Автостопом по науке

70 фактов из истории великих открытий

Серия «Популярная философия с иллюстрациями»

Дизайн серии Дмитрия Агапонова

В оформлении издания использованы иллюстрации из архива Shutterstock.

© Манузина А., 2021

© Паевский А., 2021

© Мищенко Е., 2021

© Фарукшин Н., 2021

© Покровский В., 2021

© Космарский А., 2021

© Барановская В., 2021

© Издательство АСТ, 2021

* * *

Предисловие

Однажды знакомый первоклассник нашего коллеги и читателя пришел из школы и сказал: «Наш учитель такой хитрый! Оказывается, он знал ответы на все вопросы урока!»

Мы – научные журналисты – тоже хитрые и знаем решения многих задач, но не всех. Нам повезло, что самое интересное о современном мире и событиях прошлого мы узнаем, описываем и делимся с вами.

Так и родилась эта книга. Из множества невероятных научных фактов были выбраны 70, возможно, самых захватывающих. Здесь есть все: безумные изобретения и удивительные открытия, опасные путешествия, детективные и скандальные истории, немыслимые приключения, ошибки и разочарования, а также вопросы, которые задавали себе люди задолго до нас. И люди эти были, поверьте, замечательные. Упертые, любопытные, увлеченные, всегда идущие вперед.

Как и мы с вами.

Главный редактор Indicator.Ru Николай Подорванюк выражает благодарность авторам – Алёне Манузиной, Екатерине Мищенко, Виктории Барановской, Владимиру Покровскому, Анастасии Ковалевой и Артёму Космарскому; автору и научному редактору Алексею Паевскому; бессменному редактору Наилю Фарукшину и заместителю главного редактора Яне Хлюстовой, без которых появление этой книги было бы невозможным, а также Сергею Рябчуку, пресс-секретарю Дирекции научно-технических программ Министерства науки и высшего образования РФ, – автору предисловия и нашему читателю. И, конечно, спасибо коллегам из издательства АСТ за помощь в работе над текстом.

1

Начало большого пути

2 октября 1836 года в британский порт Фалмут вошёл корабль, на котором из пятилетнего плавания вернулся молодой человек. В этот день закончилось кругосветное путешествие и начался путь в большой науке одного из самых влиятельных учёных человечества – Чарльза Дарвина.

«Путешествие доставило мне слишком глубокое наслаждение, чтобы я не посоветовал каждому натуралисту – хотя он не должен рассчитывать, что и ему посчастливится иметь таких же хороших спутников, каких имел я, – использовать все возможности и отправиться в путешествие по суше, если это возможно, а не то пуститься и в дальнее плавание», – описывал Дарвин свои впечатления от путешествия.

Однако для того, чтобы оно состоялось, Дарвину пришлось преодолеть немало препятствий, в том числе и непонимание со стороны окружающих: отца и учителей. С детства любивший природу и увлекавшийся коллекционированием, Чарльз неохотно ходил в школу, где ему приходилось учить математику и языки. Отец, работавший врачом, хотел, чтобы сын пошёл по его стопам, однако медицина Дарвина не привлекла. То же произошло и с теологией, которую он начал изучать в Кембридже. Никакие занятия не могли отвлечь Дарвина от наблюдений за природой, собирания насекомых, охоты и рыбалки. Однако обучение в Кембридже оказалось для Дарвина очень важным: ботанику там преподавал Джон Генслоу, поощрявший увлечение Чарльза и ставший на многие годы его наставником и другом. Именно благодаря Генслоу Дарвину удалось попасть в кругосветное путешествие: он рекомендовал своего ученика в качестве натуралиста капитану Роберту Фицрою, планировавшему масштабную экспедицию.

В декабре 1831 года корабль «Бигль» отправился в плавание, основной целью которого было собрать информацию об очертании берегов Южной Америки и составить карты побережья.

В декабре 1831 года корабль «Бигль» (см. раздел «Иллюстрации») отправился в плавание, основной целью которого было собрать информацию об очертании берегов Южной Америки и составить карты побережья. Иметь в команде натуралиста было желанием капитана. Распорядок в путешествии позволял Дарвину довольно много времени проводить на суше, изучая прибрежные районы, и даже отправляться в глубь континентов.

Маршрут стартовавшей в Великобритании экспедиции пролегал через Атлантический океан (с остановкой на островах Зелёного Мыса) к берегам Южной Америки, вдоль них на юг, через Магелланов пролив, на север, вдоль берегов Чили и Перу к Галапагосским островам. Далее «Бигль» пересёк Тихий и Индийский океаны с остановками в Новой Зеландии, в нескольких местах Австралии, на Кокосовых островах и Маврикии, обогнул мыс Доброй Надежды и после захода в бразильский порт Баия направился к родным берегам.

Плавание заняло почти пять лет, и за это время Дарвин успел посетить десятки городов, описать рельеф, геологические особенности, флору и фауну, коренное население увиденных мест. Внимательному изучению подвергалось всё, что попадало в поле зрения учёного: морские обитатели и скалы островов Зелёного Мыса, ископаемые останки животных в Патагонии и население Огненной Земли, эндемики Фолклендских островов, Австралии и острова Святой Елены, действующие вулканы Чилийского архипелага, Эль-Ниньо, животные и растения Кокосовых островов.

Наибольшее значение для эволюционной теории имели наблюдения, сделанные на Галапагосах. За месяц с небольшим, что «Бигль» провёл у берегов архипелага, Дарвин изучил местную флору и фауну и особенно отметил разнообразие форм и размеров клювов галапагосских вьюрков. Этот хрестоматийный пример изменчивости послужил основой для размышлений учёного о причинах разнообразия живых организмов.

Наибольшее значение для эволюционной теории имели наблюдения, сделанные на Галапагосах. За месяц с небольшим, что «Бигль» провёл у берегов архипелага, Дарвин изучил местную флору и фауну.

Первым результатом плавания стала книга «Путешествие натуралиста вокруг света на корабле “Бигль”», вышедшая в 1839 году и имевшая значительный успех. Наблюдения, сделанные во время путешествия, также легли в основу главного труда Дарвина «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятных рас в борьбе за жизнь», содержащего основные положения теории эволюции. Немного книг получало так много отзывов и рождало столько споров. Обсуждение её превратилось в продолжающуюся и сейчас полемику между сторонниками эволюционизма и креационизма, а в более широком (и символическом) плане – между наукой и религией.

Алёна Манузина

2

Самый первый астероид

Обычно первое января не самое благодатное время для научных открытий. По крайней мере, с тех пор, как установилась традиция отмечать Новый год именно в этот день. Тем не менее одно из самых важных наблюдательных открытий в астрономии XIX века случилось не просто первого января, а в первый же вечер нового века.

Впрочем, история этого открытия началась еще в 1766 году, когда немецкий физик и математик Иоганн Даниэль Тициус предложил правило, которому вроде бы подчинялись расстояния планет Солнечной системы до Солнца. Шесть лет спустя Иоганн Боде доработал и популяризировал его, и еще через девять лет оно получило широкую известность, потому что открытый Уильямом Гершелем в 1781 году Уран прекрасно вписался в правило. И вот тут началось самое интересное.

Правило Тициуса – Боде прекрасно описывало все существующие планеты, но оставляло место еще для одной – на расстоянии около 2,8 астрономических единиц от Солнца, между Марсом и Юпитером. Астрономы принялись за охоту. В 1800 году была даже создана группа из 24 астрономов «Небесная стража», которую возглавил немецкий венгр Франц фон Цах. Они ежедневно прочесывали небо в мощнейшие телескопы того времени, но удача улыбнулась не им.

Правило Тициуса – Боде прекрасно описывало все существующие планеты, но оставляло место еще для одной – на расстоянии около 2,8 астрономических единиц от Солнца, между Марсом и Юпитером.

В Палермской обсерватории работал член священнического ордена театинцев Джузеппе Пиацци, астроном с богословским образованием. И он не искал новую планету, он собирался наблюдать 87-ю звезду из каталога зодиакальных звезд Лакайля. Но увидел, что рядом с ней есть другая звездочка, которую Пиацци вообще изначально принял за комету. Это случилось вечером 1 января 1801 года.

В среде астрономов началось бурное оживление: новая планета найдена! Пиацци немедленно включили в «Небесную стражу». Правда, на окончательное подтверждение открытия ушел ровно год. Пиацци рассказал об открытии еще в январе своему другу Боде, публикация случилась только в сентябре. Кстати, пришлось подключить и знаменитого впоследствии Карла Гаусса. 24-летний математик специально для случая с Церерой Фердинанда (так назвал свою планету Пиацци в честь короля Сицилии Фердинанда III) разработал универсальный метод расчета орбиты небесного тела всего по трем наблюдениям. 31 декабря 1801 года Франц фон Цах и другой будущий известный охотник за астероидами Генрих Ольберс окончательно подтвердили открытие.

Вопрос закрыт? Ничего подобного. «Небесная стража» в лице Ольберса уже в марте 1802 года открыла еще одну планету – Палладу. Там же, в той же «лакуне Тициуса – Боде». Да и стало понятно, что планетки, очевидно, очень маленькие: в телескоп они были видны как звезды, в отличие от туманных пятен комет или дисков планет. По просьбе Гершеля его друг, английский композитор Чарльз Берни, придумал новый термин – астероид (то есть «похожий на звезды»).

Так появился новый тип небесного тела. Впрочем, вопрос, можно ли называть Цереру астероидом, снова дискутируется. Дело в том, что в 2006 году Международный астрономический союз лишил Плутон статуса планеты, введя новый термин «карликовая планета». Такими считаются небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца, имеющие достаточную массу для того, чтобы стать шаром, но недостаточную для того, чтобы расчистить окрестности своей орбиты от других небесных тел. Но не только Плутон стал карликовой планетой. Такой «титул» получила и Церера (достаточно быстро добавление «Фердинанда» отпало, немецкое название «Гера» – тоже, и только в Греции ее называют Деметрой).

Впрочем, судя по всему, астероидом называть ее можно. А вот малой планетой, как именуют астероиды в Международном астрономическом союзе, уже нет.

Изучение Цереры космическим аппаратом Dawn позволило на несколько порядков увеличить количество наших знаний о самом первом астероиде. Но это уже совсем другая история.

Алексей Паевский

3

«Это было как получить сигнал SOS из открытого космоса»

Вашое, первая представительница шимпанзе, которая обучилась языку жестов, родилась в Западной Африке и была поймана солдатами ВВС в 1965 году. Шимпанзенка выращивали в Неваде, и кличка была дана в честь названия его новой родины. В 1967 году Аллен и Беатрис Гарднер, видя, что попытки других ученых «разговорить» приматов и заставить их воспроизводить звуки человеческой речи из-за различий в строении голосовых связок не увенчались успехом, решили выбрать другой путь – научить шимпанзе языку жестов, так как обезьяны используют жесты, общаясь между собой в природе.

Детеныша решили растить в условиях, максимально приближенных к тем, в которых мы воспитываем детей: его часто одевали, сажали за обеденный стол вместе с семьей, выпускали гулять, иногда возили на машине. Вашое выделили собственный трейлер 8 х 24 метра, с жилым пространством и местом для приготовления пищи. Внутри трейлера была мебель (в том числе кровать с постельным бельем) и даже холодильник.

За первые пару лет исследования Гарднеры осознали, в чем была ошибка предыдущих экспериментов: обезьяны не усваивали жесты, когда их специально пытались научить, но наблюдали за тем, как в их семье происходит коммуникация. Постепенно отказавшись от системы наград и поощрений, ученые применили самый действенный метод изучения новых языков: поместили юную шимпанзе в языковую среду, полностью перейдя в общении с ней и при ней на язык жестов.

Например, чистя зубы рядом с шимпанзе, они показывали друг другу знак «зубная щетка». Вашое не реагировала на это, но, как оказалось, наблюдала и запоминала.

За первые пару лет исследования Гарднеры осознали, в чем была ошибка предыдущих экспериментов: обезьяны не усваивали жесты, когда их специально пытались научить, но наблюдали за тем, как в их семье происходит коммуникация.

И вот однажды, увидев лебедя в парке, она показала знаки «птица» и «вода». По словам гарвардского психолога Роджера Брауна, это было подобно получению сигнала SOS из открытого космоса.

В целом Вашое выучила 350 слов, что почти в 12 раз превосходит лексикон Эллочки-людоедки, плода сатирических фантазий Ильфа и Петрова (и даже лексикон людоедов выдуманного ими же племени мумбо-юмбо). Кроме того, она, как и затем ее соседки, сама создавала словосочетания, описывая предметы, точного названия которых не знала. Так, термос они назвали «металлическая кружка пить».

Когда Вашое исполнилось 5 лет, Гарднеры решили уделить больше внимания другим своим исследованиям, и шимпанзе перевезли в Институт изучения приматов в Оклахоме.

Вашое не только общалась с людьми с помощью жестового языка, но и учила других обезьян (и своего приемного сына) разговаривать на нем. Когда к ней приходили новые экспериментаторы, она смущала их тем, что специально замедляла темп речи, чтобы им все было понятно.

Шимпанзе продемонстрировала и способность к сопереживанию: когда одна из исследователей долго отсутствовала, обезьяна скучала по ней. По возвращении Кэт (так звали женщину) извинилась и решила сообщить Вашое правду: у нее были неудачные роды, после чего ребенок умер. Шимпанзе, которая на тот момент сама потеряла двоих детенышей (один погиб от врожденного дефекта сердечно-сосудистой системы, другой – от инфекции), посмотрела на Кэт, затем вниз, а потом показала знак «плакать» и начертила пальцем след слезы на щеке (хотя сами шимпанзе не плачут).

Свое время шимпанзе часто проводила за игрой в куклы, чисткой зубов и рисованием. На вопрос, кого она видит в зеркале, она отвечала: «Себя, Вашое».

Последние 27 лет она прожила в Университете Вашингтона, где и умерла в возрасте 42 лет. Отзывчивость Вашое и других шимпанзе, с которыми позднее работали ученые, вдохновила создателей фонда Great Ape Project, который призывает к законодательному закреплению и защите прав высших нечеловеческих обезьян (шимпанзе, горилл и орангутанов).

Екатерина Мищенко

4

Француз, влюбленный в Египет

1 ноября 1850 года французский археолог и египтолог Огюст Мариэтт обнаружил некрополь Серапеум в Саккаре. Одна находка погребальных катакомб сделала Мариэтта в 30 лет всемирно известным ученым, его именем пестрели газеты. Однако за стремительным успехом стоит большая история.

Началась она в 1842 году, после смерти Нестора Л’Ота, художника, участвовавшего в экспедициях французского египтолога Жана-Франсуа Шампольона и зарисовавшего, среди прочего, перевозку одного из «петербургских» сфинксов. Разбирать бумаги художника досталось его двоюродному брату – 21-летнему Огюсту Мариэтту.

Заметки и рисунки Л’Ота настолько поразили Мариэтта, что тот тут же «заболел» Египтом: «Египетская утка – опасное животное. Она примет вас благосклонно, но, если вы запросто поддадитесь ее невинному виду, вы пропали: удар клювом – она прививает вам свой яд, и вот вы уже египтолог на всю жизнь».

Так, новоиспеченный египтолог начал проводить все свое свободное время в музее, за книгами и рисунками. Он самостоятельно изучал египетский язык, что было очень непросто в то время, когда египтология как наука только зарождалась и трудов, посвященных истории и языку Древнего Египта, было мало. Вскоре он взялся составить каталог египетских экспонатов музея в своем родном городе, Булони. Результат этой работы привлек внимание нескольких известных ученых и помог Мариэтту получить скромную должность в Лувре. Он переехал в Париж со своей семьей и, несмотря на более чем скромное финансовое положение, продолжил посвящать все свое время самообразованию. Это сослужило ему хорошую службу: после потери места в музее Мариэтту удалось получить от Министерства народного образования шесть тысяч франков на экспедицию в Египет.

Мода на все египетское привела к тому, что не только ученые, но и авантюристы всех мастей устремились в Египет, надеясь захватить побольше древностей и подороже продать их в Европе.

Предполагалось, что основная часть денег пойдет на покупку манускриптов для пополнения коллекций французских музеев. Мода на все египетское привела к тому, что не только ученые, но и авантюристы всех мастей устремились в Египет, надеясь захватить побольше древностей и подороже продать их в Европе. Им помогали и местные жители: «египетская лихорадка» умножила количество людей, готовых ради наживы растащить по камешку древние памятники.

Прибыв в Египет, Мариэтт понял, что выполнить задание будет не так просто – продаже манускриптов из коптских монастырей препятствовал, хоть и не в открытую, патриарх. Потратив время и ничего не добившись, Мариэтт принял довольно рискованное решение – махнуть рукой на манускрипты и на имеющиеся деньги собрать маленькую экспедицию к памятникам, к которым он так мечтал прикоснуться.

Так Мариэтт отправился в Саккару неподалеку от Каира. Уже через несколько дней ему удалось найти занесенную песком статую сфинкса. «…Я в тот же момент забыл о своем поручении. Я позабыл о патриархе, монастырях, коптских и древнесирийских манускриптах… Итак, на восходе солнца первого ноября 1850 года, самом прекрасном, который я когда-либо видел в Египте, около тридцати рабочих под моим руководством оказались у сфинкса, который произвел на меня столь полное впечатление».

Продолжение раскопок показало, что эти сфинксы являются частью погребального комплекса – Серапеума. Он был местом захоронения священных быков Аписов, считавшихся воплощением бога Птаха и особенно почитавшихся в районе Мемфиса. Апис имел собственный храм, а для погребения быков, символизирующих его, выстраивали специальные сооружения. Слово «Серапеум» происходит от имени эллинистического бога Сераписа, сочетающего в себе черты Осириса и Аписа.

После Серапеума Мариэтт сделал еще немало значительных открытий, провел раскопки в Карнаке, Мемфисе, Гизе, Дейр-эль-Бахри. К его находкам относятся храм в Эдфу и храм Сети I, сокровища царицы Аахотеп, мастаба Ти вблизи Серапеума, храм в Дендере. Благодаря Мариэтту от песка очистили Большого сфинкса. Однако не меньшим его достижением можно считать то, что ему удалось изменить отношение европейцев и египтян к наследию этой страны. Благодаря его усилиям появилась Служба древностей Египта, призванная защищать места раскопок и препятствовать расхищению культурных ценностей. По инициативе Мариэтта в Каире был создан Египетский музей. Все эти действия были направлены на сохранение древних артефактов и препятствование их вывозу из Египта.

Долгие годы Мариэтт боролся с безденежьем, научными противниками и даже собственной известностью за возможность продолжать раскопки и исследования и издавать основанные на них работы. Отказываясь от спокойных и прибыльных мест, которые ему предлагали во Франции, Мариэтт до конца жизни остался в Египте, который он так полюбил. Саркофаг, в котором он был похоронен, находится сейчас под его памятником во дворе Египетского музея.

Алёна Манузина

5

Воздушные почтальоны

В ноябре 1870 года была открыта официальная линия голубиной почты между Туром и Парижем.

Почтовых голубей использовали как минимум с «потопных» времен (Ной послал голубя на поиски земли, и тот вернулся с доброй вестью – оливковой ветвью). Древние греки использовали голубиную почту, чтобы сообщать о результатах Олимпийских игр. А сейчас «олимпиады» проводятся для самих почтовых голубей: они соревнуются в скорости и дальности полета. Голубиную почту применяли почти во всем мире – и в Европе, и в Латинской Америке, и в Азии, во многих странах.

Чаще всего к услугам почтовых голубей прибегали в военное время: в отличие от проводов эту «линию связи» достаточно трудно нарушить. Даже ястребы, которых использовали для борьбы с голубями, оказывались не очень эффективны, так как они не могли отличить почтового голубя от обычной птицы.

Самая известная история, связанная с использованием почтовых голубей, произошла в начале XIX века. Шла война с Наполеоном, семья финансистов Ротшильдов богатела на кредитах воюющим странам. Однако одна блестящая операция сделала для их состояния больше, чем годы успешных сделок. Вернувшийся с Эльбы Наполеон немало напугал как политиков, так и финансистов Европы. Удастся ли ему победить союзников? Ждать ли еще одной смены власти? Судьба этой кампании решалась на поле близ Ватерлоо, и знать результат этой битвы было очень важно. Агенты братьев Натана и Джеймса Ротшильдов были по обе стороны сражения. Как только стало очевидно, что Наполеон потерпел поражение, в Англию был отправлен почтовый голубь с шифрованным сообщением. Натан, воспользовавшись тем, что сведения попали к нему раньше, чем к другим игрокам на бирже и даже военным из министерства, начал продавать свои акции, делая вид, что французы победили и Англии придется продолжить разорительную войну. Остальные последовали его примеру, акции упали в цене, и их по дешевке скупили агенты Ротшильдов. Так за один день семья разбогатела на много миллионов фунтов. Вот уж точно, «кто владеет информацией, тот владеет миром»!

Голуби были незаменимы для обмена сообщениями с осажденным городом. Широко применялись они и во время осады Парижа в ходе Франко-прусской войны. Необходимость поддерживать связь между осажденным городом и основной территорией страны привела к поискам способа передавать сообщения. Им стала голубиная почта. Основным пунктом связи стал город Тур: там устроили специальный пункт приема и расшифровки сообщений. Путь от Парижа до Тура, более двухсот километров, голубь преодолевал за четыре часа.

Масса письма, которое может нести голубь, сильно ограничена его физическими возможностями, поэтому люди пытались использовать для писем максимально легкие материалы. Сообщения записывали на тонкой бумаге и в кожаном мешочке или металлической трубочке прикрепляли к лапке или перьям голубя. Позднее, с развитием фотографии, стали использовать микрокопии распечатанных сообщений. Большие листы, покрытые текстом, превращались в небольшую «голубеграмму», которую расшифровывали с помощью проектора.

В основе работы голубиной почты лежит способность голубей необыкновенно быстро и надежно прокладывать дорогу к своему гнезду – хоуминг. Увезенный на автомобиле, мотоцикле, воздушном шаре, голубь неизменно возвращается домой. Предположений о том, как голуби находят дорогу к своему гнезду, существует немало, разной степени научности: от ориентации по магнитному полю до наблюдения за положением солнца и запахами. Общепризнанного объяснения, по всей видимости, пока не найдено.

Чтобы голубь исправно выполнял задачи, которые на него возлагает человек, его необходимо тренировать. В течение первого года жизни наиболее сообразительных голубей начинают понемногу увозить от дома и отпускать. Гарантией возвращения в гнездо для голубей служит партнер – одинокий голубь может завести «семью» в другом месте и не вернуться. Верность своей паре эти птицы сохраняют всю жизнь.

Алёна Манузина

6

Поверить, если очень хочется

21 ноября 1912 года в газете «Манчестер Гардиан» вышла статья, в которой рассказывалось о сделанной в Англии удивительной находке – черепе неизвестного ранее предка человека. Так началась история одной из самых громких научных мистификаций XX века, так называемого Пилтдаунского человека.

В 1911–1912 годах в гравийном карьере в деревне Пилтдаун (Восточный Сассекс) археолог-любитель Чарльз Доусон сделал несколько интересных находок. О них он сообщил своему другу, хранителю отдела геологии Британского музея Смиту Вудворду, и вместе они нашли фрагменты черепа, челюсть, окаменевшие останки животных и орудия труда. Вудворд сделал реконструкцию черепа, полагая, что его фрагменты принадлежали одному человеку – неизвестного ранее вида. Вскоре в газете «Манчестер Гардиан» вышла статья, посвященная этому открытию.

В ней говорилось, что, как считают ученые, доисторический человек жил в эпоху палеолита, то есть находка представляет собой самые древние человеческие останки, найденные на тот момент на территории Британии. Сообщалось, что они будут представлены на собрании одного из научных обществ в следующем месяце. «Нет никаких сомнений в их подлинности», – заключает автор статьи.

В середине декабря состоялось заседание Лондонского геологического общества, на котором Доусон и Вудворд выступили с докладами. Останки были представлены как принадлежащие промежуточному звену между обезьяной и человеком (Вудворд назвал новый вид в честь Доусона – Eoanthropus dawsoni). Долгое время ученые не могли найти свидетельства существования такого звена, что являлось причиной нападок со стороны креационистов и всех противников эволюционной теории. Не это ли привело к тому, что, несмотря на обнаруженные нестыковки и высказанные сомнения, большинство ученых поддержали выводы Вудворда? «Никаких лабораторных исследований не проводилось. Иначе ученые заметили бы, что останки окрашены, а зубы подпилены на скорую руку. Это точно не подлинная находка. Научное сообщество признало открытие, потому что очень хотело этого», – считает известный британский археолог Майлз Расселл, изучавший эту историю.

Пилтдаунский человек вызвал горячие споры, хотя его противники долгое время были в меньшинстве. Одним из направлений критики были различия между находками Доусона и другими известными останками древних людей. Считалось, что строение челюсти изменяется быстрее, чем объем черепа, однако у Пилтдаунского человека все наоборот: большая, развитая черепная коробка, но похожая на обезьянью челюсть.

Споры продолжались несколько десятилетий. Скептики высказывали свои сомнения в кругу друзей (некоторые из которых после этого переставали быть друзьями, как в случае «критика» Артура Кита, сделавшего собственную реконструкцию черепа, и «защитника» Элиота Смита), на конгрессах и конференциях, в статьях – от Times до Nature.

Пилтдаунский человек вызвал горячие споры, хотя его противники долгое время были в меньшинстве. Одним из направлений критики были различия между находками Доусона и другими известными останками древних людей.

Позиции критиков значительно усилились в конце 1940-х годов, после проведенного английским антропологом Кеннетом Окли фторного анализа. Он доказал, что находки состарены искусственно (хотя оценки возраста останков как «критиками», так и «защитниками» сильно разнятся). Это исследование повлекло за собой другие. Было установлено, что череп и челюсть принадлежат существам разных видов, что зубы были подточены, чтобы походить на человеческие, и всё состарено и окрашено.

«На протяжении нескольких десятилетий неуклюжее создание с человеческим черепом и обезьяньей челюстью было известно школьникам, подписчикам воскресного приложения и серьезным антропологам как «первый англичанин». Это был «пилтдаунский человек», и, как считалось, он жил от 750 до 950 тысяч лет назад. На прошлой неделе трое британских ученых, вооружившись методами современной химии, разоблачили Пилтдаунского человека» – так начинается посвященная опровержению мистификации статья в Times от 30 ноября 1953 года.

За несколько дней до этого, 21 ноября, в годовщину начала истории Пилтдаунского человека, Лондонский музей естествознания официально признал находки мистификацией. Сейчас это решение является общепризнанным.

В августе 2016 года были опубликованы результаты исследования палеоантрополога из Ливерпульского университета Изабель де Гроот. Она провела компьютерное сканирование и проанализировала ДНК останков Пилтдаунского человека. Автор исследования доказала, что кости обезьяны, орангутана, принадлежали одному и тому же животному и могли быть, например, куплены в лавке древностей. Кроме того, в некоторых местах кости покрыты специальной замазкой, что делает их более похожими на окаменелости. Исследовательница пришла к заключению, что подделку осуществил один человек – Чарльз Доусон (а не Вудворд или кто-то еще из причастных к находке людей, которых также подозревали в обмане).

Алёна Манузина

7

Последние люди на Луне

20 июля 1969 года американская космонавтика праздновала настоящий триумф: экспедиция Apollo 11 (см. раздел «Иллюстрации») успешно достигла Луны. США «отыгрались» за спутник и Гагарина. Впереди должно было быть еще 9 полетов и посадок на Луну. Apollo 12–15 должны были быть такими же, как и «11-й», Apollo 16–20 – более совершенной J-mission, с усовершенствованным лунным модулем и вездеходом-ровером для астронавтов.

Однако политическая цель уже была достигнута, поэтому Конгресс США уменьшил поддержку NASA, финансовую в том числе. И 4 января 1970 года отменили подготовку Apollo 20, а потом сократили еще две миссии. В итоге уже к 1971 году стало ясно, что Apollo 17 станет последним аппаратом, который отправится к Луне в обозримое время. Естественно, конкуренция за право быть астронавтами этого полета выросла.

Изначально к полету готовился Юджин Сернан. Он был пилотом лунного модуля Apollo 10, который облетел Луну, но не совершил посадку. Конечно, ему очень хотелось быть не только тем, на чьих плечах человечество добралось до поверхности Луны, но и самому ступить на поверхность спутника. Двое других кандидатов еще не летали в космос. Правда, 40-летний Джо Энгл, первоклассный летчик-испытатель, совершил три суборбитальных полета на экспериментальном ракетоплане X-15. Но как сравнить это с Луной? Тоже никогда не летавший в космос Роналд Эванс готовился стать пилотом командного модуля, который должен был ждать астронавтов на окололунной орбите.

20 июля 1969 года американская космонавтика праздновала настоящий триумф: экспедиция Apollo 11 успешно достигла Луны. США «отыгрались» за спутник и Гагарина. Впереди должно было быть еще 9 полетов и посадок на Луну.

Однако после того как стало ясно, что «17-й» станет последним, научное сообщество активно затребовало, чтобы хотя бы в этот экипаж был включен настоящий ученый. Такой в составе «лунной команды астронавтов» был, но еще не летал. Харрисон (Джек) Шмитт не только тренировался как пилот лунного модуля, но и готовил из астронавтов геологов, поскольку сам был профессиональным ученым. Под давлением «яйцеголовых» Энгла поменяли на Шмитта. Когда Энгл узнал о главной трагедии своей жизни, он сказал: «Когда такое случается, можно сделать одно из двух. Можно залечь на кровать и рыдать. А можно поддержать миссию и сделать ее лучшей в мире». Энгл выбрал второе. Но и Шмитт попал в команду не просто так. На пресс-конференции Шмитт сказал, что готов посоревноваться в искусстве пилотирования лунного модуля с любым из астронавтов, а Сернан поддержал его, заявив, что Шмитт «греб веслами изо всех сил, он заработал это и заслуживает этого».

7 декабря 1972 года, впервые в истории американской космонавтики ночью, Apollo 17 при помощи самой мощной ракеты Saturn 5 вышел на околоземную орбиту. Начался полет к Луне.

Дублирующим экипажем изначально должен был стать экипаж Apollo 15, успешно вернувшийся в 1971 году. Однако через несколько месяцев после возвращения грянул скандал: астронавты контрабандой протащили на Луну 398 конвертов с почтовыми марками и гашением «Первого дня», помимо 243 официальных конвертов, подготовленных USPS. Естественно, такие филателистические редкости стоили очень дорого. Видимо, Дэвид Скотт, Альфред Уорден и Джеймс Ирвин сочли, что несколько тысяч долларов (от 7 до 15) за каждый конверт не самая плохая компенсация за дальнейшее отстранение экипажа от полетов.

Новыми дублерами стали летавший и к Луне, и на Луну Джон Янг (потом он станет единственным в мире космонавтом, управлявшим четырьмя различными типами космических кораблей: кроме лунного и командного модулей, более раннего Gemini, он еще порулит и Space Shuttle), Стюарт Руса (Apollo 14) и Чарльз Дьюк (Apollo 16).

7 декабря 1972 года, впервые в истории американской космонавтики ночью, Apollo 17 при помощи самой мощной ракеты Saturn 5 вышел на околоземную орбиту. Начался полет к Луне, который длился почти четыре дня. 11 декабря лунный модуль Challenger мягко опустился на поверхность нашего спутника.

На Луне Сернан и Шмитт провели менее четырех дней. Три раза они подолгу работали вне лунного модуля, совершали сравнительно далекие поездки на лунном ровере. Суммарная продолжительность работы на поверхности Луны составила 22 часа. Астронавты проехали по Луне больше 35 километров и привезли с собой 110 килограммов грунта (в том числе и знаменитый оранжевый грунт, который состоял из маленьких шариков стекла с высоким содержанием титана – так называемый пирокластический выброс).

14 декабря лунный модуль стартовал к ожидавшему Сернана и Шмитта в командном модуле Эвансу. 19 декабря астронавты успешно приводнились в Тихом океане. С тех пор человечество не ступало на поверхность Луны, и когда это случится снова, до сих пор неизвестно.

Алексей Паевский

8

Дрейфуем на континентах

6 января 1912 года Альфред Вегенер выступил с докладом, содержащим положения теории континентального дрейфа.

В 1905 году выпускник берлинского Университета имени Фридриха Вильгельма, изучавший астрономию и метеорологию, Альфред Вегенер защитил диссертацию и получил степень доктора философии. После защиты он оставил астрономию как науку, в которой «в основном уже все разработано, и только особый математический талант и немного более совершенное техническое оснащение обсерваторий могут привести к новым научным достижениям».

Его работа в области метеорологии была продуктивной и привлекала внимание: для изучения верхних слоев атмосферы Вегенер и его коллеги не только запускали змеев, но и сами отправлялись в рискованные экспедиции на аэростатах. Одна из них стала рекордной по продолжительности – 52,5 часа.

Тот же интерес к метеорологии привел ученого и в Гренландию. В ходе первой экспедиции Вегенера путешественники поставили метеостанцию, откуда можно было запускать змеев и привязные аэростаты для изучения атмосферы. В Гренландии Вегенер исследовал полярное сияние. Причины его возникновения уже были известны, и теперь наблюдение за ним служило нуждам науки: его спектральный анализ позволял изучать верхние слои атмосферы, почти неизвестные на тот момент.

После возвращения Вегенер начал преподавать в Марбургском университете и издал несколько научных работ. В конце 1910 года произошло то, что побудило ученого заняться изучением геофизики. Из его писем: «Мой сосед по комнате, доктор Таке, получил к Рождеству большой настольный атлас Андрее. Мы часами с восхищением рассматривали его великолепные карты. И тут мне пришла в голову одна мысль. Пожалуйста, взгляните на карту мира: разве не совпадает по своим контурам восточный берег Южной Америки с западным берегом Африки настолько точно, что кажется, будто раньше они составляли единое целое? Это совпадение проявляется еще лучше, если посмотреть на карту глубин дна Атлантического океана и сравнивать между собой не современные границы континентов, а бровки крутых подводных уступов, обрывающихся к глубокому ложу океанов. Этой идеей я должен заняться».

Осенью 1911 года Вегенеру попалась работа, содержащая обоснование исторической связи между Африкой и Южной Америкой с точки зрения палеонтологии. Свои размышления на тему прошлого континентов и их движения Вегенер (который к тому моменту не опубликовал ни одной научной статьи) представил в виде доклада Германской геологической ассоциации 6 января 1912 года. «Выступление одного человека против всего мира», как его описали на сайте Института полярных и морских исследований, носящего сейчас имя Вегенера.

В ходе первой экспедиции Вегенера путешественники поставили метеостанцию, откуда можно было запускать змеев и привязные аэростаты для изучения атмосферы. В Гренландии Вегенер исследовал полярное сияние.

Конечно, он был не первым, кто заметил, как похожи между собой очертания Африки и Южной Америки. В XVI веке это отметил фламандский картограф, автор первого географического атласа современного типа Абрахам Ортелс и в качестве объяснения предположил, что континенты могут передвигаться: «Следы разделения проявляются, если взглянуть на карту мира и сравнить очертания трех континентов». Имеются в виду атлантические побережья Евразии, Африки и Северной и Южной Америки. На то же сходство обращали внимание философ Фрэнсис Бэкон, теолог Теодор Лилиенталь, географ и натуралист Александр фон Гумбольдт, допускал подобное и Михаил Ломоносов. Попадались и довольно интересные теории. Французский географ Антонио Снидер-Пеллегрини полагал, что трещина, проходящая по дну Атлантического океана, является местом, где выходили на поверхность вулканические газы, что привело к сжатию Земли. Воды океанов обрушились на материки – и вот он, Всемирный потоп. А британский астроном Джордж Говард Дарвин (второй сын великого Чарлза Дарвина) высказал идею о том, что впадина Тихого океана и разломы коры – это следствие отделения от Земли ее спутника, Луны.

И вот Альфред Вегенер стал тем, кто представил предположения о возможности движения континентов в форме более-менее обоснованной и цельной теории (оставив в стороне потоп и Луну). Он впервые использовал и сам термин «континентальный дрейф». В работе 1915 года «Происхождение континентов и океанов» и ее переизданиях в течение 1920-х годов он собрал вместе обоснования своей теории из различных областей науки. Придя к своим заключениям практически самостоятельно, Вегенер позднее отмечал вклад многих исследователей в изучение движения континентов. Исследователь доказывал, что когда-то материки образовывали суперконтинент Пангею, которая затем делилась и дробилась. Обоснованием этому служили в том числе сходства флоры и фауны (и их ископаемых останков) Европы и Америки. Движение материков он объяснял вращением Земли, а также притяжением Солнца и Луны. Сближение массивов суши, например Европы и Африки, столкновение Декана и Азии послужило причиной возникновения горных массивов в этих областях.

В работе 1915 года «Происхождение континентов и океанов» и ее переизданиях в течение 1920-х годов Альфред Вегенер собрал вместе обоснования своей теории из различных областей науки.

Гипотеза Вегенера не только не нашла понимания, но и вызвала волну возмущения и обвинения в «фантастичности и дилетантизме». В чем-то критики были правы: представленная тогда теория не объясняла механизмы движения континентов, кроме того, Вегенер значительно переоценивал скорость движения материков (в сто раз – 250 см вместо принятых сегодня 2,5 см в год). Другие возражения и общее восприятие идей были менее обоснованы: их причиной стали недопонимания (в том числе из-за необходимости перевода) и неприятие самого ученого (что понимает метеоролог в геофизике?).

Пока шли обсуждения и споры, Вегенер воевал на полях Первой мировой, вернувшись, заинтересовался палеоклиматологией, стал преподавать в Грацском университете и предпринял еще две экспедиции в Гренландию. Во время одной из них, при переходе от одной станции к другой, исследователь погиб.

Прошло еще немало лет, прежде чем теория Вегенера получила подтверждение и развитие. С 1950-х годов начинались исследования мантии Земли, перемещения масс вещества внутри нее и изучение магнитных аномалий вдоль океанических хребтов. Новые открытия в геологии, новые данные подтверждали предположения Вегенера и его единомышленников. Теория движения литосферных плит, или мобилизм, получила-таки всеобщее признание.

Алёна Манузина

9

По пути на Юг

В начале XX века для людей, жаждущих свершений, на карте мира оставалось не так много белых пятен. Эпоха Великих географических открытий была позади, хотя непокоренными оставалось немало горных вершин и четыре «полюса» (Северный, Южный, Джомолунгма и Бездна Челленджера). На одно из таких белых пятен, Антарктиду, и обратил свое внимание наш герой – Эрнест Шеклтон.

