В пламени костра заботится об урожае
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
Человек начал ощущать себя человеком, думаю, только с того времени, когда научился пользоваться огнём. Огонь значим и технологически, и психологически. Вначале был, конечно, костёр – это самое примитивное использование огня. Оно же и самое действенное. Ведь не сравнить же газовую горелку с костром, который и сплотит, и обогреет. Независимо от чего зажжён костёр: от зажигалки, спичек или кремния, он всегда объединяет людей. Сначала сбором дров, а затем и сам по себе. От костра уютно исходит тепло. Сухо потрескивают сучья. Пахнет дымом и смолой, прилипшей к пальцам. Даже если костёр горит хорошо, то всё равно хочется подбросить в огонь хотя бы маленькую щепку или поворошить угли палкой.
Последние два века человечество далеко шагнуло по пути прогресса. Какой только техники нет! А когда мы собираемся на природе, то первым делом хочется разжечь костёр. На костре можно высушить промокшую одежду, приготовить пищу и, главное, сварить чай. Без чая – никуда. На пламя костра можно смотреть бесконечно. Он настраивает на философские размышления, завораживает и расслабляет уставших людей. Интересно, нас всегда учили работать, но почти никогда отдыхать.
Разведение костра иногда становится целым искусством. Нелегко дать жизнь огню под дождём, снегом, ветром, при сырых дровах… В тайге для этого носят за пазухой сухую бересту. Для более урбанизированных путешественников может сгодиться и бензин или, на худой конец, сухой спирт. Надо уметь выбирать дрова. Так, например, ель горит с большим количеством искр, что не совсем удобно для окружающих. Когда нет спасения от комаров, гнуса, то можно изготовить дымокур – эти кровопийцы научат чему угодно. Очень жарко горит берёза, но вот эвенки, например, стараются берёзу не жечь. Это дерево оживляет своим видом чахлую северную тайгу, даёт эвенкам бересту для различных поделок и просто, как материал для розжига костра. Поэтому издавна берёза почиталась деревом, которое надо беречь.
Костёр, на самом деле, это не просто кучка горящих дров. Есть множество различных видов костров. Так, например, нодья - это вид костра, который состоит из 2-3 брёвен и применяется зимой для длительного обогрева. Нодья из трёх четырёхметровых брёвен может гореть целую ночь. Костёр можно выложить срубом и тогда он даёт очень много тепла, но света будет больше, если дрова уложить шалашиком. Если взять длинные жерди и установить их конусом, как чум, то получится типичный "пионерский костёр", способный осветить большую поляну. Такой костёр можно использовать как сигнальный. Есть множество, так называемых, таёжных костров. Если на бревно уоложить несколько жердей одним концом, то получится тунгусский костёр. Интересно выглядит "финская свеча" - это костёр, пользоваться которым можно несколько раз, а можно и перенести на другое место. При этом на земле не остаётся выгоревшего следа. Для этого надо взять полуметровый чурбан и с одного торца сделать крестообразно пропилы. На торце вырубается чашеобразное углубление, в котором и разводят огонь. Пропилы нужны для поступления воздуха.
При сильном ветре для приготовления пищи роется канава, где и разводится костёр. Иногда такие костры зовутся траншейными. Костры могут разводиться и на больших плотах. Тогда под них подкладывают камни или что-то негорючее. Надо сказать, что единой классификации костров нет, поэтому один и тот же вид костра может в разных местах называться по-разному. Так, например, "рыбацкий" костёр вполне может оказаться "охотничьим". Каким бы ни был костёр, он всегда многфункционален и создаёт уют. Даже сидя у костра один, ты не испытываешь чувства одиночества и неприкаянности. Вас уже двое.
"Я бы сказал тебе
Много хорошего
В тихую, лунную
Ночь у костра.
В зеркале озера
Звёздное крошево
Я подарю тебе
Вместо венца.
Бархатом трав лесных
Плечи укутаю
И унесу тебя
В млечную даль,
Чтоб не искала ты
Встречи со скукою,
Звонкою радостью
Гнала печаль
Песнею тёплою
Стужу развею я,
Чтобы оттаяли
Искорки глаз.
И расскажу тебе,
Если сумею я,
Как я люблю тебя
Тысячу раз." (Валентин Вихорев, 1962)
Потому что мы не контролируем своим сознанием огонь, вследствие чего мы входим в состояние, похожее на медитативное. При полном отсутствии мистики.
