Физика

Василий Птушенко

Помните стихотворение Генриха Сапгира «Принцесса и людоед»?

Погода была ужасная,
Принцесса была прекрасная...
А может, всё было наоборот?..
Погода была прекрасная,
Принцесса была ужасная...

Глядя на фотографии, помещённые на этой странице, вполне можно начать сочинять что-то подобное:

Дорога бежит чёрная
По белым полям мартовским...

Или наоборот:

Дорога бежит белая
По чёрным полям мартовским...

Словно перед нами негатив и позитив одного и того же снимка. Хотя и то, и другое — реальные изображения реальных явлений. Как же так могло получиться? Тем более что у обеих картин — одни и те  же «авторы»: снег, солнце и колёса автомобилей. Попробуйте подумать сами и сформулировать свою версию.

Тем, кто встречался только с современными цифровыми фотоаппаратами, уже может быть трудно себе представить, о чём идёт речь. Но все предшествующие полтора века, с момента появления фотографии, получение чёрно-белых снимков было устроено так: сначала на фотопластинке или фотоплёнке возникало изображение фотографируемого предмета, в котором было «всё наоборот» — его светлые участки изображались тёмным, а тёмные — светлым. Это изображение называлось негативным, а сама фотоплёнка или фотопластинка — негативом. После этого с негативов «делали отпечатки» — засвечивали через них фотобумагу, и на ней оказывалось уже правильное изображение: белое было белым, чёрное — чёрным. Такое изображение называлось позитивным, а сама фотокарточка — позитивом.

А теперь сверьте свою версию с нашей. Сразу предупредим: мы не утверждаем, что только наша — верная! Может быть, вы придумали что-то не менее правдоподобное.

Можно догадаться, что хотя «авторы» обеих картин — одни и те же, но творили они в разных условиях. Чёрный след на белом фоне явно создавался весной. Скорее всего, проехавший по заснеженной просеке грузовик оставил на ней грязные следы (из песка, глины, щепок). И снег под этой грязью быстро протаял. На весеннем солнце достаточно тоненькой веточки (даже не обязательно чёрной, а просто чуть темнее окружающего снега), чтобы снег начал таять вокруг неё.

В отличие от чёрных следов на снегу, белые следы на тёмных пространствах полей отнюдь не свежие. Наоборот, это слежавшийся снег, который уплотняли одна пара колёс за другой, всю зиму. Почему же снег от колёсной грязи ещё тогда не протаял? Так ведь зимой солнце слабое, оно даже вокруг чёрных стволов крупных деревьев снег не растапливает до поры до времени. Да и снегопады зимой чаще бывают: выпал свежий снег и прикрыл всю грязь, вместе с уплотнённой снежной колеёй. Проедет следующая машина — ещё уплотнит. И так — слой за слоем, получается плотный слежавшийся снег, почти лёд.

Вот и почти всё объяснение. Но самый интересный вопрос возникает, если продумать «историю следов» ещё на шажок вперёд: а почему лёд или плотный снег тают медленнее, чем рыхлый? Ведь снег — прекрасное «одеяло», через которое очень медленно выходит тепло от земли. Поэтому под ним и  сохраняется жизнь всю зиму, а вот бесснежные зимы — беда и для растений, корни, побеги или семена которых зимуют под снегом, и для животных. И чем более рыхлый снег, тем лучшее из него одеяло. Так что тепло внутрь этого одеяла должно проникать с трудом, хоть снизу, от земли, хоть сверху, от солнца. Но... тепло-то проникает медленно, а зато сверху начинает капать вода. Снег, тающий сверху, превращается в  воду и пропитывает весь сугроб под собой, как губку, разнося по ней солнечное тепло. Кстати, это хорошо видно, когда в марте бывают дожди: в пасмурную погоду, под дождём снег «съёживается» и исчезает даже быстрее, чем под солнцем. А вот лёд — нет. Похожий пример: кусок рыхлого сахара-рафинада тает в  чашке горячего чая гораздо быстрее, чем леденец.

Эта особенная «живучесть» уплотнённого снега хорошо известна: весной в лесах дольше всего остаются белыми тропинки, по которым много ходили. Лыжня превращается из желобков в рельсы. Следы-столбики остаются на снегу от ног прошедшего по нему человека не только после оттепели, но и просто после сильного ветра. Словно проявляется негатив, запечатлённый когда-то на снегу.

Фото автора
Художник Ольга Демидова

elementy.ru