Выросший в небогатой англо-ирландской семье и рано решивший стать моряком, Шеклтон не мог позволить себе профессиональное образование, поэтому его учеба шла одновременно со службой матросом на кораблях нескольких торговых и пассажирских компаний. Благодаря случайному знакомству (после неудачной попытки пройти по конкурсу) он попал в команду, набранную для Британской антарктической экспедиции, которой командовал 33-летний Роберт Скотт.

Экспедиция была организована Королевским географическим обществом и Лондонским королевским обществом и имела большую научную программу. Из-за нее Скотта даже не хотели признавать руководителем экспедиции: ее должен был возглавить ученый, профессор геологии Джон Грегори. После того как Скотт все-таки получил право руководить экспедицией, профессор отказался участвовать, заявив, что «научная работа не может быть подчинена морскому приключению». Построенный специально для экспедиции корабль получил название Discovery, как и один из кораблей Джеймса Кука, первого пересекшего Южный полярный круг.

Очень многое участникам этого путешествия пришлось решать методом проб и ошибок не только потому, что в команде почти не было людей с опытом антарктических путешествий (их и вообще было немного), но и потому, что сведения о «белом материке» были скудны и обрывочны. Так, предыдущая экспедиция, норвежца Карстена Борхгревинка, состоявшаяся в 1898–1900 годах, брала с собой большое количество оружия, так как было неизвестно, что за животные водятся в глубине неисследованного материка. В такой ситуации, несмотря на то что многие путешествия были следствием соперничества держав, любая экспедиция становилась научной, поскольку ее участники были единственным источником информации о новых землях.

Консультант экспедиции, арктический исследователь Фритьоф Нансен, полагал, что Антарктида представляет собой покрытый льдами архипелаг. В задачи экспедиции входило максимальное продвижение на юг (о достижении полюса речи не шло) и проведение самого широкого круга исследований: физических, магнитометрических, в области геологии и биологии, метеорологии и океанографии. В команду входил ботаник Джозеф Хукер, принимавший участие еще в экспедиции Джеймса Росса (1839–1843). Физические исследования были поручены Луису Бернакки, участнику недавнего путешествия Борхгревинка. Кроме того, научная команда включала двух врачей (один из которых – Эдвард Уилсон – был также художником) и геолога. Шеклтон стал третьим помощником командира. Для изучения местности вскоре после высадки на берег Скотт и Шеклтон поднимались в воздух на аэростате, в честь которого была названа бухта (Balloon Bay), где они высадились. Перезимовав на судне, Скотт, Шеклтон, врач, Уилсон и 15 матросов двинулись на юг. Им удалось побить рекорд Борхгревинка и достичь 82°11′ ю.ш. После этого похода Шеклтона, страдавшего от цинги, отправили на родину на прибывшем вспомогательном судне Morning.

Многое участникам путешествия пришлось решать методом проб и ошибок не только потому, что в команде почти не было людей с опытом антарктических путешествий, но и потому, что сведения о «белом материке» были скудны и обрывочны.

Оставшиеся участники экспедиции открыли антарктические оазисы Сухих долин (сухие бесснежные территории), наблюдали за императорскими пингвинами, изучали рельеф. Более-менее благополучно команда вернулась домой.

В ходе этой экспедиции Шеклтон показал себя общительным и свободолюбивым человеком, которому удалось объединить вокруг себя команду и стать, к неудовольствию Скотта, ее неформальным лидером.

Вернувшись, Шеклтон попытался найти себе применение. Он консультировал по организации экспедиций, пробовал себя в журналистике, бизнесе и политике, обзавелся семьей. Однако мирной и обеспеченной жизни он так и не получил. «Что бы я не отдал сейчас, чтобы быть далеко отсюда, на пути к Полюсу!» – писал он в письме незадолго до начала второго путешествия.

Подготовка этой экспедиции шла легче: на руку был и опыт, и известность Шеклтона. На этот раз он намеревался достичь обоих Южных полюсов (географического и магнитного) и провести немало исследований. Он особо не скрывал, что важней для него была первая цель, тем более что подобные экспедиции в то же время снаряжали и зарубежные путешественники, и Скотт. В команду вошли два геолога, биолог, метеоролог, фотограф-картограф и физик.

С началом 1908 года экспедиция отплыла от берегов Новой Зеландии. На этот раз помимо собак, с которыми было непросто управляться в прошлой экспедиции, взяли низкорослых восточносибирских лошадей и автомобиль (подаренный спонсорами в рекламных целях). Преодолев льды, команда построила зимовочную хижину и предприняла восхождение на вулкан Эребус. Во время зимовки активно велись исследования. В конце зимы началась активная подготовка к походу на юг. Группа стартовала в последние дни октября, через месяц пути был достигнут прежний рекорд. Несмотря на отставание от плана и потерю одного за другим всех пони, движение не прекращалось. Девятого января 1909 года группа достигла 88°23′ ю. ш. Люди устали и были сильно истощены из-за тяжелого снаряжения и необходимости экономить пищу, и Шеклтон принял непростое решение: поставить английский флаг, оставить капсулу с отчетом о путешествии и повернуть обратно. Скорее всего, это решение далось ему нелегко. Позже он вспоминал: «Никто не мог сказать, что мы обнаружим на пути к полюсу, а какие чудеса нам так и не откроются. Воображение окрыляет нас, пока мы не оступимся в снегу, не почувствуем острую боль от голода или тупую – от физической усталости, которая вернет нас к насущным делам». «Наши геологические и метеорологические исследования принесут огромную пользу науке, однако все это не полюс», – записал он в дневнике 2 января.

Даже приближаясь к конечному пункту своего маршрута, участники похода не прекращали свои измерения, продолжали наносить на карту обследованные ими районы, собирать геологические образцы.

Несмотря на приподнятое настроение, люди добрались до базы едва живыми. Если бы решение о прекращении похода к полюсу было принято чуть позже, им не хватило бы сил и времени, чтобы вернуться (как и случилось с группой Скотта в 1912 году). Тяжелый поход другой группы, к Южному магнитному полюсу, закончился достаточно благополучно.

В середине июня экспедиция вернулась в Англию и встретила там восторженный прием. Среди поздравлений звучал и голос Скотта, отношения с которым вроде бы улучшились. Хотя не обошлось и без ложки дегтя: скептически к достижениям Шеклтона отнеслось Королевское географическое общество, подозревавшее его в неточности измерений.

Спутники высоко оценивали лидерские и человеческие качества Шеклтона. Активный и общительный, он всегда был в курсе всего, что происходило в их небольшом коллективе. Не боялся работы, разделяя с остальными обычные повседневные обязанности. Атмосфера доброжелательности и поддержки оказалась очень полезна в тяжелых условиях похода или долгой зимовки. Почти через 90 лет история его командования еще одной экспедицией, Endurance, станет примером проявления лидерских качеств Шеклтона и ляжет в основу книги.

Вернувшегося из экспедиции полярника осыпали почестями, наградами и званиями, в том числе и во время его визита в Россию. Он выступал с лекциями, его приглашали в качестве эксперта (например, на расследование крушения «Титаника»). Однако наладить мирную жизнь ему опять не удалось. Он организовал еще две экспедиции, гораздо менее удачные, чем предыдущие. В самом начале второй из них он скончался от сердечного приступа. Шеклтон похоронен в Грютвикене, на острове Южная Георгия. Рядом с ним – Фрэнк Уайлд, его помощник, с которым они так и не достигли Южного полюса.

Британский полярный путешественник Эпсли Черри-Гаррард, участвовавший в экспедиции Роберта Скотта, в предисловии к своим мемуарам писал: «В области науки и географических исследований мне нужен Скотт, для путешествия полярной зимой – Уилсон, для молниеносного рывка к Полюсу – Амундсен; но если я окажусь в пасти у дьявола и захочу из нее выбраться, я без колебаний призову Шеклтона».

Алёна Манузина

10

Затерянный мир в сердце Камбоджи

Крупнейший в мире храмовый комплекс, величественно отражающийся в трехкилометровом водном зеркале, разместившийся на флаге и гербе Камбоджи и вошедший в список Всемирного наследия ЮНЕСКО, Ангкор-Ват по виду напоминает что-то среднее между термитником и храмом Святого Семейства в Барселоне (см. раздел «Иллюстрации»). На самом деле, конечно, символическое значение такой формы иное: девять башен-лотосов, расположенных на ступенчатой конструкции площадью почти 200 гектаров (а считая ров 190 метров шириной и 3,6 километра длиной, не почти), как и многие индуистские храмы того периода, изображал мифическую священную гору Меру – обиталище богов в космологии индуизма и буддизма. Описываемая авторами древних религиозных текстов на санскрите высота этой горы составляла более миллиона километров, что практически равно диаметру Солнца.

Неудивительно, что и комплекс древней кхмерской столицы Ангкор поражает грандиозностью замысла и воплощения. Весь комплекс представлял собой карту звездного неба: сам город Ангкор-Тхом, который также называют Большим или Великим Ангкором, символизировал созвездие Дракона. Основанный в конце IX века Яшоварманом I, он скоро был переименован в Ангкор (что в переводе с санскрита и означает «главный город», «священный город» или «столица») и разросся в город площадью 200 км^2 и с населением более 800 000 человек в период расцвета. По подсчетам ученых, только над постройкой водохранилища Западный Барай, построенного как отражение первозданного океана индуистской космогонии и заодно используемого для орошения рисовых полей, трудилось около 200 000 человек. А в одном из крупных местных храмов, Та-Пром, была найдена надпись, что ежегодно более 66 000 крестьян выращивали около 2000 тонн риса, чтобы прокормить 12 640 жрецов и танцовщиц, которые постоянно жили внутри. Возможно, поэтому сама просторечная вариация названия «Ангкор» звучит практически как «онгко», что буквально переводится как «рисовые зерна». Прибавление «Ват» к названию сооружения уходит корнями к палийскому «ваттху-арама» («место, где построен храм»).

По подсчетам ученых, только над постройкой водохранилища Западный Барай, построенного как отражение первозданного океана индуистской космогонии и заодно используемого для орошения рисовых полей, трудилось около 200 000 человек.

Ангкор-Ват никогда не был заброшенным в джунглях храмом. После падения империи кхмеров в XV веке там продолжали жить монахи, а ров охранял сооружение от вторжения буйной растительности. По одной из версий, те самые хитроумные ирригационные системы, сохранившие для нас наследие древних кхмеров, и могли способствовать превращению процветающего комплекса в памятник прошлого. Ученые из США, изучающие и работающие над восстановлением Ангкора, предполагают, что сами уникальные ирригационные сооружения, которые было крайне сложно поддерживать в рабочем состоянии при изменяющемся климате, и стали причиной его упадка. Примерно в то же время в Европе было затяжное похолодание, а в Центральной Америке цивилизация майя страдала от засухи. Не исключено, что и в Юго-Восточной Азии годы выдались неурожайными, что спровоцировало народные волнения.

По другой версии, упадок Ангкора вызвали распри местных феодалов еще до того, как тайское государство Аютайя покорило империю кхмеров. Мало кто видит завоевание города причиной его упадка. Местная знать и духовенство были теми, для кого построен Ангкор-Ват. Там же хоронили царей, и тут они, подобно египетским фараонам, не отказывали себе ни в чем, украшая храм тысячами скульптур, резных барельефов и других украшений. В их числе 2000 фигур апсар (небесных дев) и 8 гигантских панно на первом ярусе, изображающих ключевые сюжеты индуистской мифологии, например «Пахтанье Молочного океана» (тысячелетнее взбалтывание воды богами и демонами с целью обрести нектар бессмертия и освободить 14 драгоценных сокровищ) и «Битва на Курукшетре» (центральное событие «Махабхараты»). Резьбой в храме было покрыто все: колонны, перемычки и даже крыши, а одни из ворот настолько велики, что в них свободно можно было заезжать верхом на слоне. Возможно, цари и придворные, пользовавшиеся властью, способной возвести менее чем за 40 лет столь масштабное сооружение, и решили в какой-то момент обратить свои солнцеподобные лики к прибыльной морской торговле или просто построить новые храмы в честь самих себя, обделив вниманием старые святыни (что, кстати, было для древних кхмеров довольно характерно).

По другой версии, упадок Ангкора вызвали распри местных феодалов еще до того, как тайское государство Аютайя покорило империю кхмеров. Мало кто видит завоевание города причиной его упадка.

Первыми европейцами, увидевшими величественный камбоджийский храм, стали португальские монахи Диогу ду Коуту (1550 год) и Антониу да Мадалена (1586 год). Последний был весьма впечатлен этим зрелищем и назвал храм «таким необычным сооружением, что невозможно описать его пером, тем более что он не похож ни на одно другое здание в мире. У него есть башни и украшения и все тонкости, которые человеческий гений только может себе представить». Французский миссионер Шарль-Эмиль Буйево, следующий европеец, оставивший письменные свидетельства, добрался до Ангкор-Вата лишь в середине XIX века. Но по-настоящему открыл его для Запада Анри Муо, и произошло это 22 января 1860 года.

Француз Муо прожил всего 35 лет, но за это время успел поработать преподавателем французского в военной школе Санкт-Петербурга (пока его не пришлось отправить домой из-за Крымской войны), объехать с братом пол-Европы с фотокамерой. Выучиться орнитологии и конхиологии (науке о моллюсках, имеющих раковины), исколесить Сиам (так тогда называли Таиланд, берега которого и ныне омывает Сиамский залив), Лаос и Камбоджу. В Лаосе он стал одним из первых французов, посетивших эту страну, там же он нашел и свою смерть. Большинство источников в один голос твердит, что от малярии, и только французская Википедия уверяет, что от желтой лихорадки. Как бы то ни было, на месте его захоронения возле Луанг-Прабанга была воздвигнута небольшая гробница, которую можно найти и сейчас. Камбоджа (а через 30 лет и Лаос) стала колонией Франции, а открытый Муо для европейцев Ангкор-Ват стал одним из самых узнаваемых памятников Юго-Восточной Азии.

В своей книге «Путешествие в королевства Сиам, Камбоджа, Лаос и другие центральные страны Индокитая» («Voyage dans les royaumes de Siam, de Cambodge, de Laos et autres parties centrales de l’Indochine»), Муо рассказывает, что расспрашивал местных о том, кто мог построить эти храмы, которые он сравнивал с лучшими замками и храмами Европы, причем явно не в пользу последних. Местные жители отвечали, что либо их построили древние гиганты, либо ангелы, либо они возникли сами собой. Путешественник сокрушается, что люди не знают истории своей страны.

Первыми европейцами, увидевшими величественный камбоджийский храм, стали португальские монахи Диогу ду Коуту и Антониу да Мадалена. Но по-настоящему открыл его для Запада Анри Муо, и произошло это 22 января 1860 года.

Когда его взору впервые открылся величественный храм, он застыл в изумлении: «В лазурной глубине неба, в буйной зелени лесов, в своем незапланированном одиночестве, эти грандиозные линии элегантной и величественной архитектуры, казалось, с первого взгляда нарисовали мне гигантские контуры гробницы целого погибшего народа».

«В самом деле, можно ли вообразить, что архитектурное искусство, возможно, никогда не производило такой красоты, перенесенной в глубину лесов, в одной из отдаленнейших стран мира, дикой, неизвестной, пустынной, где следы диких животных изглаживают следы человека, где слышны только рычание тигров, хриплый рев слонов и крики оленей», – писал он, признаваясь, что это открытие стоило того, чтобы жить.

«Вид этого храма лишает рассудка, подавляет воображение, на него смотрят, восхищаются и, охваченные уважением, остаются молчаливыми. Ибо где найти слова, чтобы описать архитектурный шедевр, который не имеет и, возможно, никогда не будет иметь равных на планете? – писал он. – Золото, краски почти полностью исчезли со строения, это правда, не осталось ничего, кроме камней, но как красноречивы эти камни!». И соотечественники не могли остаться равнодушными к его восклицаниям и восторгам, поэтому все лавры первооткрывателя и достались этому экспрессивному путешественнику.

И в наши дни храмы Ангкора в целом и Ангкор-Ват в частности остаются визитной карточкой Камбоджи, хоть и не все они успешно сопротивляются разрушительному действию времени. Тот же Та-Пром, который после одной из частей фильма «Лара Крофт. Расхитительница гробниц» туристы стали называть храмом Анжелины Джоли, что предприимчивые камбоджийцы превратили практически в бренд, сейчас сдавлен корнями врастающих в трещины фиговых деревьев, которых еще называют «фикусы-душители» или «фиги-душители». С ними борются реставраторы, осторожно извлекая корни из камней и восстанавливая пострадавшие части сооружений из обломков с помощью компьютерных программ. Японцы уже воссоздали одну из разрушенных библиотек Ангкор-Вата, а самые масштабные работы ведутся на территории храма Бапхуон в центре Ангкор-Тхома.

Екатерина Мищенко

11

Честь шахматной короны

В 1957 году стоявший у истоков изучения искусственного интеллекта (и позднее лауреат Нобелевской премии по экономике) Герберт Саймон заявил, что не пройдет и десяти лет, как компьютер превзойдет человека в шахматах. И хотя потребовалось в четыре раза больше времени, это все же случилось. В начале 1996 года в показательном матче сошлись чемпион мира по шахматам и суперкомпьютер Deep Blue.

Гарри Каспаров (настоящая фамилия – Вайнштейн; фамилию матери он взял в 12 лет) в подробных представлениях не нуждается. Вундеркинд, начавший играть очень рано, он стал самым молодым чемпионом мира по шахматам. К началу матча с машиной ему было 32 года.

Для нашего героя это была не первая встреча с компьютером: он уже играл против программы Deep Thought (о ней чуть ниже) и одержал уверенную победу. После этого Каспаров заявил:

«Если компьютер сможет превзойти в шахматах лучшего из лучших, это будет означать, что ЭВМ в состоянии сочинять самую лучшую музыку, писать самые лучшие книги. Не могу в это поверить. Если будет создан компьютер с рейтингом 2800, то есть равным моему, я сам сочту своим долгом вызвать его на матч, чтобы защитить человеческую расу».

Небольшое отступление: сейчас компьютеры добились многого, например, искусственный интеллект уже записывает музыку, однако до книг еще не добрался.

Шахматная программа Deep Blue была разработана на базе появившейся в 1985 году в американском Университете Карнеги-Меллон программы ChipTest. Немного позже она была переработана в Deep Thought (название пришло из книги американского фантаста Дугласа Адамса «Автостопом по Галактике»). К тому времени ее разработчики покинули университет, и дальнейшая работа над проектом велась уже на базе IBM. Deep Thought уже могла побеждать на чемпионате мира по шахматам среди компьютерных программ, который проводится аж с 1974 года (кстати, первым победителем чемпионата стала советская «Каисса»).

Над всеми тремя американскими программами работал родившийся на Тайване Фэн-Сюн Сю. Чуть отступая от шахмат, расскажем: в 2007 году Фэн-Сюн предсказал, что в течение ближайших десяти лет компьютер сможет победить лучших игроков в го. Так и вышло: в январе 2017 года стало известно, что программа AlphaGo провела 50 выигрышных партий против сильнейших игроков в го.

Когда команда начала работу над новой программой, та получила название Deep Blue (дословно «Глубокий синий»). В нем обыгрывалось прозвище компании IBM Big Blue («Большой синий») и сохранялась преемственность с Deep Thought. Создателем книги дебютов для программы стал американский гроссмейстер Джоэль Бенджамин. В чемпионате 1995 года Deep Blue prototype заняла второе место.

10 февраля 1996 года в Филадельфии состоялась первая партия матча Deep Blue – Каспаров. Она же стала первой игрой компьютерной программы против чемпиона мира, в которой компьютер одержал победу.

10 февраля 1996 года в Филадельфии состоялась первая партия матча Deep Blue – Каспаров. Она же стала первой игрой компьютерной программы против чемпиона мира, в которой при стандартных условиях компьютер одержал победу. В следующих пяти партиях матча человек одержал две победы, потерпел одно поражение и дважды игроки согласились на ничью. Таким образом, свой титул человек защитил.

В этих играх фигуры по указанию программы передвигал оператор, обычно им был Фэн-Сюн, а вот решение о признании поражения или соглашения о ничье принимал шахматист – Бенджамин.

В мае 1997 года состоялся матч-реванш. И тут-то все пошло не так. В первой же партии программа сделала странный ход, который потом объяснили сбоем программы, обученной в подобной ситуации поступать так, чтобы не ухудшить свою позицию. Каспаров же, как утверждается, принял этот ход за проявление превосходства «мышления» машины.

В ходе матча человек обвинил команду Deep Blue в мошенничестве. По его мнению, она играла слишком неровно для машины – не помогал ли ей иногда человек? Однако позднее Каспаров писал: «В ходе работы над книгой я много работал, анализировал игру современных программ и изменил свое мнение. Я не стану признаваться в любви IBM, однако мое уважение к команде Deep Blue выросло, а оценка моей собственной игры, как и работы программы, упала. Сегодня я могу купить шахматную программу для ноутбука, и она легко победит Deep Blue».

Матч завершился поражением Каспарова со счетом 3 1/2: 2 1/2, что сделало Deep Blue первой программой, по всем правилам обыгравшей сильнейшего на тот момент шахматиста-человека.

В 2003 году Каспаров сыграл против другой программы, израильской Deep Junior, предназначенной для персональных компьютеров, и свел матч к результату 3:3. Осенью того же года он провел матч с немецкой Deep Fritz, и опять вничью. (В 2007-м эти две программы уже играли друг против друга – победил Junior). В 1990-х и 2000-х годах Каспаров сам участвовал в создании нескольких шахматных программ, носящих его имя.

Хотя вначале шахматные программы были просты, и человек их легко побеждал, время сделало свое дело. «В мире шахмат пешка может выйти, если тренируется, в ферзи!»

Алёна Манузина

12

Огонь, вода и медные трубы Ефима Никонова

Бывают истории удачных изобретений, когда они начинают применяться и скоро становятся неотъемлемой частью нашего мира, как радио Попова и Маркони или телефон Белла. Но за ними почти всегда стоит призрачная вереница менее удачных прототипов, иногда нелепых, иногда забавных, иногда заставляющих улыбнуться наивности конструктора. Историю их полезно изучать хотя бы для того, чтобы видеть, как движется живая человеческая мысль, горячей капелью стучась понемногу в ледяное равнодушие мира, пока оно не начинает поддаваться и трескается. Но встречаются и те скромные, малоизвестные изобретения, чертежи которых исчезли, а создатели погибли, так и не добившись своего. Как, например, случилось с сеялкой Элиакима Спунера или подводной лодкой Ефима Никонова, не изменивших хода технической эволюции, но бывших плодами мысли не менее смелой и яркой, чем те, на долю которых выпало больше везения.

История подводных лодок уходит корнями в древность: по некоторым источникам, строить нечто похожее на водолазный колокол пытался еще Александр Македонский.

Первым успешно функционировавшим под водой судном стало творение голландского физика и механика Корнелиуса Дреббеля, работавшего в Великобритании при дворе Якова I Стюарта. Дреббель был плодовитым изобретателем: помимо нескольких прототипов и построенного в результате из дерева и кожи диковинного судна, в 1620 году несколько раз триумфально погружавшегося в мутные воды Темзы и всплывавшего на поверхность на глазах тысяч пораженных лондонцев, он также сконструировал первый инкубатор для цыплят, ртутный термостат, а по мнению Христиана Гюйгенса, даже первый составной оптический микроскоп. Но все успехи удивительного механизма, способного выдерживать 12 гребцов и трех офицеров (по некоторым данным, там успел поплавать и сам король) и даже поглощать выдыхаемый пассажирами углекислый газ с помощью специальной жидкости, рецепт которой, к сожалению, не сохранился, не впечатлили Адмиралтейство. Изобретение казалось лишь диковинной игрушкой, и поэтому развивать эти проекты не стали.

Идея о военном применении подводных лодок впервые пришла Леонардо да Винчи (если бы Дреббель об этом знал, его проект воодушевил бы англичан гораздо больше). В 1634 году французкий физик и философ Марен Мерсенн даже написал сочинение о том, как должны строиться подводные лодки. Он советовал делать их медными, по форме похожими на рыб (обтекаемыми), освещать изнутри фосфоресценцией (чтобы горение не лишало людей кислорода), а воздух подавать через специальные трубы.

Первым успешно функционировавшим под водой судном стало творение голландского физика и механика Корнелиуса Дреббеля, работавшего в Великобритании при дворе Якова I Стюарта.

К сожалению, всеми этими прекрасными советами и опытом предшественников сын крепостного плотника (и потомок целой столярно-плотнической династии с Валдая, строившей Новый Иерусалим под руководством патриарха Никона) Ефим Никонов не владел: он был неграмотен и необразован. Зато свое ремесло он знал отлично. Никто не знает, как и когда впервые ему пришла мысль построить его «потаенное судно». Первые попытки сделать это самостоятельно он предпринял в 1718 году в подмосковном селе Покровское, на прудах ирригационной системы, выстроенной некогда для боярина Бориса Морозова, наставника царя Алексея Михайловича. В том же году неграмотный плотник обращается к писцам, чтобы те написали челобитную к самому царю о том, что «сделает он к военному случаю на неприятелей угодное судно, которым на море, в тихое время, будет из снаряду разбивать корабли, хотя бы десять, иль двадцать, и для пробы тому судну учинит образец». То ли из-за крючкотворства чиновников, то ли из-за занятости Петра письмо так не было прочитано, но в архивах сохранилось. Но отсутствие ответа не остановило изобретателя-самоучку: год спустя он диктует письмо государю снова, жалуясь на нерадивых «людей чиновних, дьяков и старост» и обещая построить судно, способное плыть «потаенно и подбити под военный корабль под самое дно». На этот раз затея удалась: царь, который незадолго до того занимался проектами по подъему затонувших частей пораженного молнией корабля «Нарва», приказал перевести умельца в Санкт-Петербург, и, когда Никонов лично объяснил ему принцип работы своей конструкции, назначил плотника «потаенных судов мастером» при Адмиралтействе. Он посоветовал для начала, «таясь от чужого глаза», создать действующую модель судна, «не в такую меру, каким бы в море подойтить под корабль, но для показания в реке и испытания», и приказал выдавать ему все необходимые строительные материалы и присылать работников.

31 января на этот проект завели дело № 54 «О строении села Покровского Ефимом (сыном) Прокофьевым потаенного судна модели и об отпуске на строение лесов, разных материалов и припасов», которое также сохранилось в архиве Адмиралтейства, а 11 февраля было начато строительство. На него ушло «досок пильных сосновых три сажени, сала говяжьего для пропитки досок – два пуда; сала для осмоления корпуса – 4 пуда; холста – 40 аршин; полотна – 20 аршин; кож бхотных [тюленьих] – три штуки; медный котел в полведра; труба медная – одна; проволоки медной – три фунта; досок оловянных с 500 отверстиями тоньше волоса длиной два фута и шириной в один фут – 10 штук». Из этих материалов, как предполагают историки, можно было сделать подлодку длиной около шести и диаметром чуть больше двух метров. Помещалось туда четыре человека. Проект получил название «Морель».

Модель была построена на Обер-сарваерской верфи в Санкт-Петербурге и спущена на воду летом 1721 года. Испытания прошли не слишком удачно, однако император повелел изготовить полномасштабный образец корабля, что и было сделано уже на Галерном дворе. Поскольку «потаенное огненное судно большого корпуса» отвечало своему названию еще в процессе строительства и о его существовании практически никому не было известно при дворе, чертежи не сохранились (возможно, из-за строжайшей секретности их и вовсе не было), и сейчас трудно реконструировать детали его устройства. Но по описаниям, первое из которых появилось в декабрьском номере «Московского телеграфа» 1825 года, и по квитанциям на строительные материалы в Адмиралтействе можно представить основные принципы работы первой российской субмарины. Так, упоминание об участии бочаров в сборке «Морели» свидетельствует о том, что корпус корабля был подобен бочке (см. раздел «Иллюстрации»).

Функционировало «потаенное судно» так: для погружения вода набиралась в специальную цистерну для балласта, потихоньку вытесняя воздух в отсек, из-за чего давление там повышалось, частично компенсируя разницу с давлением воды. Емкость заполнялась медленно и равномерно благодаря отверстиям толщиной в волос в оловянных «досках». При откачивании воды поршневой помпой лодка должна была подниматься, вместо двигателя в ней были весла, а наблюдать за уровнем воды предлагалось через иллюминаторы.

Но на этом Ефим Прокофьевич не остановился, он подумал и о боевых качествах корабля, которые позволили бы ему участвовать в настоящих сражениях. Мастер предложил установить на лодку шлюзовую камеру, чтобы оттуда могли выходить водолазы в скафандрах из тюленьих кож: «Надлежит сделать на каждого человека из юхотных кож по два камзола с штанами, да на голову по обшитому деревянному бочонку, на котором сделать против глаз окошки и убить скважины свинцом и лошадиными волосами, и сверх того привязано будет для груза к спине по пропорции свинец и песок, и когда оное исправлено будет, то для действия к провертке и зажиганию кораблей сделать надобно инструменты особые».

31 января на проект завели дело № 54 «О строении села Покровского Ефимом (сыном) Прокофьевым потаенного судна модели и об отпуске на строение лесов, разных материалов и припасов», которое также сохранилось в архиве Адмиралтейства. Проект получил название «Морель».

Саму подлодку Ефим Никонов сначала хотел снабдить орудиями, но затем, поразмыслив, решил вооружить «огненными медными трубами». Он попросил выдать ему десять труб и начинить их селитрой и порохом, чтобы они могли действовать по принципу «греческого огня», извергая зажигательную смесь на корабли противника. Судно должно было незаметно подплывать и поджигать их, выставляя трубы на поверхность.

Новый прототип судна, уже в натуральную величину, был построен к осени 1724 года. При спуске на воду весла не могли поддержать его на плаву, оно погрузилось слишком быстро, ударилось днищем о дно и получило течь. Петр приказал починить и доработать подлодку и повелел, чтобы Никонову «никто конфуза в вину не ставил». Плотник с энтузиазмом взялся за дело, но уже 25 января 1725 года царь умер, и изобретатель остался без покровительства. В результате к лету лодка была отремонтирована, но при очередных испытаниях снова дала течь. Последний спуск на воду произошел в 1727 году, но и он закончился неудачей. Никонов понимал, что конструкции требуется серьезная доработка. Однако сам плотник не владел теоретическими знаниями и не умел производить нужные расчеты. Получи он достойное даже по тем временам образование, поддержку ученых, и история российского кораблестроения могла бы повернуться иначе, но Адмиралтейство после смерти Петра было непреклонно. Коллегия предъявила изобретателю обвинения в бесполезной трате строительных материалов, и талантливого самоучку разжаловали до обычного плотника и отправили на Астраханскую верфь. Последний раз его фамилия упомянута в 1735 году, в списке распущенных после закрытия верфи работников. Бросил ли впоследствии Ефим Никонов свои мечты о потайном подводном корабле и зажил ли спокойной семейной жизнью, закончил ли свои дни в каком-нибудь кабаке, проклиная печальную долю, это мы вряд ли когда-нибудь узнаем.

Зато мы точно знаем, что в этом же году заканчивает свое образование в Славяно-греко-латинской академии другой крестьянский сын, который еще покажет всему миру, что выходец из народа может быть не менее способным, чем любой знатный человек, и что начинания Петра I не пропали даром.

Екатерина Мищенко

13

ЭНИАК, или как обмануть военных

Как и очень многое в нашей жизни, электронные вычислительные машины появились благодаря военным. Заказ на создание машины, о которой пойдет речь в нашей статье, поступил от артиллеристов в начале 40-х годов XX века. Действительно, расчет траектории полета снаряда – дело очень непростое, для точного вычисления места, куда попадет снаряд гаубицы или обычного орудия, нужно учитывать очень много параметров: возвышение ствола орудия, калибр и аэродинамические показатели снаряда, скорость ветра, давление, температуру и влажность воздуха, тип заряда, который заложен в орудие.

В те времена в армии США такими расчетами занималась Лаборатория баллистических исследований, которая издавала таблицы стрельб для каждого снаряда. Для этого девушкам-вычислителям Лаборатории требовалось совершить на механических арифмометрах около 1000 действий для каждой траектории. Всего траекторий в таблицах было около трех тысяч. Поэтому в 1943 году Электротехническая школа (институт) Мура Пенсильванского университета получила заказ на создание вычислителя, который делал бы всю эту работу.

ENIAC проработал до 1955 года, когда его сменили более мощные и совершенные машины. Но за десять лет работы он успел многое.

Институт Мура уже располагал к тому времени механическим вычислителем («дифференциальным анализатором»), который умел делать часть расчетов. И Джон Мокли еще в 1942 году представил руководству докладную записку The Use of High-Speed Vacuum Tube Devices for Calculation, в которой предложил создать машину на электронных лампах, что намного ускорило бы работу. Правда, руководство поступило с новаторским предложением по-своему: сдало его в архив «без движения», а потом просто потеряло. Кроме того, в Институте имелся студент Джон Эккерт с фантастическим талантом инженера. Эккерт с Мокли и стали разработчиками архитектуры нового вычислителя.

Чтобы не спугнуть боящихся всего нового военных, новый проект для начала назвали electronic diff. analyzer. Не слишком сведущее военное руководство решило, что это всего лишь улучшенный электронными лампами уже имеющийся дифференциальный анализатор, и «купилось» на уловку, выделив 61 700 долларов на первые полгода по контракту W-670-ORD-4926. Тем более что авторы проекта клялись, что одну траекторию машина будет считать всего пять минут.

После одобрения проект переименовали: он стал называться «электронный числовой интегратор». Потом добавилось «и вычислитель». Так появился ENIAC – Electronic Numerical Integrator And Computer.

Уже к февралю 1944 года теоретическая работа была завершена: продумана архитектура и прописаны электрические схемы. Началась работа по сборке 27-тонной машины, которая длилась полтора года. Увы, к несчастью для военных, Вторая мировая тогда уже завершилась, даже ядерное оружие было испытано. Однако это был первый настоящий компьютер, которому нашлось применение в расчетах термоядерной бомбы и таблиц стрельб ядерными боеприпасами. История сохранила нам имена шести девушек: Франсис Билас, Рут Лихтерман, Кэтлин Макналти, Франсис Снайдер, Бетти Дженнингс, Мерилин Мельцер. Так звали первых программистов первого компьютера.

Впрочем, то, что настало относительно мирное время, позволило ENIAC сравнительно быстро «выйти из тени». 15 февраля 1946 года компьютер официально представили общественности и прессе.

ENIAC проработал до 1955 года, когда его сменили более мощные и совершенные машины. Но за десять лет работы он успел многое: не говоря о чисто военных применениях машины, на нем рассчитывали аэродинамику сверхзвукового крыла (1946 год), число «пи» с точностью до 2000 знаков после запятой (1949), на нем выполнили первый успешный прогноз погоды (1950). Правда, прогноз на следующие 24 часа считался почти 24 часа, но все равно это был грандиозный успех. Человечество медленно, но уверенно начало входить в цифровую эру.

Алексей Паевский

14

Как погиб витализм

22 февраля 1828 года немецкий химик Фридрих Велер сообщил, что искусственно получил из неорганического вещества мочевину. Человек, далекий от химии, скорее удивится, что Велер нашел не самый лучший повод похвастаться перед научным сообществом, и будет неправ, но лишь отчасти. Во-первых, да, мочевина – органическое вещество, и получение его из цианата аммония (NH_4NCO) стало сенсацией в химии XIX века, хотя само вещество вызывает чувства, далекие от восторга, не только у современников. Помните, как в «Городской сказке» Саши Черного мимоходом оброненное студенткой-медиком с «профилем тоньше камеи» замечание о выделении этого вещества в университете бросило в дрожь незадачливого поклонника? Во-вторых, строго говоря, цианат аммония и мочевина – это изомеры, а значит, налицо не синтез, а изомеризация, то есть все метаморфозы вещества остаются в рамках того же набора атомов, которые только меняются местами. Но обо всем по порядку.

Теория витализма (от латинского корня «жизнь», как и в слове «витамин»), выводы которой о самозарождении мышей в кладовых с зерном, а мух в мясе в наше время кажутся просто забавными, продержалась в науке больше тысячи лет. Идеи доисторических времен о некоей жизненной силе, которая есть у живых и отсутствует у неживых объектов, перекочевали в работы древних греков, а оттуда и в науку Нового времени. Витализм менял лицо, воплощаясь то в гуморах Гиппократа, то в энтелехиях Аристотеля, то в «неделимых элементах всего сущего» – монадах Лейбница.

Большой популярностью пользовались опыты Франца Месмера, утверждавшего, что живые тела наделены особым «животным магнетизмом». По мнению Месмера, его чувствуют особенно восприимчивые люди и с его помощью можно телепатически общаться, а действие этой силы объяснялось перетеканием особых «флюидов». При Людовике XVI для проверки этой гипотезы даже созывались комиссии. Во главе первой стоял Жозеф Гильотен, чья фамилия увековечена в названии небезызвестного изобретения, второй – Бенджамин Франклин. Участвовал в экспериментах и великий химик Лавуазье. Комиссии постановили, что «флюиды без воображения бессильны, однако воображение без флюидов может произвести эффект флюида».

Позднее витализм трансформировался в «одическую силу» – так немецкий естествоиспытатель Карл фон Райхенбах назвал жизненную силу, которая якобы присутствует у живых организмов в виде ауры, неких биологических электромагнитных полей. Райхенбах даже опубликовал статью «Исследования магнетизма, электричества, тепла и света в их связи с витальными силами» в журнале Annalen der Chemie und Physik. В этой статье он также заявил, что одическая сила (которую он назвал в честь скандинавского бога Одина) может иметь темную и светлую стороны, а также позитивный и негативный потоки. В 1852 году, когда европейский высший свет развлекался спиритическими сеансами и общением с медиумами, эта идея нашла немало сторонников.

Большой популярностью пользовались опыты Франца Месмера, утверждавшего, что живые тела наделены особым «животным магнетизмом». По мнению Месмера, его чувствуют особенно восприимчивые люди.

Мы можем воспринимать это как исторический курьез, но в те времена биологам и химикам витализм ставил две важные преграды. Мысль о том, что живые организмы не появляются от живых организмов, а самозарождаются, вносила в естественные науки некоторый уровень безответственности, позволяя своим сторонникам не думать о том, как же на самом деле эти организмы размножаются и проникают туда, где их нашли. Однако опыты Франческо Реди с мясом, закрытым от мух, показали, что личинки не возникают в продукте сами, даже если доступ воздуха открыт и преграждает путь насекомым только слой марли, через который невидимая сила вполне могла бы просочиться.