Эта очищающая стихия, которая нас очищает изнутри, внося в нас добро, свет и радость.
Живой огонь – это вещь по-настоящему завораживающая. На живой огонь можно смотреть вечно, особенно если совмещать его с какими-нибудь другими приятными занятиями или удовольствиями. Вы только представьте, как приятно и здорово сидеть у камина с бокалом в руке. Потрескивание огня, вино и просмотр любимых соберут для вас все самые классные ощущения сразу в одно!
У многих огонь ассоциируется с праздничным Новым Годом, что ещё больше добавляет удовольствия и приятных ощущений, так как этот праздник любит каждый.
Огонь это страсть
Очень приятно мягким светом, и потрескивающими дровишками.
Опять же первобытные инстинкты)
Ощущения тепла, а человек всегда любил тепло и уют.
Приятно смотреть на то, как на углях пляшут озонные и весёлые бесята с нежными и ласковыми огненными феями.
Мы отдыхаем и телом и душой, когда смотрим на горящие огоньки, облака или бегущую воду.
Огонь и вода здорово чистят нашу энергетику.
Когда мы любуемся огнём в камине, это нас успокаивает и хочется думать о чём-то добром, светлом и хорошем.
Очень приятно, когда получаешь тепло не только от того, к чему можно прикоснуться, а и от того, чем можно любоваться на расстоянии, наблюдать и быть рядом, впитывая тепло.
Этой тяге к огню, которая заложена в человеке, уже не одна сотня лет. Из века в век она накапливается в нас. Вы только вспомните сами: в детстве нас тянуло к спичкам и играм с ними, хотя нам и говорили, что это не игрушка. Это было как будто волшебство, когда мы умудрялись что-то разжечь. Мы палили журналы, которые горели необычным для нас сине-зелёным огнём, пластмасс, который капал огненными каплями и много другое. Мы взрослеем, а вылазки на природу в шашлыками и костром до сих пор нас привлекают с огромной силой. Лес, трещащие рядом поленья вв костре, компания и гитара, вкусна еда и вино. Ничего лишнего, только жизнь. А как здорово, придя домой с холода, погреть руки у огня. Это уютно, это красиво, это по-настоящему. Можно привести очень много ассоциаций с огнём. Танцы огня, языки пламени, страсть и победа, Олимпийский, Бенгальский и прочее. Поэтому очень здорово, когда у людей есть возможность сидеть дома у камина, пить с любимым человеком вино, смотреть на красивые игры огня, подкидывать поленья, когда огонь начинает медленно угасать и после смотреть, как он охватывает сухие дровишки, разгораясь с новой силой!
Вечерний костер на берегу Кучерлинского озера на Алтае
В публикациях в интернете по-разному объясняется, как возникает цвет пламени у костра
Существует две принципиально разные версии. В одной говорится, что излучают раскаленные частицы углерода размером около 100 нм, во второй - что желтый цвет возникает при излучении солей натрия, находящихся в древесине.
В многочисленных публикациях одно или другое из этих объяснений. На форумах обсуждается эта тема, но никто не ссылается на результаты экспериментов.
Вот пример типичных публикаций:
То есть, до настоящего времени нет общепринятого варианта объяснения механизма видимого излучения, возникающего в процессе горения костра!
И все же - почему костер желтый?
Я решил провести эксперименты и найти правильный ответ. Мне нужно было измерить спектр видимого излучения пламени костра и объяснить результаты. Если спектр будет сплошным – верна первая версия, если мы будем наблюдать двойную линию натрия – вторая.
Замечу, в русскоязычном и англоязычном интернете мне не удалось найти подобных спектров.
Для проведения работы я изготовил и настроил спектрометр.
Самодельный спектрометр
В интернете много публикаций и роликов о том, как сделать спектрометр из DVD диска, однако характеристики этих приборов не позволяют провести нужные измерения. Мне же удалось сделать качественный спектрометр.
Основные характеристики
Измерение спектра пламени костра
Были проведены классические эксперименты - измерены спектры Солнца, лазеров, пламени газовой горелки и всевозможных ламп. Спектрометр прошел проверку и теперь можно было приступать к исследованию пламени костра.
