Почему бывает радуга?

До чего же весело летом шлёпать по лужам во время тёплого дождя! В одних трусиках! Как под душем, только лучше! Потому что пахнет дождём, мокрой землёй, травой, а воздух чистый, свежий. Хорошо!
Но вот дождь стихает. Уже кое-где появились на небе голубые просветы, в них тотчас же проскальзывает солнечный луч, а крупные капли дождя ещё падают и падают… И вдруг кто-то радостно кричит:
— Радуга! Смотрите — радуга!
И в самом деле, через всё небо перекинулась разноцветная дуга, словно огромные ворота в небе. Откуда они взялись? Кто их построил так быстро и так красиво?
Луч солнца и дождевые капли.
Ведь радуга — это и есть солнечный луч. Он проходит через дождевые капли, как сквозь призмы, преломляется и отражается на противоположной стороне неба в виде огромной разноцветной дуги.
Вот почему можно сказать, что построили радугу солнечные лучи и дождевые капли.
Обычно солнечный луч и дождевые капли строят зараз одну радугу, и то не часто. Но бывает, что, всем на радость и удивление, в небе сразу появляются две радуги. Одна из них поярче, другая побледней! Это бывает в тех редких случаях, когда солнечный луч дважды отражается в каплях воды.
Ещё реже на небе сияют сразу целых четыре или пять радуг, — это случается только над большими реками, озёрами, заливами, потому что тут происходит сложное отражение солнечных лучей от воды. Природа изобретательна!
Но это ещё не все чудеса. Иногда радугу можно увидеть ночью, когда после дождя из-за туч выглядывает луна. В её тусклых лучах тоже рождается лунная радуга, разумеется не такая яркая, как солнечная.
И самое, по-моему, удивительное — радуга зимой! Очень это странно, необыкновенно. Трещит мороз, на бледно-голубом небе сияет холодное зимнее солнце, а в воздухе парят крохотные кристаллики льда. Луч солнца проходит через эти кристаллики, преломляется, как в призме, и отражается в небе красивой радугой. Такую редкую картину некоторым москвичам посчастливилось увидеть несколько лет назад, в самый разгар зимы. Я им ужасно завидовала! А вы?
 

Почему снег белый?

В городе снега почти не видно. Не успеет он покрыть тротуары и мостовую, как тут же появляются дворники со скребками и мётлами, снегоуборочные машины со своими металлическими лапами. Машины ловко собирают снег, отправляют его на грузовик, глядишь — а снега уже нет, он вывезен куда-то, подальше от больших людных улиц. Если и залежится где-нибудь снежок, то очень скоро он потеряет свою безупречную белизну, почернеет от копоти и дыма.
То ли дело за городом, в лесу! Особенно после обильного снегопада. Да ещё в ясный морозный денёк!.. Идёшь по тропинке, а ещё лучше — на лыжах среди деревьев. В лесу тихо. Только слышно, как скрипит снег под ногами — это ломаются хрупкие кристаллики-снежинки, да чёрный дятел в красной шапочке долбит ствол своим крепким клювом, добывает себе еду на обед. А вокруг лежит чистый снег, и ослепительная белизна его даже глаза режет.
Помню, как-то мне привелось ехать на санках по зимней дороге. Вокруг расстилались белые поля, вдоль дороги стояли запорошенные снегом кустарники и деревья. Белым-бело… Казалось, на свете нет другого цвета, кроме белого. И эту белизну я особенно почувствовала, когда вдруг впереди, справа от дороги, мелькнуло нечто ярко-красное. Словно на снег бросили громадный драгоценный камень — рубин; мне даже казалось, что это красное пятно сверкает! А была то просто нарядная птица наших зимних лесов — снегирь. Он прыгал, скакал, перепархивал с ветки на ветку; с веток, сверкая на солнце, осыпалась снежная пыль, и снегирь со своей красной грудкой тоже блестел, а снег вокруг был белый-белый, чистый, пушистый.
Снежная белизна… Белее ничего нет на свете. Недаром, когда хотят подчеркнуть безупречную чистоту белого цвета, его всегда сравнивают со снегом: белоснежный лебедь, белоснежные лепестки лилии, белоснежное платье…
В чём же секрет белизны снега?
Пожалуй, «виноват» тот же разноцветный солнечный луч.
Какого цвета лёд? Никакого. Он бесцветный.
Почему?
Потому что он пропускает через себя весь солнечный луч, целиком, и остается бесцветным. Таков закон природы. Если бы лёд не пропускал, а поглощал луч солнца целиком, все его цвета, мы видели бы его черным. Но лёд не задерживает, не поглощает и лишь частично отражает солнечные лучи. Потому-то он бесцветный и блестящий.
Каждая снежинка, каждая красивая звёздочка в отдельности свободно пропускала бы через себя весь солнечный луч, как лёд, и тоже была бы бесцветна. Но снежинки в беспорядке падают друг на друга, лежат рыхлой массой; все вместе они становятся непрозрачными и потому не могут пропустить через себя весь луч солнца. Они его целиком отражают нам в глаза. А ведь луч солнца, солнечный зайчик, — белый! И снег потому мы видим белым.
Но утром, в часы восхода, лучи солнца кажутся нам золотисто-розовыми и освещенный ими снег тоже становится золотисто-розовым. Он может быть и зелёным, и красным, если его освещают праздничные новогодние огоньки на ёлках, устроенных под открытым небом, в парке. Любой цвет, падающий на снег, целиком отражается беспорядочно лежащими снежинками.
Но на снег обычно падает солнечный свет. И снег потому ослепительно белый, что он отражает солнце, чистейший цвет белого солнечного луча.
 