Тогда виталисты обратили свой взор на анималькулей: трудно уследить, как размножаются микроорганизмы, а потому они и стали новой надеждой на возрождение прекрасной идеи. Однако все их притязания отверг Пастер, на уровне микромира доказавший в опыте с колбами с бульоном то же самое, что Реди продемонстрировал для видимых невооруженным глазом живых существ. Такие победы над витализмом позволили ученым постичь несколько фундаментальных для наук о жизни постулатов, важнейший из которых – что живое происходит только от живого. Поскольку это утверждение оказалось справедливым даже на уровне отдельных клеток, оно было добавлено Рудольфом Вирховом к клеточной теории Шлейдена и Шванна.

Но было и другое виталистическое ограничение: поскольку жизнь происходит только от жизненной силы, то она не могла появиться на Земле миллиарды лет назад сама по себе. И только многие годы изысканий все же позволили ученым преодолеть эту преграду и доказать, как при определенных условиях происходит синтез органики из простых и встречающихся повсюду на нашей планете элементов: углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора, и как органические молекулы могли перейти к воспроизводству самих себя. В данное время есть несколько теорий, где они могли этому научиться, некоторые даже имеют интересные гастрономические названия: первичный бульон (в воде), первичная пицца (на небольших глиняных «блюдцах»).

Но всех этих открытий (и теории РНК-мира о том, как первые биомолекулы начали катализировать собственное производство, «размножаясь») не было бы без многочисленных аргументов в пользу несостоятельности витализма. Нужно было не только доказать отсутствие самозарождения «от противного», но и создать органическое вещество из неорганического, чтобы показать, что никакой фундаментальной границы между живыми и неживыми объектами на уровне химии нет.

Впервые мочевину из мочи выделил французский химик Руэль в 1773 году. В 1779 году Фуркруа и Воклен, изучая мочевину, дали ей химическое название карбамид (амид угольной кислоты). Карбамид в чистом виде впервые выделил великий химик Якоб Берцелиус (сторонник витализма) в 1808 году. И вот на этом веществе реакция была воспроизведена в лаборатории Велера, который с горечью написал своему учителю Берцелиусу, что стал свидетелем «великой трагедии в науке – убийства прекрасной гипотезы уродливым фактом». Прекрасной гипотезой, однако бесплодной и бесплотной, как сам «жизненный дух», стал витализм, а «уродливым фактом» оказался случайно открытый Велером изомер, в который при нагревании до 60 °C превращается цианат аммония.

Синтез мочевины, вопреки некоторым мифам, не стал последним гвоздем в крышку гроба, где похоронили жизненную силу (скорее семенем дерева, из которой сделают его доски). Виталисты быстро утешились мыслью, что так можно получить только продукт отходов живого организма, но никак не полезное для него вещество. Однако эта работа показала, что научный факт, лишенный некоторой эстетичности в первом приближении, при взгляде через призму других фактов и уложенный в канву анализа, становится красив своей сложностью и благороден трудами исследователей, благодаря которым он был добыт.

Екатерина Мищенко

15

Быстрее звука

14 октября 1947 года состоялся первый пилотируемый полет с превышением скорости звука. Совершил его американский летчик-испытатель Чарльз (Чак) Йегер.

Самолет, на котором был установлен рекорд, Bell X-1 (см. раздел «Иллюстрации»), был сконструирован вскоре после окончания Второй мировой войны, в 1946 году. Война подогревала конкуренцию в разработке скоростных самолетов между враждующими странами: большие скорости давали преимущество в воздухе.

Однако конструкторы первых сверхзвуковых самолетов столкнулись с большим количеством трудностей. Условия полета на таких скоростях качественно отличались от тех, с которыми проектировщики и летчики сталкивались ранее. Резко возросли аэродинамическое сопротивление и кинетический нагрев самолета (возникающий от трения с воздухом), снизились устойчивость и управляемость. Кроме того, излучение звуковой волны, происходящее при движении со сверхзвуковой скоростью, создало дополнительные потери энергии. Таким образом, доведение скорости самолета до сверхзвуковых значений требовало не просто увеличения мощности двигателей, но и качественных изменений в конструкции самолета.

14 октября 1947 года состоялся первый пилотируемый полет с превышением скорости звука. Совершил его американский летчик-испытатель Чарльз (Чак) Йегер.

Для отработки элементов конструкции широко применялись беспилотные модели, часто одноразовые. Они запускались с земли или сбрасывались с самолета на большой высоте. Однако еще во время войны стали говорить о необходимости пилотируемых испытаний. Они позволили бы собрать больше данных о параметрах полета и испытать системы управления.

В 1945–1946 годах проводились планирующие полеты XS-1 («Экспериментального сверхзвукового-1»). Самолет загружался внутрь бомбардировщика-носителя, который поднимался на требуемую высоту и сбрасывал испытываемый аппарат. Пилот выполнял необходимые действия для испытания систем самолета, после чего сажал его на аэродром. При этом двигатель был выключен или вовсе отсутствовал.

Вскоре начались испытания со взлетом с земли. Они проводились на авиабазе «Мюрок» (сейчас «Эдвардс»), расположенной на месте высохшего озера в Калифорнии. База имеет одну из самых протяженных взлетно-посадочных полос в мире – почти 12 км. В ходе этих испытаний была достигнута скорость 0,8 Маха.

Следующим этапом должно было стать превышение скорости звука. Для этого снова воспользовались самолетом-носителем – это позволяло сберечь топливо, необходимое для достижения рекордных скоростей. Ведь даже в таких условиях полеты длились лишь несколько минут.

Для решающего испытания был выбран пилот Чарльз Йегер. На момент полета ему было 24 года, он уже успел отслужить в армии на авиабазе в Калифорнии, отучиться в летной школе, принять участие в боевых действиях во Франции. После войны Йегер, обладатель прекрасного досье, продолжил службу в авиации, попал в отряд испытателей. Ему предложили опробовать новинку – Bell Х-1.

В день испытания бомбардировщик с X-1 на борту поднялся в воздух. Набрав необходимую высоту, самолет-носитель открыл люки и сбросил X-1. Отойдя на безопасное расстояние, пилот последнего, Йегер, включил зажигание. Скорость увеличивалась постепенно, потом резко скакнула за 1 Мах. На земле услышали звук взрыва – самолет преодолел звуковой барьер. Однако для пилота переход был не столь заметен. (Позже в дневнике он запишет: «Я был разочарован тем, что почти ничего не произошло»). Системы управления работали исправно. Пилот отключил двигатели и начал снижение. В это время на земле уже знали: максимальная скорость составила 1,06 Маха, то есть превысила скорость звука. После этого и Йегер, и другие пилоты на X-1 установили несколько рекордов скорости и высоты полета.

В 1945–1946 годах проводились планирующие полеты XS-1 («Экспериментального сверхзвукового-1»). Самолет загружался внутрь бомбардировщика-носителя, который поднимался на требуемую высоту и сбрасывал испытываемый аппарат.

Чарльз Йегер продолжал служить в авиации вплоть до своей отставки в 1975 году, руководил школой пилотов, где проходила подготовка астронавтов. В 1997 году, после своего последнего официального полета за вооруженные силы США, выступая с речью, он сказал: «Всем, чем я являюсь, я обязан военной авиации». 14 октября 2012 года, в 65-ю годовщину преодоления звукового барьера, Йегер повторил свое достижение еще раз (управлял самолетом другой пилот, но ведь Йегеру на тот момент было 89!).

Самолет X-1, ставший не менее легендарным, чем его пилот, находится в музее Смитсоновского института.

Алёна Манузина

16

Битва за кости

1 марта 1872 года состоялась лекция, породившая одно из самых яростных противостояний в истории науки – «Костяную войну», или, как ее еще называют, «Великую гонку за динозаврами», результатом которой стало описание 142 новых ископаемых видов.

Когда-то светила американской палеонтологии Отниел Чарльз Марш и Эдвард Дринкер Коуп были друзьями. Встретившись в 1864 году в Берлине, они провели несколько дней вместе, а затем даже назвали несколько ископаемых видов в честь друг друга. Но вспыльчивость и подозрительность обоих не сулила их будущим отношениям ничего хорошего. Даже в то время между ними сквозила едва заметная снисходительность, ведь Коуп был родом из семьи богатых квакеров и чувствовал превосходство над несколько неотесанным Маршем, всю юность прозябавшим в бедности, несмотря на богатство дяди, филантропа Джорджа Пибоди.

Правда, разница в их материальном положении вскоре сошла не нет: в 1866 году Чарльз смог убедить дядю пожертвовать деньги на основание Музея естественной истории, который сам же и возглавил. Три года спустя богатый родственник умер, и племяннику досталось приличное состояние (впрочем, за это нужно было заплатить: ему пришлось всю жизнь оставаться холостяком по причуде дяди-женоненавистника).

Смотреть на Коупа сверху вниз Маршу позволяло его образование в Йельском колледже, гораздо более престижном, чем Университет Пенсильвании, в котором учился не окончивший школы Коуп (бывший, однако, к моменту встречи с Маршем 24-летним членом Академии естественных наук Филадельфии).

Не совпадали и научные взгляды друзей-соперников: Коуп на всю жизнь остался ламаркианцем, а Марш был ярым дарвинистом (это противостояние окажется иллюзорным намного позже, но до этого успеет загубить не одну научную репутацию).

Вернувшись в Америку из Германии, наши герои тем не менее начали раскопки вместе. Коуп даже познакомил коллегу с землевладельцем, на территории которого располагались богатые ископаемыми рыхлые породы, состоящие преимущественно из глин и известняков. Марш не замедлил подкупить землевладельца, чтобы тот за спиной Коупа отправлял ему все находки, которые сделают его рабочие.

Восстанавливать информацию о животных, населявших Землю больше сотни миллионов лет назад, – задача непростая. Порой классифицировать их приходится по паре костей, и тогда каждая новая находка становится поводом для пересмотра информации о таксоне. Например, эласмозавр, найденный в тех самых породах, которые Коуп показал Маршу. На картинке, изображающей скелет животного, можно было заметить нечто необычное. Где тазовые кости? Да и шея казалась какой-то странной. Дело в том, что на картинке она была не с той стороны. Другому динозавру – игуанодону – в схожей ситуации повезло, ведь ученые всего лишь приставили его коготь к носу и не могли решить, ходил он на двух ногах или на четырех. Плезиозавру (а точнее, эласмозавру Elasmosaurus platyurus) «досталось» сильнее: ему приделали голову не с того конца. Поэтому вместо привычного для нас длинношеего животного (см. раздел «Иллюстрации») его представляли как пресмыкающееся, вращающее хвостом в воде, как бактерия жгутиком.

Тут Коуп повторил ошибку своего учителя и предшественника Джозефа Лейди, который в 1851 году расположил позвонки другого плезиозавра не в том порядке. Осматривая находку в 1868 году, Марш указал, что голова должна быть с другой стороны. Коуп не согласился и позвал Лейди, чтобы тот рассудил их. Именитый палеонтолог был согласен с Маршем, но статья о находке была уже в печати. Коуп попытался выкупить все экземпляры, уничтожить их и переиздать номер без каких-либо следов ошибки, но сделать этого ему не удалось.

Подкупы работников продолжались, но это было не все: двое рабочих Марша сами пожелали стать «слугами двух господ», чтобы, по их словам, не дать Коупу доступа к ископаемым. Скорее всего, это была ложь. Марш был скуповат, и они просто хотели получать двойное жалованье. В то же время один из работников Марша случайно отправил образцы Коупу, и, хотя Эдвард решил тут же вернуть их коллеге, дружбу было уже не спасти.

Точкой отсчета в «Костяной войне» стало столкновение из-за птеродактилей. 1 марта 1872 года Эдвард Коуп представил научному сообществу доклад о двух скелетах летающих рептилий, которых он предложил отнести к роду Ornithochirus (ошибочно написанное талантливым самоучкой греческое слово Ornithocheirus – «птицекрылые»).

Судьба летающих ящеров была непростой и до споров между Коупом и Маршем: их родословная была покрыта мраком и дала почву множеству домыслов в XIX веке. Немецкий палеонтолог Земмеринг в 1810-х менял его кости местами в реконструкции (например, предплечье с пястными костями, а лопатки – с грудиной) и считал его летучей мышью. Другие ученые пририсовали ему ласты и поселили в морские глубины. Один из образцов скелета представителя этого рода, найденный в конце 1770-х, и вовсе поначалу отнесли к ракообразным.

На фоне этого причина кровной вражды между Маршем и Коупом выглядит просто смешно: Марш решил тоже описать эту «птицекрылую» находку, и ему удалось на пять дней опередить официальное сообщение Коупа о ней в печати. В результате право присвоения названия, как сообщил American Journal of Science, получил Марш, отнесший находки к роду Pterodactylus, нескольких представителей которого он недавно открыл.

Разразилась настоящая война, основным оружием которой стали кирки и публикации: страстный и напористый натуралист-самоучка Коуп находил и описывал виды с потрясающей скоростью, а методичный и въедливый профессор Йельского университета Марш замечал все его промахи. Казалось, каждый из соперников скорее взорвет богатую ископаемыми костями породу, чем уступит ее сопернику. Это противостояние привело к описанию множества новых таксонов динозавров: целофизов, аллозавров, трицератопсов, стегозавров, апатозавров и других.

Кстати, род апатозавров стал редким примером исправления, сделанного Коупом в описании Марша: оказалось, что Марш отнес найденного им бронтозавра к отдельному роду ошибочно и на самом деле он должен считаться апатозавром (правда, некоторые современные палеонтологи, авторы статьи 2015 года, придерживаются точки зрения Марша).

Противостояние обострилось, когда Конгресс обвинил покровительствовавшего Маршу Джона Пауэлла, директора Геологической службы США, в растрате. Под подозрение попал и сам ученый, однако им все же удалось оправдаться. Но Коуп не удержался от мести переживающему не лучшие времена врагу, рассказав обо всей истории их конфликтов журналистам The New York Herald. Заметка под заголовком «Ученые вступили в ожесточенную вражду» взбесила Марша, и ответ не заставил долго ждать.

Точкой отсчета в «Костяной войне» стало столкновение из-за птеродактилей. 1 марта 1872 года Эдвард Коуп представил научному сообществу доклад о двух скелетах летающих рептилий.

Дождался своего часа действительно морской (в отличие от птеродактиля) эласмозавр двадцатилетней давности. Несмотря на то что ошибка Коупа была указана в публикации Лейди еще в 1870 году, Марш не отказал себе в удовольствии водрузить многострадальную голову водной рептилии на надлежащее ей место с громкими обвинениями в адрес своего врага. Статья вышла в том же The New York Herald за 20 января 1890 года, и к ней Чарльз приложил бережно хранимую им все эти годы копию публикации с ошибкой, которую ему удалось купить раньше, чем Коуп уничтожил тираж. Ответом послужила публикация Коупа, начинавшаяся с латинского «peccavi» («я согрешил») с указанием на работу Лейди, первым написавшего об ошибке.

Этот раунд (как и раунд с птеродактилем) выиграл Марш. Он же вышел победителем и из «Костяных войн» в целом, описав 86 видов динозавров против 56 у Коупа, хотя последний выпустил впятеро больше научных статей и описал в сумме около 600 ископаемых видов, включая млекопитающих, земноводных и рыб. Однако битвы подточили здоровье и состояние обоих: в 1897 году Эдвард умер от болезни кишечника (ему было 56 лет), а через два года в возрасте 67 лет умер и Чарльз.

Ирония судьбы заключается в том, что через много лет после смерти обоих воюющих дело их еще живет, напоминая о том, что трудились они, в сущности, над одним и тем же. В наши дни два родственных птицетазовых динозавра – дринкер (единственный описанный вид – Drinker nisti) и отниелия рекс (описанный самим Маршем как Laosaurus consors в 1894 году) – носят родовые названия в честь заклятых врагов. Систематика продолжает уточняться: в 1977 году отниелию рекс переименовали в нанозавра, затем в Otnielia consors, а в 2007 году выделили в новый род, но имя Марша этот род все же сохранил – теперь родственник дринкера называется Othnielosaurus.

Екатерина Мищенко

17

Большой спор о Большом взрыве

Теорию Большого взрыва, точнее, на тот момент динамическую эволюционную модель, астрономы и физики начали разрабатывать в XX веке, хотя близкие идеи высказывались, конечно, и раньше. В 1910-х годах несколько астрономов, в том числе американец Весто Слайфер и немец Карл Вирц, замечали красное смещение при наблюдении отдаленных галактик. Это означало, что галактики продолжают удаляться от наблюдателя. Причем у дальних объектов красное смещение было более значительным, чем у близких.

Большое значение для развития теории сыграли уравнения общей теории относительности Альберта Эйнштейна, хотя сам он вводил космологическую постоянную, благодаря которой уравнения допускали статическое решение. Чуть позже на их основе было создано несколько моделей, описывающих расширяющуюся Вселенную.

Первая из них была предложена российским физиком и математиком Александром Фридманом. Он показал, что вне зависимости от космологической постоянной из уравнений можно вывести различные модели Вселенной (хотя он и подходил к проблеме как математик, говоря, что «его дело – указать возможные решения уравнений Эйнштейна, а там пусть физики делают с этими решениями, что они хотят»). Он также предположил, что пропорциональное расстоянию до объекта красное смещение соответствует условиям расширяющейся Вселенной.

Большое значение для развития теории сыграли уравнения общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Хотя сам он вводил космологическую постоянную, благодаря которой уравнения допускали статическое решение.

К тем же результатам пришел и бельгийский астроном и математик Жорж Леметр. Заинтересовавшись работами Слайфера и Хаббла, он рассчитал коэффициент зависимости величины красного смещения от расстояния до объекта. Работу, в которой описывались и зависимость, и постоянная, Леметр опубликовал в журнале Annals of the Scientific Society of Brussels. Ее далеко не сразу перевели на английский, и открытие осталось практически незамеченным. Настаивая на возможности нестационарной Вселенной, Леметр спорил с Эйнштейном, сомневающимся в правильности собственных уравнений, и заслужил противоречивую оценку великого ученого: «Ваши вычисления верны, но ваша физика ужасна». Немного позже Леметр развил свою теорию, предположив, что Вселенная развилась из очень сжатого объема, который он назвал «первородным атомом». В 1929 году американский астроном Эдвин Хаббл сформулировал закон и вычислил постоянную, получившие его имя.

В 1948 году вышла работа советско-американского физика Георгия Гамова. В ней он, опираясь на модель Фридмана, предположил, что в начале существования Вселенной ее вещество не только было очень сильно сжато, но и имело невероятно высокую температуру. Одним из выводов теории горячей Вселенной было предсказание реликтового излучения и оценка его температуры – всего на несколько градусов выше абсолютного нуля.

В том же году было опубликовано несколько значительных работ сторонников теории стационарной Вселенной: Фреда Хойла, Германа Бонди и Томаса Голда. Их теория стала альтернативой динамической эволюционной модели (все еще не Большого взрыва). Трое ученых полагали, что расширение Вселенной не доказывает ее возникновения в определенный момент. Возможно, она расширяется по мере появления новой материи, как это и происходило всегда. Скорость образования вещества из вакуума составляет один атом водорода на кубический метр за 10^9 лет, что позволяет Вселенной оставаться стабильной при расширении.

Теория привлекала сторонников, ее создатели выступали с лекциями, публиковались. В конце марта 1949 года Хойл выступал на радио, рассказывая о своих взглядах на возникновение и развитие Вселенной. В тот день он, говоря о теории своих противников, употребил быстро ставшее известным выражение Big Bang – Большой Бум (или взрыв, хлопок). Хотя Хойл вряд ли к этому стремился, броское название немало способствовало популярности теории.

Вскоре у стационарной Вселенной стали возникать проблемы. Оказалось, что многие объекты, такие как квазары и радиогалактики, существуют лишь на очень больших расстояниях от Земли, точнее, существовали в отдаленном прошлом. Тот факт, что их не находили ближе, говорил в пользу теории Большого взрыва. Но еще больший удар по теории нанесло обнаружение реликтового излучения, предсказанного Гамовым. Его существование было случайно обнаружено в 1965 году астрономами Арно Пензиасом и Робертом Уилсоном (его пару раз замечали и в более ранние годы, но тогда должного внимания и объяснения открытие не получило). Это стало «последним гвоздем в гроб теории стационарной Вселенной», по выражению физика Стивена Хокинга.

Позднее, в 1990-х годах, Хойл с коллегами разработали теорию квазистационарной Вселенной, в которой попытались избавиться от недостатков оригинальной теории. В частности, они предположили, что во Вселенной время от времени происходят небольшие взрывы (little bangs). Однако, несмотря на старания авторов теории, подавляющее большинство современных работ по астрономии исходят именно из теории Большого взрыва.

Алёна Манузина

18

Система мер «для всех людей на все времена»

Авторами первых предложений по введению метрической системы считаются два священнослужителя: англичанин Джон Уилкинс и француз Габриэль Мутон. Они были почти ровесниками – родились в 1614 и 1618 годах соответственно.

Биография Уилкинса сродни приключенческому роману: он успел побывать руководителем колледжей и Оксфорда, и Кембриджа (и повоевать со сторонниками астрологии и алхимии в университетах), поучаствовать в создании Королевского общества, написать несколько книг о путешествиях на Луну и встрече там с селенитами, жениться на сестре Оливера Кромвеля, потерять лабораторию и библиотеку во время Великого пожара 1666 года. Но нас он интересует главным образом в связи с его работой «Опыт о подлинной символике и философском языке». Большая часть ее посвящена разработке универсального языка для ученых, торговцев и путешественников; той же цели, установлению взаимопонимания, служит и предложенная им единая система мер – десятичная или, как вариант, восьмеричная.

Авторами первых предложений по введению метрической системы считаются два священнослужителя: англичанин Джон Уилкинс и француз Габриэль Мутон.

Собственную систему мер предложил и Габриэль Мутон (а он тоже был не промах – заставил Лейбница доказывать секретарю Королевского общества, что не использовал идеи Мутона). Свою работу Observationes diametrorum solis et lunae apparentium он опубликовал в 1680 году. Мутон предлагал привязать основные единицы к естественным величинам. Так, основная мера длины должна была составлять одну минуту дуги меридиана. Остальные единицы длины отсчитывались от нее умножением или делением на десять.

К середине XVIII века стало понятно, что дальше пользоваться лишь национальными системами мер уже невыгодно. Они мешали и торговле, и обмену научными знаниями. За разработку единой системы мер выступали и изобретатель Джеймс Уатт, и химик Антуан Лавуазье. По подсчетам, накануне Французской революции в различных регионах этой страны насчитывалось до четверти миллиона различных единиц измерения.

В 1789 году, в тот самый день, когда Национальное собрание приняло Конституцию и разошлось, Академия наук собрала комиссию, чтобы проработать реформу мер и весов. В начале 1790 года Шарль Морис де Талейран как представитель Франции встретился с Джоном Миллером и Томасом Джефферсоном (Великобритания и США), чтобы подобрать систему мер, которую можно было бы принять в качестве международной. Удивительно, но к соглашению они пришли, после чего каждый озвучил его своему парламенту. В комиссии французской Ассамблеи (в которой состояли, например, Жозеф Луи Лагранж, Пьер-Симон Лаплас, Гаспар Монж) десятичная система встретила серьезного конкурента в виде двенадцатеричной, но все же победила, в то время как предложения Миллера и Джефферсона в их странах приняты не были.

Работа комиссии, поддерживаемая сначала Людовиком XVI, потом революционным правительством, продолжалась несмотря на то, что ее состав менялся со сменой правящих групп. И вот 7 апреля 1795 года метрическая система была утверждена законодательно. Вводились следующие единицы: метр (1/40 000 000 часть Парижского меридиана), гектар (100 м^2), стер (м^3 как объем древесины), литр (дм^3 как объем жидкости), грамм (масса см^3 воды) и франк в качестве валюты. К единицам предлагалось прибавлять приставки: кило-, деци-, милли– и т. д. Спустя некоторое время ученые по направлению комиссии изготовили платиновый метр (на основе длины меридиана) и эталон килограмма (кубический дециметр воды при температуре 4 °C).

К середине XVIII века стало понятно, что дальше пользоваться лишь национальными системами мер уже невыгодно. Они мешали и торговле, и обмену научными знаниями.

Однако революционное правительство оправдывало свой статус и пошло дальше – утвердило десятичную систему и в измерениях времени. Революционные сутки состояли из десяти часов, час – из ста минут, а минута – из ста секунд. Десять дней составляли неделю, а дальше шли уступки: в году было по-прежнему 12 месяцев, и каждый из них состоял из трех недель (что давало несколько лишних дней в конце года). Такая система измерения времени не прижилась и была отменена указом от того же 7 апреля (18 жерминаля 3 года), календарь продержался немного дольше. А ведь принимали десятичную систему, как говорил Кондорсе, «для всех людей на все времена».

В начале XIX века многие европейские страны, а за ними и их колонии, переняли метрическую систему. В России для этого много сделал Дмитрий Менделеев, говоривший, что «наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима без меры». Будучи ученым-хранителем при Депо мер и весов, он проверил имевшиеся эталоны, унифицировал требования к хранящимся в регионах образцам и настоял, чтобы в 1899 году метрическая система была принята в качестве факультативной, наряду с фунтами и аршинами.

Сейчас Международная система мер, СИ (от фр. Le Système International), используется почти во всех странах мира. Исключение составляют Соединенные Штаты, Либерия и Мьянма. В некоторых странах, в основном англосаксонских, а также Китае, этот переход еще не завершен. Однако остатки традиционных систем все равно проявляются повсеместно, будь то гражданская авиация или размер экранов смартфонов.

Алёна Манузина

19

Начавший физику с «Начала»

Своим рождением «Математические начала натуральной философии» во многом обязаны целой плеяде выдающихся астрономов. Англичанин Эдмунд Галлей, большой любитель комет, мучился, пытаясь понять, по каким же траекториям они движутся. Он вел астрономические наблюдения в Париже, у Джованни Кассини. Тот считал, что кометы, как и планеты, движутся по круговой орбите, Галлей не соглашался.

Другой астроном, немец Иоганн Кеплер (его увлечение астрономией началось с наблюдения кометы в детстве), воспользовался наблюдениями своего учителя, Тихо Браге, и на их основе вывел законы движения небесных тел. Он считал, что все небесные тела движутся по эллиптическим орбитам, и только кометы – по прямой. Но с этим не согласовывались наблюдения Галлея за кометой 1680–1681 года, которая сначала приближалась к Солнцу, а потом удалялась от него.

Подобно Кеплеру, на основе эмпирических данных Галлей вычислил, что такое движение, как у наблюдаемой им кометы, должна давать сила, исходящая от Солнца и убывающая пропорционально квадрату расстояния до него. Но продвинуться дальше и понять, по какой орбите должно двигаться тело под действием такой силы, он не смог.

Своим рождением «Математические начала натуральной философии» во многом обязаны целой плеяде выдающихся астрономов.

Много времени потратил Галлей на размышления над законами Кеплера и попытками их обосновать. Он обсуждал их с коллегами: Робертом Гуком и Кристофером Реном. В 1684 году Галлей встречался в Кембридже с Ньютоном. Тот огорошил Эдмунда заявлением о том, что давно решил эту проблему, но вычисления (вот досада!) что-то никак не может найти. Ответ – эллиптическая орбита – у Галлея теперь был, а обоснования его пришлось подождать (очевидно, пока великий Ньютон разберет бумаги на своем столе). Здесь стоит отметить, что описания встречи двух умов даются по их воспоминаниям спустя десятилетия и несколько различаются. Как известно, история повторяется, и похожая встреча произойдет в Копенгагене в сентябре 1941 года между Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом.

Так или иначе, терпение Галлея было вознаграждено: Ньютон прислал ему небольшую работу «О движении тел по их орбитам». В ней физик привел обоснования и вычисления, касающиеся законов Кеплера, используя в них и то, что станет известно как законы Ньютона. Работа впечатлила Галлея, и он попросил Ньютона расписать его вычисления поподробнее и прислать работу в Королевское общество. Нехотя Ньютон отложил свои алхимические опыты, которым посвятил годы, и сосредоточился на силах, массах и ускорениях. А уж работать он умел: по свидетельствам своего помощника и родственника Хэмфри Ньютона, ученый забывал есть и спать и, гуляя иногда по саду, мог примчаться домой с какой-то новой мыслью и начать ее записывать прежде, чем садился за стол.

В конце апреля 1686 года первый том был готов, за ним последовали еще два. Во время работы над книгой Ньютон не раз менял свой замысел и переписывал все заново. Так, сначала планировалось два тома, а не три, и написать их он собирался более легким языком, чем вышло в итоге (стиль Ньютон изменил, как пояснял он сам, чтобы прочесть труд могли лишь те, кто достаточно подготовлен, а потому может отказаться от своих предубеждений).

Завершение работы чуть не сорвалось, когда к Обществу со своим заявлением о приоритете обратился Гук. Ньютон пригрозил запретить издание третьей книги, но благодаря Галлею и его дипломатическим навыкам (и за его счет) книга все-таки была издана.

А вот проблемы с Гуком на этом не закончились. По утверждениям ученого, их с Ньютоном переписка подтолкнула последнего к исследованиям и стала источником основных идей будущей работы (например, обратной зависимости силы притяжения от квадрата расстояния).

Ньютон признавал, что переписка послужила ему стимулом заняться вопросами движения тел, однако любую возможность заимствования идей у Гука он отрицал. Если уж чьи-то размышления ему и помогли, то это были их общие с Гуком предшественники: француз Исмаэль Буйо и итальянец Джованни Борелли. Предоставить убедительные подтверждения своего приоритета Гук не смог, и даже Галлей с Реном его не поддержали.

Первое издание «Начал» появилось в июле 1687 года и состояло из 250–400 экземпляров. Некоторые из них сохранились и находятся в известных библиотеках в Кембридже, Стэнфорде, Королевской обсерватории в Эдинбурге, несколько – в США, еще один был подарен Академии наук.

Помимо уже упомянутых споров о приоритете, на Ньютона посыпались критические отзывы и другого рода: многие его коллеги (в том числе Готфрид Лейбниц, Якоб Бернулли, Джованни Кассини) не могли принять силы тяготения, для которой не нужна была среда и которая действовала через пустое пространство. Ньютону и самому было не все понятно в работе описанных им сил. И все же труд стал началом целой эпохи, господства классической механики, которое продолжится до начала XX века.

Алёна Манузина

20

О скотч, ты мир!

На скотче держится очень многое, а если не держится – наклейте еще. Клейкой лентой, которая принесла «Нобеля», побывала на Луне и обматывала дирижабли, сегодня пользуется каждый из нас, но мало кто задумывается об истории ее происхождения.

И очень зря, потому что на основе этой истории можно писать вдохновляющие книги в модном жанре мотивирующих биографий. Простой парень из Миннесоты Дик (Ричард) Дрю с рождения не хватал звезд с неба, но в течение своей жизни воплотил типичную американскую мечту, добившись головокружительного успеха. В юности он пару лет поездил по стране, играя на банджо с местными музыкальными коллективами. Чуть позже он, казалось бы, образумился, заплатив заработанными деньгами за обучение в Университете Миннесоты. Но не тут-то было: 18 месяцев спустя он разочаровался в программе, заскучал и бросил учебу.

Поскольку нужно было на что-то жить, 22-летний молодой человек, не умеющий практически ничего, но полный энергии и оптимизма, стал просматривать объявления о вакансиях в газетах. Там он натолкнулся на сообщение о том, что компания 3М ищет работников.

На скотче держится очень многое, а если не держится – наклейте еще. Клейкой лентой, которая принесла «Нобеля», побывала на Луне и обматывала дирижабли, сегодня пользуется каждый из нас.

3M, или Minnesota Mining and Manufacturing Company (Миннесотская горнодобывающая и производственная компания), переживала не лучшие времена. В 1902 году она была основана для изготовления наждачной бумаги, и пятеро ее владельцев купили небольшую шахту для добычи корунда, порошок которого и придает наждаку абразивные свойства. Но начинающих бизнесменов обманули: шахта была уже истощена, поэтому пришлось срочно искать другой минерал для покрытия. Одним из предложений стал испанский гранат, однако, хотя он и обладал достаточной твердостью, он имел и свои недостатки. Вскоре компания была завалена письмами с жалобами, что абразивный порошок осыпается с бумаги. Компания меняла владельцев, вела разработки в течение десяти лет, но безрезультатно.

И тут им пришла заявка на вакансию с сопроводительным письмом: «Я никогда не работал по найму в коммерческой сфере, но очень хочу начать. Я понимаю, что мой труд не может стоить много, так как у меня нет нужного практического опыта, но я был бы рад любой зарплате, которую вы согласитесь выплачивать мне в первое время. Я физически вынослив и, если это потребуется, умею водить трактор и выполнять основные работы на ферме». Конечно, его автором был наш герой, и, разумеется, он был принят, правда, только на должность тестировщика различных зерен для наждачной бумаги, что считалось довольно низкоквалифицированной работой. Чуть позже, в 1923 году, когда компания изобрела влагоустойчивый наждак, он получил повышение и стал ходить по автомобильным мастерским, предлагая свою продукцию.

В те годы двухцветная покраска машин считалась последним писком моды, что вызывало немало головной боли у производителей. Им приходилось заклеивать части автомобиля газетами, хирургической лентой и другими материалами, но при отсоединении такое покрытие отрывало куски краски и портило всю работу. Насмотревшись на страдания автомастеров, Дрю загорелся идеей сделать свою клейкую ленту, которую можно было бы легче отклеивать.

На работе у него было все, что необходимо: разные виды клея и бумажные основы для наждака, и молодой энтузиаст посвятил себя поискам нового решения. Начальство было не очень довольно, поскольку это отвлекало его от основных занятий. Ричард импровизировал и перепробовал множество субстанций: жевательную резинку, всевозможные смолы и масла, глицерин и семена льна – и все-таки смог (как и Чарльз Гудийр, нашедший когда-то «рецепт» стабилизации каучука простым перебором компонентов, в числе которых был даже суп) сделать свое открытие. Итоговой формулой липкого вещества, которое легко клеится и отклеивается, стала смесь глицерина и мебельного клея, которую наносили на пергаментную бумагу.

Эта клейкая лента не была первой в своем роде, потому что еще в 1882 году нанесение клея на газовую ткань запатентовал немец Пауль Байерсдорф. Позднее один из его сотрудников улучшил это изобретение, создав прообраз того, что мы сейчас называем лейкопластырем. Чтобы не травмировать кожу, клейкая субстанция наносилась не на всю ленту, а только с краю. Существует даже байка, что когда Ричард впервые принес свою ленту в автомастерскую, она тоже была покрыта клеем только по краям. Это коробило краску, за что работники обозвали изобретение «шотландским», намекая на стереотипы о шотландской скупости. Впоследствии Дрю начал покрывать клеем всю липкую сторону, а название осталось.

Однако малярная лента, плод его двухлетних усилий, все же не вдохновила начальство: Уильям Макнайт, прямой руководитель Дрю, не разрешил ему купить станок, чтобы производить ленту в больших масштабах. Но, поскольку наш герой был научным сотрудником, у него был небольшой бюджет на покупку расходных материалов. На эти деньги Дрю постепенно купил детали станка по отдельности и собрал его. Такое упорство не смогло остаться незамеченным, и начальник наконец сдался. Жалеть об этом ему не пришлось, ведь изобретение перевернуло мир лакокрасочной индустрии, а чуть позже предприимчивые американцы, пытаясь выжить во время Великой депрессии, нашли ему множество других применений. Скотч позволил чинить многие вещи, которые без него нужно было неминуемо выбросить, а покупать заново в кризисные годы приходилось втридорога.

Но тут на горизонте появился конкурент: компания DuPont изобрела целлофан, который пришелся по нраву многим продавцам в качестве упаковки. Вместо того чтобы отчаяться, Дрю, которого наконец-то повысили и разрешили продолжать эксперименты, с воодушевлением принялся искать способ создания прозрачного скотча на основе нового материала. Купив 90 метров целлофана, он начал экспериментировать. Однако материал был тонок, капризен, легко плавился и рвался, а клей оставлял на нем некрасивые желтые следы. Ричарду пришлось разработать целый метод обращения с новой основой и создать прозрачный клей, в этот раз из каучука, смол и масел. В 1930 году появился тот самый прозрачный скотч, который приобрел небывалую популярность и до сих пор остается незаменимым во многих отраслях.

Во время Второй мировой войны появилось множество новых видов клейкой ленты для военных нужд. Дрю продолжал разработки. Его изобретение было повсюду: скотч использовался в сантехнике, в хирургии, продавался двусторонний скотч, скотч с надписями, светоотражающий скотч… Клейкая лента использовалась как антикоррозийное покрытие дирижаблей компании Goodyear, в качестве теплоизоляции в луноходах и даже стала материалом для произведений искусства – и все благодаря чудаку Ричарду Дрю, который поощрял самые странные идеи своих сотрудников и ценил сообразительность и желание развиваться больше, чем дипломы престижных университетов.

В 1930 году появился прозрачный скотч, который приобрел небывалую популярность и до сих пор остается незаменимым во многих отраслях.

Ричард Дрю умер в 1980/81 году. Но его изобретение еще продолжает вызывать интерес ученых. В 1953 году было доказано, что скотч может испускать рентгеновские лучи, если поместить его в вакуум, благодаря явлению, известному как триболюминесценция, когда свет возникает из разрушения химических связей при деформации материала. В 2008 году ученые показали, что это излучение достаточно сильное, чтобы оставить рентгеновский снимок пальца.

Примерно тогда же, в начале 2000-х, происходили знаменитые эксперименты Гейма и Новоселова, в ходе которых ученые растворяли скотч, который раньше был обмотан вокруг графита, и получали графен. Насмешки коллег над компанией «мусорных ученых», использующих отходы изучения графита (с помощью скотча образец делали гладким, чтобы его можно было поместить в туннельный микроскоп) продолжались недолго: Нобелевская премия по физике, которую Гейм и Новоселов получили в 2010 году, мало к этому располагала.

Екатерина Мищенко

21

Первый среди вирусов

Вирус табачной мозаики долго был обычным вирусом с одноцепочечной РНК, свернувшейся внутри, как пружинка. Он проживал свой краткий век, бурно размножаясь внутри растительных клеток на тысячи частиц, которые снова безжизненно замирали до встречи с новой жертвой, заставляя бледнеть оккупированные клетки, словно вывешивая на них табличку «занято».

Так продолжалось миллионы лет. Вирус менялся, эволюционировал и влачил существование, приличествующее объекту из двух с небольшим тысяч молекул. У него была всего одна «книга» наследственной информации длиной в 6400 нуклеотидов, завернутых в белковую оболочку – капсид.