Исследуемое пламя костра в камине Я разжигал костер в камине и проводил исследования, фиксируя спектр пламени
Измерим спектр линии огня - так я назвал увиденную линию.
Спектры калибровочной лампы, костра в камине, поваренной соли и золы из камина
Ниже на фотографии показана часть спектра пламени костра с большим увеличением, чтобы можно было рассмотреть двойную линию натрия 589,0 нм и 589,6 нм на фоне непрерывного спектра раскаленных частиц углерода:
Крупным планом спектральные линии натрия в костре и линии натрия в золе, горящей в спирте.
В дальнейших исследованиях была зафиксирована динамика появления линий натрия в спектре. Пока костер разгорается - в спектре линии отсутствуют. По мере появления углей и увеличения мощности излучения, данные линии появляются и их яркость растет.
Почему мы видим желтый цвет, физиология
Чтобы правильно объяснить результаты экспериментов надо понимать, как наши глаза воспринимают излучения разной длины волны и как мозг обрабатывает эту информацию.
Коротко и очень, очень упрощенно напомню хорошо известные факты. Мы воспринимаем цвет желтым по разным причинам: в одном случае, когда в сетчатку глаза попадает излучение узкого спектра с длиной волны в диапазоне 570 нм – 590 нм, и во многих других, когда в глаза попадает излучение разного спектрального состава. Например, красный и зеленый в правильных пропорциях будут восприниматься как желтый. На экране мониторов мы создаем как раз такой желтый цвет.
То есть наши глаза и затем мозг создают иллюзию цвета и поэтому для понимания физических и химических процессов нам и требуется измерение спектра.
Данный эксперимент показывает - появление двойной линии натрия не оказывает какого-либо заметного изменения цвета.
Небольшие пояснения
Сравним спектры излучения Солнца и пламени костра.
В солнечном спектре максимум приходится на зеленый цвет, а мощность красного и синего меньше. Излучение именно с такой спектральной характеристикой воспринимается как белый цвет.
В пламени костра из атомов углерода образуются частицы сажи размером до 100 нм. Эти частицы и дают непрерывный спектр с максимумом излучения в инфракрасной области, а мощность видимого излучения падает от красного к зеленому и еще больше к синему. Излучение с таким спектром воспринимается человеком как оттенки желтого и оранжевого, в зависимости от температуры области пламени. Желтый цвет костра – это НЕ случайное совпадение, но об этом чуть ниже.
Влияние солей натрия
В процессе горения появляется зола в которой содержатся соли, в том числе и соли натрия. Золы совсем немного. Она начинает подниматься в пламени вверх, и яркая двойная желтая линия натрия постепенно появляется в спектре. Однако ее появление не сказывается заметно на цвете костра, так как желтый цвет от непрерывного спектра глаза уже воспринимают.
Выводы
То, что мы видим костер желтым, не означает, что идет излучение в узком спектральном диапазоне натрия. Наши глаза и мозг воспринимают непрерывный спектр как желтый цвет.
Появление дополнительно яркой линии натрия мало влияет на восприятие цвета костра, который остается таким же желтым. Для нас не заметно изменение цвета, так как такой цвет уже был. Кстати, если бы за цвет костра отвечал только натрий, оттенков бы не было, так как мы бы видели чистый спектральный цвет.
Почему же популярной остается версия о том, что желтый цвет костру придает линия натрия? Скорее всего, совпадение цвета линии натрия и черно-тельного спектра углерода и привело к путанице.
Цвет пламени костра дают ярко светящиеся частицы углерода. Влияние на цвет излучения натрия минимально.
Новая гипотеза о влиянии пламени костра на адаптивную эволюцию цветового зрения человека
Краткий итог первой части публикации: (1) в пламени костра два совершенно разных и не связанных между собой механизма порождают излучения, цвета которых воспринимаются человеком одинаково, как желтый, (2) излучение натрия меняет интенсивность в процессе горения, (3) цвет пламени в процессе горения не меняется и остается желтым.
Как известно мы можем различать множество цветов. Утверждается, что миллион, но даже если это была бы тысяча, то вероятность случайного совпадения цвета 1:1000.
Логично возникает гипотеза – это не случайно. Можно предположить, что костер стал триггером для эволюции цветового зрения человека.
