Самый долгий закат

Сколько будет длиться самый долгий закат, который можно наблюдать за рулём автомобиля, если ехать по асфальтированным дорогам, не нарушая правил?

— Майкл Берг

Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны разъяснить, что имеется в виду под «закатом».

Это закат:

А вот это не закат:

По условиям нашего вопроса, и это не закат:

И это также не закат:

Это определенно не закат:

И что бы ни случилось здесь, это не будет закатом:

Закат начинается в тот миг, когда солнце касается горизонта, и заканчивается с его полным исчезновением. Если солнце лишь начало заходить за горизонт, а потом поднялось обратно, то такой закат будет дисквалифицирован.

Чтобы закат засчитывался, солнце должно заходить за идеальный горизонт, а не просто за ближайший холм. Это не закат, хотя им и кажется:

Причиной, по которой это не может считаться закатом, является тот факт, что вы могли бы его вызвать, просто используя произвольные препятствия, например, прячась за скалой.

Для справки: следует принимать во внимание преломление света. Земная атмосфера изменяет траекторию распространения света, поэтому когда нам кажется, что солнце касается горизонта, на самом деле оно уже ниже примерно на диаметр солнечного диска. Обычно этот эффект учитывают в расчетах, так что и я учёл.

На экваторе в марте и сентябре закат длится чуть больше двух минут. Ближе к полюсам, например в Лондоне, он может длиться где-то 200-300 секунд. Наиболее короткие закаты весной и осенью (когда солнце находится над экватором), во время равноденствий, а самые длинные — во время солнцестояний, летом и зимой

Если вы в самом начале марта встанете на Южном полюсе, солнце будет находиться в небе весь день, делая полный круг над горизонтом. Изредка, где-то 21 марта, оно всё же краешком уходит за горизонт, и это будет единственный закат в году. Зато он занимает 38-40 часов, за такое время солнце делает больше полного круга вокруг горизонта.

Но вопрос Майкла был задан очень хитро. Он спросил, как долго можно наблюдать закат, пока едешь по асфальтированной дороге. Да, есть дорога, которая ведёт к исследовательской станции на Южном полюсе, но она не асфальтированная, она сделана из утрамбованного снега. Ни на одном полюсе вы не найдете мощёную дорогу.

Ближайшая дорога, которая действительно подходит под определение — главная дорога Лонгйира^[1]↲Лонгйир↳ на архипелаге Шпицберген, Норвегия. (Конец взлетной полосы в Лонгйире чуть ближе к цели, хотя вы можете попасть в беду, выехав туда.)

Фактически, Лонгйир ближе к Северному полюсу, чем антарктическая станция Мак-Мёрдо^[2]↲Мак-Мёрдо↳ — к Южному. Далее на север есть ещё много военных, научных и рыболовных баз, но дорог там немного: только полевые аэродромы, полосы которых обычно сделаны из гравия и снега.

Вы можете пошататься по Лонгйиру, заодно сфотографируйтесь с дорожным знаком «Осторожно, на дорогу может выбежать белый медведь». Самый длинный закат, который вы сможете наблюдать, будет длиться без пары минут час. Без разницы, будете вы ездить или стоять на месте: городок не достаточно велик, чтобы ваши перемещения по нему на что-то повлияли.

Но если вы слегка сдвинетесь на юг, может получиться даже лучше.

Если вы выедете из тропиков и будете оставаться на мощёной дороге, самая северная точка, куда вы сможете добраться — конец европейского маршрута E69, ведущего в Норвегию. Там множество дорог вдоль и поперек пересекает север Скандинавии, так что это хорошее место для старта. Но по какой дороге нам ехать?

Интуитивно кажется, что мы хотим быть как можно севернее. Чем ближе мы к полюсу, тем будет проще не отстать от солнца.

К сожалению, оказывается, что держаться солнца — плохая стратегия. Даже в высоких широтах Норвегии оно движется слишком быстро. В конце E69 — самой дальней точки, до которой можно добраться от экватора по мощеным дорогам — вам всё ещё придется ехать примерно на половине скорости звука, чтобы успеть за солнцем. (Кстати, E69 ведет с севера на юг, а не с запада на восток, так что вы точно заедете в Баренцево море.)

К счастью, есть подход получше.

Когда солнце находится около горизонта в северной Норвегии, терминатор^[3]↲Терминатор↳ (линия раздела дня и ночи) движется по земле вот так:

Не путать с Терминатором, который движется по земле вот так:

Стратегия получения длинного заката проста: дождитесь времени, когда терминатор будет почти доставать до вашей позиции. Садитесь в машину, пока терминатор вас не настиг, и езжайте на север, чтобы как можно дольше оставаться впереди него (в зависимости от расположения дорог в вашей местности), затем сделайте полицейский разворот и возвращайтесь достаточно быстро, чтобы проехать мимо него и скрыться под покровом темноты. (Эта инструкция также актуальна для ухода от другого Терминатора.)

Удивительно, но эта стратегия везде в пределах арктического полярного круга работает практически одинаково, и таким образом можно получить длинный закат, двигаясь по многим дорогам Финляндии и Норвегии. Я поискал маршруты для длинных закатов, используя PyEphem и несколько GPS-карт норвежских дорог. И обнаружил, что при достаточно большом выборе маршрутов и скоростей движения, самый длинный закат раз за разом получался около 95 минут — примерно на 40 минут длиннее, чем если просто сидеть на Шпицбергене.

Но если вы правда застряли на Шпицбергене и хотите сделать закат или рассвет чуть длиннее, вы всегда можете попробовать вращаться против часовой стрелки. И пусть это добавит лишь неизмеримо малую часть наносекунды. Но ведь намного важнее, с кем вы застряли…

…возможно, это того стоило.