Вирус поражал культурные растения, хотя начал он это делать явно раньше, чем те стали таковыми. Но тут у его жертв появился новый защитник – человек. За тысячелетия Homo напал на его след, но остановился в недоумении, не видя того, кто этот след оставляет. Нетрудно быть незаметным, имея 300 нанометров в длину!

Но даже не видя вируса, человек пытался поймать заразную частицу. Первым, кто доказал инфекционную природу заболевания табачной мозаики у пасленовых, был немецкий агроном Адольф Майер. Он искал паразита или грибок, смотрел на корни растений, проверял свет, температуру и прочие факторы, а потом, в лучших традициях Роберта Коха, «внезапно сделал открытие, что сок зараженных растений, полученный, если их истолочь в ступке, был, несомненно, инфицирующей субстанцией для здоровых растений».

Майер пропускал сок через фильтровальную бумагу, капал им на чашки, чтобы выделить и вырастить патогенные бактерии, но все было тщетно. Частицы были так малы, что удержать легко ускользающего сквозь поры бумаги виновника было практически невозможно – разве что белок мог быть так мал. Разочарованный, он решил, что белок не может размножаться сам, и не смог найти настоящее объяснение.

В конце XIX века поисками занялся русский ученый Дмитрий Ивановский. Он подошел к делу обстоятельнее, приготовив фарфоровые фильтры, которые использовались для выделения бактерий. Ничто крупнее бактерии не могло просочиться сквозь такие поры. Но и они не могли задержать вирус табачной мозаики. Много раз перепроверив фильтр и не найдя там ни трещин, ни другого брака, Ивановский понял, что частицы слишком малы. Он предположил, что это могла быть очень маленькая бактерия, которая почему-то не хочет культивироваться в лаборатории.

Ивановский рассказал о своей работе в Санкт-Петербургской академии наук в 1892 году. Позже он также изучил таинственные кристаллические включения, которые образуются внутри клеток растений при заражении, и в 1903 году высказал гипотезу, что именно они и связаны с причиной заболевания. Но годом рождения вирусологии все равно считается 1892-й. Правда, само слово virus – «яд» – было придумано Ивановским только в 1898 году. Голландец Мартин Бейеринк, который воспроизвел эксперименты Ивановского, считал вирусы чем-то вроде инфекционной жидкости.

Так вирус табачной мозаики был «пойман с поличным» и постепенно стал знаменитым в микробиологическом мире. В 1908 году был открыт вирус полиомиелита, в 1911 – вирус саркомы Роуса (или саркомы кур), связанный с онкологическим заболеванием. Но лавры первого вируса (хоть и не из листьев пасленовых) принадлежали вирусу табачной мозаики безраздельно.

Ученым повезло, что структура вируса была не слишком сложной. Ровная белковая трубочка со спиральной симметрией и «пружинкой» РНК внутри (см. раздел «Иллюстрации»), никаких икосаэдрических структур и дополнительных «одежд» из украденных у клетки кусков мембраны. Расплести ее удалось вскоре после появления подходящих методов.

В 1935 году вирус табачной мозаики кристаллизовал Уэнделл Стенли. Но вирус продолжал заражать листья табака и после этого, как ни в чем не бывало. Накапливались подтверждения, что ни одна известная бактерия так себя не ведет. Стенли увидел, что объект, вызывающий заражение, состоит почти полностью из белка, и решил, что перед ним фермент, который катализирует собственное размножение. За первую кристаллизацию вируса он получил Нобелевскую премию по химии в 1946 году.

В 1939 году вирус табачной мозаики впервые удалось увидеть в электронный микроскоп, изобретенный восемью годами ранее. Так виновник неурожайности табака потихоньку раскрыл свою личность, но не все его секреты так легко поддались ученым.

Строение вируса смогли разгадать только позже, с помощью кристаллографии. А поскольку одним из самых талантливых кристаллографов середины XX века была Розалинда Франклин, благодаря данным которой Уотсон и Крик смогли понять структуру ДНК, вирусу табачной мозаики повезло, что она решила связать с ним годы изысканий. Она предсказала его внутреннюю пустоту, а позже поняла и то, что его РНК была одноцепочечной.

Параллельно с ней работала и другая группа: Ханс Френкель-Конрат и Робли Уильямс из Беркли. В том же 1955 году они смогли показать, что в вирусе ничего нет, кроме РНК и белка. Они вплотную подошли к пониманию того, как вирусы размножаются, превращая клетку в фабрику своих деталей, которые сами собираются воедино. В 1960 году Френкель-Конрат и Уильямс секвенировали состояющую из 158 аминокислот последовательность вируса – самую длинную из известных на тот момент.

Так небольшой вирус случайно найденный в соке растений, стал удобным объектом для изучения и обрел всемирную славу, превратившись в ключ к пониманию размножения и структуры всего своего царства. Для этого, как оказалось, не нужно быть выдающимся и сложным – ему достаточно было быть доступным для получения и вызывать большие проблемы у культивирующих табак агрономов, чтобы привлечь их внимание.

Екатерина Мищенко

22

Как химия утратила невинность

В апреле 1915 года под небольшим бельгийским городком Ипр германская армия начала наступление в ходе так называемой Второй битвы под Ипром. Согласно поздним данным английской разведки, главной целью немецкого командования было не собственно наступление – военные хотели испытать эффективность нового оружия, которое могло переломить ход позиционной войны.

В этот период войска и Антанты, и Германии окопались по обе стороны фронта. Развитие военных технологий того времени – артиллерии и пулеметов – сделало траншейную войну очень удобной, ведь малое количество обороняющихся, засев в хорошо продуманных укреплениях, могло сдерживать сильно превосходящего их числом противника. Война застопорилась, солдаты месяцами сидели в вырытых окопах, расширяя и углубляя их.

Немцы придумали, как «спасти» ситуацию. Вскоре в руки английской разведки стали попадать метеорологические сводки, касающиеся направления и устойчивости ветра. Позже стали попадаться пленные и дезертиры, рассказывавшие о разрушительном оружии, которое было спрятано во врытых в землю цилиндрах. Но союзники не обращали внимания на эти сообщения.

22 апреля погода наконец стала «благоприятной». Французские колониальные солдаты, находившиеся на позициях в северо-восточной части Ипрского выступа, увидели приближающееся зеленоватое облако. Многие любопытствовали, что же это такое, и мысли о том, что нужно бежать, у солдат не возникло. Пока облако не добралось до траншей.

Хлор, а это был он, вызывал отек слизистых оболочек, кашель и удушье. Те, кто не бежал, падали и умирали. «Лица, руки людей были глянцевого серо-черного цвета, рты открыты, глаза покрыты свинцовой глазурью, все вокруг металось, кружилось, борясь за жизнь. Зрелище было пугающим, все эти ужасные почерневшие лица, стенавшие и молящие о помощи… Воздействие газа заключается в заполнении легких водянистой слизистой жидкостью, которая постепенно заполняет все легкие, из-за этого происходит удушение, вследствие чего люди умирали в течение одного или двух дней», – вспоминали очевидцы событий. Французы потеряли в тот день около трех тысяч человек (по сообщениям немцев – пять тысяч). «В этот момент наука утратила свою невинность», – отметил историк науки Эрнст Петер Фишер.

Применением этого оружия мы во многом «обязаны» одному человеку – Фрицу Габеру. Этот видный немецкий химик, ученик Бунзена, до войны разработал процесс получения жидкого аммиака. Габер предложил свою разработку Баденской анилиновой и содовой фабрике (BASF). При помощи сотрудников BASF – Карла Боша, Пауля Митташа и других – процесс запустили в производство. Благодаря этому веществу Германия смогла вырабатывать красители, удобрения и… взрывчатые вещества. Но этим работа Габера на немецкую военную машину не закончилась.

Одним из главных преимуществ хлора была его дешевизна и доступность, а также то, что газ был достаточно тяжел: он не поднимался вверх, а стлался по земле, как раз над окопами, где засели вражеские солдаты.

С самого начала войны – 1914 года – химик работал в Военно-химическом департаменте. Говорят, что сам Габер на самом деле не был монстром, войну ненавидел и хотел всего лишь, чтобы она закончилась быстрее, ведь в траншеях гибло неимоверное количество солдат, причем не столько от пуль и снарядов, сколько от антисанитарии и сопутствующих ей болезней. Но, как и в случае с изобретателями ядерного оружия, благими намерениями оказалась устлана дорога в ад. Габер со своими сотрудниками разработал метод производства хлора в качестве отравляющего вещества, которое немцы решили испытать под Ипром.

Одним из главных преимуществ хлора была его дешевизна и доступность (газа было много в отходах немецкой промышленности), а также то, что газ был достаточно тяжел: он не поднимался вверх, а стлался по земле, как раз над окопами, где засели вражеские солдаты.

Страны Антанты оказались не готовы к новому оружию: эффективных методов химической защиты тогда просто не было. Маски в то время пропитывали гипосульфитом без добавления соды. Реакция нейтрализации хлора гипосульфитом идет следующим образом:

Na_2S_2O_3 . 5H_2O + 4Cl_2=Na_2SO_4 + H_2SO_4 + 8HCl

Серная и соляная кислота, которые образуются в результате этой реакции, еще раз реагируют с гипосульфитом:

Na_2S_2O_3 + 2HCl=2NaCl + H_2O + SO_2

Na_2S_2O_3 + H_2SO_4 = Na_2SO_4 + H_2O + SO_2 + S

То есть даже если маска и спасала от попадания в легкие хлора, то от сернистого газа, который неизбежно попадал в легкие вместе с вдыхаемым воздухом, она не спасала никак.

Впрочем, в дальнейшем ошибка была исправлена, и в маски стали добавлять соду, которая нейтрализовывала сернистый газ.

Несмотря на то что применение химического оружия осудили многие страны, прекращать его использовать немцы (да и союзники впоследствии) и не думали. На полях сражений появлялись один за другим новые отравляющие вещества: фосген, иприт (названный так по месту первого применения). Применяются они и до сих пор.

Кстати, изобретение нанесло удар и по самому изобретателю, причем с довольно неожиданной стороны. Его жена Клара, тоже химик, негативно относилась к военным заказам мужа. После одной из крупных ссор Клара, отчаявшись, покончила жизнь самоубийством. Против вручения Габеру Нобелевской премии по химии 1918 года – за изобретение метода синтеза аммиака – выступали многие ученые, но комитет решил, что важность открытия намного выше, чем вред, принесенный ученым на полях сражений.

Наиль Фарукшин

23

Неизвестный российский автомобиль

Вторая половина XIX века ознаменовалась настоящей гонкой среди инженеров, пытавшихся создать «безлошадный экипаж». За право называться первым изобретателем автомобиля боролись около четырехсот человек. Все они строили, конструировали в надежде первыми запатентовать свое изобретение. Опередили всех инженеры Готтлиб Даймлер и Карл Бенц. Даймлер в 1883 году разработал первый работоспособный двигатель внутреннего сгорания, а два года спустя Бенц создал автомобиль.

В России первым автолюбителем стал издатель газеты «Одесский листок» Василий Навроцкий. В 1891 году, возвращаясь из поездки во Францию, Навроцкий привез на родину машину марки Panhard & Levassor, основанной пятью годами ранее. По другой версии, первый импортный автомобиль, появившийся в Российской империи, принадлежал компании Benz. Вероятно, путаница произошла из-за того, что на автомобили обеих марок устанавливались двигатели Daimler. В Петербурге первый автомобиль появился в 1895 году. Сразу четыре машины моделей Benz Victoria и ее уменьшенной версии Benz Velo начали покорять улицы Северной столицы. Benz Velo подтолкнула российских конструкторов Евгения Яковлева и Петра Фрезе к мысли создать отечественный аналог машины и одновременно стала его прототипом.

Вторая половина XIX века ознаменовалась настоящей гонкой среди инженеров, пытавшихся создать «безлошадный экипаж». За право называться первым изобретателем автомобиля боролись около четырехсот человек.

Идея создать автомобиль у русских инженеров появилась во время участия на Всемирной промышленной выставке в Чикаго в 1893 году, где они и познакомились. Отставной лейтенант военно-морского флота Яковлев основал в 1891 году небольшой машиностроительный и меднолитейный завод в Петербурге. Предприятие производило нефтяные, керосиновые, газовые, а с 1893 года – и бензиновые моторы. Некоторые из своих двигателей Яковлев продемонстрировал на чикагской выставке. Горный инженер по образованию, Павел Фрезе, дальний родственник «нижегородского Архимеда» Ивана Кулибина, организовал каретную мастерскую, где с 1876 года производил конные экипажи.

На выставке в Чикаго Яковлев представлял газовые двигатели, а его новый товарищ – образцы конных повозок. Оба изобретателя были награждены бронзовыми медалями. Кроме того, предприниматели познакомились с самим Готтлибом Даймлером. Тогда же внимание наших героев привлек и автомобиль марки Benz Velo. Воодушевленные изобретатели скрупулезно изучили немецкую новинку и решили создать в России автомобиль близкой, но более передовой конструкции.

В следующем году император Александр III распорядился провести летом 1896 года новую Всероссийскую промышленную выставку в Нижнем Новгороде. Наши герои решили в мероприятии участвовать и быстро взялись за разработку автомобиля.

Подробности работы конструкторов неизвестны. Пожалуй, первое детальное описание автомобиля содержится в одном из выпусков «Журнала новейших открытий и изобретений», вышедшем незадолго до начала выставки. Специалисты отметили, что еще не оконченный экипаж по внешнему виду не сильно отличался от аналогичных зарубежных конструкций, однако российским изобретателям удалось усовершенствовать машину. Яковлев и Фрезе приделали складной верх, что было очень кстати в условиях российского климата. Кожаные передаточные ремни уступили место резиновым, что уменьшило скольжение на шкивах. Девятого июня 1896 года в Нижнем Новгороде начала работу Всероссийская промышленная и художественная выставка. В одном из павильонов очень близко к входу можно было увидеть первый отечественный автомобиль, о котором воодушевленно рассказывал Фрезе. Продемонстрировать машину в движении были решено 1 июля в присутствии Николая II и его семьи. Пока машина ездила на площадке около экипажного отдела, ее запечатлел популярный фотограф Максим Дмитриев.

По своему внешнему виду автомобиль напоминал извозчицкие дрожки, оснащенные двигателем внутреннего сгорания. На заводе Яковлева были сконструированы двигатель и трансмиссия. Экипажный завод Фрезе отвечал за корпус, ходовую часть и колеса. У автомобиля было целых две передачи: одна была холостой, другая позволяла ехать вперед. Тормозов также было два: ножной – для коробки передач, ручной – для задних колес. Двигатель мощностью две лошадиные силы (мощность автомобилей Benz тогда составляла 1,5 л. с.) позволял машине развивать скорость до 21 км/ч и ехать без дозаправки 20 км. Длина автомобиля составляла почти 2,5 метра, вес – 300 кг.

Благодаря огромным колесам – передним радиусом 780 мм и задним радиусом 836 мм – машина могла передвигаться по бездорожью. Сами колеса, деревянные и обтянутые резиной, вращались на бронзовых втулках.

Четырехтактный двигатель Яковлева получился легче европейских аналогов. Система охлаждения было устроена следующим образом: вода непрерывно кипела и испарялась, и лишь часть ее охлаждалась, поступая в конденсатор. Поэтому воду приходилось постоянно подливать, и автомобиль всегда возил с собой 30-литровый запас жидкости в двух боковых латунных баках. Важно, что машина было оснащена новаторским по тем временам электрическим зажиганием.

Автомобиль Фрезе и Яковлева стоил 1500 рублей, что было вдвое ниже цены европейских машин. Российская машина не уступала иномаркам по техническим характеристикам. Однако, несмотря на относительно «демократичную» цену автомобиля, позволить его себе могли лишь богатые люди. Для сравнения: хорошую лошадь можно было купить за 50 рублей, а зарплата рабочего составляла примерно 25 рублей в месяц.

Автомобиль Фрезе и Яковлева стоил 1500 рублей, что было вдвое ниже цены европейских машин. Российская машина не уступала иномаркам по техническим характеристикам. Однако, несмотря на относительно «демократичную» цену автомобиля, позволить его себе могли лишь богатые люди.

Невзирая на все достоинства первого русского автомобиля, серьезно им никто не заинтересовался. «Смотреть не на что, за границей лучше» – так в своем дневнике резюмировал Николай II впечатления от изобретения Фрезе и Яковлева. Интересно, что сам император, приобретая свои первые два автомобиля, отдал предпочтение французской марке Delaunay-Belleville. В 1905 году Николай II заплатил за каждый 9200 рублей. В историю автомобили вошли под аббревиатурой «SMT», которая расшифровывается как «Sa Majeste2 le Tsar» – «Его Величество Царь».

Но вернемся к автомобилю Фрезе и Яковлева. Итак, императора машина не впечатлила, возможно, поэтому и пресса, и техническая комиссия выставки решили про изобретение умолчать. Так или иначе, после ярмарки надежды талантливых изобретателей рухнули. За двигатель и экипаж Яковлев и Фрезе были удостоены лишь серебряных медалей. О главном же их труде практически никто нигде не упоминал. Богачи не рискнули вкладывать средства в развитие нового вида транспорта. Автомобиль пришлось забрать обратно в Петербург, где он канул в небытие.

Завод двигателей из-за больших расходов оказался на грани разорения. Трудности возникли и в связи со смертью Яковлева в 1898 году. Фрезе с трудом удержался на плаву. Без своего надежного партнера инженер начал покупать заграничные моторы. Постепенно предприниматель открыл предприятия в Петербурге, Москве и Варшаве, где наладил производство первых грузовиков, пожарных машин и карет скорой помощи. В 1910 году Фрезе продал дело новому рижскому заводу «Руссо-Балт». Долгие десятилетия считалось, что автомобиль Яковлева и Фрезе утрачен навсегда. Но спустя 100 лет, в 1996 году, первый отечественный автомобиль вновь предстал перед публикой в московском автосалоне. Коллектив инженеров-энтузиастов смог отреставрировать машину.

В архивах реставраторы отыскали единственный дошедший до наших дней негатив и изучили на нем каждую просматриваемую деталь. При помощи специальной программы ученых из Института прикладной математики им. М.В. Келдыша реставраторы построили проекционные виды сбоку, спереди и сверху. Учитывая размеры среднего человека конца XIX века, исследователи определили наиболее возможные размеры видимых деталей машины. Инженеры разработали общие чертежи автомобиля, собственноручно ковали, сваривали и окрашивали металл для него, а также строгали древесину и кроили кожу. Год спустя реконструкция была готова. Сейчас копию машины можно посмотреть в экспозиции Политехнического музея.

Анастасия Ковалева

24

Планета, прожившая 176 дней

Обычно заметки посвящены успехам: удачным изобретениям, находкам, созданию чего-то, о чем помнят и несколько веков спустя. Вот один из тех случаев, когда внимания заслуживает ошибка. Тем более что обнаружилась она не после смерти автора открытия, а он сам нашел ее. Это лишающее славы признание заслуживает одобрения – не только его коллег, но и нашего с вами.

В 1967 году британский астроном Эндрю Лайн готовил свою диссертацию в Обсерватории Джодрелл-Бэнк. В тот же год объявили об открытии нового класса объектов – пульсаров. Это известие впечатлило нашего героя, Лайн отложил свой труд и занялся поисками нейтронных звезд. Его группа исследователей оказалась довольно удачливой: выпущенная ими статья, которая была посвящена поиску пульсаров, стала второй в истории, выйдя всего на несколько недель позже статьи Джоселин Белл – одной из первооткрывателей этих астрономических объектов.

Дописав диссертацию, Лайн снова вернулся к нейтронным звездам. На телескопах Джодрелл-Бэнк он с коллегами смог найти несколько пульсаров. В 1985 году они впервые увидели PSR 1829–10. Немного позже астрономы заметили, что в регулярности всплесков его излучения есть отклонения, которые они не могут объяснить. Рассмотрев разные варианты, ученые пришли к выводу, что эти колебания вызывает обращающаяся вокруг пульсара планета.

В 1967 году британский астроном Эндрю Лайн готовил свою диссертацию в Обсерватории Джодрелл-Бэнк. В тот же год объявили об открытии нового класса объектов – пульсаров.

По расчетам, масса новооткрытого небесного тела должна была быть не больше массы Урана, но беспокоило астрономов другое: период обращения планеты – около шести месяцев, то есть половина земного года.

Как искали эту планету и в чем проблема с таким периодом? Предположение о том, что вокруг пульсара вращается небесное тело, строилось на отклонениях в «режиме» всплесков его излучения. Такие отклонения могут быть вызваны вращением нейтронной звезды вокруг общего с планетой центра тяжести (и движениями то к Земле, то от нее), из-за чего, в соответствии с эффектом Доплера, частота импульсов периодически изменяется.

Так, может быть, колебания яркости были связаны с движением Земли по своей орбите, а не пульсара вокруг его общего с планетой центра тяжести? Ошибиться здесь было несложно, и астрономы очень старались, чтобы исключить такую возможность. Результат зависел от точности измерений и вычислений. К счастью, считали тогда уже компьютеры, на основе разработанной модели, а вот с измерениями дела обстояли сложнее. Чтобы заявить об обнаружении планеты, требовались точность данных на пределах возможностей того времени и большой период наблюдений. Неудивительно, что астрономы сомневались и проверяли результаты несколько месяцев, прежде чем решились заявить об открытии.

О планетах в системах пульсаров не говорили с 1979 года, когда подобное заявление не подтвердилось, так что открытие Лайна и его соавторов в 1991 году попало на обложки и первые полосы: найдена первая экзопланета! Впрочем, довольно быстро нашлись скептики, которые также обратили внимание на подозрительный период обращения планеты, но дотошность Лайна убедила большинство из них в правильности расчетов.

О планетах в системах пульсаров не говорили с 1979 года, когда подобное заявление не подтвердилось, так что открытие Лайна и его соавторов в 1991 году попало на обложки и первые полосы: найдена первая экзопланета!

Прошло почти полгода после выхода статьи. В конце декабря 1991 года Лайн решил вернуться к своим расчетам. Что-то в записях вызвало у него сомнения, и астроном заново просмотрел данные и прогнал вычисления на компьютере, немного скорректировав модель. И результат расчетов однозначно показал: никаких отклонений нет. Причина расхождения результатов оказалась в том, что модель, которую Лайн использовал для вычислений, не учитывала отличие орбиты Земли от правильного круга – то, чем иногда можно пренебречь, повлекло за собой серьезную ошибку.

Осознав значение нового результата, Лайн решил как можно быстрее признаться в том, что прошлое громкое открытие было ошибкой. Удобным случаем стала конференция в Атланте.

«15 января 1992 года Эндрю Лайн поднялся на сцену и начал свою речь. За исключением нескольких приглушенных голосов в зале стояла тишина, тишина разочарования. Британец закончил доклад, попросив прощения у всего научного сообщества. Он едва успел договорить, как зал разразился аплодисментами. Очевидно, слушатели по достоинству оценили мужество своего несчастного коллеги», – описали это выступление авторы одной из книг, посвященных поиску экзопланет.

На той же конференции выступал и польский астроном Александр Вольжан. Он рассказал о двух (а может, и трех) экзопланетах в системе пульсара PSR 1257+12. Одна из них стала первой обнаруженной планетой за пределами Солнечной системы, существование которой потом подтвердилось. С этого доказательства, полученного в 1995 году, завершился этап бесплодных поисков и ошибок. На август 2020 ученые нашли уже более 4300 экзопланет и не собираются на этом останавливаться.

Алёна Манузина

25

Как картофель завоевал Европу

Своим происхождением знакомый нам картофель обязан южноамериканским Андам, где его возделывали еще около 8000 лет назад. За это время местные земледельцы вывели почти 200 сортов растения, многие из которых имеют яркий цвет или необычную форму клубня, а также выработали защиту от болезней, насекомых и заморозков.

Для народов Анд картофель, который они могли выращивать в суровых условиях гор и долго хранить на случай неурожая (высушивая или замораживая), был очень важен. Неудивительно, что у него появилось и свое божество в пантеоне инков – Аксомама, одна из дочерей богини земли, Пачамамы.

Описания картофеля и других растений, которые использовали индейцы, встречаются у некоторых испанцев – тех из них, кто занимался не только военными походами, но и изучением быта местных жителей. Такие записи оставили Гонсало Хименес де Кесада, правитель Новой Гранады (Колумбии), возможный прототип Дон Кихота, а также священник и поэт Хуан де Кастельянос, изучавший народы Южной Америки и описавший картофель в своей поэме про завоевания территории Колумбии и Венесуэлы.

Описания картофеля и других растений, которые использовали индейцы, встречаются у некоторых испанцев – тех из них, кто занимался не только военными походами, но и изучением быта местных жителей.

Наибольшую известность получили описания растения, сделанные Педро Сьеса де Леоном – исследователем Южной Америки, описавшим историю ее завоевания. Он и сам участвовал в походах, пройдя с конкистадорами территории нескольких стран. Помимо картофеля, он рассказал об авокадо и ананасах, альпаке, анаконде, ленивцах и опоссумах. Он видел геоглифы Наски, висячие мосты и знаки на Дорогах инков. Первая часть его монументального труда, «Хроника Перу», была опубликована в Севилье в 1553 году, остальные – уже в XIX веке. Де Леон считается первым, кто привез картофель в Европу.

Однако просто доставить клубни на континент было мало. Если с более холодным климатом растение еще смирилось (его выращивали в горах, и раннее наступление осени не было большой проблемой), то более долгий летний день заметно снижал урожайность картофеля. О том, как удалось решить эту проблему, единого мнения нет. Возможно, терпимая к долгим дням разновидность появилась в процессе размножения картофеля при помощи семян. С другой стороны, какой-то корабль мог просто завезти картофель другого сорта – с юга Чили.

Появление картофеля в Англии и Ирландии, в истории которых он сыграл непростую роль, связано с именем британского математика, астронома и переводчика Томаса Хэрриота. Он путешествовал по Северной Америке, выучил язык одного из местных племен, всего на несколько месяцев позже Галилея зарисовал Луну, какой видел ее в телескоп, переписывался с Иоганном Кеплером и предложил математические значки < и > для обозначения понятий «меньше» и «больше». Привезенный им картофель неплохо прижился в Ирландии, где давал хорошие урожаи и стал опорой для бедного населения страны. Но у того, что треть ирландцев полагалась на картофель как один из главных источников питания, оказалась и обратная сторона (ее Хэрриот едва ли мог предвидеть): одна болезнь растения – вызываемый микроорганизмами фитофтороз – спровоцировала «Великий голод», унесший, по разным оценкам, от 20 % до 25 % населения страны. Еще 1,5 млн человек навсегда покинули страну.

Появление картофеля в Англии и Ирландии, в истории которых он сыграл непростую роль, связано с именем британского математика, астронома и переводчика Томаса Хэрриота.

Однако в целом в Европе картофель приняли не сразу, и прошло немало времени, прежде чем ее жители оценили неприхотливость и питательные свойства растения. Против незнакомого овоща выступали и крестьяне, и Церковь. Мешала и нехватка информации: картофель принимали за декоративное растение, пытались есть его ядовитые плоды (темно-зеленые ягоды, похожие на небольшие помидоры).

Но вскоре земледельцы оценили различные достоинства картофеля. Например, его реже, по сравнению с зерновыми культурами, забирали проходящие вражеские армии, и он оставался надежным источником пищи в холодные годы, когда привычные культуры давали меньший урожай. Землевладельцам нравилось, что, хотя его не так удобно хранить, как зерно, для него не нужны мукомольни. В 1600 году французский агроном Оливье де Серр сравнивал вкус картофеля с трюфелем. Впрочем, и само происхождение слова «картофель» идет от немецкого Tartuffel и итальянского tartufo – «трюфель».

Питательные свойства картофеля подтверждали такие ученые, как Антуан Пармантье – автор технологии получения сахара из свеклы и организатор прививочной кампании от оспы. После прусского плена, где ему приходилось питаться картофелем, он стал активно продвигать этот овощ, проявляя чудеса изобретательности. Он составлял букеты из цветов картофеля для знатных особ (такой носила на шляпке и Мария Антуанетта), привлекал к «рекламе» знаменитостей (например, Бенджамина Франклина или Антуана Лавуазье), а также собственные знания человеческой натуры (выставляя у картофельных полей вооруженную, но не очень бдительную охрану).

Сегодня картофель является самым популярным корнеплодом, с большим отрывом обходя маниок и батат по массе выращенного во всем мире урожая. Лидером остается Китай, за ним следуют Индия и Россия. Так растение, вывезенное из Южной Америки, прижилось на другом конце света и исправно кормит миллионы людей.

Алёна Манузина

26

«Подождите, вы еще ничего не слышали!»

6 октября 1927 года на Таймс-сквер состоялась премьера первого полнометражного звукового фильма «Певец джаза». И хотя звуковые номера в нем перемежались с фрагментами немого кино, фильм имел невероятный успех, ускорив введение в кино звукового сопровождения.

Принцип записи звука и соединения этой записи с видео был разработан и опробован еще на рубеже XIX–XX веков, однако несовершенство технологии привело к тому, что идея озвучивания фильмов «пролежала на полке» еще несколько десятилетий.

Поиски способа синхронизировать звук и видео велись на протяжении 20-х годов и успешно завершились, когда компания «Вестерн Электрик» создала систему «Вайтафон». Она выгодно отличалась от предшественников качеством звука, длительностью записи и степенью синхронизации, чем привлекла внимание кинокомпании «Уорнер Бразерс». Последняя использовала «Вайтафон» для создания в 1926 году фильма «Дон Жуан». Формально он уже был звуковым, но не содержал озвученных диалогов, в отличие от выпущенного в следующем году «Певца джаза», и не имел успеха.

6 октября 1927 года на Таймс-сквер состоялась премьера первого полнометражного звукового фильма «Певец джаза». И хотя звуковые номера в нем перемежались с фрагментами немого кино, фильм имел невероятный успех.

Система «Вайтафон» использовала раздельную запись звука и видео, которые было необходимо позднее синхронизировать вручную. Это создавало немало проблем при воспроизведении фильма из нескольких частей и при восстановлении порвавшейся пленки. К тому же пластинка, на которую записывался звук, была довольно хрупкой и недолговечной.

Фильм «Певец джаза» содержит несколько музыкальных эпизодов и примерно две минуты речи героев. Остальные диалоги представлены интертитрами, как в немых фильмах. Премьера оказалась непростой с технической точки зрения: фильм на 89 минут был записан на 15 катушках и 15 дисках, с которыми нужно было управляться, не теряя синхронизации. Однако усилия создателей были вознаграждены – премьера фильма имела огромный успех.

Первая реплика, произнесенная главным героем фильма: «Подождите! Подождите! Вы еще ничего не слышали!» – стала символом наступления эры звукового кино. В 1929 году фильм получил почетный Оскар «за создание первой звуковой картины, произведшей революцию в отрасли». В том же году награду вручали в уникальной номинации «Лучшие титры к немому фильму», что показывает, как медленно проходил переход от немого кино к звуковому.

У немых фильмов был ряд преимуществ перед звуковыми, например, их было намного легче переводить на другие языки. С появлением звукового кино ушли в историю оркестры, сопровождавшие показы, да и о профессии тапера теперь можно узнать разве что из немых фильмов. Против внедрения звука выступали некоторые успешные во времена немого кино артисты, например, Чарли Чаплин. Относиться к новинке с осторожностью призывали и отечественные кинорежиссеры: Сергей Эйзенштейн, Всеволод Пудовкин, Григорий Александров. Они опасались, что появление звука сведет на нет многие достижения кинематографа прошлых лет.

Зарождение звукового кино стало сюжетной основой для фильма 1952 года «Поющие под дождем». В нем отражаются сложности, с которыми столкнулись создатели первых звуковых фильмов, и это не только технические затруднения. Оказалось, что теперь при подборе актеров нужно было учитывать не только их внешность, но и голос, а актерам пришлось избавляться от ставших привычными чрезмерной мимики и жестикуляции, необходимых для передачи эмоций в немом кино.

Алёна Манузина

27

«Благословение фараона»

4 ноября 1922 года англичанин Говард Картер обнаружил вход в гробницу фараона Тутанхамона. Это открытие стало одним из самых «громких» в истории археологии и привлекло внимание всего мира к этой науке, а также к истории Египта.

Гробница была открыта 48-летним Говардом Картером, на тот момент уже опытным и известным археологом, и лордом Джорджем Карнарвоном, египтологом-любителем и коллекционером древностей. Последний выступал в роли вдохновителя и спонсора раскопок Картера. Их сотрудничество началось еще в 1914 году, однако заметных результатов не приносило. Археолог не раз менял место раскопок, уходил на новые участки и возвращался к уже исследованным, но ничего ценного найти не удавалось. К осени 1922 года Карнарвон настолько разуверился в успехе поисков, что хотел уже прекратить финансирование исследований Картера. Однако археологу повезло: в начале ноября его рабочие взялись за расчистку единственного не изученного еще участка предназначенной для раскопок территории в Долине царей.

В дневнике Картера от 4 ноября есть запись: «Примерно в десять утра я обнаружил… первые следы входа в гробницу. Немного времени потребовалось, чтобы понять, что это было началом спуска, прорубленного в скале и уходящего вниз примерно на четыре метра… от современного уровня поверхности Долины. Это лестница в гробницу, она похожа на те, что были построены в период XVIII династии, но ничего больше сказать нельзя, пока мы не расчистим ее».

Несмотря на радость находки, исследователи не могли быть уверены, что нашли что-то значительное: гробница могла быть незаконченной и пустовать, или ее могли разграбить и унести все, представляющее ценность для археологов, или она могла принадлежать не фараону, а вельможе или жрецу.

Весь тот день и большую часть следующего заняла расчистка лестницы. К закату рабочие дошли до уровня двенадцатой ступени. Этого было достаточно, чтобы добраться до оштукатуренной и запечатанной двери.

4 ноября 1922 года англичанин Говард Картер обнаружил вход в гробницу фараона Тутанхамона. Это открытие стало одним из самых «громких» в истории археологии и привлекло внимание всего мира к истории Египта.

Находка выглядела многообещающе: печати на дверях гробницы означали, что она не была разграблена, как многие другие гробницы в Долине царей. Позже оказалось, что грабители добрались и до нее, и не единожды, хотя произошло это в XI–XII веках до н. э. и было не столь опустошительным, как в случае других захоронений. Добравшись до двери, Картер осмотрел ее и, сделав небольшое отверстие в штукатурке и деревянном перекрытии, заглянул внутрь. Проход был заполнен камнями и щебнем, что свидетельствовало о знатности захороненного – его гробницу старались защитить от вторжения незваных гостей.

Находка выглядела многообещающе: печати на дверях гробницы означали, что она не была разграблена, как многие другие гробницы в Долине царей. Позже оказалось, что грабители добрались и до нее, и не единожды.

«Это был волнительно для археолога – после стольких лет тяжелой работы оказаться на пороге удивительного открытия, нетронутой гробницы», – писал Картер. Однако он был вынужден прервать раскопки до утра, вернулся домой и послал сообщение Карнарвону: «Наконец-то сделал удивительное открытие в Долине. Богатая гробница с нетронутыми печатями. Вернул все как было до Вашего приезда. Поздравляю». 20 ноября Карнарвон прибыл в Каир, можно было вскрывать захоронение. Очистив проход и вскрыв еще одну дверь, они наконец проникли в гробницу.

В ее помещениях археологи обнаружили огромное количество предметов искусства, утвари, предметов, используемых в погребальных обрядах. Эти вещи имели ценность не только культурную: массивные статуи из золота и черного дерева, тяжелые ювелирные изделия, благовония, не говоря о самом саркофаге – более ста килограммов золота (см. раздел «Иллюстрации»). Несомненно, древним священнослужителям стоило немалого труда сохранить в тайне расположение захоронения.

Описание найденных предметов и составление каталога заняло несколько лет. Картер и Карнарвон приложили немалые усилия для того, чтобы как можно лучше защитить находку как от различного рода авантюристов, так и от неорганизованных и недобросовестных исследователей. Гробница была закрыта и засыпана, а изучение находок проводилось в течение нескольких сезонов. Исследователи особенно заботились о том, чтобы все обнаруженные предметы были как можно точнее описаны, а их изучение не угрожало сохранности находок.

Обнаружение и исследование гробницы Тутанхамона принесли Картеру всемирную известность. Он отошел от дел, занялся коллекционированием, читал лекции. Картер умер в 64 года, опровергнув ходившие уже тогда слухи о «проклятии фараона». Для него открытие гробницы стало самой большой удачей.

Алёна Манузина

28

Открывший мир незрячим

13 ноября 1745 года, когда в России правила Елизавета Петровна, во французской деревне Сент-Жюст в пригороде Амьена в семье ткача родился Валентин Гаюи – человек, которому было суждено открыть глаза мира зрячих на проблемы слепых и помочь последним устроиться в обществе.

С детства Валентин проявлял способности к изучению иностранных языков. Преодолев все финансовые трудности и социальные преграды, он попал в Париж и выучил 10 современных европейских языков, а также древнегреческий, древнееврейский и латынь. В 1783 году он уже был переводчиком при короле, работал с важнейшими правительственными документами. Юноше прочили головокружительную карьеру в Министерстве иностранных дел Франции. Он стал правительственным чиновником, женился и воспитывал дочь. Но все это время одна мысль не давала ему покоя.

А началось все с обеда на площади Согласия в Париже в 1771 году, когда он увидел представление во время уличного шествия. Толпа издевалась над несколькими слепыми в огромных белых колпаках и очках, им давали музыкальные инструменты, но у несчастных получалось сыграть только какофонию. Ранее Гаюи слышал об успехах аббата Л’Эпе, который занимался образованием глухонемых, но знал, что со слепыми подобная работа не проводится. Не было ни теоретических подходов, ни опыта работы в этой области. Изучив книгу Дени Дидро «Письмо о слепых в назидание зрячим», где знаменитый французский просветитель говорил о том, что незрячие способны к разным видам деятельности, Гаюи разработал собственную систему обучения слепых ремеслам, различным наукам и музыке.

В 1784 году, в возрасте 39 лет, Валентин на собственные деньги, без помощи благотворительных обществ и привлечения каких-либо государственных средств, создал первую в мире школу для слепых в Париже, которую назвал «Мастерская трудящихся слепых». Открыл он ее в своем же доме, а первым учеником Гаюи (на тот момент уже состоявшегося как педагога) стал подобранный на церковной паперти мальчик по имени Франсуа Лезюер.