Чтобы убедится, что цвет излучения действительно одинаковый я придумал еще один изящный эксперимент
После окончания горения пламени соскребаю сажу со стенок камина и собираю золу возле углей. Помещаю сажу и золу в две разные ложки из нержавейки, заливаю до краев спиртом и поджигаю одновременно. Результат на снимках ниже. Получилось, на мой взгляд, красиво.
Мне удалось разделить желтый цвет пламени костра на две разные части.
Что мы получили. Визуально цвет полностью совпадает. В процессе горения пламя золы и сажи выглядят совершенно одинаковыми. И цвет, и интенсивность горения одинаковые. Но на снимках можно увидеть небольшую разницу. В пламени, где излучает сажа можно разглядеть отдельные светящиеся треки частиц углерода, в золе таких нет.
Спектральный анализ показывает, что сажа излучает в сплошном спектре, где на каждой частоте излучение небольшое, а зола дает две яркие линии натрия.
Интересное наблюдение - пламя монохромного излучения золы имеет разные оттенки желтого. Скорее всего, это связано с разной мощностью излучения в разных частях пламени.
Спирт горит неярким голубым цветом
Вернемся к обсуждению гипотезы
Есть еще несколько фактов, которые делают предположение о влиянии костра на эволюцию цветового зрения более правдоподобной
Если бы цвет излучения сажи и золы воспринимался по-разному, то (1) цвет костра менялся бы в процессе горения и (2) воспринимаемая яркость костра была бы меньше.
Расположение максимумов восприятия в трех типах колбочек сетчатки 430, 530 и 560 нанометров, не симметрично и сдвинуто к линии натрия. При таком расположении, освещение костра для нас намного ярче (3). Как это могло возникнуть?
Археологи определили, что человек пользуется костром более миллиона лет. За это время сменилось более 50 тысяч поколений. Достаточно чтобы в каждом поколении максимум восприятия в колбочках менялся на 0,001 нм и за миллион лет изменения достигнут 50 нм (4).
Узкий спектр желтого по сравнению с красным зелёным и синим дополнительно указывает на маленькую вероятность случайного совпадения (5).
В течении миллионов лет, ежедневно, люди проводили у костра значительную часть своего времени, ведь костер был единственным альтернативным источником освещения, так что адаптироваться было жизненно необходимо (6).
Желтый цвет костра близок по восприятию к закатному освещению солнца, что может являться еще одним доводом в пользу гипотезы, так как таким образом цвет костра начал восприниматься похожим на цвет солнца (7).
Зимний закат на реке Обь
Гипотеза о влиянии костра на эволюцию цветового зрения человека также может объяснить необходимость появления трихроматического зрения (8).
Популярная гипотеза об эволюции зрения для большего удобства поиска фруктов среди листвы не объясняет необходимость появления трех разных колбочек с максимумами в 430 нм, 530 нм и 560 нм. Другие приматы являются дихроматами, имеют цветовое зрение и легко находят пищу.
А вот жизнь при двух разных источниках света могла привести к появлению трихроматического зрения. Напомню, что спектральный состав солнца и костра сильно отличаются. Излучение костра более интенсивное в длинноволновом диапазоне, чем в диапазоне коротких волн. И за цветовое зрение возле костра отвечают в основном колбочки 530 нм и 560 нм. Если бы в этом диапазоне был только один вид колбочек, а второй тип в фиолетовом диапазоне, то при свете костра у человека было бы практически монохромное зрение. Кроме того, именно такое ассиметричное расположение максимумов делает восприятие цвета при солнечном свете и свете костра очень похожим, особенно для вечернего солнца.
Все приведенные выше аргументы (1) - (8) не являются прямыми доказательствами, но косвенно они подтверждают гипотезу о роли костра в эволюции цветного зрения человека. Главным же фактором я считаю чрезвычайно маленькую вероятность совпадения цветов, излучаемых частицами углерода и натрия (9).
В заключении следует отметить, что мы можем наблюдать два вида эволюции - [1] изменение строения глаза и [2] адаптацию обработки мозгом информации от глаз. То есть сдвиг максимумов восприятий колбочек к линиям натрия и восприятие мозгом одинаковым желтым цветом излучения частиц углерода и натрия.