Почему трава зеленая?

Океан растений окружает нас, и все они зелены. Зелена трава, зелены листья деревьев и цветов. Даже слова «растения» и «зелень» в сущности обозначают одно и то же. «Здесь очень зелено», — говорят люди, когда видят много деревьев, кустарников, зелёной травы. «Домик утопает в зелени», открывается зелёная долина» — иными словами, тут много растений, и все они зелёного цвета.
А почему растения зелены?
Знаменитый русский баснописец Крылов написал нравоучительную басню о корнях и листьях; он сравнивал листья с бездельниками, у которых только и есть за душой что красивый наряд. А вот корни — это скромные труженики. Во времена Крылова так и считалось, что главное в растении — это корни, они кормильцы. А листья? Какой в них прок! Разве что они красивы, но ведь это бесполезный наряд, не больше!
И вдруг всё перевернулось! Оказалось, что в зелёном листе, как говорил замечательный русский учёный Климентий Аркадьевич Тимирязев, самая сущность растительной жизни, что растение — это прежде всего лист. Не было бы на земле зелёных листьев — не было бы жизни. Почему?
Вот это мы сейчас и должны понять. И то, что мы узнаем, имеет прямое отношение к солнечному лучу и к окраске листьев и травы.
Мы дышим. Воздух — это смесь разных газов. Для нас, людей, и для животных необходим кислород.
Без кислорода мы не прожили бы и трёх минут, задохнулись бы.
Мы вдыхаем кислород и выдыхаем углекислый газ. Чем меньше в воздухе кислорода и чем больше углекислоты, тем труднее дышать.
Горят дрова в топках; для того чтобы они горели, тоже нужен кислород, а во время горения тоже выделяется углекислота.
Расход кислорода огромный: сколько людей на земном шаре, сколько животных требуют его каждую секунду! Тут никаких запасов не хватит!
А между тем состав воздуха не меняется, в нём остаётся достаточно кислорода для дыхания и всегда лишь сотые доли углекислоты.
Но кто же пополняет воздух кислородом, кто очищает его от излишней углекислоты?
Зелёный лист! Он вбирает в свои клетки углекислоту, а выделяет в воздух кислород.
Это ему нужно. А для чего?
Солнце — главный источник жизни. Луч солнца падает на лист. В клетках листа есть зелёное вещество, которое называется хлорофилл. И в зелёной части растения — в листе, в траве — с помощью хлорофилла вырабатываются важнейшие питательные вещества, без которых не может обойтись ничто живое: ни человек, ни животное, ни само растение. Эти питательные вещества — крахмал, сахар, белок. Из них, главным образом, построено наше тело, тело животного и самих растений.
А вырабатывает их зелёный лист из углекислоты, которую берёт из воздуха, и воды, которая всегда есть в клетках!
В зелёном листе, в его клетках, с хлорофиллом работает удивительная фабрика. Она бывает, что называется, «на ходу» только тогда, когда на неё падает свет. Упал на лист свет — и началась великая работа жизни. Нет света — и замирает фабрика зелёного листа.
Нигде больше во всем мире со всем его многообразием, нигде — только здесь, в зелёном листе, в зелёной части растения, вырабатываются важнейшие питательные вещества. Исчезни вдруг зелёный лист — и всё на нашей планете Земля вымрет!
Мы, люди, получаем белок, крахмал, сахар и от самих растений и от животных, которых мы едим и которые, в свою очередь, питаются растениями.
Корова летом щиплет траву, зимой жует сено. Мы пьём молоко коровы, едим творог, сметану, масло. Молоко потому главная пища малышей, что в нём есть все те вещества, которые необходимы для их здоровья, для их развития, роста.
Мы едим коровье мясо, а в нём тоже есть главные питательные вещества. Куры клюют зерно, а зерно — тоже растение, и мясо курицы построено из важнейших питательных веществ, и куриные яйца.
И главный наш кормилец — зелёный, лист.
А почему же все-таки лист зелен, почему трава зелёная?
Благодаря хлорофиллу.
Все превращения происходят в зёрнах хлорофилла. А хлорофилл поглощает все цвета солнечного спектра, кроме зелёного, зелёный луч он отражает — и мы видим лист зелёным.
Вот почему трава зелёная. Вот почему лист зелен. Вот почему сама сущность растения — это лист! Зелёный лист, о котором долго и очень несправедливо думали, будто он лишь красивый, но бесполезный убор растения!
А оказалось, без этого «красивого убора» не было бы жизни на Земле!
 