Он научил мальчика читать с помощью специально разработанного шрифта «унициала» в виде выпуклых букв с измененной для более легкого чтения формой, преподал ему ремесла и игру на рояле. Мальчик оказался способным и начал проявлять живой интерес к урокам, быстро овладел умением составлять фразы и основными навыками арифметики. Через год Валентин Гаюи опубликовал работу об успешном применении своего метода и получил поддержку Французской академии наук, а затем и финансовую помощь от Филантропического общества, после чего он смог основать Национальный институт молодых слепых.

Учреждение росло и принимало все новых учеников, Гаюи основал типографию для печати своим способом, а в 1786 году 24 его ученика продемонстрировали свои способности в Версале.

В результате Великой французской революции государство получило права на учреждение. Сам же Гаюи, который вел активную политическую жизнь, несколько раз был заключен в тюрьму по обвинению в терроризме. После освобождения в 1802 году он основал еще одну школу по своей методике, однако он был отстранен от управления приютом для слепых и отправлен на пенсию.

Достижениями Гаюи заинтересовались за рубежом, и по приглашению Александра I, везя с собой новые надежды и учебные пособия: глобусы, карты и ноты с рельефной поверхностью, он отправился в Россию. Проездом он гостил в Берлине, где встречи с ним ожидал король и члены академии наук, и презентовал там свою методику Августу Цейне. В результате последний в том же году открыл первое в Пруссии училище для слепых. В сентябре 1806 года Валентин прибыл в Санкт-Петербург. Однако в России все было не так просто: французу пришлось познакомиться и с нашей бюрократией, и с упрямством чиновников. Когда Гаюи наконец нашел учителей-энтузиастов и был готов приступать к работе, Министерство просвещения, не желая выделять средства для новых школ, заявило, что в России слепых детей нет. Разыскать учеников было несложно – большинство из них нашлось в ближайшей богадельне возле Смольного. Кормить их Гаюи также был готов за свой счет.

Наконец в 1807 году, 4 года спустя после приглашения Гаюи, Александр I утвердил бюджет и устав первого в России заведения для слепых воспитанников, которое было открыто в Санкт-Петербурге. Учителей там было всего 15, условия оставляли желать лучшего, но огромный энтузиазм и интерес учеников к открывшейся возможности делал несущественными все недостатки. Комиссия чиновников, проверявшая институт летом 1808 года, отмечала: «Слепые воспитанники обучены чтению, письму, географии, истории, языкам, музыке, печатанию, пению и разным ремеслам – плетению корзин и стульев, вязанию сетей, вышиванию, наборному делу».

Через несколько лет Валентин Гаюи суммировал результаты своих трудов в книге «Краткое изложение, служащее проспектом второго издания Опыта по воспитанию слепых», изданной в России. За свои заслуги и «за ревностное усердие» он получил орден Святого Владимира 4-й степени.

В 1817 году, в возрасте 72 лет, французский педагог вернулся на родину, чтобы провести последние годы старости со своим братом Рене Жюстом Гаюи, добившимся больших успехов в области минералогии. После смерти Валентина в 1822 году памятник на его могиле был установлен на средства, собранные благодарными слепыми ремесленниками и музыкантами.

За три года до его смерти в его школу поступил Луи Брайль, который в 1824 году, в возрасте 15 лет, создаст первую версию азбуки для слепых, которая используется и по сей день (но это уже совсем другая история).

Екатерина Мищенко

29

Pong – теннис без корта

Люди всегда любили игры, и к середине XX века развитие технологий позволило им избавиться от необходимости искать достойного соперника – его место занял компьютер (точнее, его предшественники). Однако это потребовало немало усилий, в том числе от математиков и инженеров.

Разрабатывать алгоритмы, способные заменить игрока-человека, начали задолго до появления электронных вычислительных машин. И больше всего внимание математиков привлекали шахматы. Например, шахматный автомат испанского изобретателя Леонардо Торреса де Кеведо, представленный в Париже в 1914 году. (До него главной «деталью» большинства «шахматных автоматов» был спрятанный внутри живой игрок).

Один из ранних алгоритмов эпохи ЭВМ был разработан двумя английскими математиками, Аланом Тьюрингом и Дэвидом Чамперноуном, в 1951 году. Этот алгоритм так и не был опробован с помощью машины, но «вручную» он использовался: руководствуясь алгоритмом, Тьюринг сыграл партию со своим коллегой, Аликом Глини, и проиграл. Однако прошли годы, и программы стали побеждать сильнейших шахматистов мира: Гарри Каспарова, Вишванатана Ананда, Владимира Крамника.

Другая игра, обратившая на себя внимание разработчиков, – крестики-нолики. В 1952 году английский преподаватель Александр Дуглас создал игру OXO, которая считается первой графической компьютерной игрой. Однако она была разработана для одного уникального компьютера (кембриджского EDSAC – одного из первых компьютеров в мире) и распространения не получила.

В 1958 году появился предшественник Pong – игра Tennis for two. Она была создана сотрудником Брукхейвенской национальной лаборатории Уильямом Хигинботамом (несколько лет проработавшим в Манхэттенском проекте) и представляла собой симулятор игры в теннис. Правда, сделана она была довольно непривычно: «корт» был виден сбоку, а игроки с помощью рычажка-джойстика могли контролировать угол, под которым ударяли по мячу. Изначально предполагался второй рычажок, регулирующий силу удара, но от него отказались, чтобы упростить управление.

Люди всегда любили игры, и к середине XX века развитие технологий позволило им избавиться от необходимости искать достойного соперника – его место занял компьютер (точнее, его предшественники).

Вычислительные мощности компьютера позволяли учитывать, например, сопротивление воздуха и имитировать попадание в сетку, если мяч пролетал слишком низко.

В 1960-е годы появились текстовые симуляторы игры бинго (лото), баскетбола, бейсбола, даже нечто, напоминающее современную стратегию, и еще две игры, Spacewar! и Space Travel, обыгрывающие тему космических путешествий.

В 1958 году, появился предшественник Pong – игра Tennis for two. Она была создана сотрудником Брукхейвенской национальной лаборатории Уильямом Хигинботамом и представляла собой симулятор игры в теннис.

Наконец, в 1972 году появилась предназначенная для аркадных автоматов игра Pong. Она была разработана в качестве упражнения сотрудником компании Atari Алланом Алькорном. Как и Tennis for two, она представляла собой симулятор игры в теннис, значительно упрощенный по сравнению с предшественником. Игроки наблюдали за происходящим на «корте» сверху, а не сбоку, и могли лишь перемещать платформу-«ракетку», не меняя силу удара (см. раздел «Иллюстрации»).

Почти тут же на создателей игры посыпались обвинения в плагиате: очень похожая игра вышла для первой игровой приставки Magnavox Odyssey, выпущенной в мае того же года. Однако это не помешало ее популярности, Pong стала первой коммерчески успешной видеоигрой. Поначалу, когда автомат с игрой был установлен в местном баре, он, по оценкам сооснователя Atari Нолана Бушнелла, приносил 35–40 долларов в день. Однако вскоре компания стала получать заказы на производство этой игры: к концу 1974 года было продано более 8000 штук. Игру много раз переиздавали на разных платформах как Atari, так и другие компании, создававшие клонов Pong.

Похожая история двенадцать лет спустя произошла с созданием гораздо более известной игры, тетриса. Ее создатель, сотрудник Вычислительного центра Академии наук Алексей Пажитнов, изучал проблемы искусственного интеллекта и, чтобы проиллюстрировать принципы логического мышления, использовал игровые программы. Одну из них он создал на основе «Пентамино» – популярной головоломки с фигурками из пяти квадратов. Ввел привычные всем правила, систему уровней, упростил фигурки до четырех квадратов, и получился Тетрис. Как и Pong, Тетрис тут же стал очень популярен и также спровоцировал споры о лицензии и авторских правах.

Алёна Манузина

30

Метеоритом по голове

Иногда, чтобы показать свою уверенность в чем-то, шутят: «Я это сделаю, если, конечно, мне метеорит на голову не упадет». Но мы редко задумываемся, что кого-то «камни с небес» действительно могут ударить, как это произошло с Энн Элизабет Ходжес в 1954 году.

30 ноября 1954 года в 13:46 Энн Элизабет Ходжес спокойно спала в своей постели в Оак Гроув (Алабама, США), когда ее крышу пробил осколок метеорита размером с грейпфрут.

Осколок принадлежал Сулакогскому метеориту, названному так в честь американского города, близ которого происходили описываемые события. По фамилии пострадавшей его также называют Ходжесским. Пролетающий объект предположительно был фрагментом ныне здравствующего на эллиптической орбите между Венерой и Марсом астероида Торо (названного девичьей фамилией жены американского астронома, открывшего его за 6 лет до описываемых событий). Его видели сразу в трех штатах. Метеорит был обычным хондритом класса H4, имевшим наибольшее содержание металлического железа (25–30 %; отсюда и буква H – сокращение от high). Обыкновенные хондриты – разновидность метеоритов, включающих в себя хондры – мельчайшие «зерна» размером около миллиметра, радиоизотопный анализ которых оценивает их возраст в более чем 4,5 миллиарда лет. Эта разновидность самая распространенная из всех попадающих на Землю, поэтому даже поражающий наше воображение возраст и образование непосредственно из протопланетного диска, окружавшего молодое Солнце, не сделали бы этот метеорит знаменитым, как не прославилась бы и сама Ходжес, если бы не их судьбоносная встреча.

30 ноября 1954 года в 13:46 Энн Элизабет Ходжес спокойно спала в своей постели, когда ее крышу пробил осколок метеорита размером с грейпфрут. Осколок принадлежал Сулакогскому метеориту, названному так в честь американского города.

Осколок массой 3,86 килограмма, пробив крышу, ударился о радиоприемник, отскочил и рикошетом попал в спящую женщину. Энн получила ушибы руки и бедра, но избежала более серьезных травм. Желающим сказать, что она легко отделалась, следует узнать, как события разворачивались дальше. Сначала метеорит конфисковали представители ВВС США. В попытках отсудить себе «упавшую звезду», за которую покупатели на тот момент обещали пять тысяч долларов, супруги Ходжес наняли адвоката, чтобы заработать хотя бы на починку дыры в крыше. Пока длилась тяжба, интерес публики к метеориту совершенно угас, и, когда Энн получила наконец свой небесный камень, никто уже не предлагал за него сколько-нибудь значительной суммы, и после некоторых колебаний женщина пожертвовала его в Музей естественной истории Алабамского университета в городе Тускалуса, где он находится и поныне. Однако самой Энн метеорит обошелся очень дорого: он стал яблоком раздора в ее семье, и в процессе судебных разбирательств и последующих перипетий она поссорилась с мужем и значительно подорвала свое здоровье. Через 10 лет после роковой встречи с космическим гостем супруги Ходжес развелись, а еще через 8 лет Энн умерла.

Второй осколок того же самого небесного тела массой 1,68 килограмма нашел на следующий день, 1 декабря 1954 года, Джулиус МакКинни, сосед семейной пары. Он смог продать свой кусок и на вырученные деньги купить небольшую ферму и подержанный автомобиль.

Чтобы стать жертвой метеорита, нужно иметь изрядную долю «везения»: в истории подобных случаев насчитываются единицы. За это мы можем поблагодарить нашу атмосферу, в которой сгорает большинство попавших в нее небесных тел, превращаясь в метеоры – «падающие звезды», так и не достигнувшие поверхности Земли. Гораздо чаще люди могут пострадать от разлетающихся осколков того, что разрушено взрывом метеорита. Наибольший шанс получить небесным камнем по голове или другим частям тела, возможно, имеют мальчики от 7 до 14 лет: в трех из найденных нами случаев жертвами «пришельцев из космоса» стали именно они.

Так, в 1992 году встречу с метеоритом массой три грамма пережил ребенок из Уганды. От удара в голову мальчик почти не пострадал, так как большую часть удара приняли на себя листья росшего неподалеку банана.

Второй осколок того же самого небесного тела нашел на следующий день, 1 декабря 1954 года, Джулиус МакКинни, сосед семейной пары. Он смог продать свой кусок и на вырученные деньги купить небольшую ферму и подержанный автомобиль.

Другой подобный случай произошел в 2009 году, когда четырнадцатилетний немецкий подросток Геррит Бланк направлялся в школу. Кусочек магнитного метеорита врезался в его руку, оставив шрам около 7,5 сантиметров длиной, и, отскочив, проделал в земле воронку диаметром 30 сантиметров. По словам мальчика, сначала он увидел яркую вспышку света, потом услышал грохот и почувствовал резкую боль. Звон в ушах у подростка прошел только через несколько часов.

Еще меньше повезло семилетнему жителю штата Флорида Стивену Липпарду. В 2013 году мальчик играл во дворе, когда его отец внезапно услышал крик. Прибежав на помощь, он обнаружил в голове у сына кусочки металла. В больнице извлекли осколки и наложили мальчику три крупных шва. Узнав, что экспертиза подтвердила метеоритное происхождение фрагментов, маленький Стивен решил сохранить их и подарить своим детям.

В том же году довольно крупный метеорит разрушился, пролетая над Челябинском. Осколки метеорита упали на лед озера Чебаркуль, а вот в самом Челябинске ударная волна от взрыва выбила стекла в тысячах домов, что привело к множественным ранениям любопытных людей осколками стекла.

Единственный в истории задокументированный случай гибели от падения метеорита зарегистрирован в феврале 2016 года в индийском штате Тамилнад. Метеорит взорвался на территории кампуса частного инженерного колледжа, из-за чего погиб самый невезучий человек в нашем сегодняшнем списке – местный водитель автобуса, возвращавшийся домой пешком.

Впрочем, короткое описание гибели человека от метеорита можно найти в книге Марголла и Цюрхера «Метеоры, аэролиты, штормы и атмосферные явления» (1870 год): «Сильный каменный дождь в Барбатоне, близ Рокфора. Некоторые камни весили от 25 до 30 фунтов: один из них попал в хижину, убив пастуха и теленка». Правда, достоверность этого источника подвергают сомнению, так как сообщение, скорее всего, основано на слухах.

Екатерина Мищенко

31

«Техасский коктейль» для вечного сна

В 1977 году судмедэксперт Джей Чапмен разработал метод, призванный заменить существовавшие на тот момент более жестокие казни: расстрел, электрический стул и газовую камеру. Основная концепция заключалась в том, чтобы ввести приговоренному быстродействующий яд. Она была предложена еще за век до этого, в 1888 году, однако состав, который применяется в большинстве штатов США и по сей день, анестезиолог Стенли Дойч утвердил только в конце XX века.

Сначала осужденному предлагалось вводить внутривенно тиопентал натрия – смесь натриевой соли гомолога тиобарбитуровой кислоты с карбонатом натрия. В терапевтической дозе этот препарат, как и многие барбитураты, используется в качестве наркоза или снотворного. Это вещество во многих произведениях массовой культуры называют «сывороткой правды», якобы заставляющей жертву разбалтывать все тайны.

Затем в вену также вводится расслабляющий мускулатуру панкуроний (павулон), который блокирует двигательные нервы, связываясь с рецепторами ацетилхолина вместо самого ацетилхолина (этот процесс называется конкурентное ингибирование). Павулон парализует дыхательные мышцы (поэтому при хирургических операциях, где иногда используют этот препарат, необходима постоянная искусственная вентиляция легких). Одновременно с ним вводится хлорид калия (KCl), который нарушает разность потенциалов на мембране клеток сердечной мышцы, эта разность основана на балансе ионов натрия и калия и вызывает сердечные сокращения. Таким образом, при введении KCl в больших дозах работа сердца останавливается.

Смесь назвали «техасским коктейлем», так как Техас стал первым штатом, который взял новый метод на вооружение. Первое применение смертельной инъекции произошло 7 декабря 1982 года: так был казнен Чарльз Брукс-младший, приговоренный к такой мере наказания за похищение и убийство автомеханика. Первой женщиной, казненной таким способом, в 1998 году стала Карла Фей Такер из Хьюстона, которая убила киркой двух человек, 27-летнего мужчину и его подругу.

Этот метод казни распространился и на другие государства, в том числе на азиатские страны (Китай, Вьетнам, Таиланд, Филиппины). В Китае, например, для этого используются специальные фургоны, в которых увозят заключенного и приводят приговор в исполнение, а затем многие его органы могут быть оперативно доставлены для трансплантации (не всегда легально). В 2014 году китайское правительство заявило, что пересадка органов будет производиться лишь с согласия подсудимого, но уследить за процедурой трудно, так как казненного кремируют без обязанности предъявления тела на какое-либо освидетельствование. При этом Daily Mail сообщает, что, например, для десяти тысяч операций по трансплантации почек, ежегодно проводящихся в Китае, менее 3 % органов были легально получены от добровольцев.

В США также была разработана машина для введения смертельных инъекций, но во многих штатах она считается гораздо менее надежной, чем люди. С этим утверждением можно поспорить: зачастую персонал тюрем и армейских подразделений, проводящий подобную операцию, не обладает должными медицинскими навыками, из-за чего осужденный может подвергаться неоправданным страданиям. При этом профессиональным медикам в США, согласно этическим предписаниям, запрещено присутствовать при этой процедуре.

Первое применение смертельной инъекции произошло 7 декабря 1982 года: так был казнен Чарльз Брукс-младший, приговоренный к такой мере наказания за похищение и убийство автомеханика.

В результате имеют место случаи введения слишком низкой дозы тиопентала, которой недостаточно для погружения человека в бессознательный сон и даже для обезболивания. Учитывая, что смерть после введения коктейля наступает через 8–15 минут и действие других его компонентов вызывает сильнейшие боли и удушье, сомнения в гуманности этого метода умерщвления вполне оправданны. Низкая квалификация персонала, проводящего казни, может доходить даже до того, что служащие не могут попасть в вену иглой с первого раза, и казнь затягивается на десятки минут. Иногда инъекцию случайно вводят внутримышечно, а не внутривенно, из-за чего страдания умирающего преступника могут длиться около получаса, как это случилось с Анхелем Диасом во Флориде (после этого случая в данном штате был наложен запрет на смертельные инъекции).

В ряде штатов прошли судебные разбирательства, в которых смертельная инъекция была признана слишком болезненным методом и заменена либо на введение однокомпонентной инъекции (барбитурата), использующейся для усыпления животных в ветеринарии, либо вовсе отменена. Так, в штате Огайо с 8 декабря 2009 года вместо «коктейля» проводились инъекции тиопентала в более высокой дозировке. В Евросоюзе процедура смертельных инъекций запрещена.

По данным исследования, опубликованного в The Lancet в 2005 году, 88 % исследованных учеными случаев показали слишком низкую концентрацию обезболивающего вещества в крови казненных. В заключении авторы работы заявили, что при запрете участия врачей в процедуре нельзя быть полностью уверенными в надежности анестезии, поэтому от данного метода казни следует отказаться. Эксперты, придерживающиеся противоположной точки зрения, возражают, что тиопентал, как и многие жирорастворимые лекарства, легко впитывается тканями. Так как фармакокинетика этого препарата после смерти не изучена, исследователи из Университета Майами не смогли поспорить с этим фактом, однако в 2007 году вышла их новая статья в PloS Medicine, где они проанализировали статистику казней в Калифорнии и Северной Каролине, а также обратились к данным ветеринарных клиник. Ученые получили доказательства того, что введение хлорида калия не всегда вызывало остановку сердца, а тиопентал не всегда справлялся с ролью обезболивающего из-за неправильной дозировки препаратов. Таким образом, смерть наступает от удушья и сопровождается серьезными страданиями осужденного.

В обширном обзоре медикаментозных способов исполнения смертного приговора, опубликованном в конце 2015 года в журнале Research in Social & Administrative Pharmacy, сообщается, что 86 % казней на протяжении последних 39 лет проводится посредством инъекции. В целом же число смертных казней постоянно снижается. Авторы отмечают, что, по данным опросов мнения врачей, участие в процедуре профессиональных медиков, запрещенное этическими предписаниями таких влиятельных организаций, как Американская медицинская ассоциация, на самом деле оправдано и не может стать причиной для порицания со стороны коллег.

Также в обзоре говорится, что препарат вызывает потерю сознания, седативный эффект и амнезию, а вот обезболивающее действие у него отсутствует, и, если когда-то он использовался широко, на данный момент в США он больше не производится. Это произошло с тех пор, как компания Hospira заявила, что не поддерживает «использование любого из наших препаратов для процедуры исполнения смертного приговора» и перенесла производство в Италию, где смертные казни отменены.

Подобная ситуация произошла и с альтернативой препарата, используемой для однокомпонентных инъекций, – похожим на него по своей структуре веществом пентобарбиталом, которое также относится к барбитуратам. Молекулы тиопентала и пентобарбитала (торговое название его натриевой соли – «нембутал») отличаются только атомом серы и двойной связью в одном из сторон «шестигранника» – ароматической части молекулы. В 2011 году датская компания Lundbeck, главный производитель нембутала для США, отказалась от поставки препарата в тюрьмы.

Однако обе компании продолжают производить эти препараты для медицинских целей, а также эвтаназии.

Интересно, что нембутал, который, как и многие барбитураты, ранее широко назначался в качестве снотворного, также способен вызывать наркотическую зависимость. Леонид Брежнев, и без того уже имевший серьезные проблемы со здоровьем, после приема препарата начал все больше проявлять сонливость. У генерального секретаря даже появилась наркотическая зависимость, и по некоторым свидетельствам, именно это «сделало Брежнева пародией на Брежнева».

Возвращаясь к обзору медикаментозных методов смертной казни, хотелось бы процитировать фразу из заключения: «Совместный эффект нехватки традиционно используемых лекарств, недоступность участия в процедуре достаточно квалифицированных врачей и введение в процедуру новых лекарств без достоверных научных доказательств являются причиной последних проанализированных инцидентов в процессе экзекуции. По иронии судьбы, ни один из этих вопросов не кажется разрешимым до тех пор, пока существует смертная казнь».

Екатерина Мищенко

32

Перевод из машины

О том, чтобы представители разных национальностей, говорящие на разных языках, лучше понимали друг друга, люди мечтали с древности и мечтают до наших дней. Изобретение аналога вавилонской рыбки – придуманного фантастом Дугласом Адамсом существа, позволяющего понимать все языки во Вселенной, – было бы величайшим достижением человеческой цивилизации. Проведенный 7 января 1954 года Джорджтаунский эксперимент мог быть первым шагом к такому изобретению. Ключевой фигурой, без которой эксперимент не был бы возможен, стал американец французского происхождения Леон Достер.

Леон родился во французской коммуне Лонви, располагавшейся в то время недалеко от бельгийской границы. Отец Леона исчез почти сразу после его рождения, вскоре умерла и мать, оставив мальчика на попечение тети и бабушки. Леону было десять лет, когда началась Первая мировая война, во время которой территорию его родной коммуны почти сразу оккупировали немцы. Мальчик выучил немецкий и некоторое время подрабатывал у военных переводчиком на французский. Когда же земли коммуны освободили американские солдаты, Леон быстро выучил и английский, начав работать на другую сторону конфликта. Американцы были так впечатлены юным сиротой, что помогли ему перебраться в США и выучиться в колледже. В 1931 году Достер стал магистром Джорджтаунского университета, позже начал писать диссертацию в Университете Джонса Хопкинса, но так ее и не закончил.

О том, чтобы представители разных национальностей, говорящие на разных языках, лучше понимали друг друга, люди мечтали с древности. Изобретение аналога существа, придуманного фантастом Дугласом Адамсом, позволяющего понимать все языки во Вселенной, – было бы величайшим достижением человеческой цивилизации.

Первые два года Второй мировой войны Леон служил атташе при французском посольстве в Вашингтоне. Позже, уже получив американское гражданство и став майором Управления стратегических служб (предшественника ЦРУ), наш герой отвечал за связь у французского генерала Анри Жиро, был личным переводчиком Эйзенхауэра в переговорах с Шарлем де Голлем и координировал переводчиков, работавших во время Нюрнбергского процесса.

Именно тогда Достер, уже будучи полковником, придумал систему, которая позволяла бы одновременно переводить с самых разных языков при помощи оборудования IBM: многоканального коммутатора, наушников и микрофонов. С оборудованием помог его давний друг Томас Уотсон, возглавлявший в то время знаменитую компанию. Благодаря этой первой в мире системе синхронного перевода любой человек, знающий английский, французский или русский, мог при помощи наушников понимать все, что говорят обвиняемые и обвинители.

После начала следствия один из главных обвиняемых, рейхсмаршал Герман Геринг, сказал: «Эта система очень эффективна, но она укоротит мою жизнь!» (Геринг покончил с собой, приняв ампулу с цианидом, 15 октября 1946 года, за день до назначенной казни через повешение).

После процесса Достер предложил разработанную им систему синхронного перевода образовывавшейся тогда Организации Объединенных Наций. Она была использована уже на первой Генеральной Ассамблее ООН.

После войны Леон вернулся в Джорджтаун, где вместе с Эдмундом Уолшем основал Институт языков и лингвистики с уникальной на тот момент лингвистической лабораторией, оснащенной магнитофонами и другим современным оборудованием. В нем придавалось особое значение языковой практике, а студентам гарантировался год стажировки за рубежом. Леон Достер возглавлял Институт в течение последующих десяти лет, пока после развода не перешел в Западный колледж (Occidental College), Игл Рок, Калифорния.

В июне 1952 года Достера пригласили в Массачусетский технологический институт на конференцию по машинному переводу, организованную известным лингвистом Йегошуа Бар-Хиллелом. Первоначально наш герой отнесся к идее с изрядной долей скепсиса, однако все же поехал. Несмотря на то что на конференции в основном обсуждались теоретические термины, Достер вернулся с нее окрыленный энтузиазмом. Связи в Джорджтаунском университете и в IBM (его старый друг Томас Уотсон все еще возглавлял компанию) позволили ему претворить идеи машинного перевода в реальность.

После Нюрнбергского процесса Достер предложил разработанную им систему синхронного перевода Организации Объединенных Наций. Она была использована уже на первой Генеральной Ассамблее ООН.

Проект возглавили глава отдела прикладных разработок IBM Катберт Херд и лично Достер. За лингвистическую составляющую эксперимента отвечал адъюнкт-профессор Джорджтаунского университета, чешский ученый Пол Гарвин, за компьютерную часть – сотрудник IBM, математик Питер Шеридан (позже он войдет в группу Джона Бэкуса, которая разработает первый высокоуровневый язык программирования – Фортран). И вот 7 января 1954 года в Нью-Йорке состоялась первая демонстрация возможностей машинного перевода.

Все было продумано до мельчайших деталей. Языком перевода Достер выбрал русский: в самом начале холодной войны для правящих кругов США было очень важно знать, что происходит в Советском Союзе. Для проведения эксперимента был выбран разработанный для военных нужд компьютер IBM-701. Он занимал площадь, сравнимую с теннисным кортом, и мог совершать 2000 операций в секунду (для сравнения: средний современный настольный компьютер может совершать около 100 миллиардов операций в секунду). В распоряжении компьютера было 250 русских слов с их переводом и шесть синтаксических операций. Предложения для перевода взяли из учебника по органической химии, также к ним добавили несколько общих предложений.

Чтобы не загружать компьютер излишними задачами, русские предложения были напечатаны на латинице: «Vladyimir yavlyayetsya na rabotu pozdno utrom» или «Kraxmal virabativayetsya myexanyichyeskyim putyem yiz kartofyelya». Как утверждал пресс-релиз компании IBM от 8 января 1954 года, компьютер переводил предложения за считаные секунды: «Vladimir appears for work late in the morning» или «Starch is produced by mechanical methods from potatoes». Получалось у него переводить и предложения посложнее: «Dyinamyit pryigotovlyayetsya xyimyicheskyim protsyessom yiz nyitroglyitsyeryina s pryimyesjyu yinyertnix soyedyinyenyiy» превратилось в «Dynamite is prepared by chemical process from nitroglycerine with admixture of inert compounds».

На следующий день газеты запестрели заголовками: «Электронный мозг переводит с русского», «Машина-билингва», «Мозг робота переводит с русского на королевский английский». Леон Достер утверждал, что «помехи для межкультурного общения будут устранены». «Электронный перевод – это большой шаг, который позволит людям дотянуться до своих соседей», – говорил ученый. Вместе с тем лингвист отмечал, что еще не настал тот день, когда можно будет загрузить в компьютер русскую книгу и получить на выходе английскую. Три, может быть, пять лет, и машинный перевод, не требующий редактирования человеком, будет свершившимся фактом – таков был прогноз Достера.

Дальнейшие исследования в области машинного перевода финансировались из средств гранта Национального научного фонда, однако фактически средства поступали из Центрального разведывательного управления, ведь Достер, некогда работавший на УСС, был дружен и с шефом ЦРУ Алленом Даллесом. Около 20 ученых первоначально разделились на две группы, одна из которых составляла для компьютера словарь, а другая работала над механизмом лингвистического анализа. Позже из-за внутренних разногласий разделились уже на четыре параллельных группы, работавшие над разными направлениями исследований.

Работой американцев вдохновились и советские ученые: сообщение о Джорджтаунском эксперименте появилось в десятом номере реферируемого журнала «Математика» за 1954 год. Написавший статью Дмитрий Панов инициировал работу по машинному переводу в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ). В начале 1954 года он побывал в Нью-Йорке и сам посмотрел на очередную демонстрацию работы IBM-701, позже привлек к исследованиям лингвиста Изабеллу Бельскую, которая возглавила это направление в ИТМиВТ. Первый опыт советского машинного перевода был проведен в конце 1955 года на компьютере БЭСМ. Другая группа советских ученых под руководством Алексея Ляпунова и Ольги Кулагиной работала над той же проблемой в Отделении прикладной математики Математического института АН СССР имени В.А. Стеклова.

В ходе работы советские ученые обнаружили, что в 1933 году некий Петр Троянский обратился в Академию наук с собственным проектом автоматизированного перевода. Его «машина для подбора и печатания слов при переводе с одного языка на другой или на несколько других одновременно» была запатентована в 1935 году.

Однако мы немного отошли от темы. К концу 1950-х годов эйфория от результатов Джорджтаунского эксперимента начала проходить. Во многом этому поспособствовал Йегошуа Бар-Хиллел – тот самый человек, который заинтересовал Достера своей конференцией по машинному переводу. Бар-Хиллел называл исследования в области машинного перевода «аферой на миллионы долларов». Надо отметить, что с результатами исследований лингвист знаком не был и все его аргументы были теоретического свойства. Что, впрочем, не отменяет их ценности.

Доводы Бар-Хиллела строились вокруг предложения «The box was in the pen» в контексте «Little John was looking for his toy box. Finally he found it. The box was in the pen». Слово «pen» имеет как минимум два значения: «ручка» и «манеж» (место, где играют маленькие дети). Компьютерный переводчик не в состоянии оценить контекст и верно перевести это предложение даже сейчас. Что уж говорить о тех временах…

Первый опыт советского машинного перевода был проведен в конце 1955 года. Другая группа советских ученых работала над той же проблемой в Отделении прикладной математики института АН СССР имени В.А. Стеклова.

Шесть лет спустя исследования в области машинного перевода ждал еще один удар: в июне 1966 года Консультативный комитет по автоматической языковой обработке (Automatic Language Processing Advisory Committee, ALPAC) опубликовал доклад, согласно которому машинный перевод невозможен. Также доклад советовал прекратить исследования в этой области. Ученых послушали, и финансирование прекратили почти на двадцать лет.

В конце 1970-х годов на волне развития вычислительной техники интерес к машинному переводу вновь возродился. Впрочем, Леон Достер до этого не дожил: он умер в сентябре 1971 году, в Бухаресте, вскоре после доклада на международной лингвистической конференции.

Как пишет американский журналист Пол Уокер, очень соблазнительно преувеличить важность одного человека, однако то, как сейчас взаимодействуют между собой культуры – даже то, как мы используем компьютеры, – возможно, было бы совсем иным, если бы юный французский сирота не повстречал во время войны американских солдат.

Наиль Фарукшин

33

Как неандертальцы перестали быть родичами Sapiens

«Летом в Институте эволюционной антропологии общества Макса Планка в Лейпциге царило оживление, и не потому что город принимал чемпионат мира по футболу. 20 июля 2006 года институт объявил о начале одного из самых амбициозных исследовательских проектов последних лет – полного секвенирования генома неандертальца» – с этого начинается посвященная шведскому биологу Сванте Паабо статья в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Немногие научные открытия привлекают столько внимания, как эта работа Паабо. Однако в 1997 году, когда он опубликовал первые результаты исследования генома, до этого было еще далеко.

А началось все еще раньше – со шведских лесов и египетских мумий. Как вспоминал Паабо, в пригороде Стокгольма, где он вырос, дети часто играли в «каменный век» – пытались найти в корнях упавших деревьев осколки керамики или еще что-нибудь. Детская забава переросла в серьезное увлечение археологией, особенно после поездки в Египет. Мумии и пирамиды увлекли его настолько, что вопрос о выборе образования решился в пользу египтологии. Возможно, мы так бы и не увидели расшифрованный геном неандертальца, но египтология в Уппсальском университете Сванте Паабо разочаровала, и он, сын двух химиков (а его отец получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1982 году), переключился на медицину, надеясь хотя бы получить профессию.

Казалось бы, что может быть общего у египтологии и медицины? Паабо удалось найти область исследований на стыке этих наук: его заинтересовала ДНК мумий. «Покопавшись в литературе, я обнаружил, что никто не пробовал выделить ДНК из египетских мумий или любых других древних останков. Так что начал работать над этим в свободное время вечерами и в выходные, втайне от моего научного руководителя», – вспоминал Паабо.

С материалом, кусочком мумии, ему помог знакомый по учебе на египтологии профессор. Используя окраску гематоксилином-эозином и бромистым этидием, Паабо под ультрафиолетовым излучением увидел, что в одном из образцов подсветилось ядро клетки, значит, ДНК там сохранилась, и можно попробовать ее изучить.

Зачем это могло быть нужно? Сравнивая геномы мумий и людей (живых или из захоронений) в различных регионах, можно многое узнать об их переселениях, которые часто сопровождали значительные события: войны, падение или объединение государств. Как завоевание Александра Македонского повлияло на население Египта? Было ли это только политическим изменением? Означают ли арабские завоевания, что перемещались большие массы населения? Или это главным образом культурное влияние? – такие вопросы интересовали Паабо.

За исследованиями мумий последовала работа в лаборатории Аллана Вильсона в Калифорнийском университете в Беркли. Там Паабо совершенствовал технологии изучения древней ДНК и тестировал ее на вымерших животных из Австралии и Новой Зеландии. Вернувшись в Европу, он получил место профессора в Мюнхене. В это время Общество Макса Планка создавало институт для антропологических исследований, что было непросто для Германии с ее багажом нацистской науки.

Ученые занялись сравнительными исследованиями генетики приматов. Достаточно освоившись с технологией изучения древней ДНК, научившись обходить самые большие препятствия (например, загрязнение образцов генетическим материалом бактерий и людей) и проверять результаты, генетики перешли к исследованиям неандертальцев.

Сравнивая геномы мумий и людей (живых или из захоронений) в различных регионах, можно многое узнать об их переселениях, которые часто сопровождали значительные события: войны, падение или объединение государств.

Эти представители рода Homo (см. раздел «Иллюстрации») вызывали немало споров: насколько близки они современным людям, скрещивались ли два вида, были ли неандертальцы предками современных европейцев? При этом Паабо столкнулся с тем, что для исследования ДНК нужен был образец, точно принадлежавший неандертальцу, а это часто вызывало сомнения. В 1996 году ему удалось убедить кураторов музея в Бонне позволить ему взять небольшой образец для исследования. Им стал фрагмент останков неандертальца, найденных в 1856 году вблизи Дюссельдорфа.

Первые выводы, сделанные на основе исследования ДНК, Паабо опубликовал в журнале Cell в 1997 году. Результаты изучения ДНК показали, что современные люди не унаследовали митохондриальную ДНК от неандертальцев, виды разделились примерно 550 тысяч лет назад, а общая доля генетического «наследства» неандертальцев составляет около 25 %, а может оказаться и намного меньше. То есть подтверждалось предположение о том, что неандертальцы были отдельным видом, который вытеснили предки современных людей.

После этой публикации Паабо предложили возглавить Институт эволюционной антропологии общества Макса Планка с 250 сотрудниками. Вся работа по секвенированию генома неандертальца заняла более 13 лет – в 2010 году в журнале Science появилась статья с результатами расшифровки. В ней дается описание четырех миллиардов пар нуклеотидов из образцов, принадлежавших трем неандертальцам. Геномы неандертальцев и современных людей совпали на 99,7 %. Также оказалось, что неандертальцы все же могли скрещиваться с предками современных людей, которые жили в Европе и Азии.

Работа Паабо проложила путь для целого спектра исследований древней ДНК, которыми занимаются генетики по всему миру. Их работы позволяют скорректировать географическое распределение различных популяций предков людей и временные рамки их взаимодействия и скрещивания.

Алёна Манузина

34

Письма с древнего Юкатана

Разгадка письменности майя представлялась исследователям середины XX века невозможной, ведь у Шампольона, прочитавшего египетские иероглифы, был Розеттский камень, где один и тот же текст был записан и на древнеегипетском, и на греческом. Такими артефактами ученые-мезоамериканисты по понятным причинам не располагали: часть источников уничтожили испанские конкистадоры, к моменту прибытия которых цивилизация майя уже находилась в глубоком упадке на протяжении нескольких столетий. Письменность других американских народов также не могла стать ключом к дешифровке, даже если бы аналог Розеттского камня случайно был найден. У ацтеков письмо было слабо развито и представляло собой пиктограммы с небольшими фонетическими подписями, а у инков в ходу были кипу – трудно представить запись, в которой одновременно сочетаются узелковая система и иероглифы. Да и жили оба этих народа в период, когда основная цивилизация майя угасла.

Важным источником информации для многих поколений исследователей культуры и языка майя стала книга Диего де Ланды «Сообщение о делах в Юкатане». Этот испанский священник и исследователь XVI века был вторым епископом Юкатана. Он записал много ценных сведений об их культуре, создал латинский алфавит для записи одного из майянских языков (юкатека). Однако создание алфавита шло параллельно с уничтожением иероглифической письменности.

Де Ланда написал: «Эти люди употребляли также определенные знаки или буквы, которыми они записывали в своих книгах свои древние дела и свои науки. По ним, по фигурам и некоторым знакам в фигурах, они узнавали свои дела, сообщали их и обучали. Мы нашли у них большое количество книг этими буквами и, так как в них не было ничего, в чем не имелось бы суеверия и лжи демона, их все сожгли; это их удивительно огорчило и причинило им страдание».