Примечательный факт - из-за того, что в процессе адаптации желтый цвет стал самым воспринимаемым, по описанным выше причинам, этим стали активно пользоваться маркетологи, разработчики дорожных знаков и геймдизайнеры.
Пояснения и инструкции
Пояснения для тех, кто хочет узнать подробности экспериментов, и инструкции для желающих сделать аналогичный спектрометр и провести свои измерения
Конструкция прибора очень простая, но простота стала возможной потому что были использованы современные высокотехнологичные компоненты: зеркальный фотоаппарат, DVD-R диск, компьютер с программным обеспечением для обработки фотографий. Я собрал спектрометр в прочном корпусе, закрепил на массивном штативе, сделал заменяемые оптические щели и использовал для калибровки ртутную лампу с четырьмя известными линиями излучения ртути. Воспользовался базой данных для идентификации зафиксированных в экспериментах линий. Придумал как обрабатывать данные и получил разрешение спектрометра 0,1 нм.
Спектрометр, в котором спектр регистрируется на фотоаппарат лучше подходит для экспериментов по восприятию человеком цвета, чем классические спектрометры с равномерной шкалой мощности. Дело в том, что производители делают трехцветную матрицу по аналогии с трихроматическим зрением человека. Мы сразу получаем нужный результат.
Изготовление спектрометра
Изготовление дифракционной решетки Изготовление оптических щелей Изготовление корпуса
Настройка и калибровка спектрометра
Настройка — это выбор чувствительности матрицы, диафрагмы объектива, экспозиции, резкости. Все это делается экспериментальным путем. Параметры выбирались так, чтобы экспозиция при съемке пламени не превышала 10 секунд.
Калибровка производилась перед каждой серией опытов по известному спектру малогабаритной ртутной люминесцентной лампы. Спектрометр устанавливался на прочном штативе в метре от пламени, между прибором и костром помещалась калибровочная лампа и делались снимки спектра лампы. Затем лампа убиралась, менялась выдержка и делались съемки спектра пламени.
Обработка результатов измерений
Обработку результатов измерений (измерение длин волн исследуемого спектра) проводили следующим образом: Спектр калибровочной лампы и исследуемый спектр объединялись в один кадр. Зная расположение линий ртути, путем измерений и последующих расчетов определяли нужную длину волны. Измерения проводились с точностью до одного пикселя матрицы сенсора камеры, что соответствует 0,1 нм. Для надежной регистрации спектральных линий требовалось три пикселя. Ширина половины спектральной линии 0,3 нм; поэтому разрешение спектрометра не хуже 0,3 нм. Учитывая, что расположение центров линий можно определить с точностью до 1 пикселя, длина волны была установлена с точностью до 0,1 нм. Типичные самодельные спектрометры, информацию о которых можно найти в Интернете, имеют разрешение более чем на порядок ниже — от одного до нескольких нанометров. Они не подходят для таких измерений.
Мне немного повезло. В природе два спектральных источника желтого цвета: (1) двойная линия эмиссионного спектра натрия 589,6 нм и 589,0 нм и (2) двойная линия эмиссионного спектра ртути 577,0 нм и 579,1 нм. Один из них был в калибровочной лампе другой в пламени костра. Между этими линями всего около 10 нм и соответственно порядка 100 пикселей. Поэтому я легко смог с точность до 0,1 нм измерить длину волны линии натрия в пламени костра.
О том, как сделать качественный спектрометр и как правильно проводить эксперименты читайте в моей статье "Самодельный спектрометр с высоким разрешением"
Не существует человека, который мог бы делать что-то идеально с рождения, ведь навыки приходят с опытом. Это же касается и навыков выживания, к примеру разведения костра. И с этим могут возникать проблемы даже у опытных людей, не говоря уже о новичках, ведь многие забывают о некоторых причинах, по которым пламя никак не хочет разгораться и ты в очередной раз вынужден молить всех богов, чтобы появился заветный огонек в груде веток. Вот несколько таких причин.
1. Сбор древесины с влажной почвы
Одна из самых главных ошибок при разведении огня — это использование влажных веток. Если она выглядит как сухая и даже потрескивает при сжатии, как сухая, это не значит, что она мигом разгорится. Если она лежала на сырой земле, особенно в листьях, которые, оборачивая ветку, создают что-то вроде парника, то разжечь такую древесину будет непросто.
