — и все же теперь (на глубине около 1000 метров) она
казалась чернее черного. Казалось, все предстоящие ночи в верхнем мире
будут восприниматься только как относительные степени сумерек. И никогда
более не мог я применять слово „черный" с твердым убеждением». | 