Как бы то ни было, его «Сообщение» было составлено предположительно при помощи принявшего христианство представителя майянской знати На Чи Кокома. Однако де Ланда и его «консультант» не поняли друг друга: испанец был уверен, что ему нарисовали алфавит, где буквы соответствуют испанским, а на самом деле полученные им значки были иероглифами, означавшими либо короткие слова, либо слоги.

Сокращенная копия рукописи де Ланды прославилась в XIX веке, когда ее нашел в архиве Королевской исторической академии в Мадриде французский специалист по этнографии Центральной Америки Брассер де Бурбур. Но его попытки постичь принцип письменности майя с помощью «ключа» из 27 значков и записи «я не хочу», сделанной индейцем по просьбе де Ланды что-то написать с помощью языка-оригинала, не увенчались успехом. Зато они породили совершенно фантастическую интерпретацию в трудах воодушевленного ошибочной трактовкой оккультного писателя Ле-Плонжона, который на их основании «воссоздал» (а на самом деле просто придумал) целую легенду о Континенте Му (одна из версий истории об Атлантиде).

Однако, хотя «алфавит» де Ланды был практически единственным двуязычным источником, содержавшим элементы майянского письма, к разгадке многие годы подходили неверно, поскольку считали, что каждый значок соответствует одной букве. Конец этому положил американский исследователь Валентини, выпустивший в 1880 году статью «Алфавит де Ланды – испанская фабрикация», где объявил используемые Ландой иероглифы обычными рисунками предметов.

Учитывая, что количество рукописей майя (так называемых кодексов) и по сей день составляет всего три экземпляра (четвертый, возможно, является подделкой), расшифровка продолжала оставаться сложной задачей. Удалось расшифровать цифры (благодаря календарям майя) и названия сторон света. На основе данных со стел и памятников были определены значки («эмблемы») некоторых городов, несколько глаголов из жизнеописаний правителей («родиться», похожий на лягушку с поднятыми лапками, «прийти к власти», напоминавший голову животного с поднятой щекой). Но записываются ли эти знаки по фонетическому принципу, то есть являются буквами, как в случае с кириллицей или латиницей, или просто представляют собой некие пиктограммы, оставалось неясным.

Немецкий исследователь Пауль Шелльхас даже опубликовал в 1945 году статью под названием «Дешифровка письменности майя – неразрешимая проблема». Именно она вызвала возмущение студента кафедры этнографии МГУ Юрия Кнорозова. Его занятия наукой были прерваны войной, часть которой он провел в окружении под Харьковом, а часть – служа по призыву ремонтником автомобилей и телефонистом. Существовала даже легенда, что молодой ученый привез ценные книги известных немецких мезоамериканистов из захваченного Берлина, где он спас их из горящей библиотеки. Правда, сам Кнорозов рассказывал совсем другую версию: книги, заранее упакованные в ящики для эвакуации, вывезли советские офицеры.

Бросив изучение шаманских практик, которыми он был увлечен в тот период, молодой исследователь «принял вызов» Шелльхаса со словами: «То, что создано одним человеческим умом, не может не быть разгадано другим. С этой точки зрения неразрешимых проблем не существует и не может существовать ни в одной из областей науки!»

Для этого Кнорозову пришлось разработать собственный метод дешифровки – метод позиционной статистики, основанный на учете частотности употребления разных символов, и возвести некоторые удавшиеся примеры дешифровки древних языков до стройной теории. Ключом к разгадке послужил все тот же многострадальный текст де Ланды, который Кнорозов перевел на русский со староиспанского, а материалами стали три кодекса. Сначала с помощью этого метода он определил, что письменность была логосиллабической, то есть иероглифы означают либо слоги, либо короткие слова. При этом значки действительно соответствовали фонетическим единицам, а не были просто пиктограммами.

В ходе работы над кандидатской диссертацией Кнорозов выявил 355 различных иероглифов в известных текстах майя (в настоящее время их известно около 800). Он выделил четыре типа слогов по содержащимся в них звукам: гласный звук, гласный и согласный, согласный и гласный, согласный – гласный – согласный.

«Ключ» из «Алфавита» де Ланды давал прочтения следующих иероглифов:

che-e – слово che («дерево») в Мадридской рукописи

che-le – Chel («радуга», имя богини Иш Чель)

ki-ki – kik («шарики душистой смолы»)

ma-ma – так в Дрезденской рукописи записано имя божественного предка Mam.

Кнорозов догадался, что в прикрытом закрытом слоге (согласный – гласный – согласный) в конце приписывают ту же самую гласную, которая не читается, и нашел подтверждение этому в других частях текста. Далее ученый постепенно расширял и дополнял коллекцию распознаваемых знаков, добавляя все новые и новые символы. Затем он обратил внимание на повторяемость элементов в разных местах предложения и смог определить его главные и второстепенные члены, проникнув в суть грамматики языка. Путь для исследователей был открыт, оставалось только наращивать словари и трактовать тексты.

Открытие Кнорозова позже не раз оценят как гениальное: в наше время почти вся система майянистики строится на результатах работы этого аспиранта (уже не МГУ, а Музея этнографии народов СССР в Ленинграде). Однако, идя на защиту 29 марта 1955 года, Юрий сильно рисковал: его выводы опровергали сразу два постулата Энгельса о населении Центральной и Южной Америки.

Во-первых, теоретики марксизма считали, что там не существовало государств: в теории «формаций» строй майя соответствовал племенному. Во-вторых, по мнению Энгельса, письменность фонетического типа зависит от наличия государственности. Смелая работа Кнорозова дважды шла вразрез с официальной марксистской догмой. Поэтому он ожидал худшего, скромно озаглавив диссертацию «“Сообщение о делах в Юкатане” Диего де Ланды как этно-исторический источник», чтобы не привлекать излишнего внимания. Но защита прошла блестяще: всего за 3,5 минуты Юрий так впечатлил комиссию, что ему сразу же присвоили степень доктора наук, минуя кандидатскую.

Открытие было воспринято как сенсация не только в СССР, но и во всем мире: молодой ученый, не выходя из комнаты, смог расшифровать принципы языка вымершего народа, которые многие десятилетия не могли постичь его коллеги, путешествующие по Мексике, общающиеся с племенами и знающие наизусть каждый выступ на древних памятниках.

Кнорозов проведет всю свою жизнь над дешифровкой текстов майя, аборигенов острова Пасхи, сбором культурных и этнографических сведений. Он щедро раздавал идеи и темы для диссертаций, повторяя: «Я ж не осьминог», – и надеясь, что их подхватят и разработают. К концу жизни метод дешифровки Кнорозова признали почти повсеместно: только его коллега Томпсон, убежденный противник идеи о фонетическом принципе в иероглифическом письме майя, так и не согласился с нашим героем.

Екатерина Мищенко

35

Имя им – легион

В 1976 году в гостинице в Филадельфии (Пенсильвания, США) состоялся 49-й ежегодный съезд Американского легиона – крупнейшей в мире организации военнослужащих, созданной ветеранами Первой мировой войны. Конгресс длился неделю в конце июля и проходил торжественно и с размахом: в роскошном отеле «Белью Стратфорд» разместилось почти четыре с половиной тысячи человек – бывших военных и членов их семей. Приуроченные к 200-летию образования США парады и празднества завершились, и легионеры разъехались по домам, когда вдруг стало известно о скоропостижной гибели одного из членов почетного общества 27 июля. Заболевание, поразившее его, напоминало пневмонию. Три дня спустя пенсильванский терапевт заметил еще троих больных с похожими симптомами, и все они посещали тот же самый съезд. Ко 2 августа ряды Американского легиона поредели еще заметнее, и СМИ запестрели сообщениями о смерти сначала 6, затем 14 человек.

Симптомы у всех были похожи: признаки воспаления легких, температура выше 40 градусов, но лечению обычными антибиотиками болезнь не поддавалась. Удивительным казалось то, что не заразились друзья и родственники участников съезда, которые не были в отеле. Один из легионеров (как сообщила New York Times), которого подвезли четверо других из самой Мексики и который жил с ними в том же отеле, тоже проявил тревожные симптомы, однако никто из четверых остальных не заболел.

Ученые искали в организме заболевших следы 17 токсичных металлов, которыми их могли отравить, но ни один из них не нашли. Вскоре пришлось отвергнуть и версию с гриппом. Долгое время главным «подозреваемым» был карбонил никеля, но оказалось, что образцы ткани были просто загрязнены этим металлом из-за медицинских инструментов. Врачам пришлось перейти на пластик.

К концу года поиски так и не увенчались успехом, а местные власти уже хотели признать поражение, серьезно пошатнув веру граждан в медицину. Был близок к тому, чтобы сдаться, и Джозеф Мак-Дейд, микробиолог из Центра лечебно-профилактической помощи. На рождественской вечеринке в конце 1976 года его коллеги практически заставили его признать себя проигравшим битву с загадочной болезнью. В конце года он любил подводить итоги и решил проверить свои последние подозрения.

Но, к удивлению всех причастных, меньше чем через месяц ему наконец-то удалось обнаружить в образце ткани одного из 34 погибших виновницу заболевания – бактерию, которую в память о ветеранах назвали Legionella pneumophila (см. раздел «Иллюстрации»). Оказалось, впрочем, что «преступнице» не в первый раз довелось попасть в окуляры микроскопов и объективы телекамер. Первые научные описания грамотрицательной палочки (удлиненной бактерии, которая не окрашивается по методу Грама из-за особого строения клеточной стенки) относились еще к 1947 году. Правда, тогда никто еще не мог заподозрить ее в дурных намерениях по отношению к Homo sapiens. В те годы ученые предположили, что легионелла может разве что поразить какое-нибудь другое животное. Затем выяснилось, что и отношения людей с маленькой преступницей сложились уже давно. Та же бактерия оказалась виновной и во вспышках совсем не похожего заболевания – понтиакской лихорадки, которая гораздо менее опасна и протекает как типичное ОРЗ, после чего пациент обычно самостоятельно выздоравливает.

Установив причину заболевания, нужно было понять, как оно распространяется. Оказалось, что заразиться можно, только вдохнув аэрозоль (взвесь в воздухе водных капель), в котором и путешествовала коварная «злоумышленница». Наиболее благоприятным по условиям приютом для легионеллы оказался кондиционер отеля.

С тех пор было диагностировано более 200 случаев легионеллеза по всему миру, также на легионеллу «повесили» обвинения еще в нескольких эпидемических вспышках прошлого. Действует бактерия, как выяснилось, на лейкоциты и разрушает эпителий альвеол (легочных пузырьков), из-за чего и появляются симптомы пневмонии. Было доказано, что легионелла также выделяет два токсина (один из которых смертелен для лабораторных мышей), что и объясняет интоксикацию больных. Средство передвижения у бактерии весьма экстравагантное: легионеллы умеют жить в организме амеб, которые и проникли в систему кондиционирования отеля «Белвью Страдфорд». Попав в организм человека, бактерии позволяют «заглотить» себя нашим амебообразным иммунным клеткам, макрофагам, проникают в их лизосомы и там размножаются.

Установив причину заболевания, нужно было понять, как оно распространяется. Оказалось, что заразиться можно, только вдохнув аэрозоль (взвесь в воздухе водных капель), в котором и путешествовала коварная «злоумышленница». Наиболее благоприятным по условиям приютом для легионеллы оказался кондиционер отеля.

Бактерия и сейчас представляет серьезную опасность: погибает 10 % заболевших. Обычный бытовой кондиционер они не признают за достойное жилище, им подавай большую замкнутую систему циркуляции воды со множеством резервуаров, именно такие «роскошные апартаменты» на заводе, в крупном госпитале или в гостинице может оценить эта бактерия. Легионеллез трудно отличить от других ОРВИ, а лечению пенициллином и его производными он не поддается. Зато существует барьер, который коварная палочка преодолеть не может, и имя ему – огонь, вода и медные трубы, потому что легионеллы на дух не переносят нагрев воды выше 60 градусов и медь.

Екатерина Мищенко

36

Химзащита по-русски

Первая мировая война стала и первым полигоном испытания оружия массового поражения. 22 апреля 1915 года в окрестностях городка Ипр немецкие войска впервые применили химическое оружие. Тогда это был хлор. Вопрос о создании методов защиты встал очень остро. Первые опыты были не очень удачные. Многослойные марлевые повязки не спасали. Придуманный технологом завода Эдуардом Куммантом резиновый шлем с очками защищал кожу, но не органы дыхания – нужно было найти очень хороший поглотитель. Эту задачу сумел решить химик, профессор Николай Зелинский. В юности он пережил отравление диэтилсульфидом, именно поэтому, возможно, Зелинский воспринял необходимость придумать защиту от химического оружия как личный вызов. Условия работы у него были не очень: в 1911 году Зелинский покинул МГУ в знак протеста против политики Министерства просвещения. Ему пришлось устроиться в плохонькую лабораторию при… Министерстве финансов.

Именно Зелинский сумел активировать древесный уголь (многократно повысить его пористость) и, совместив респиратор с активированным углем и шлемом Кумманта, создать универсальный противогаз (см. раздел «Иллюстрации»).

Придуманный технологом завода Эдуардом Куммантом резиновый шлем с очками защищал кожу, но не органы дыхания – нужно было найти очень хороший поглотитель. Эту задачу сумел решить химик Николай Зелинский.

Надо сказать, что изобретение Зелинского пробивалось в армию непросто. Начальником санитарной и эвакуационной части русской армии был принц Ольденбургский, который тоже был автором конструкции противогаза, где сорбентом был обычный уголь с натронной известью (смесью едкого натра и гашеной извести). Однако этот сорбент быстро «окаменевал», и противогаз выходил из строя. В итоге все-таки сумели добиться сравнительных испытаний.

20 января помощник принца Ольденбургского Йорданов назначил официальную комиссию для испытания всех доступных противогазов. Одновременно с противогазом Зелинского испытывались противогаз Горного института, английский шлем и противогаз принца Ольденбургского (формально – тоже Горного института).

Испытания с участием солдат прошли 23 января (5 февраля по новому стилю) 1916 года в камере Ветеринарного института.

Сохранился протокол того испытания, в котором указаны имя каждого из 20 солдат и того, какое средство защиты он испытывал (противогазы Горного института, с маской Кумманта и без, респираторы Зелинского с маской Кумманта и английский шлем). И вот вам результаты: солдаты с английским шлемом смогли провести в камере с фосгеном и хлором от 20 до 60 секунд, все варианты противогазов Горного института – от 30 секунд (один солдат, Василий Попов, задохнулся через полминуты) до 10 минут (Николай Кладов, сильный кашель, слюноотделение, задохнулся при выполнении воинских упражнений). Все испытуемые с противогазом Зелинского выдержали более часа и покинули камеру по приказу, не испытывая ни кашля, ни затруднений дыхания, ни рези в глазах.

Тем не менее управление принца Ольденбургского, вопреки здравому смыслу, решило заказать Центральному военно-промышленному комитету 3 500 000 шт. противогазов Горного института, вместе с тем все попытки сделать заказ противогаза Зелинского оставались безуспешными. Не помогла даже демонстрация работы противогаза Зелинского царю – Верховному Главнокомандующему.

Спасло только то, что в Генштабе нашлись люди, которые понимали, чем грозит это решение. И взяли ответственность на себя. Вот как пишут об этом военные историки:

«Произошло это под влиянием недоверия как со стороны Ставки, так и со стороны Особого совещания по обороне к деятельности Отдела противогазов Верховного санитарного начальника. В целом ряде совещаний, в которых участвовали члены Государственной думы и Государственного совета, входящие в состав Особого совещания по обороне, и ученые, и технические силы, для многих стало очевидным нежелание со стороны Отдела противогазов отдать преимущество лучшему типу противогаза Кумманта и Зелинского, несмотря на то, что нельзя было указать отрицательных сторон этого образца».

Нельзя не указать и еще одну важную деталь: Николай Зелинский не получил за свое изобретение ни копейки, Эдуард Куммант, способный получить патент на свой резиновый шлем, договорился с военным ведомством о выплате по 50 копеек с каждого противогаза и сделал очень немаленькое состояние.

Ну, а о важности изобретения Зелинского, которое распространилось по всем армиям мира очень быстро, говорит такой замечательный факт: в 1918 году британским войскам пришлось спешно, бегом отступать от огня противника под Амьеном. Отступали 10 000 человек. Оружие во время бега побросали 6000 человек, а вот с противогазами решились расстаться только 800 солдат.

Сам же Зелинский прожил после этого еще 37 лет. Академик, Герой Социалистического Труда, три счастливых брака, каждый длиной в четверть века. И радость от того, что им спасены сотни тысяч жизней.

Алексей Паевский

37

Небесный «Титаник»

Алюминиевый рояль, латекс вместо позолоченных бычьих кишок, всего одна зажигалка на борту и «серая баварская сосиска» – это не набор странных предметов, а описание одного из символов величия, могущества и «светлого будущего» Германии 1930-х.

LZ-129, более известный как «Гинденбург», был самым крупным из дирижаблей своего времени (см. раздел «Иллюстрации») и лишь немного уступал по объему последнему представителю этого класса, LZ-130. Буквы LZ расшифровывались как Luftschiff Zeppelin (что означало «дирижабль легче воздуха»). Название же он получил в честь Пауля фон Гинденбурга, рейхспрезидента Германии во время строительства дирижабля. 245-метровый корпус (размером с три футбольных поля) приводился в движение двигателями «Даймлер-Бенц», которым для путешествия требовалось 60 тонн дизельного топлива, мог поднимать на борт до 100 тонн груза и 50 пассажиров (не считая членов экипажа) и развивать скорость до 135 км/ч. Чтобы уменьшить массу воздушного судна, корпус и множество внутренних деталей были выполнены из алюминия. Этот легкий металл даже был использован для изготовления на заказ рояля, находившегося на борту. По этой же причине ванные были заменены душевыми.

При этом создатели не забыли о развлечениях для пассажиров и о внутреннем убранстве. Стены помещений были разрисованы сценами из путешествий другого знаменитого дирижабля, «Графа Цеппелина», по Южной Америке, а в салоне была изображена карта мира. На втором этаже гондолы располагалась эстрада для кабаре, огромный зал для танцев и вместительная библиотека.

Вся эта массивная конструкция была легче воздуха благодаря баллонам с 200 000 кубометрами более легкого газа. По замыслу конструктора этим газом должен был стать гелий, второй после водорода элемент в периодической таблице Менделеева. Гелий немного тяжелее водорода, но воздушные шары и шарики сегодня заполняют именно им, а не водородом, потому что у него есть другое важное преимущество. Будучи инертным газом, он не горит и не реагирует ни с чем. Водород же вспыхивает как спичка: даже на уроках химии для определения того, что он образовался в реакции, его иногда поджигают, чтобы услышать характерный «лающий» звук от взрыва его смеси с атмосферным воздухом. Эту смесь называют гремучим газом, так как для ее детонации достаточно мельчайшей искры.

Однако идее с гелием не суждено было осуществиться: монополией на его производство во время строительства дирижабля обладали США. Даже личная договоренность светила немецкого воздухоплавания Хуго Эккенера в Белом доме не спасла положения, и после прихода к власти НСДАП (национал-социалистической немецкой рабочей партии Германии) во главе с Адольфом Гитлером США отказались продавать гелий в Германию, подтвердив действующее с 1927 года эмбарго.

Но политика политикой, а безопасность Эккенер ценил превыше всего. Он ни за что не хотел расставаться со своей репутацией руководителя самой надежной воздухоплавательной компании. Пока Хуго управлял «Цеппелином», история немецких воздушных пассажирских перевозок ни разу не омрачалась катастрофами и даже сколько-нибудь серьезными травмами пассажиров, в то время как два британских, два американских и один французский дирижабль на тот момент уже успели потерпеть масштабные крушения, жертвами каждого из которых стали от 34 до 73 человек.

«Гинденбург» был самым крупным из дирижаблей своего времени и лишь немного уступал по объему последнему представителю этого класса, LZ-130. Буквы LZ расшифровывались как Luftschiff Zeppelin (что означало «дирижабль легче воздуха»).

Чтобы предотвратить подобную судьбу для «Гинденбурга», его конструкцию продумали в мельчайших деталях. Впервые вместо «кож золотобойцев» (изготовляемых из бычьих кишок, на которые накладывали тонкие листы золота, ударяя по ним молотом, в результате чего «кожи» укреплялись частичками золота и становились прочнее) для обшивки шара применили латексное покрытие. Понимая, что от любой искры дирижабль взлетит на воздух не в том смысле, в котором хотелось бы, экипаж осматривал пассажиров и изымал у них фонари, спички зажигалки и все, что могло бы послужить воспламенению.

Но одна зажигалка на «Гинденбурге» все-таки была: принимая во внимание, что запрет курить не уничтожит желание пассажиров и команды зажечь трубку или сигару, для курения было оборудовано специальное помещение. Попасть туда можно было только через воздушный шлюз, куда по просьбе мог пустить официант бара. В этой небольшой комнате поддерживалось высокое давление, чтобы водород (который легче воздуха) не мог туда попасть, а если попадал, то сразу выталкивался. Там и находилась единственная на борту электрическая зажигалка, которую нельзя было вынести наружу. Официант также был обязан проверять, нет ли у выходящих тлеющей трубки или непотушенной сигары. В качестве мер предосторожности экипаж был облачен в костюмы из антистатических тканей и был обязан носить обувь на пеньковой подошве.

Понимая, что от любой искры дирижабль взлетит на воздух не в том смысле, в котором хотелось бы, экипаж осматривал пассажиров и изымал у них фонари, спички, зажигалки и все, что могло бы послужить воспламенению.

Но до конца строительство, начатое в 1931 году, Эккенеру довести не дали: в 1933 году НСДАП национализировала его компанию, и весть о крушении своего детища он встретил уже в Граце.

До катастрофы дирижабль успел отлетать 63 маршрута с пассажирами и побывать средством пропаганды и местом размещения рекламы всего за год и два месяца. В день одного из его первых полетов, запланированного в «тандеме» с другим дирижаблем, «Графом Цеппелином», чтобы впечатлить высшие чины нацистов, поднялся сильный ветер. Но демонстрацию решили не откладывать, чем был возмущен Эккенер.

«Как можете вы приказывать кораблю подняться в таких ветреных условиях? Вы имеете наилучшее оправдание, чтобы отложить этот идиотский полет, и вместо этого рискуете судном лишь ради того, чтобы избежать раздражения Геббельса?» – восклицал он. Но в тот раз все обошлось, чего нельзя сказать о трансатлантическом перелете в мае 1937 года, который закончился трагически.

В этом полете капитаном был ветеран Первой мировой войны Макс Прусс, а всего на борту находилось 97 человек – 36 пассажиров и 61 член экипажа. Ничто не указывало на близость крушения: дирижабль был сбалансирован настолько хорошо, что даже карандаш, установленный вертикально, не падал. Вечером третьего мая «Гинденбург» покинул Франкфурт и направился в Лейкхерст. Несмотря на сильный встречный ветер, судно опоздало всего на 10 часов и через три дня было уже в Северной Америке. 6 мая дирижабль величественно проплыл над Манхэттеном, приблизившись к смотровой площадке на Эмпайр-стейт-билдинг, чтобы пассажиры и наблюдатели могли увидеть, как машут друг другу. Затем капитан направил корабль к базе ВМС США в Лейкхерсте, где поначалу проходил грозовой фронт. По совету руководителя базы Чарльза Розендаля, Прусс немного покружил над побережьем, пока погодные условия не улучшились. В 18:12, получив разрешение на посадку, «Гинденбург» двинулся в сторону базы снова. В 19:08 экипаж получил радиограмму о том, что посадку нужно совершить как можно скорее.

Через три минуты воздушное судно опустилось на высоту 180 метров, а затем уравновесилось в новом положении. В 19:20 сбросили канаты. Репортеры, освещавшие почти каждое путешествие исполинских воздушных кораблей, были настолько уверены в успешной посадке, что часть из них даже не вышла из ближайших баров. Репортаж о прибытии на радио с земли вел и Герберт Моррисон, который начал со вполне спокойного описания погодных условий.

До катастрофы дирижабль успел отлетать 63 маршрута с пассажирами и побывать средством пропаганды и местом размещения рекламы.

Но неожиданно его голос, только что скучно сообщивший о немного замедлившемся дожде, начал срываться: «Он объят пламенем! Он горит… и падает! Ужасное крушение! Господи! Уйдите с дороги, пожалуйста! Он горит и охвачен огнем, и он …он падает на причальную мачту». Всего за несколько секунд гордость рейха превратилась в «груду дымящихся обломков», а это зрелище очевидцы называли худшим из всех, что они видели в жизни.

В крушении погибли 13 пассажиров и 22 члена экипажа и еще один сотрудник базы Лейкхерста, помогавший привязывать тросы к мачте при приземлении. Некоторым чудом удалось избежать смерти: 14-летний стюард Вернер Франц выжил благодаря тому, что на него случайно вылилась канистра воды и он не получил ожогов и спрыгнул на землю без каких-либо повреждений. Повезло и восьмилетнему Вернеру Денеру, которого вместе с братом мать вытолкнула из горящего дирижабля, а потом выпрыгнула сама. Отец и сестра мальчика, оставшиеся на борту, погибли.

Причиной аварии стало возгорание газа возле четвертого или пятого баллона с водородом. Немецкая следственная комиссия заключила, что это произошло из-за повреждения одной из стальных расчалок, оплетавших баллоны. Материал оболочки дирижабля хуже проводил электричество, чем обшивка гондолы, и когда команда сбросила канаты, корпус гондолы был лучше заземлен. Возникла разность потенциалов, которая и вызвала искру, воспламенившую корпус. Американская комиссия пришла к схожему заключению.

Существует и другая версия, которую выдвинул историк-любитель Адольф Хелинг. По его мнению, техник Эрик Шпель установил на борту взрывное устройство – мину с часовым механизмом, которая находилась как раз возле злополучного четвертого баллона. Однако он не рассчитал, что дирижаблю придется задержаться в небе из-за грозового фронта, и поэтому взрыв произошел не на земле, как было запланировано, а в воздухе. Но мы вряд ли когда-либо узнаем, насколько обоснована эта версия: сам Эрик Шпель скончался во время этой аварии.

Но что бы ни стало причиной катастрофы, ее последствия ясны. Трагическая гибель «Гинденбурга» ознаменовала конец эры металлических гигантов легче воздуха, которые перевозили людей через океаны. В результате коммерческие полеты дирижаблей были свернуты и запрещены. Новый LZ-130 использовался уже только в рекламных, военных и пропагандистских целях, а весной и «Граф Цеппелин» (который на тот момент уже был музейным экспонатом), и последний дирижабль этого класса были отданы на слом по приказу Германа Геринга.

Екатерина Мищенко

38

«Живительный глоток» пыли

Говорят, что изобретение пылесоса произошло в самом начале двадцатого века, во время представления в Лондонском мюзик-холле, где зрителям демонстрировали прибор для механической чистки ковров. На старый ковер направляли раструб «чистильщика», и тот сжатым воздухом выдувал тучи пыли, причем в таком количестве, что в первых рядах люди закашлялись. Один из закашлявшихся тихо пробормотал «Эврика-кха-кха-кха!» и в перерыве направился за кулисы. Там он заявил демонстраторам «чуда техники», что пыль надо не выдувать, а вдувать.

– Как это? – спросили его.

– А вот так! – зритель опустился перед ковром на колени и вдохнул полные легкие пыли, отчего снова закашлялся. «Глоток» пыли оказался «живительным»: именно с него в двадцатом веке началась эра пылесосов.

Правда, инцидент в мюзик-холле всего лишь одна из версий рождения пылесоса. По другим – это случилось, когда наш зритель наблюдал за очисткой от пыли сжатым воздухом то ли автомобиля, то ли сидений в железнодорожном вагоне. Да, собственно, это и не важно, а важно лишь то, что зрителем оказался Хьюберт Сесил Бут, инженер по профессии, изобретатель по складу души. Он загорелся идеей и вскоре соорудил первую в Европе машину для высасывания из ковров и вообще с любых поверхностей скопившейся пыли.

Произошло это событие в 1901 году. Машина, правда, получилась громоздкой и неуклюжей, вдобавок она ревела как сотня болидов «Формулы-1», так что поначалу Бут продавал не свой аппарат (он назвал его Пыхтящим Билли – Puffing Billy), а услугу: подвозил его на лошадях к дому клиента, через окно подавал от него шланг 30-метровой длины и начинал чистку с ужасным ревом, который распугивал домашних животных и очень гневил соседей. А за то, что аппарат-пылесборник распугивал лошадей, главный полицмейстер Лондона запретил его использование на улице. Впоследствии Бут заменил бензиновый мотор своего Билли на электрический. Ситуацию с ревом это изменило не очень сильно, и настало время подумывать о домашнем варианте Пыхтящего Билли.

Во всей этой истории есть небольшая странность. Сводится она к тому, что впервые пылесос был изобретен не в Европе, а в США. За четыре десятилетия до британского Билли, точнее, в 1860 году американец Дэниел Хесс запатентовал устройство с вращающимися щетками, оборудованное мехами для создания воздушного потока. Идея была несуразная, поэтому дальше патента Хесс не продвинулся.

В 1869 году в Чикаго появилась машина Whirlwind, изобретенная Ивом Макгаффи. Этот пылесос своим видом напоминал современные агрегаты башенного типа, и сегодня весьма распространенные в США. Главный недостаток заключался в том, что ни бензинового, ни электрического мотора у него не было, вместо них там была рукоятка, которую нужно было крутить. Это было, конечно, очень серьезным неудобством, однако при всем известной американской предприимчивости его без труда можно было бы обойти: если человеку не нравится крутить ручку, можно поступить так, как поступил Бут, и продавать не пылесос, а услугу, посылая к клиенту двух служащих, один из которых крутил бы ручку, а второй пылесосил. Ничего из этого не произошло, Whirlwind пользовался слабым успехом, и даже спустя тридцать лет, когда Макгаффи наконец удалось оснастить свой пылесос электромотором, мало что изменилось, аппарат все равно оставался слишком тяжелым и неудобным и за пределы Чикаго так и не выбрался.

Говорят, что изобретение пылесоса произошло в самом начале двадцатого века, во время представления в Лондонском мюзик-холле, где зрителям демонстрировали прибор для механической чистки ковров.

Вообще история появления пылесосов во многом походит на историю появления колеса. Во-первых, раз появившись, он, как и колесо, никогда потом не менял своих основных ингредиентов: вакуумного насоса и системы для сбора пыли. Вторая общая особенность заключается в том, что в обоих случаях идея появилась намного раньше ее реализации. И это происходило из-за того, что первоначально необходимые технологии отсутствовали. Правда, если проблемы колеса решались столетиями (а то и тысячелетиями), то в случае с пылесосом временной лаг между идеей и ее реализаций составил всего сорок лет. Это и понятно, такие проблемы при всей своей принципиальной схожести очень различались по масштабу, и разработчикам пылесосов не надо было совершать технологических революций, достаточно было небольшого улучшения технологий.

Сесил Бут, хоть и не был, как выясняется, первым изобретателем пылесоса, все равно по праву считается родоначальником этого замечательного устройства хотя бы уже потому, что его неуклюжий и громогласный Пыхтящий Билли дал толчок к появлению конкурентов и быстрому развитию пылесосостроения. Мысль о чудо-машине на лошадиной тяге облетела всю Европу, добралась до Америки и наконец разбудила ее знаменитую предприимчивость.

Потребовался лишь небольшой толчок, и этот толчок оказался аллергией на пыль, которой страдал Мюррей Спенглер, уборщик на кожевенной фабрике Уильяма Хувера. Тот, прочитав в газете о пылесборнике Бута, увидел в нем способ победить свою астму и в 1907 году смастерил собственный пылесос из подручных средств: электромоторчика, палки от швабры и наволочки в качестве пылесборника.

В 1869 году в Чикаго появилась машина Whirlwind, изобретенная Ивом Макгаффи. Этот пылесос своим видом напоминал современные агрегаты башенного типа, и сегодня весьма распространенные в США.

Поскольку прибор заработал вполне эффективно, Спенглер начал изготавливать его на продажу и один из экземпляров подарил жене своего хозяина. Та пришла от чудо-швабры в восторг, рассказала о ней мужу. Хувер быстро понял, что у нового прибора большое будущее, и, не мешкая, в 1908 году купил патент на его производство. Он срочно создал новую компанию W.H.Hoover Company и в том же году первый экземпляр его пылесоса под названием «Жестяной вариант» поступил в продажу. С тех пор и до середины девяностых его компания была главным пылесосным лидером США. Она благоденствует и сейчас, занимаясь в основном уходом за напольными покрытиями.

Вообще история появления пылесосов во многом походит на историю появления колеса. Раз появившись, он, как и колесо, никогда потом не менял своих основных ингредиентов: вакуумного насоса и системы для сбора пыли.

Известие об успехе детища Хувера достигло Европы, породив в конечном итоге европейского пылесосного лидера – «Электролюкс». История этой компании – это, по сути, история восхождения к славе мальчика-недоучки из шведской глубинки, Акселя Веннера-Грена. В 1910 году коммивояжер Веннер-Грен будучи по делам в Вене, увидел в витрине магазина американский пылесос «Санто». Пылесос считался домашним, но для домашнего был тяжеловат и недешев: при массе в 20 кг он стоил 500 шведских крон. Чудо пылеуборочной техники покорило его, и он сказал себе: «Если бы я мог сделать это легче и дешевле, я бы продал его в каждый дом в мире».

И он это сделал. Поработав в США и европейском филиале компании «Санто», он вернулся в Швецию, где начал сотрудничать с компанией «Lux». В 1912 году увидело свет совместное детище «Lux» и команды инженеров Акселя – первый европейский бытовой пылесос «Lux 1». Воздушный насос был заменен в нем на вентилятор, что сократило массу нового пылесоса до 14 кг. Потом был всемирный триумф с пылесосом «Model V», превращение фирмы «Lux» в «Electrolux», ее небывало долгое лидерство на мировом рынке пылесосов. Сегодня всему миру известен огромный список бытовых приборов компании, где пылесосы лишь одна из множества строчек.

В России и раннем СССР собственного производства пылесосов не было. Первое упоминание о чисто советском пылесосе появилось в 1938 году. Назывался он ЭПР, работал от сети постоянного тока 110 вольт, и эстетики внешнего вида в нем было столько же, сколько и в названии. Просуществовал недолго, после 1939 года сообщения об ЭПР полностью отсутствуют. Что уж там с ним произошло, неизвестно, только официально история советских пылесосов начинается с 1952 года.

В 1912 году увидело свет совместное детище «Lux» и команды инженеров Акселя – первый европейский бытовой пылесос «Lux 1». Воздушный насос был заменен в нем на вентилятор, что сократило массу нового пылесоса до 14 кг.

Нельзя сказать, что в Советском Союзе больше не выпускалось своих собственных пылесосов, но подавляющая их часть была доработанными слепками с западных образцов. Таким, например, был «Днепр» – один из первых довоенных советских пылесосов. Его дизайн полностью повторяет дизайн одного из первых «Электролюксов». Пылесос «Сатурн» в форме одноименной планеты (две полусферы с кольцом) по виду мало чем отличается от американской модели «Hoover Conctellation», выпускавшейся в середине пятидесятых и начале шестидесятых годов прошлого века. И таких примеров достаточно.

Колеса, которые поначалу задумывались для чисто транспортных целей, со временем нашли себе множество иных применений – от часовых колесиков и водяных мельниц до колес обозрения. То же произошло и с пылесосами. Это в Советском Союзе мало кто знал о ранцевых пылесосах, с помощью которых дворники чистят улицы, о встроенных в дом пылесосах – одновременно и очистителях воздуха, и вентиляторах. В нынешней России очень популярными стали моющие пылесосы и пылесосы с аквафильтром. Довольно широк также спектр пылесосов-пароочистителей. Уборка с их помощью самая экологичная, поскольку моющие средства при ней не используются, всю «грязную» работу за них выполняет пар.

Владимир Покровский

39

О бешенстве, Дракуле и Пастере

6 июля 1885 года парижский врач Жан Жозеф Гранше сделал девятилетнему эльзасскому мальчику Йозефу Майстеру инъекцию, в которой содержались частички мозга кролика. Животное умерло от бешенства, а его мозг в течение 14 дней до инъекции высушивали, чтобы ослабить возможный вред. Рядом находился директор лучшего на то время учебного заведения Франции Эколь Нормаль – Луи Пастер. В тот момент он рисковал всем – свободой, а может быть, даже жизнью, ведь в то время шансы на смерть от бешенства составляли ровнехонько сто процентов и смерти до этого не избежал ни один инфицированный.

О том, как Пастер пытался создать чудодейственную вакцину, стоит написать целый роман, там есть трагическая завязка, не менее трагическая кульминация и стопроцентный голливудский хэппи-энд в самом конце. Он долгое время пытался выделить тот самый зловредный организм, который обрекает инфицированных людей на неминуемую и жутковатую смерть, да так и не нашел, потому что с тогдашними возможностями это было попросту невозможно. Сперва ученый думал, что возбудитель болезни находится в слюне и неоднократно рисковал своей жизнью, вставляя стеклянную трубочку в пасть большой собаки, и высасывал оттуда немного слюны для экспериментов самолично. Но кролики, которым Пастер вводил эту слюну, погибали скорее не от бешенства, а от бактерий, находившихся в слюне. В дальнейшем ученый выяснил, что возбудитель находится в нервных клетках, и стал заражать подопытных животных относительно чистыми образцами – особым образом высушенным мозгом бешеных собак.

О вакцине от этой страшной болезни Пастер мечтал давно, но в июле 1885 года к нему обратилась несчастная мать Йозефа Майстера, которого два дня назад укусила бешеная собака. На исследования вакцины нужен был как минимум год, только после них можно было решиться испытать ее на человеке. Но мать мальчика только что в ногах не валялась, умоляя спасти дитя. И он решился. «Этот ребенок, – писал Пастер, – был повален собакой на землю и получил много ран от укусов на руке, голенях, бедрах; некоторые из них были настолько глубоки, что мешали ему ходить… Смерть представлялась неизбежной, и я решил, не без сильных и мучительных сомнений, как легко себе представить, испытать на Майстере метод, который мне всегда удавался на собаках».

Спустя положенное количество дней выяснилось, что мальчик не заболел, парижские газеты разразились дифирамбами в адрес Пастера, и они действительно были вполне заслуженными – еще бы, он спас человечество от смертельной болезни, которую до него никто не умел лечить. Так Луи Пастер заодно и выполнил обет, который дал пятью годами ранее, когда в одной из больниц он увидел, в каких страшных муках умирает от бешенства молоденькая девушка.

О вакцине от бешенства Пастер мечтал давно, но в июле 1885 года к нему обратилась несчастная мать Йозефа Майстера, которого два дня назад укусила бешеная собака.

Года на дальнейшие исследования Пастер, правда, так и не получил, потому что тут же столкнулся с еще более жутким случаем заражения – Жан Батист Жюпиль, теперь уже четырнадцатилетний мальчик, вступил в единоборство с бешеным волком, который рвался покусать его малолетних братьев. Волка-то он обезвредил, завязав ему морду своим платком, но сам оказался покрыт укусами почти по всему телу. Каждый из них, напомним, был для того мальчика стопроцентно смертельным. Пастер спас и второго пациента.

Оба мальчика были настолько впечатлены, что затем повсюду следовали за своим спасителем и в конце концов стали сотрудниками Пастеровского института, созданного на пожертвования благодарных Луи Пастеру людей. Сейчас во дворе института даже стоит памятник этому человеку.

К марту 1886 года Пастер успешно привил уже более трехсот человек. Слава его разнеслась далеко за пределы Франции: в Париж приезжали алжирцы, австралийцы, американцы, даже русские крестьяне пришли из Смоленской губернии пешком!

Впрочем, были у Пастера и противники: например, Роберт Кох считал, что получивший прививку человек все же может умереть от бешенства, поскольку вирус в ней уничтожен не полностью. У бактериолога и его учеников был повод: вакцина Пастера не помогла юной Луизе Пеллетье. Правда, ее привели к ученому по истечении 37 дней после укуса (а шансы спасти сохранялись в том случае, если больные обращались не позже чем через 14 дней после укуса). Некий доктор Петер и вовсе уверял, что химик (а Пастер был в первую очередь химиком) не может ничего сделать в медицине.

К марту 1886 года Пастер успешно привил более трехсот человек. Слава его разнеслась далеко за пределы Франции: в Париж приезжали алжирцы, австралийцы, американцы, даже русские крестьяне пришли из Смоленской губернии пешком!

А теперь немного отвлечемся и покажем, что значила до Пастера эта болезнь для человечества. Слово «бешенство» родственно слову «бес» (ту же этимологию имеет и латинское название заболевания – rabies), эта болезнь в течение многих веков считалась одержимостью бесами и лечилась примерно так же, с неудивительным для этого нулевым результатом. Записи о бешенстве (точней, записи, известные на сегодня) ведутся с пятого века до нашей эры, и везде в них присутствует привкус суеверного ужаса.

Например, по мнению ряда ученых, именно больные бешенством положили начало легендам о вампирах. Особенно это касается легендарного графа Дракулы – вампира, который якобы пил кровь всех кого ни попадя, превращая их в кровососущее подобие себя самого. Несколько лет назад, внимательно изучив описания «подвигов» графа, ученые предположили, что был он не вампиром, а человеком, укушенным то ли бешеной лисой, то ли бешеным волком.

Редко, но все-таки встречаются среди животных случаи так называемого абортивного бешенства, когда на второй или третьей стадии болезни она вдруг сама собой, причем совершенно непонятно почему, прекращается, и животное возвращается к нормальной жизни. С той только поправкой, что часть его мозга все-таки повреждена, да и вирусы бешенства в крови остаются. Возможно, считают ученые, что если хоть что-нибудь из записей пятнадцатого века о Дракуле соответствует истине (а там написано ой как много чего!), то скорей всего, Дракулу во время одной из любимых им волчьих охот укусило бешеное животное – то ли волк, то ли лиса. Граф получил что-то среднее между бешенством и вакциной от него, в результате чего временами становился неистов и бросался кусать всех, кто попадется. Укушенные умирали в страшных мучениях, поэтому челядь при первых же признаках приближающегося припадка запирала графа в каменной комнате без света и выпускала его оттуда только после того, как припадки заканчивались.

Вакцины против бешенства сегодня существенно отличаются от приготовленных когда-то Луи Пастером. Однако до 2005 года вакцинация была единственным средством спасти инфицированного бешенством человека.

В 2005 году в США произошло событие, которое никто толком объяснить не может, но которое внушает некоторую надежду. 15-летнюю Джину Гис, которую укусила бешеная летучая мышь, врачи сумели вылечить без вакцинации, лечение было начато в том безнадежном случае, когда уже проявились первые признаки заражения болезнью. Джину вылечили с помощью искусственной комы, исходя из предположения, что если на время отключить бо́льшую часть функций мозга, то вирус не доберется до них, а за это время организм под влиянием нужных инъекций сможет набрать достаточное количество антител, чтобы победить вирус. В искусственной коме Джину держали целую неделю, а потом еще несколько месяцев активно лечили, после чего девушка выздоровела. Впоследствии метод пытались воспроизвести и на других пациентах, но удавалось вылечить лишь малое их количество. Поскольку всех вылеченных, как и Джину, кусали летучие мыши, врачи подозревают, что дело тут в особом штамме вируса, характерном для этих млекопитающих. Возможно, этот штамм просто менее опасен для человека.

Владимир Покровский

40

Найти общий язык

Искусственные языки создавали очень разные люди. Например, Адам (Эжен) Ланти. Он был человеком, который «выступал против всего»: самоучка, анархист, потом социалист, создатель теории безнационализма и эсперантист. Их придумывали писатели. Например, Энтони Берджесс создал надсат, Оруэлл – новояз, Джон Толкин – квенью и синдарин… Разительный контраст с ними и многими другими представляет создатель более раннего и лишь немного уступавшего эсперанто по популярности языка – волапюка – Иоганн Мартин Шлейер. Католический священник, он сумел внести консерватизм даже в свой проект международного языка, сама идея которого (вспомните Вавилонскую башню) – дерзость. Но об этом чуть позже.

Своеобразные аналоги международных языков появлялись начиная с античности, но тогда они широкого охвата, а тем более мирового значения, обрести не могли. Неким аналогом международного языка может служить, например, койне, появившийся на территориях, завоеванных Александром Македонским, или средиземноморский лингва франка, служивший в Средние века для общения между арабами, турками и европейцами (позже словосочетание lingua franca стало нарицательным и ныне обозначает язык межэтнического общения).

Своеобразные аналоги международных языков появлялись начиная с античности, но тогда они широкого охвата, а тем более мирового значения, обрести не могли. Неким аналогом международного языка может служить, например, койне.

И тот, и другой язык был не самостоятельным языком, а скорее пиджином – смесью нескольких языков с упрощенной грамматикой и подвижной лексикой. В Новое время появилось несколько проектов искусственных языков, связанных с тайными обществами, мистикой и алхимией. Например, придуманный английским математиком, астрономом, герметистом Джоном Ди енохианский язык. Заслуживает упоминания и предложенный французским музыкантом Жаном Франсуа Сюдром язык сольресоль, в котором слова состояли из названий нот (он и вправду звучит как музыка: «доре миляси доми» – «я люблю тебя»). Идею универсального языка разрабатывали и в XVII–XVIII веках (например, математик Готфрид Лейбниц), но создателем первого успешного искусственного языка стал, как мы уже сказали, католический священник.

Иоганн Мартин Шлейер был сыном баденского учителя в третьем поколении. С другой стороны, в семье было немало служителей церкви, и наш герой пошел по их стопам. До этого он успел отучиться во Фрайбургском университете, где изучал классические языки и теологию. Вероятно, есть все же связь, и довольно сильная, между языками и музыкой: в студенческие годы он играл на семи инструментах, а всего выучился – на 18. И говорить он будет на нескольких десятках языков.

К 1879 году Шлейер жил в небольшом городке на юге Германии, писал стихи на патриотические и религиозные темы, издавал журнал Sionsharfe («Сионская арфа»). Тогда-то со Шлейером и случилось то, что подтолкнуло его к созданию волапюка. «Каким-то загадочным и мистическим образом темной ночью в пасторском домике в Литцельштаттене, вблизи Констанца, в угловой комнате на втором этаже с видом на сад, когда я размышлял о глупостях, обидах, невзгодах и бедствиях нашего времени, вся система моего международного языка внезапно явилась перед моим внутренним взором во всем ее великолепии», – вспоминал он позднее.

Заслуживает упоминания и предложенный французским музыкантом Жаном Франсуа Сюдром язык сольресоль, в котором слова состояли из названий нот.

Но для того, чтобы создать искусственный язык, нужно много времени, даже если четко представлять, каким он будет. Первым делом Шлейер разработал фонетический алфавит, с помощью которого можно было бы одинаково писать имена собственные на любом языке мира и понимать написанное даже тем, кто не знает правил чтения какого-то конкретного языка. Возможно, к этой работе его подтолкнула последовавшая за объединением Германии реформа немецкого языка, которую тогда активно обсуждали и которая многим не понравилась. Свой проект Шлейер предложил Всемирному почтовому союзу, тот даже опубликовал его в своем официальном издании, но на том все и закончилось.

Создавая грамматику нового языка, Шлейер многое взял у немецкого: его четыре падежа, шесть времен, принцип образования сложных слов (каким было и слово Volapük – от vola, «мир» в родительном падеже, и pük – «говорить»). В основу алфавита был положен латинский, еще два фонетических алфавита использовались для передачи имен и названий естественных языков. Большая часть корней волапюка взяты из английского и французского языков (те же vol и pük – это преобразованные world и speak).

Впервые о волапюке Шлейер рассказал в своем же Sionsharfe в мае 1879 года, в 1880-м он издал подробную грамматику. Новый язык привлек к себе внимание и вскоре стал очень (по сравнению с другими проектами) популярен: на нем писали книги, издавали журналы, учебники, созывали конференции. Однако уже к концу 1880-х годов популярность его пошла на спад.

Одной из возможных причин неудачи волапюка называют привязанность Шлейера к умляутам, непривычным для носителей большинства языков. «Язык без умляутов звучит монотонно, грубо и скучно», – писал Шлейер. То ли он и вправду поставил соображения эстетики выше удобства, то ли просто не смог расстаться с родными ему звуками, но он упорно сопротивлялся критике со стороны многих соратников-волапюкистов, считавших, что если этому языку суждено стать наднациональным, то от умляутов нужно избавиться.

Еще одним предметом споров стал звук «р». Шлейер вначале избегал его «ради детей и стариков, а также азиатских народов». Позднее он стал включать в словари больше слов с этим звуком. Однако к другим направлениям критики волапюка его создатель оставался глух: сюда можно отнести и грамматические сложности, унаследованные от немецкого, и несовершенство передачи звуков, и чуждые всем (а не «близкие многим», как могло бы быть) корни слов.

Все это приводило к спорам, которые сильно повредили популярности языка. К 1890 году движение раскололось, появилось много версий волапюка, а часть его сторонников и вообще перешла на возникший тремя годами раньше эсперанто. Попытку возродить язык в 1920-е годы предпринял голландский волапюкист Ари де Йонг. Он упростил грамматику, стал чаще использовать звук «р», который заменил часто использовавшийся вместо него «л», и сделал корни слов более узнаваемыми. Однако и это не помогло, и в XX веке волапюк уступил эсперанто, а число его сторонников сократилось до нескольких десятков. Тем не менее сейчас его все равно поддерживают: на этом языке, например, есть целый раздел Википедии.

Алёна Манузина

41

Лента Форда

1 декабря 1913 года на заводе американского промышленника Генри Форда была запущена первая в мире линия конвейерной сборки. Эта инновация позволила компании сократить время, необходимое для сборки целого автомобиля, с двенадцати часов до двух с половиной.

Автомобили в Америке начала XX века выпускали многие фирмы, но именно Генри Форд поставил перед собой цель «посадить всю страну на колеса» – создать массовый автомобиль для среднего класса. Такой машиной стала Model T, впервые запущенная в производство в 1908 году.

Но исходной ценой (850 $, примерно 22 000 $ по нынешнему курсу) Форд был недоволен и упорно старался снизить себестоимость. Ради этого он открыл новый завод в Хайленд-Парк (Мичиган) и начал эксперименты с технологиями производства.

Главным его достижением стало объединение двух технологических идей. С одной стороны, это конвейерная лента, прообразы которой инженеры Форда «подсмотрели» на элеваторах и скотобойнях Среднего Запада – на последних шла конвейерная «разборка» туш. С другой стороны, Генри воспользовался советами Фредерика Тэйлора – основоположника научной организации труда, для которого различия в уровне интеллекта, работоспособности и мотивации рабочих были досадным препятствием.

Тэйлор и Форд считали работников «винтиками» производственного процесса: всю сборку автомобиля они разделили на 84 простейшие операции, которые можно было выполнять, не отходя от конвейера и не «включая мозг». Впрочем, сокращенный с девяти до восьми часов рабочий день и прибавки к зарплате отчасти компенсировали рабочим эту дегуманизацию.

Кроме того, Форд сделал большинство деталей и узлов Model T унифицированными и наладил их массовую штамповку на станках. Он также организовал быструю доставку частей к месту сборки (чтобы избавить стоявших у конвейера от необходимости отлучаться). 1 декабря рама автомобиля опустилась на конвейерную ленту и начала двигаться – со скоростью 1,8 метра в минуту (со временем ее увеличивали). По мере прохождения 140 рабочих устанавливали на раму нужные детали.

Результаты не заставили себя ждать: если в 1912 году Форд выпустил 82 388 автомобилей этой модели по цене в 600 $, то в 1916 – 585 388 по цене 360 $ за штуку. Этот феноменальный успех заставил и других промышленников по всему миру перейти к конвейерному производству.

Любопытно: вопреки распространенному мнению, Форд не изобрел конвейерное производство. Еще в XII веке мастера венецианского Арсенала строили корабли, пуская их вниз по каналу: на каждой остановке судно оснащалось новыми деталями. Этот метод позволил Арсеналу повысить скорость строительство до одного корабля в день!

Идея взаимозаменяемых унифицированных запасных частей пришла на рубеже XVIII–XIX веков в первую очередь в голову оружейников. Но в массовом производстве ее реализовал известный американский изобретатель Эли Уитни: в 1798 году он заключил с правительством США контракт на изготовление десятков тысяч мушкетов из стандартных деталей.

Наконец даже в автомобильной промышленности способ конвейерного производства впервые был запатентован Рэнсомом Илаем Олдсом в начале XX века. Уже с 1901 года по его методу производился «Олдсмобил» модели Curved Dash. Рутинные, повторяющиеся действия, зафиксированные для каждой задачи рабочие места у конвейера, автоматическая доставка нужных деталей – все эти элементы запатентовал уже Олдс. По сути, инновацией Форда была лишь бегущая лента (которую он видел на скотобойнях), но отцом конвейерного производства считается именно он.

И коротко о будущем: с 1960-х годов людей в автомобильном производстве уверенно вытесняют роботы. Например, в 1969 году американский инженер Виктор Шейнман создает манипулятор «Стэнфордская рука», способный выполнять конвейерную сборку. В современной промышленной робототехнике основной упор делается на разработку дешевых роботов, способных работать под руководством и в тесном контакте с людьми. Видимо, именно машины наконец смогут воплотить тот идеал рабочего, который создали Тэйлор и Форд.

Артём Космарский

42

В поисках гигантской панды

Девять дней на обложке Chicago Tribune – честь, которой не удостаивался ни один американский президент. Однако именно такую известность получили Рут Харкнесс и гигантская панда Су Линь, которой довелось стать самым известным животным по версии чикагского Музея естественной истории. Зоолог Десмонд Моррис назвал это событие «гвоздем в крышку гроба» эпохи охоты на редких зверей, ведь с каждым шагом, приближающим размножение гигантских панд в неволе, шансы выживания вида возрастали.

Однако в 1930-х все было не так гладко: ни одна панда не могла выжить в неволе, и уж тем более они не собирались размножаться нигде, кроме как в бамбуковых зарослях китайской глуши, в труднодоступных районах Тибета. Поэтому большинство охотников стремилось убить панду, чтобы раздобыть ее чучело для музея, что могло принести им славу и богатство. «Черно-белой лихорадкой» переболели даже сыновья президента Теодора Рузвельта, которые первыми подстрелили хищника (панды, диета которых на 99 % состоит из бамбука, как ни странно, относятся к этому отряду) в 1929 году. Проводником их был рожденный в Америке китаец Джек Янг.

Девять дней на обложке Chicago Tribune – именно такую известность получили Рут Харкнесс и гигантская панда Су Линь, которой довелось стать самым известным животным по версии чикагского Музея естественной истории.

Изменить это хотел авантюрист и социалист Уильям Харкнесс, наследник нефтяной корпорации и выпускник Гарварда, который в 1934 году отправился в Китай, чтобы найти и заполучить живую панду, самое загадочное млекопитающее того времени. Он собрал команду единомышленников и два года провел в поисках. Газеты следили за путешественником (и при каждом удобном случае объявляли о его похищении), но все было тщетно, и в 1936 году он умер от рака гортани, так и не достигнув цели. Вся его семья и молодая жена в Нью-Йорке не имели понятия, что он болен: длинные и полные любви письма мужа, с которым во всех его путешествиях и приключениях она поддерживала крепкую связь, не содержали ни малейшего намека на его болезнь.

Эта новость настигла Рут на вечеринке, ее подруга Маргарет Фрилэнд сообщила о звонке из Шанхая. Чуть позже пришло и официальное уведомление. Едва придя в себя после этого шокирующего известия, молодая вдова приняла решение отправиться по следам экспедиции мужа, с которым они когда-то вместе зачитывались приключенческими романами и историями знаменитых первооткрывателей, и завершить начатое. Рут могла знать о джунглях провинции Сычуань больше, чем большинство американцев и европейцев, из подробных писем своего мужа, но все ее представления были более чем теоретическими: позднее она будет шутить, что не отличила бы фазана от хохлатого оленя. Но это ее не остановило. Рут не знала, возможно ли привезти в Америку живого детеныша панды, но была уверена, что если это возможно, то она непременно это сделает.

В Китае она нашла себе проводника, им оказался молодой студент колледжа, брат того самого Джека Янга по имени Квентин, который тоже имел на тот момент немалый опыт натуралиста и исследователя. По словам Рут, Квентин напомнил ей ее собственного брата, поэтому он с первой встречи в отеле смог завоевать доверие вдовы. Женщина понимала, что каждый новый иностранец в группе повышает недоброжелательность по отношению к экспедиции со стороны местного населения в разы, и решила отправиться в путь в сопровождении только местных жителей. С собой американка везла бутылочки и детские смеси: верхом ее надежд было поймать именно маленькую панду, которая должна была вызвать больше сочувствия у ее соотечественников.

В течение нескольких месяцев подготовки и планирования маршрута, адаптируясь в Китае, Рут сменила американскую обувь на сандалии на веревочной подошве, научилась есть яичницу китайскими палочками и даже попробовала опиум, открывая для себя культуру азиатской страны, которую она называла «страной незабываемых цветов» и «почти духовной осязательности». Со своим проводником они стали очень близки: иногда ели из одной тарелки и пили из одной чашки, она называл его капитаном, а он ее – полковником. В какой-то момент их отношения переросли в романтические, что было возмутительным даже по меркам тогдашней довольно развязной шанхайской морали.

9 ноября, в холодную туманную ночь Рут бродила в бамбуковых зарослях неподалеку от лагеря. Видно было плохо, но она несколько раз слышала шорохи неподалеку. Нервничая, женщина пыталась закурить, но спички отсырели, и добыть огонь не получалось. Каждое прикосновение листьев и стеблей бамбука было «похоже на касание мокрой губки». И вдруг в тумане она услышала крик Квентина и затем выстрел. Харкнесс побежала на звук, боясь, что выстрел убил животное, но проводник заверил ее, что он стрелял в воздух. Женщина прислушалась: из полусгнившего ствола раздавалось хныканье маленького испуганного детеныша панды. Пушистый комочек всего нескольких недель от роду был пойман – здесь и пригодились бутылочки и молочные смеси.

Перед возвращением Рут исполнила еще одно обещание – закопала прах своего мужа под корнями рододендрона в Лесу Бессмертных. Две недели спустя в одном из интервью она назовет свою экспедицию «двумя месяцами абсолютного счастья».

Расставшись с Квентином в Чэнду, она столкнулась с проблемами в Шанхае. Никакой лицензии на перевозку животных у Рут не было, да и оформлялась она в стране как простая туристка, поэтому ее задержали в таможне на целую ночь. Только помощь друзей позволила ей 2 декабря пробраться на лайнер президента Мак-Кинли, который доставил ее в Сан-Франциско с документами на перевозку собаки. Однако в это время ей начал строить козни из Шанхая банкир Флойд Смит, известный, но, как это часто бывало, абсолютно неудачливый охотник за пандами. Когда-то он был знаком с ее мужем, и по приезде в Китай он уверял Рут, что она никогда даже не увидит загадочное животное, ведь он сам безуспешно искал его двадцать лет. Услышав новость о поимке маленькой панды, он заявил, что китайские охотники выслеживали беременную самку панды, чтобы дождаться рождения детеныша и забрать его, но Харкнесс подкупила недобросовестных китайцев и заполучила его раньше (или даже украла его прямо у них из-под носа). Учитывая, что панды чувствительны к присутствию человека и стараются скрыться при первой же возможности, узнав о его приближении, заявление Смита звучало безосновательно.

Несмотря на все проблемы и клевету, популярность Рут все росла. У нее брали интервью, ее фотографировали и снимали на видео, хныканье детеныша панды звучало даже на радио на обеде Клуба путешественников – престижной американской организации, куда никогда ранее не приглашали женщин (хотя почетным гостем обеда все же считали не ее, а панду). Обсуждалось все, включая цвет помады женщины, который одна из газет назвала «бравурно красным». Но, несмотря на известность у публики, государственные структуры, преимущественно состоящие из мужчин, не воспринимали Рут всерьез, и она не могла найти место для маленькой панды. Стоит только удивляться, что до 8 февраля 1937 года (именно тогда детеныша принял Брукфильдский зоопарк) она продержала маленькое животное у себя дома, не дав ему погибнуть, поскольку панды неохотно живут в неволе. Даже самые современные научные методы порой не могут спасти панд от гибели, но это непостижимым образом удалось сделать женщине, носившей детеныша панды просто в руках и кормившей его смесями для младенцев. Второй детеныш панды, Мэй-Мэй, был вывезен в США в том же 1937 году.

Несмотря на все проблемы и клевету, популярность Рут все росла. У нее брали интервью, ее фотографировали и снимали на видео, хныканье детеныша панды звучало даже на радио на обеде Клуба путешественников.

Детеныша панды назвали Су Линь в честь жены Джека Янга (правда, потом оказалось, что этот детеныш мужского пола, но имя менять не стали). История девушки напоминала историю Рут за исключением азиатско-американского происхождения: Аделаида Су Линь родилась в Нью-Йорке, а ее отец был владельцем ночного клуба. С 1934 года Су Линь путешествовала с мужем и его братом, собиравшими образцы для Американского музея естественной истории. Увидев однажды убийство гигантской панды, она поклялась никогда не убивать этих мирных животных и вдохновила мужа и его брата участвовать в экспедициях, пытающихся добыть детенышей панд живыми.

Екатерина Мищенко

43

Железный дождь в Сихотэ-Алине

12 февраля 1947 года жителям Уссурийского края очень повезло. Можно даже сказать, что им повезло дважды. Во-первых, они увидели удивительно красивое и исключительно редкое природное явление, а во-вторых, это явление свалилось не им на голову, а в безлюдной уссурийской тайге, на вулканическом поле Сихотэ-Алинь. В 10 часов 38 минут утра на планету Земля упал Сихотэ-Алиньский метеорит, входящий в десятку крупнейших метеоритов мира (см. раздел «Иллюстрации»).

Метеорит пролетел над тайгой и рассыпался на тысячу железных осколков.

Вот как суммирует воспоминания немногочисленных очевидцев один из первых исследователей метеорита, одесский астроном Николай Дивари:

«Падение болида представляло собой захватывающую картину, которую крайне редко удается наблюдать человеку. Описывая большую дугу по небу, летел огненный шар, разбрасывая по сторонам золотистые искры и все время дробясь в воздухе. Первоначально появившееся одиночное тело, не сдерживая все возрастающего сопротивления воздуха, расщеплялось на части. Вместо одиноко движущегося тела на небе появился их целый рой. Они все вместе продолжали двигаться в одном и том же направлении, и казалось, будто за ними тянутся разноцветные нити, играющие всеми цветами радуги и быстро исчезающие в широкой полосе следа, оставляемого болидом на небе. Этот феерический след тянулся за болидом почти до самого горизонта, и только там он уже исчез».

12 февраля 1947 года жителям Уссурийского края очень повезло. Можно даже сказать, что им повезло дважды. Во-первых, они увидели удивительно красивое и исключительно редкое природное явление, а во-вторых, это явление свалилось не им на голову, а в безлюдной уссурийской тайге.

Естественно, метеорит, а точнее метеориты, надо было найти. Уже на следующий день после падения над тайгой вылетели два самолета, но они ничего не обнаружили. Ученики одной из школ уссурийского села Богуславец вместе с учителем прошли на лыжах более десяти километров, но тоже ничего не нашли. Тем не менее нужно было торопиться успеть до снегопада: тогда шансов найти метеорит было бы совсем мало.

Помогла случайность. 15 февраля самолет Геологоуправления возвращался на аэродром. Пролетая над рекой Бейцухой, пилоты заметили большой темный эллиптический участок на фоне белой тайги.

Первая экспедиция, добравшаяся до места падения в апреле, обнаружила на этом участке 106 воронок от фрагментов метеорита. Вот как они распределились по размеру:

более 20 м – 2 шт.,

от 10 до 20 м – 13 шт.,

от 5 до 10 м – 19 шт.,

от 3 до 5 м – 13 шт.,

от 1 до 3 м – 43 шт.,

менее 1 м – 16 шт.

И это не считая мелких лунок.

Самые первые находки дали понять: упал железный метеорит (что происходит достаточно редко, более 92 % всех падающих на Землю метеоритов – каменные), очень массивный. За все время поисков удалось собрать более 3500 обломков общей массой 23 тонны. Предполагается, что всего образовалось до сотни тонн осколков. Самый крупный кусок «потянул» на 1745 кг. То, что осколков было много, оказалось на руку: крупнейший в мире метеорит, падение которого наблюдалось, можно было выставить сразу во многих музеях и планетариях и исследовать во многих лабораториях.

Алексей Паевский

44

Дивный новый «Мир»

20 февраля 1986 года с космодрома Байконур стартовала тяжелая ракета-носитель «Прогресс». Штатный запуск подвел черту под десятилетием проектирования и постройки, аппаратной борьбы за проект и начал новый этап освоения космоса.

Работа над станцией «Мир» (см. раздел «Иллюстрации»), более совершенной, более долговременной и более вместительной, чем «Салюты», началась еще в 1976 году, когда появились «Технические предложения по созданию усовершенствованных долговременных орбитальных станций». Поначалу работы по созданию «космического дома нового поколения» пошли очень бурно: уже в 1978 году был готов эскизный проект новой станции с шестью стыковочными узлами, с февраля 1979 года начались работы по созданию ее и оборудования «в металле». Однако затем все заглохло: все ресурсы ушли в прорывной проект «Энергия-Буран», нужно было отвечать США на программу Space Shuttle. Была вероятность того, что проект закроют. По крайней мере, к началу 1984 года проект был заморожен. Как ни странно, станцию спасла партия, а точнее, член Политбюро ЦК КПСС Григорий Романов, в то время претендовавший на место генсека (после смерти Андропова дни Черненко были сочтены, и Романов был одним из главных претендентов на главную должность в стране). Он потребовал, чтобы станцию запустили до начала важнейшего события в жизни государства – XXVII съезда КПСС.

В те годы важно было отчитаться каким-то важным достижением к очередному съезду. «Буран» запустить точно не успевали, поэтому до 25 февраля 1986 года пришлось уложиться с «Миром». После успешного запуска до начала съезда оставалось всего пять дней. И, хотя на орбите еще работала станция «Салют-7», которую спасли в 1985 году Владимир Джанибеков и Виктор Савиных, нужно было двигаться дальше.

Работа над станцией «Мир», более совершенной, более долговременной и более вместительной, чем «Салюты», началась в 1976 году, когда появились «Технические предложения по созданию усовершенствованных долговременных орбитальных станций».

Базовый блок с шестью стыковочными узлами самостоятельно проработал на орбите полтора года. Уже в марте к нему прилетел космический корабль «Союз Т-15» с Владимиром Соловьевым, членом-корреспондентом РАН (в 2020 году – заместителем генерального конструктора РКК «Энергия»), и, к сожалению, уже покинувшим нас Леонидом Кизимом. Это была уникальная экспедиция: до мая космонавты проработали на «Мире», обустраивая его, после чего впервые в истории перелетели от одной станции к другой и проработали на станции «Салют-7» до июня, готовя ее к консервации и будущему затоплению. Затем, 25–26 июня, снова совершили 29-часовой перелет на «Мир», привезя со станции 20 самых ценных приборов общей массой в четыре центнера.

С 1987 года началась «застройка» «Мира». Десять лет ушло на доставку к станции шести научных и технологических модулей: «Квант», «Квант-2», «Спектр», «Природа», «Кристалл», еще один стыковочный модуль.

Станция была рассчитана на пять лет работы, но проработала втрое дольше, через десять лет ее начали посещать международные экипажи. Пять французских космонавтов, два германских, по одному из Сирии, Афганистана, Австрии, Японии, Великобритании, Словакии, Канады, Болгарии. И это только на «Союзах», и девять раз к «Миру» пристыковывались «космические челноки», привозя «в гости» еще 44 человека.

104 космонавта и астронавта из дюжины стран. 36 человек выходили в открытый космос. 23 000 экспериментов, почти два терабайта научной информации, почти пять тонн результатов экспериментов вернулось на Землю.

«Пробная версия» подлинно международной космической станции проработала более 15 лет, но всему приходит свой срок. 23 марта 2001 года «Мир» затопили в Тихом океане. Запуском в ноябре 1998 года модуля «Заря» началась эпоха МКС, которая продолжается до сих пор.

Алексей Паевский

45

Взгляд с экрана

22 марта 1895 года братья Люмьер впервые показали публике фильм.

Луи и Огюст Люмьер родились на юге Франции, в Безансоне. Их отец, Шарль Антуан, держал небольшую студию фотографии, где братья и родились: Огюст – в 1862 году, а Луи – в 1864. С детства они знакомились с технической стороной фотографии.

Позже отец мальчиков основал небольшую фабрику по производству фотопластинок. Предприятие было не очень успешным: пока повзрослевший Огюст был в армии, а Луи и его младшая сестра работали с утра до вечера на фабрике, производство почти обанкротилось. Возвращение Огюста и его деловая жилка спасли положение: братья настроили автоматизацию, и семейное предприятие ожило. Впрочем, роль фабрики в истории этим не ограничилась.

Далее братья (если быть точнее, Луи, ведь Огюст занимался в основном бизнесом) изобрели кинематограф – устройство, которое сочетало в себе свойства камеры и проектора. Оно было относительно легким и компактным, поэтому снимать можно было практически в любом месте. А при использовании аппарата в качестве кинопроектора напротив откинутой задней стенки нужно было установить проекционный фонарь. Успех «синематографа» был так велик, что его название стали использовать для обозначения первых кинотеатров, а затем и всей технологии.

Прототипом кинематографа стало устройство, изобретенное Томасом Эдисоном. Он создал кинетоскоп – коробку с отверстием для просмотра движущихся фотографий, коротких фильмов. Ученый ввел до сих пор используемый формат пленки шириной 35 миллиметров с перфорацией по краям.

Однако аппарат (см. раздел «Иллюстрации»), изобретенный Люмьерами, позволял видеть фильм на экране, а не смотреть на него через глазок. Принцип работы устройства заключался в проецировании и продвижении фотографий. В то время это делалось со скоростью 16 кадров в секунду. Луи использовал такую же кинопленку и с теми же размерами кадра, как у Эдисона. Но, в отличие от непрерывного движения кадров в кинетоскопе, в кинематографе Люмьеров они двигались прерывисто.

Такая технология не была новой и уже использовалась некоторыми изобретателями, однако братьям удалось разработать наиболее простой и надежный механизм. Идея была в том, чтобы протягивать пленку как ткань в швейной машинке. Этот скачковый механизм приводился в действие за счет того, что оператор крутил рукоятку, а она, в свою очередь, заставляла вилку внутри устройства прокручивать пленку. При этом в момент смены кадров затвор заслонял луч света от проектора, чтобы предотвратить мигание изображения. В результате зрители видели непрерывный видеоролик.

Над местом съемки одного из своих первых фильмов братья, вероятно, думали недолго: им стала отцовская фабрика. На документальных кадрах можно видеть, как выходят из фабрики простые рабочие – как мужчины, так и женщины. Фильм стал известен под незамысловатым названием «Выход рабочих с фабрики Люмьера в Лионе» (La Sortie de l'Usine Lumière à Lyon).

После монтажа фильм был показан в Большом зале здания Ассоциации содействия промышленности на улице Ренн в Париже на конференции, посвященной развитию французской фотопромышленности. Именно после него начались регулярные платные показы фильмов для публики в Гранд-кафе на бульваре Капуцинок. Поэтому 1895 год по праву считается годом рождения кинематографа.

Луи и Огюст Люмьер родились на юге Франции, в Безансоне. Их отец, Шарль Антуан, держал небольшую студию фотографии, где братья и родились: Огюст – в 1862 году, а Луи – в 1864. С детства они знакомились с технической стороной фотографии.

Впрочем, самой известной кинокартиной братьев считается не «Выход…», а «Прибытие поезда», премьера которого состоялась 6 января 1896 года. Несмотря на незамысловатость сюжета – остановка поезда у железнодорожной платформы и движущиеся вдоль вагонов пассажиры, – фильм приобрел популярность. Возможно, это связано с тем, что, по некоторым свидетельствам, первый показ фильма вызвал панику среди людей, которые испугались надвигавшегося на них поезда.

Братья Люмьер не догадывались, во что развернется их кинематограф. Изначально изобретатели рассматривали его как аппарат, «оживляющий» фотографии, аттракцион, привлекающий толпу и приносящий неплохую прибыль. Сами того не подозревая, Луи и Огюст открыли путь новому виду искусства.

Своими 50-секундными роликами Люмьеры положили начало документальному кино. Они снимали на пленку короткие репортажи о городских буднях, отрывки из жизни обычных людей, своей семьи. Кроме уже названных были «Игра в покер», «Обед», «Разрушение стены». Эти фильмы братья создавали без специальных декораций, без сценария и без участия актеров.

Однако было одно исключение – короткометражный фильм «Политый поливальщик», где по сюжету мальчик наступает на шланг за спиной садовника, в результате чего тот неожиданно обливает себя струей воды. В качестве актеров выступили знакомые Люмьеров.

Луи и Огюст активно занимались кино до 1898 года, но из-за растущей конкуренции они постепенно отошли от съемок фильмов. Луи сосредоточился на улучшении технологии цветной фотографии. Семейное предприятие продолжало производить 35-мм целлулоидную кинопленку, использовавшуюся и в более новых киноаппаратах, но выпуск камер прекратили.

С 1895 по 1898 год братья Люмьер отсняли порядка 1800 лент, которые были переданы Французской синематеке.

Виктория Барановская

46

«Пуп земли» в Тихом океане

В 1687 году пират Эдуард Дэвис, державший курс через мыс Горн в Вест-Индию, заметил на горизонте небольшую гористую возвышенность. Но ему некогда было останавливаться: Дэвис спасался от преследования испанских кораблей. Когда пират вернулся, он рассказал о неизведанном материке, часть которого ему удалось увидеть. Прозвали континент «Землей Дэвиса».

Найти этот таинственный материк не удалось ни одному мореплавателю, но вместо этого были открыты сотни островов Тихого океана.

На поиски «Земли Дэвиса» 16 июля 1721 года отправился голландский адмирал Якоб Роггевен. Задание отыскать затерянный материк и открыть торговый путь к Молуккским островам путешественник получил от Вест-Индской компании, которая с 1621 года занималась работорговлей, продажей золота, серебра, мехов и слоновой кости, а также промышляла грабежом испанских кораблей.

Эта экспедиция стала продолжением дела отца Якоба, бывшего школьного учителя и коммивояжера, который увлекся идеей открыть неизведанный материк. В 1676 году Арент Роггевен написал Вест-Индской компании письмо, в котором говорил, что стоит разведать западный путь через Магелланов пролив в Дальнюю Азию. И также упомянул, что, следуя этим путем, можно открыть совершенно новый материк. Арент Роггевен красочно описал богатства, которые можно найти на этой земле, однако компания не спешила давать ответ, и пожилой Роггевен-старший завещал свои проекты сыну.

Когда Якоб Роггевен обратился в Вест-Индскую компанию, к его проектам отнеслись серьезно. У мореплавателя был большой опыт: девять лет он работал у конкурентов компании и умел управлять морскими экспедициями. В 1721 году Вест-Индская компания снарядила Якоба в путь. Он получил в распоряжение три корабля и две сотни людей.

На восьмом месяце путешествия, вечером 5 апреля 1722 года, Роггевен и его команда заметили на горизонте сушу. В этот день католики отмечали Пасху. Так неизвестный остров и получил свое название. Сами же аборигены назвали остров Рапа-Нуи, что в переводе означает «пуп земли». Путешествие моряков было долгим, ведь от острова Пасхи до ближайшей земли – побережья Чили – более 3500 километров.

Когда остров был открыт, все решили, что он и есть тот самый затерянный континент, «Земля Дэвиса», где в прошлом существовала высокоразвитая цивилизация. Предполагалось, что материк затонул в океане, оставив после себя лишь горные возвышенности. Эту гипотезу подтверждали загадочные таблички с пиктограммами и моаи – знаменитые статуи, которыми заполнен остров (см. раздел «Иллюстрации»).

Однако, согласно геологическим исследованиям, остров Пасхи никогда не был частью затонувшего континента. Доказано, что остров расположен на вершине огромной подводной горы, сформировавшейся из вулканической лавы.

Отношения пришельцев с хозяевами сразу не сложились: как только голландцы высадились на острове, они стали стрелять по местным жителям. Согласно одним данным, моряки хотели внушить островитянам страх перед оружием, согласно другим, завязалась драка, в ходе которой десять или двенадцать аборигенов были убиты.

Якоб Роггевен и его команда описывали островитян как высоких и крепких людей. По их словам, кожа аборигенов была покрыта узорами различных цветов, а у пожилых и, вероятно, наиболее уважаемых членов племени на теле были нарисованы синие узоры. Одежда их была окрашена желтой и темно-розовой краской. У всех аборигенов были ослепительно-белые зубы, и даже старики с легкостью щелкали орехи. Волосы у большинства были короткие, хотя у некоторых встречались и длинные, заплетенные в пучок на затылке. Многие аборигены носили крупные серьги, настолько тяжелые, что растянутые мочки ушей свисали до плеч.