Почему желтеют листья?

Итак, лист зелен потому, что зелен хлорофилл Он придает листу такую окраску.
Ну, а почему осенью листья становятся жёлтыми, красными, фиолетовыми?
Но вот дни убывают. Света становится всё меньше и меньше. Между тем зерна хлорофилла продолжают всё так же быстро, как и летом, разрушаться, а новые образуются медленнее, их становится меньше, и лист бледнеет.
Но в клетках листа есть и другие красящие вещества — жёлтые; только летом буйная зелень хлорофилла их заглушает, и теперь, когда хлорофилл постепенно разрушается, они выступают ярче. Листья желтеют.
Они не только желтеют. Они становятся иной раз багряными и фиолетовыми. Помните у Пушкина: «Роняет лес багряный свой убор…» В листе теперь появляется ещё одно красящее вещество, оно и придает ему такую окраску. Это вещество осенью захватывает всё больше места в листе, потому что для его образования нужно, чтобы стало похолоднее и чтобы замирала жизнь растения. Все это и происходит в природе осенью.
Вот почему листья меняют свою окраску.
 

Почему листья плоские и тонкие?

А знаете ли вы, почему природа создает лист плоским и тонким?
Мы с вами только что выяснили: растению необходим солнечный свет, чтобы заработала удивительная фабрика зелёного листа, где происходит превращение углекислоты и воды в крахмал, белок и сахара. Питательные вещества идут на постройку самого растения — его ствола, веток, корней, цветов, плодов. Растение растёт, оно растёт, в отличие от животного, всю жизнь!
Так вот: плоский и тонкий лист лучше улавливает солнечный свет. Лучи солнца пронизывают его насквозь, и он на обеих сторонах — на верхней и нижней — одинаково зелен, стало быть, и на верхней и на нижней стороне листа образуется в клетках зелёный хлорофилл.
Вот для чего лист плоский и тонкий.
Это — правило. Но бывают и исключения. Растению приходится приспосабливаться к окружающим условиям жизни, и тогда лист становится и толстым и твёрдым, иначе ему не выжить!
Вот, например, фикус. Вы знаете его как растение домашнее, у многих он растет дома в огромных цветочных горшках. Листья фикуса большие, твёрдые, глянцевитые, сквозь них не пробиться солнцу, и они только с одной стороны зелёные, а с другой — белесоватые. Зачем ему, фикусу, такие листья?
Фикус к нам в комнату пришёл издалека, из тропических лесов Южной Америки, с берегов реки Амазонки. У себя на родине фикус огромный, и листья у него очень большие, они куда толще, крепче, глянцевитой, чем у его одомашненного родственника. Иначе ему не прожить.
В тропическом лесу деревья растут очень тесно, так что сквозь чащу не пробьёшься без большого острого ножа, мачете, — так переплелись ветви, перепутались лианы. В тропическом лесу тепло и влажно, потому там такая буйная растительность. Но и борьба за существование, борьба за жизнь, за лучшее место под солнцем, тоже очень жестокая. И растению приходится приспосабливаться, чтобы получить необходимое для жизни количество солнечного света.
Кроны деревьев переплетаются где-то высоко над головой, и в лесу всегда царит полумрак: солнцу не удаётся пробиться в нижний этаж леса и хорошенько его осветить. Поэтому самые солнцелюбивые растения тянутся и тянутся к небу, пока их вершины не поднимутся над другими деревьями, и тут они могут беспрепятственно купаться в океане солнечных лучей.