Лучше всего отломить сухие ветки со стоящего дерева или куста, ведь именно они являются самым нужным топливом в лесу, даже если земля совершенно сухая и уже несколько дней не было дождя.
2. Использование гниющей древесины
На древесину основное влияние оказывают два вида микроорганизмов: бактерии и грибки. Когда ветка отмирает, микроорганизмы начинаю разлагать ее. И чем дольше они ее разлагают, тем сильнее структура древесины начинает походить на пыль. Гнилая ветка имеет низкую ценность как топливо и будет лишь тлеть, а не поддерживать пламя. Конечно, есть исключения, например кора дерева, которая по мере гниения становится более волокнистой и лучше горит.
Поэтому при сборе древесины для костра, если тебе кажется, что палка слишком легкая для своих габаритов, попробуй ее сломать. Она должна расколоться с острыми краями, а не легко ломаться без характерного хруста.
3. Выбор неправильного метода розжига
Что может быть более трудоемким, чем попытки разжечь белую вату с помощью увеличительного стекла? Белые волокна отражают тепло, и разжечь огонь становится практически невозможно.
Хотя нет, есть еще один похожий по бесполезности метод — огниво из ферроцерия без использования волокнистого или пушистого трута. В таком случае можно часами сидеть и сыпать искрами на ветки, тщетно пытаясь разжечь хоть небольшое пламя.
Что касается спичек, то они легко раздуваются ветром, и ты можешь потратить весь коробок за пару минут, пытаясь разжечь костер.
Поэтому нужно понимать, что в разных ситуациях нужно выбирать разные методы розжига. Увеличительное стекло — для темных материалов, огниво — для ваты или подобного легковоспламеняющегося материала, спички — только в тех местах, где отсутствует ветер. Неплохо будет иметь с собой в рюкзаке вату, смоченную в вазелине, и таблетки для розжига, но лучше держать их в отдельной негорючей емкости.
И запомни, особенно если ты идешь в длительный поход: всегда дублируй средства для розжига. Также выбирай разнообразные средства. Спички, огниво и зажигалка не утяжелят твой рюкзак, зато ты будешь благодарен себе за эту предусмотрительность тогда, когда из-за сильно ветра не будешь вынужден ночевать в холоде.
4. Недостаточное количество трута
Трут — это сухой, легковоспламеняющийся материал, используемый для розжига основного топлива — древесины, угля или другого менее горючего. И лучше положить больше трута, чем меньше. В качестве него можно использовать опавшие листья, но только те, которые рассыпаются, если на них надавить, опавшую хвою коричневого цвета, сухое сено, а также кору с мертвого дерева. Труд должен быть сухим, но не гнилым, иначе он будет тлеть, а не гореть.
5. Плохой доступ кислорода
Многие люди просто сваливают ветки в кучу и пытаются разжечь их, удивляясь, почему они не загораются, ведь они положили так много трута. В таких случаях чаще всего оказывается, что трут так завален палками, что к нему практически не поступает кислород — топливо любого пламени.
Еще одна проблема — розжиг с неправильной стороны. Люди пытаются поджечь краешек ветки сверху или палку посередине. Если ты зажжешь костер сверху, то он будет гореть небольшим пламенем, будто свеча. Огонь стремится вверх, поэтому для быстрого розжига стоит сделать что-то вроде треугольника из веток — так, чтобы между ними было достаточно места для большого количества трута. В таком случая трут, разгораясь, охватит пламенем все ветки, после чего можно будет подбрасывать более крупные палки.
6. Упорные попытки безуспешного розжига
Часто можно видеть упорство или даже отчаянные попытки разжечь костер, когда люди бросают спичку за спичкой, пока коробок не опустеет, или сидят с долго горящей зажигалкой, обжигая себе пальцы, но у них ничего не получается. Конечно, похвальна позиция, что никогда нельзя сдаваться, но вместо бесплодных попыток лучше сменить тактику. Например, изменить форму костра на пирамидоподобную, чтобы под ветки влезло больше трута, добавить иной легковоспламеняющийся материал или перенести костер на другое место.
Стоит адаптироваться к окружающим условиям, а не пытаться упорно доказать себе или окружающим, что ты настолько суровый знаток навыков выживания, что можешь разжечь костер даже под водой.
Читайте также: