Почему на лодке трудно попасть в предмет, находящийся в воде невдалеке?

Потому что вы целитесь туда, где вам кажется, что предмет находится, а не туда, где он на самом деле. Виновата в этом в первую очередь преломление света на границе вода–воздух, а ещё и то, что лодка качается.

Разберём по порядку.

1. Свет в воде и в воздухе идёт по-разному

Свет в воздухе и в воде распространяется с разной скоростью. Когда луч света переходит из воды в воздух, он преломляется – то есть меняет направление.

Предмет лежит в воде, от него во все стороны идут лучи. Часть этих лучей выходит из воды в воздух и попадает вам в глаза. При выходе из воды:

• луч «загибается» в сторону от нормали (перпендикуляра к поверхности воды),

• в результате вы «видите» предмет выше и ближе к поверхности, чем он есть на самом деле.

То есть глаз и мозг строят воображаемое продолжение луча прямо, и получается, что предмет кажется смещённым.

2. Кажется, что предмет ближе к поверхности и немного в другом месте

Если смотреть на предмет под углом (а с лодки вы почти всегда смотрите под углом, а не строго вертикально вниз), преломление делает его видимое положение смещённым в сторону.

И получается такая картина:

• реальный предмет – в одной точке;

• видимый (кажущийся) предмет – в другой точке, ближе к вам и выше (мельче), чем в реальности.

Вы же целитесь по тому, что видите. А удар (палкой, багром, гарпуном, камнем и т.п.) приходится туда, где предмета нет.

Отсюда известное правило рыболовов с острогой и подводных охотников:
чтобы попасть в рыбу, нужно целиться ниже, чем вы её видите.

3. Почему это особенно заметно «невдалеке»

Когда предмет находится недалеко от лодки и не очень глубоко:

• лучи от него выходят к вам под большим углом к поверхности воды;

• при больших углах преломление сильнее заметно;

• следовательно, ошибка в видимом положении предмета становится значительной.

Чем дальше объект и чем ближе к вертикали направление взгляда, тем меньше различие между кажущимся и реальным положением.

Поэтому именно по «близкой» цели в воде попасть труднее всего – смещение кажется небольшим, но для точного попадания его уже достаточно.

4. Качка лодки добавляет проблем

Плюс ко всему лодка качаетcя:

• линия вашего прицеливания всё время меняется;

• угол зрения к поверхности воды постоянно немного иной;

• а значит, и кажущееся положение предмета тоже чуть-чуть «плавает».

Вы пытаетесь совместить руку, оружие или палку с видимым положением цели, но пока замахиваетесь или стреляете, и лодка, и «видимая» цель уже сместились.

Итого: на лодке трудно попасть в предмет в воде рядом с ней потому, что:

1. Свет, выходя из воды в воздух, преломляется, и предмет кажется не там, где он реально находится.

2. При небольшом расстоянии и малой глубине ошибка из-за преломления особенно велика.

3. Качка лодки постоянно меняет ваш угол зрения и добавляет ещё больше неточности.

Вы целитесь по иллюзии, созданной оптикой и движением лодки, а не по реальному положению предмета – вот и промахи.