Пониже растут не такие солнцелюбивые растения, но всё же солнце им тоже нужно. Свет его приходится улавливать, и чем больше площадь листа, тем легче это сделать. Вот почему у некоторых тропических растений — фикуса, например, — такие огромные листья.
Жёсткие и толстые они тоже не зря. В тропиках каждый день льют дожди, там часты бури; тонкие, нежные листочки не выдержали бы натиска бешеных ветров, они оторвались бы от ветки. Потому и листья у фикусов толстые, кожистые, и сидят они на крепком черешке. Они ещё и глянцевитые, потому что иначе от того огромного количества влаги, что перепадает на их долю, они давно бы сгнили или их погубили бы водоросли, лишайники, поселившись на них. А с глянцевитого, блестящего листа вода соскальзывает, она не задерживается, не скапливается.
Однако через толстый глянцевитый лист солнцу не пробиться на его нижнюю сторону, потому она такая бледная. Зелёный хлорофилл сосредоточен на его поверхности, и она темно-зелёная.
- А вот взгляните на другое наше комнатное растение — в нашем саду на окне или возле окна. Это филодендрон. Он рослый, листья у него большие, неправильной овальной формы, с разрезами. Для чего ему эти разрезы?
Есть и для этого свои причины. Филодендрон тоже знатный путешественник, он тоже пожаловал к нам из тропических лесов, — это лиана Южной Америки. У себя на родине филодендрон громадный, листья у него — метр в поперечнике, тоже жёсткие, глянцевитые. Такая форма с разрезами нужна филодендрону для того, чтобы свет попадал на его нижние листья как раз через разрезы верхних. И подумайте, как всё здорово устроено у растения: у самых нижних листьев разрезов нет, потому что здесь они растению не нужны.
Вот почему бывают листья и особой формы, и толстые, крепкие, не пропускающие на нижнюю сторону солнечного света.
А как правило, листья плоские и тонкие, чтобы чудесная фабрика зелёного листа могла работать и в верхней и в нижней его части.

ВЕЧЕР ВТОРОЙ: Следом за каплей
►  Почему идут дожди?
►  Королевство вечного мрака
►  Почему море солёное?
►  Почему бывают водопады?

ВЕЧЕР ТРЕТИЙ: Близкие родственники
►  Почему бывает туман?
►  Туманы в городе
►  Почему бывает роса?
►  Где рождается снег?
►  Почему бывают снежные узоры на окнах?
 

ВЕЧЕР ЧЕТВЁРТЫЙ: Огни св. Эльма
►  Почему бывают грозы?
►  Огни Святого Эльма
►  Блуждающие огоньки
►  Живой фонарик
►  Вулканы
►  Пещера звуков
►  Соседи вулканов – гейзеры

ВЕЧЕР ПЯТЫЙ: Колокольчик в пустыне
►  Отчего бывает ветер?
►  Почему ветер воет?
►  Что такое эхо?
►  Эоловый город
►  Колокольчик в пустыне
►  Загадка колоссов Мемнона
 

ВЕЧЕР ШЕСТОЙ: Почему так бывает?
►  Почему мы видим только одну сторону Луны?
►  Падающие звёзды
►  Почему бывает день и ночь?
►  Времена года

ВЕЧЕР СЕДЬМОЙ: Родословная нашего календаря
►  Наш далёкий предок
►  Календарь Юлия Цезаря
►  Как вели счёт времени на Руси?
►  Григорианский календарь
►  Новая эра
►  Какие были календари в древности
►  Старинные русские календари
►  Заострённый четверг
►  Новый год
 

Гумилевская М.В.    Почему так бывает?. - М.: Детская литература, 1972. - 145 с.