В своих записках Роггевен рассказывал, что хижины представляли собой каркасы, покрытые травой. Пол в домах был выстлан циновками. А около каждой хижины лежали большие камни. Мореплаватели отмечали, что местные жители выращивали в основном бананы, ямс и сахарный тростник. Путешественников поразило отсутствие деревьев на острове. И никаких животных, кроме кур, на острове они также не увидели.

Моряки заметили, что местные островитяне разводили костры перед очень высокими каменными статуями и поклонялись им как идолам. Эти статуи-великаны в форме грубых человеческих лиц с большими ноздрями и длинными ушами больше всего удивили голландцев. Когда в 1774 году на остров высадился Джеймс Кук, он был поражен не меньше. «Трудно было представить, как островитяне, лишенные техники, смогли установить эти поразительные фигуры и вдобавок водрузить им на головы громадные цилиндрические камни», – рассказывал путешественник.

На поиски «Земли Дэвиса» 16 июля 1721 года отправился голландский адмирал Якоб Роггевен. Задание отыскать затерянный материк и открыть торговый путь к Молуккским островам путешественник получил от Вест-Индской компании.

Эти каменные монолитные статуи – моаи – долго не давали ученым покоя. Исследователи пытались понять, как жители острова, не обладая нужными приспособлениями, могли возвести и перетащить с места на место более 900 громадных идолов массой в десятки тонн. Моаи были высечены лишь с помощью каменных орудий, причем рапануйцы делали их в каменоломне, а затем переносили на расстояние до 18 километров от места изготовления.

Согласно легендам местных жителей, моаи – образы покойных вождей – сами «ходили» по острову. В 2012 году ученым из Гавайского университета удалось объяснить, откуда пошли такие легенды. Исследователи предположили, что аборигены перемещали статуи в вертикальном положении. Ученые провели эксперимент, в ходе которого участникам удалось заставить статую «ходить».

И если Роггевен и его команда видели только каменные головы моаи, то современные раскопки показали, что у статуй есть еще и тела, вкопанные в землю.

Остров Пасхи привлекал внимание многих ученых, их интересовало, как люди заселили этот маленький клочок земли посреди океана. Генетический анализ показал, что первые жители острова были потомками полинезийцев – выдающихся мореплавателей, которым на утлых суденышках удалось преодолеть тысячи километров по Тихому океану. Согласно данным радиоуглеродного анализа остров был заселен примерно в 1200 году н. э.

К моменту приезда мореплавателей на острове жило около двух-трех тысяч человек. Однако за несколько веков до этого цивилизация на Рапа-Нуи процветала: остров был переполнен людьми и покрыт деревьями и густой растительностью. Но почему Рапа-Нуи опустел и куда исчезли все деревья? Есть две основных теории.

Первая говорит, что за несколько веков жители острова Пасхи сами уничтожили все свои ресурсы: вырубили леса и истребили животных. Вторая теория, более правдоподобная, гласит, что растительность уничтожили крысы, которые прибыли на остров в каноэ вместе с полинезийцами. Крысы размножаются с большой скоростью, а также ловко лазают по деревьям и могут с легкостью разгрызать даже кокосовые орехи.

Так или иначе, до прибытия голландцев аборигенов острова Пасхи было не так уж и много. Но само по себе исчезновение пальм не привело к демографической катастрофе – это сделали европейцы, отправив большую часть островитян на южноамериканские плантации.

Виктория Барановская

47

Тот самый Паркинсон

Джеймс Паркинсон родился 11 апреля 1755 года в Восточном Лондоне в семье хирурга Джона Паркинсона. Отец его был важным человеком, занимал пост руководителя (Anatomical Warden) в Хирургической компании – профессиональном сообществе британских хирургов (эта организация сменила в 1745 году Компанию цирюльников и сама была сменена в 1800 году существующей и поныне Королевской коллегией хирургов). Его крестили в церкви святого Леонарда неподалеку от дома. В 1783 году здесь же он обвенчается с Мэри Дейл, которая родит ему шестерых детей, здесь он станет церковным старостой, здесь же он будет похоронен в 1824 году.

В возрасте 21 года Паркинсон уже получил медицинскую профессию и, видимо, не без протекции отца стал членом Хирургической компании. Впрочем, он и вправду был талантливым практиком: в 1777 году его наградили престижной серебряной медалью за опыт реанимации. Кстати, мало кто знает, но Паркинсон был еще и одним из первых членов Royal Humane Society. Но не той организации Humane Society, которая сейчас занимается правами животных и помощью им по всему миру, а той, которая наградила его серебряной медалью и занималась реанимацией и первой помощью людям, пострадавшим при чрезвычайных ситуациях, – некоего подобия скорой помощи.

На следующий год после женитьбы Паркинсон унаследовал хирургическую практику отца в Хокстоне. Вообще, нужно сказать, что, как и его родитель, Джеймс умудрялся сочетать в себе образ «провинциального» потомственного врача (потом практику Паркинсонов наследует сын, а потом – внук нашего героя) и буйную активность во всех областях жизни. Медицины Паркинсону было мало, и он стал политическим активистом и писателем. Сохранилось много политических памфлетов Джеймса Паркинсона, писавшего под псевдонимом Старый Хуберт, вдохновленных Великой французской революцией. Они его и прославили – для начала. Стоит вчитаться в названия: «Убийство короля», «Бюджет народа», «Революция без кровопролития»… Он даже как-то был задержан по так называемому делу Pop-Gun Plot – некоего заговора с целью убийства Георга III (всех участников потом оправдали).

Впрочем, где-то к сорока годам Джеймс Паркинсон преобразился из политика-агитатора в просветителя и ученого. Так, в 1799 году вышел его научно-популярный текст, обращенный к британским семьям с призывом уважать медицину и заботиться о своем здоровье. Ему же принадлежат и первые труды в Британии по проблемам аппендикса, а в 1812 году он уже ассистировал своему сыну во время первой на Туманном Альбионе операции по поводу аппендицита.

Он сам страдал от подагры и выпустил книгу, посвященную этому заболеванию. Но, конечно же, самый важный вклад в медицину Джеймс Паркинсон сделал, описав второе по распространенности сейчас нейродегенеративное заболевание, поразившее многих знаменитых людей: Иоанна Павла II, Мохаммеда Али, Мао Цзедуна… В 1817 году издательство Whittingham & Rowland выпустило книжку члена Королевской коллегии хирургов Джеймса Паркинсона «Эссе о дрожательном параличе», в которой он обобщил шесть клинических случаев. Интересно, что не все эти люди были его пациентами, но, поскольку Паркинсон был врачом «лондонской провинции», он много ходил и много видел. Нескольких пациентов со схожими симптомами («просящая поза», тремор рук, отсутствие мимики) Паркинсон увидел просто на улице.

К сорока годам Джеймс Паркинсон преобразился из политика-агитатора в просветителя и ученого. Так, в 1799 году вышел его научно-популярный текст, обращенный к британским семьям с призывом уважать медицину и заботиться о своем здоровье.

Увы, современники эту книгу не отметили: неврологические заболевания в начале XIX века были не в большом почете. Заново переоткрыл находку Паркинсона «Наполеон неврозов», Жан Мартен Шарко, который, кажется, приложил руку к открытию, изучению или наименованию почти всех нервных болезней. Ровно 60 лет спустя, в 1877 году, он описал эту болезнь заново и предложил назвать этот «дрожательный паралич» болезнью Паркинсона.

Но политикой и медициной активная натура Джеймса Паркинсона не ограничилась. Он был одним их первых ученых-палеонтологов. Будучи сооснователем Лондонского геологического общества (это произошло 13 ноября 1807 года в масонском пабе), он активно искал и изучал окаменелости. Уже в 1804 году вышла его книга «Органические останки Прошлого мира», в которой был описан гигантский ленивец мегатерий размером со слона, живший в плейстоцене одновременно с мамонтами. Знаменитый современник Паркинсона Гидеон Мантелл, двадцатью годами позже описавший игуанодона, назвал книгу Паркинсона первой попыткой научного взгляда на окаменелости. Паркинсон за два года до смерти успел выпустить еще одну книгу, «Введение в ориктологию» (ориктология – это устаревшее название науки об ископаемых), ставшую настолько знаменитой, что выходили ее популярные переложения.

Вклад Джеймса Паркинсона в палеонтологию был столь велик, что его имя дали одному из видов вымерших морских черепах, Puppigerus Parkinsonii, найденному в лондонских глиняных отложениях.

И еще один удивительный факт: несмотря на всю славу и известность Джеймса Паркинсона при жизни, до наших дней не дошло ни одного достоверного портрета великого медика и ученого, а только карикатуры.

Алексей Паевский

48

«Атом мирный-1»

В последние дни апреля 2002 года была остановлена первая в мире атомная электростанция – в подмосковном Обнинске. Она проработала 48 лет (вместо запланированных 30) и в итоге превратилась в музей атомной энергетики и «памятник» началу использования мирного атома.

Однако началась эта история намного раньше, еще до войны. В 40-е годы XX века «двигателем прогресса» в атомной отрасли были военные проекты, хотя перспективе использования энергии в мирных целях тоже уделяли внимание. Так, осенью 1942 года вышло постановление Госкомитета обороны, в котором Академии наук предписывалось «возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии путем расщепления ядра урана и представить к 1 апреля 1943 года доклад о возможности создания урановой бомбы или уранового топлива». В том же апреле 1943-го был основан Курчатовский институт (тогда – Лаборатория измерительных приборов № 2 Академии наук СССР).

Конечно, в первую очередь усилия исследователей и инженеров направлялись на «атомный проект»: в 1949 году испытали атомную бомбу, через четыре года – термоядерную. Но уже в 1949 году были запущены работы над созданием первой атомной электростанции, руководителем которых назначили Игоря Курчатова, главным конструктором – Николая Доллежаля.

Начались первые поисковые исследования и проектные проработки возможных вариантов установки: какого типа реактор лучше использовать (на быстрых или медленных нейтронах), что должно служить замедлителем (графит или тяжелая вода), а что – теплоносителем (вода, газ или металл). В итоге создатели решили остановиться на уже испытанных вариантах – реакторе на медленных нейтронах с графитовым замедлителем. Однако и помимо этих вопросов инженерам пришлось решать множество проблем, неизбежных для «первопроходцев». У них не было опыта проектирования энергетических, а не промышленных реакторов (первый такой уже действовал с 1948 года). В промышленных выделяющееся тепло нужно было отводить, то есть охлаждать материалы. В энергетических задача была противоположной: эту энергию нужно было использовать.

В 40-е годы XX века «двигателем прогресса» в атомной отрасли были военные проекты, хотя перспективе использования энергии в мирных целях тоже уделяли внимание.

Немало проблем доставили твэлы (тепловыводящие элементы) – двуслойные трубки, между стенками которых находился уран, а по внутреннему каналу протекала вода. От их конструкции во многом зависела эффективность установки. Здесь нужно было решить, и из чего их делать, и как загружать уран, и как добиться циркуляции воды…

Строительство началось в 1952 году в Обнинске, на базе Лаборатории «В» (позднее – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского). Фактически вместе со станцией строился и первый наукоград в России. Уже 9 мая 1954 была впервые запущена самоподдерживающаяся цепная реакция. 26 июня станция была подключена к системе энергоснабжения. Построенный реактор получил название АМ-1 – «атом мирный».

Конечно, первая контролируемая ядерная реакция для получения электроэнергии была получена раньше: в 1948-м и в 1951-м были запущены два реактора в США. Однако они предназначались скорее для исследований и экспериментов, чем для получения энергии. Нередко так же говорят и про Обнинскую АЭС, отдавая первенство одной из двух станций, построенных в 1956 и 1957 годах в Великобритании и США. Отчасти это и правда так. На АЭС проводились и исследования, они стали неотъемлемой частью работы станции. Однако главной целью было все же получение энергии. На Обнинской станции были опробованы многие технологии, которые позже стали применяться на более мощных и совершенных установках.

Алексей Паевский

49

Тасмания. Остаться в живых

Английский натуралист и писатель Джеральд Даррелл сказал такую фразу: «Заселяя новые земли, люди истребляют животных, не успев даже толком их исследовать». Эти слова можно отнести и к тасманийским сумчатым волкам. Эти животные жили в соседстве с человеком несколько тысяч лет, но известно о них не так уж много. С 1880-х годов охотники убили тысячи тасманийских волков за денежные вознаграждения, а также ради их красивого меха песочно-желтого цвета. В 1930 году эти животные были полностью истреблены.

Внешне тасманийские волки, или тилацины, напоминали собак, однако их более близкими родственниками являются, как это странно ни прозвучит, кенгуру. Дело в том, что тасманийский волк – единственный крупный хищник, относящийся к семейству сумчатых. Яркие признаки животного – это широкий в основании хвост и сумка в виде кожной складки с двумя сосками, а также необычный окрас: серо-желтая спина тилацина была покрыта темно-бурыми поперечными полосами, идущими от плеч до основания хвоста (см. раздел «Иллюстрации»). Из-за такой окраски его также называют тасманийским тигром. Тилацин без труда вставал на задние лапы и мог даже прыгать почти так же, как его родственник кенгуру. Об этом рассказывали сотрудники зоопарка австралийского города Хобарт, где жил последний сумчатый волк.

Внешне тасманийские волки, или тилацины, напоминали собак, однако их более близкими родственниками являются, как это странно ни прозвучит, кенгуру.

Тасманийский волк вел ночной образ жизни, но иногда его замечали гревшимся на солнце. Эти животные были одиночками, но для охоты могли объединяться в пары или небольшие группы. Сумчатые волки не бегали за добычей со всех ног, но долго преследовали ее, доводя до изнеможения.

В 2011 году исследователи из Университета Нового Южного Уэльса с помощью методов компьютерного моделирования выяснили, что у тилацинов были удивительно слабые челюсти. Взрослый волк весом около 30 килограммов был не в состоянии справиться с добычей весом более чем пять килограммов. Ученые считают, что обычным рационом тасманийского волка были мелкие сумчатые, птицы и ящерицы. На людей они не нападали и обычно избегали встречи с ними.

12 тысяч лет назад тасманийские волки обитали в Австралии и на Новой Гвинее. Потом у них появился конкурент – дикая собака динго, которую привезли с собой первые люди. Сумчатым волкам удалось выжить только на Тасмании, куда динго не добрались. В XVIII и начале XIX веков тилацинов на острове было много, пока не началось их массовое истребление.

Виной тому были фермеры, которые считали, что тилацины охотятся на овец. Люди пускали легенды о кровожадности и опасности тасманийских волков. С 1888 года за голову каждого убитого зверя власти вручали охотникам премию: сто фунтов стерлингов за взрослую особь и десять шиллингов за детеныша. Неудивительно, что уже к 1863 году сумчатые волки сохранились только в отдаленных горных и лесных районах Тасмании. К тому же в это время на острове распространилась собачья чума, вероятно, занесенная привозными собаками. В результате к 1914 году тасманийских волков можно было пересчитать по пальцам.

Считается, что последний дикий сумчатый волк был застрелен охотниками 13 мая 1930 года. А шестью годами позже умер последний представитель этого вида, содержавшийся в зоопарке Хобарта. Его звали Бенджамин. В 1933 году зверь попался в ловушку и был передан в зоопарк. Исследователи сняли минутную видеозапись, на которой можно увидеть повадки волка: как он ходит по периметру клетки, чешется, точь-в-точь как обычная собака, и как зевает, невероятно широко открывая пасть (угол между челюстями при открытой пасти мог доходить до 120 градусов).

12 тысяч лет назад тасманийские волки обитали в Австралии и на Новой Гвинее. Потом у них появился конкурент – дикая собака динго, которую привезли с собой первые люди.

С 1986 года сумчатые волки официально считаются вымершими. Однако до сих пор жители Австралии рассказывают, что замечают полосатых волков на проселочных дорогах и даже возле своих домов. Правда, подтвердить свои слова фотографиями или видеозаписями очевидцы не могут. Одна тасманийская турфирма предложила вознаграждение 1.75 миллионов долларов за реальные доказательства того, что сумчатые волки еще живы. Много сообщений о сумчатых волках поступало от жителей полуострова Кейп-Йорк, расположенного на севере штата Квинсленд. В одном из случаев турист заметил четырех животных на расстоянии шести метров от себя, причем на них попал свет от автомобильных фар. Описание животных, которое составил очевидец, подходило под описание тасманийских волков.

В марте 2017 года исследователи из Университета Джеймса Кука установили фотоловушки на территории Кейп-Йорка с надеждой обнаружить сумчатых волков. В апреле ученые сообщили, что камерам удалось заснять животных, похожих на тилацинов. Возможно, тасманийские волки все еще бродят по острову.

Виктория Барановская

50

«Небесная лаборатория» на честном слове и на одном крыле

Идея создать долговременную станцию на орбите, куда могли бы пристыковываться запускаемые с Земли корабли, возникла еще задолго до космических полетов. Собственно говоря, в повести Константина Циолковского «Вне земли» описывается такая станция. И первые проекты станций и в СССР, и в США были до полета Гагарина.

Но какая-то конкретика появилась в 1963–1964 годах, когда сначала американская военная авиация предложила проект Manned Orbiting Laboratory – военной разведывательной орбитальной станции на основе верхней ступени ракеты Agena, а затем и Вернер фон Браун предложил свой проект Orbital Workshop на основе верхней ступени ракеты Saturn-1B. Однако до реального конструирования и постройки дошло в самом начале 1970-х.

Дело в том, что тогда уже случился успех лунной программы и благодаря этому Конгресс… урезал средства на космос. Ну а что, политический результат есть, а сколько миссий слетает на Луну – какая разница? Поэтому полеты Apollo 18–19–20 на Луну отменили. Но в результате «на складах» NASA осталось некоторое количество неиспользованных ракет Saturn V. Почему же не использовать самую мощную ракету для реализации давней задумки? И «Аполлоны», чтобы летать к станции, тоже есть.

Идея создать долговременную станцию на орбите, куда могли бы пристыковываться запускаемые с Земли корабли, возникла еще задолго до космических полетов. И первые проекты станций и в СССР, и в США были до полета Гагарина.

Как и предыдущий проект, орбитальная станция Skylab (см. раздел «Иллюстрации») – «Небесная лаборатория» – была построена на основе корпуса первой ступени ракеты Saturn IB. Станция получилась массивная, намного больше уже долетевшего в 1971 году «Салюта». Длина – 24,6 метра, максимальный диаметр – 6,6 метра. Электропитание так же, как и на «Салюте», обеспечивалось солнечными батареями, но это были не только два «крыла», как во всех первых советских станциях и на кораблях «Союз», а еще и своеобразный «подсолнух», вынесенный над осью станции вместе с отсеком астрофизических приборов.

Старт первой американской орбитальной станции состоялся 14 мая 1973 года. И сразу же началось то, что принято называть фразой «Хьюстон, у нас проблемы». Вообще-то по графику уже на следующие сутки должен был случиться старт первого корабля с экипажем. Однако запуск пришлось отложить и начать думать, что делать. Дело в том, что после выхода на орбиту одно из «крыльев» солнечных батарей не раскрылось, а другое оторвалось. Потом выяснилось, что это «работа» теплоизолирующего экрана, который тоже оторвался, параллельно снеся одну батарею и заклинив другую.

В итоге на станции стало невыносимо жарко (внутри – 38 градусов, на поверхности – 80). Пришлось спешно конструировать «зонтик» – обыкновенное полотнище, которое натягивалось над станцией на четырех спицах.

25 мая полетел первый экипаж (миссия SL-2, SL-1 именовался пуск самой станции). Эта экспедиция превратилась из научной в ремонтную. Она продлилась 28 суток. В июле полетел новый экипаж (SL-3), проработавший 59 дней на орбите (28 июля – 25 сентября). Третий и последний экипаж проработал на Skylab рекордные для США 84 дня (этот рекорд для астронавтов продержался аж до совместных экспедиций на станции «Мир»). Впрочем, тогда это был и мировой рекорд, который перекрыли в 1978 году советские космонавты на станции «Салют-6».

Старт первой американской орбитальной станции состоялся 14 мая 1973 года. И сразу же началось то, что принято называть фразой «Хьюстон, у нас проблемы».

С последним экипажем в лице Джералда Карра, Эдварда Гибсона и Уильяма Поуга был связан интересный эпизод: первая и единственная на настоящий день космическая забастовка. Дело в том, что и экспедиция SL-2, и экспедиция SL-3 были укомплектованы опытными астронавтами, жадными до работы. Особенно старался экипаж SL-3. Ребята «пахали» по 16 часов в сутки, стараясь максимально выполнить программу полета. А в SL-4 были новички, программу которых рассчитали, исходя из рвения «третьих». Джеральд Карр заявил: «Мы никогда бы не стали работать по 16 часов в день в течение 84 дней подряд на земле, и от нас не стоит ожидать этого здесь в космосе». Экипаж на сутки полностью прервал связь с Землей и занялся отдыхом. Теперь этот случай входит во все учебники космической психологии и медицины.

Но дальше программа закончилась. Ракета снята с производства, новые станции выводить было нечем. Пытались сохранить станцию до начала полетов Space Shuttle, была даже идея создать «МКС времен холодной войны» – комплекс Skylab-«Салют», но увы. 11 июля 1979 года станция сошла с орбиты и сгорела в атмосфере. Обломки упали на территории Австралии и до сих пор экспонируются в музеях. США своих долговременных полетов пришлось ждать долгие годы.

Алексей Паевский

51

Он показал цвет шотландской ленты и не только

В июне 1860 года на своей лекции «О теории трех основных цветов» в Королевском институте физик Джеймс Клерк Максвелл представил живое доказательство правильности своей теории цветоощущения – первую в мире цветную фотографию. На ней была изображена завязанная узлом лента из шерстяной ткани с традиционным шотландским клетчатым орнаментом – тартаном.

Максвелл убедил фотографа Томаса Саттона, который как раз в это время изобрел первый зеркальный фотоаппарат, поучаствовать в его проекте. Саттон сделал три снимка шотландской ленты через разные фильтры (точнее, сосуды с растворами солей). Сначала он сфотографировал ленту через сосуд, наполненный раствором хлорида меди ярко-зеленого цвета, затем через раствор сульфата меди ярко-синего цвета и красный раствор тиоцианата железа. Полученные три негатива были напечатаны на стекле.

А затем, уже в Королевском институте, освещая тяжелые стеклянные пластины с помощью трех проекторов (с теми же фильтрами, которые использовались при съемке), Максвелл продемонстрировал публике общую проекцию трех фотографий на экране – цветное изображение. Ученый рассказывал присутствующим о трехкомпонентной теории, настаивая на том, что основные цвета, с помощью которых можно получить все другие, – это зеленый, красный и синий.

В июне 1860 года на своей лекции «О теории трех основных цветов» в Королевском институте физик Джеймс Клерк Максвелл представил живое доказательство правильности своей теории цветоощущения – первую в мире цветную фотографию.

Спустя почти сто лет сотрудники фирмы Kodak решили повторить опыт Максвелла. Они выяснили, что фотоматериалы, которые были доступны тогда Томасу Саттону, были в основном чувствительны к синему свету и едва чувствительны к зеленому и красному. По счастливому совпадению, изображение получилось из-за смешения волн в синем диапазоне и ближнем ультрафиолете. Тем не менее в опыте Максвелла содержался верный принцип получения цветной фотографии.

Джеймс Максвелл своими исследованиями продолжил теорию цветоощущения Гельмгольца и Юнга, которая говорила о том, что в человеческом глазе есть особые рецепторы для восприятия красного, зеленого и синего, а восприятие других цветов обусловлено взаимодействием этих элементов. В 1959 году эта теория была экспериментально подтверждена учеными из Гарвардского университета и Университета Джонса Хопкинса. Было обнаружено, что в сетчатке существует три типа колбочек, которые чувствительны к свету с длинами волн, соответствующими сине-фиолетовому, желто-зеленому и желто-красному диапазонам.

Для своих экспериментов с цветами Максвелл изобрел «цветовой волчок», который представлял собой диск с окрашенными в разные цвета секторами. При вращении волчка образовывались комбинации цветов: красный и желтый давали оранжевый, синий и желтый – зеленый, а все цвета спектра при смешении образовывали белый цвет. Для графического представления цветов Максвелл, как и Юнг, использовал треугольник, точки внутри которого обозначают результат смешения основных цветов (красного, зеленого и синего), расположенных в вершинах фигуры.

Кстати, шотландская лента для снимка была выбрана неслучайно. Во-первых, она разноцветная и хорошо подходит для демонстрации цветного изображения. Во-вторых, Максвелл родом из столицы Шотландии, Эдинбурга. Там он провел свое детство, закончил академию, а потом и университет.

Спустя почти сто лет сотрудники фирмы Kodak решили повторить опыт Максвелла. Они выяснили, что фотоматериалы, которые были доступны тогда Томасу Саттону, были в основном чувствительны к синему свету и едва чувствительны к зеленому и красному.

В юности будущий ученый увлекался геометрией, любил строить из картона многогранники. Еще в академии Максвелл изобрел способ рисования овалов. Этот метод состоял в использовании булавок-фокусов, нитей и карандаша, что позволяло строить окружности с помощью одной булавки и эллипсы – двух. Окончив Эдинбургский университет, Максвелл уехал в Кембридж. Если верить источникам, режим дня Максвелла в студенчестве был довольно необычным. Он спал с пяти до десяти часов вечера, а потом до двух часов ночи занимался. После этого, с двух до половины третьего ночи, у него была зарядка, после которой он снова спал до семи часов утра.

Одной из первых работ Максвелла стала его кинетическая теория газов – распределение молекул по скоростям. Ученый описывал газ как ансамбль множества хаотически движущихся идеально упругих шариков. В рамках своей теории Максвелл объяснил закон Авогадро, диффузию и теплопроводность. Он одним из первых ввел в физику статистические представления, показал статистическую природу второго начала термодинамики («демон Максвелла»).

Наиболее известен Максвелл тем, что создал теорию электромагнитного поля, которую сформулировал в виде системы уравнений. Эти уравнения, названные его именем, описывают основные закономерности электромагнитных явлений: первое уравнение выражает электромагнитную индукцию Фарадея, второе – электромагнитную индукцию, открытую самим Максвеллом, третье – закон сохранения количества электричества, а четвертое – вихревой характер магнитного поля.

Кроме того, ученый был отличным популяризатором науки и сочинял стихи.

Виктория Барановская

52

«Тонкое, как волос, сияние» Венеры

6 июня (по новому стилю) 1761 года несколько десятков астрономов в разных частях земного шара наблюдали редкое, хотя и уже тогда предсказуемое явление – прохождение Венеры по диску Солнца. Оно было одним из первых (после 1639 года), дату и время которого заранее рассчитали и потому могли подготовиться к наблюдению. Этим и занялся Михаил Ломоносов, на тот момент уже известный 50-летний ученый, основатель Московского университета.

В чем же ценность таких событий для ученых XVII века? До космических полетов, спутников и Гагарина оставалось еще долго, но астрономам уже хотелось узнать, насколько велика наша Солнечная система, как далеко от нас Солнце. Прохождения Венеры позволяли оценить расстояние до светила с помощью относительно несложных расчетов.

Весной 1761 года Ломоносов обратился в Сенат с просьбой снарядить экспедиции в Сибирь: в Иркутск и Селенгинск, чтобы можно было сравнить результаты наблюдений в европейской и азиатской частях России. Руководить экспедициями назначили учившегося вместе с Ломоносовым Никиту Попова и Степана Румовского. И хотя не все прошло гладко (Румовский обвинял Попова в неаккуратности во время наблюдений и сомневался в его результатах), сделанные во время экспедиций наблюдения позволили довольно точно рассчитать расстояние до Солнца.

Внимания к транзитам (так иначе называют прохождения) добавляло то, что такие явления довольно редки: их можно наблюдать дважды с перерывом в восемь лет, а потом более чем на сто лет о них можно забыть. Так что не каждому поколению астрономов удавалось своими глазами увидеть транзит. Ломоносову повезло: он не только застал одно из июньских прохождений, но и смог в хороших условиях за ним проследить.

Отправив экспедиции в Сибирь, сам он остался в Петербурге, в своей домашней обсерватории. Он использовал «зрительную трубу о двух стеклах длиною в 4 1/2 фута», которая, к сожалению, не сохранилась, как и многие другие приборы XVIII века, хранившиеся в Пулковской обсерватории в годы Великой Отечественной войны.

Не менее важным, чем расчеты расстояния до Солнца, оказалось личное наблюдение Ломоносова. «Ожидая вступления Венерина на Солнце… увидел наконец, что солнечный край чаемого вступления стал неявственен и несколько будто стушеван, а прежде был весьма чист и везде равен… После с прилежанием смотрел вступления другого Венерина заднего края, который, как казалось, еще не дошел, и оставался маленький отрезок за Солнцем; однако вдруг показалось между вступающим Венериным задним и солнечным краем разделяющее их тонкое, как волос, сияние, так что от первого до другого времени не было больше одной секунды».

На основании этих наблюдений он смог сделать вывод, что Земля – это не единственная планета, имеющая атмосферу: «Планета Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара Земного».

Такое отражения света от атмосферы планет получило название «явление Ломоносова».

Иногда пишут, что Ломоносов сильно рисковал, наблюдая прохождение через «не густо копченое стекло», но современные исследователи его работ предполагают, что он следил за Венерой не напрямую в телескоп, а глядя на проекцию изображения на экране. В таком случае он мог оставаться в безопасности и точно зарисовывать увиденное.

Отправив экспедиции в Сибирь, сам он остался в Петербурге, в своей домашней обсерватории. Он использовал «зрительную трубу о двух стеклах длиною в 4 1/2 фута», которая, к сожалению, не сохранилась, как и многие другие приборы XVIII века, хранившиеся в Пулковской обсерватории в годы Великой Отечественной войны.

Уже через месяц после наблюдений Ломоносов представил отчет о них Академии наук, и в конце июля его труд «Явление Венеры на Солнце, наблюденное в Санктпетербургской Императорской Академии наук майя 26 дня 1761 года» вышел в свет.

Через много лет после смерти Ломоносова ученые задумались, а возможно ли было с его зрительной трубой рассмотреть этот яркий ободок вокруг Венеры? В 2012 году, во время очередного прохождения, несколько российских и американских астрономов попытались провести наблюдения с помощью инструментов, доступных ученым в середине XVIII века. Их вывод был однозначен и опровергал другие сделанные за восемь лет до того зарубежными коллегами: Ломоносов мог видеть то, что описывал, и этих наблюдений было достаточно, чтобы заявлять о наличии атмосферы у Венеры.

Кроме того, похожие на описанные Ломоносовым явления наблюдали и другие астрономы, следившие за прохождением 1761 года. Это породило долгий спор о приоритете, хотя другие астрономы не давали столь полного физического объяснения тому, что видели.

Алёна Манузина

53

Как слишком короткое стало очень длинным

Ла-Манш, пролив между Великобританией и континентальной Европой, вот уже несколько веков привлекает любителей «преодолевать». В 1785 году его на воздушном шаре пересекли француз Жан-Пьер Бланшар и американец Джон Джеффрис. Перелет занял 2,5 часа. Через 124 года достижение повторил другой француз, Луи Блерио, но уже на самолете. Ему удалось пересечь пролив за 37 минут. С конца XIX века начались попытки преодоления пролива вплавь. Первым стал британец Мэттью Уэбб с временем 21 час 45 минут, на данный момент рекорд составляет менее семи часов.

Параллельно с этими непростыми, а часто и опасными способами переправиться через пролив разрабатывались проекты по более легкому и доступному всем пути. Первые серьезные проекты стали появляться уже в конце XVIII века.

Все время, что велись поиски практически осуществимого проекта, строители пытались ответить на вопрос «мост или тоннель?», а политики и организаторы строительства – «а стоит ли вообще?». Британцы, дорожащие своим обособленным положением и всячески его поддерживающие, опасались облегчить нападение с континента.

Появившийся в самом начале XIX века проект французского инженера Альбера Матье-Фавье предусматривал строительство тоннеля для конных экипажей: с вентиляционными шахтами к поверхности моря и искусственными островами для смены лошадей. Через полвека, в 1856 году, один из семи проектов другого француза, Томе де Гамонда, был представлен Наполеону III и даже получил одобрение его и королевы Виктории. Его предложения отличались проработанностью (он проводил геологические изыскания, чтобы определить, в каком слое лучше прокладывать тоннель), но и они остались лишь на бумаге.

Главными помехами на пути строительства были не технические сложности и даже не масштаб проекта, а отношения между двумя странами и поиски финансирования. Опасения политиков хорошо описывает фраза британского премьер-министра лорда Палмерстона: «Что? Вы смеете просить денег на дело, цель которого – сократить расстояние, как мы считаем, и без того слишком короткое?»

Во второй половине XIX века за дело взялись инженеры, имевшие опыт подобного строительства (Суэцкого канала и тоннеля под Северном) и политики-чиновники-инвесторы. Такое сотрудничество принесло свои плоды – строительство тоннеля началось, было даже прорыто почти по два километра с каждой стороны (наименьшая ширина Па-де-Кале – 33 километра), но проект остановили по тем же соображениям национальной безопасности. После этого вопрос строительства тоннеля поднимал на Парижской мирной конференции британский премьер Дэвид Ллойд Джордж, в 1920–30-е годы сторонником строительства выступал Уинстон Черчилль, но и они ничего не смогли изменить. «Помогла» защитникам идеи англо-французского канала Вторая мировая война. Оказалось, есть тоннель, нет тоннеля – бомбежкам британских городов это не мешает.

Хотя решение «Строить!» было принято, переговоры и согласования растянулись еще на несколько десятилетий. Проект предусматривал строительство двух тоннелей, с еще одним, служебным, между ними. Работы начались в 1974 году, но через несколько месяцев все опять заморозили: сказался и экономический кризис, и разногласия между партнерами по разные стороны пролива. Следующий этап начался в 1981 году, при Маргарет Тэтчер и Франсуа Миттеране. Тогда рассматривались проекты и моста, и различных тоннелей, и совмещения одного с другим. Выбрали, как часто бывает, самый простой и дешевый вариант, хотя дешевый все же в кавычках. Обе стороны чувствовали, что такой проект за бюджетные деньги обернется для них потерей поддержки избирателей, и поручили строительство акционерной компании.

Проходческие щиты заработали в 1987 году, за три года был прорыт тоннель длиной 50,5 км. Пробный рейс запустили 20 июня 1993 года, а торжественное открытие тоннеля с самой длинной подводной частью (по общей длине он немного уступал японскому Сэйкану) состоялось почти через год, в мае 1994-го. Так, спустя 200 лет после появления первых проектов силами 13 000 рабочих был завершено одно из крупнейших строительств в мире. Теперь скоростные поезда (см. раздел «Иллюстрации») доставляют пассажиров на другую сторону пролива за 20–35 минут, почти как на самолете Луи Блерио.

Алёна Манузина

54

Открытие Харона: правильная выпуклость

18 февраля 1930 года молодой астроном Клайд Томбо открыл Плутон – небесное тело, которое три четверти века считалось девятой планетой Солнечной системы и почти полвека из них (с точки зрения земной астрономии) оставалось одиноким.

В 1976 году советский астроном Ролан Киладзе на основе своих наблюдений предсказал, что у Плутона должен быть крупный (относительно него, конечно) спутник, но доказать это не сумел. Через два года за дело взялся американский астрофизик и астроном-наблюдатель Джеймс Кристи, работавший в военно-морской обсерватории во Флагстаффе (кстати, за четыре года до описываемых наблюдений она стала еще и официальной резиденцией вице-президента США).

Главным объектом наблюдений Кристи на 1,55-метровом телескопе были двойные звезды. Но так случилось, что 22 июня на его фотопластинки попал Плутон. И на этих пластинках на изображениях Плутона оказался некий выступ. Сначала это сочли артефактом, но на фотопластинках Плутон был вытянут с одной стороны, а окружающие его звезды – нет. Стало быть, вокруг Плутона обращается еще одно небесное тело, просто разрешающей силы телескопа не хватает, чтобы разделить два светлых пятнышка. Официальное сообщение о том, что Плутон больше не одинок, Международный астрономический союз (МАС) опубликовал 7 июля 1978 года.

Новому небесному телу присвоили временное название 1978 P 1 (год открытия – планета – порядковый номер спутника). Руководство обсерватории предложило название Персефона, но сам Кристи уже через два дня после знаковой фотографии предложил имя «Харон». По его мнению, перевозчик душ умерших через Стикс больше подходит богу царства мертвых (а кроме того, первые буквы – Char – совпадали с именем жены Кристи, Шарлин).

Спор шел восемь лет, и только 3 января 1986 года МАС присвоил спутнику имя Харона (см. раздел «Иллюстрации»). Но спутнику ли? Планеты ли? В XXI веке удалось найти еще четыре маленьких спутника, которые обращаются уже вокруг пары Плутон – Харон. С ними вообще все не так просто.

В 1976 году советский астроном Ролан Киладзе на основе своих наблюдений предсказал, что у Плутона должен быть крупный (относительно него, конечно) спутник, но доказать это не сумел. Через два года за дело взялся американский астрофизик и астроном-наблюдатель Джеймс Кристи.

Со временем стало понятно, что система Плутон – Харон уникальна в Солнечной системе. Диаметр Плутона – 2300 км, Харона – 1200 км. И масса Харона – целых 11 процентов от Плутона. Это ведет к тому, что не Харон вращается вокруг Плутона, а оба небесных тела вращаются вокруг общего центра масс. Так что не совсем спутник.

В 2006 году к системе Плутон – Харон отправился американский аппарат New Horizons. Видимо, в Международном астрономическом союзе ждали только этого. Через полгода после старта, в том же 2006 году, XXVI Генеральная ассамблея МАС решила обсудить, что считать планетой. И чем же считать Харон. В проекте резолюции было решение признать Харон, как и Плутон, планетой. Но тогда число планет в Солнечной системе выросло бы до неприличного. В итоге астрономы сошлись на третьем признаке «большой планеты» (помимо того, что она вращается вокруг Солнца и достаточно массивна для шарообразности) и включили пункт о достаточной массивности планеты для того, чтобы разогнать все остальные тела со своей орбиты. В итоге планетой перестал быть Плутон: его «понизили» до карликовой планеты вместе с Церерой и Эридой. А как же Харон?

Пока что его решили считать спутником карликовой планеты, но сообщили о том, что в будущем разберутся и со статусом двойной карликовой планеты.

А в 2015 году у астрономов всей Земли наступил настоящий праздник. 14 июля аппарат New Horizons наконец-то достиг своей главной цели. Он ушел в радиомолчание на 22 часа и начал с пролетной траектории изучать Плутон и Харон. Затем гигабайты собранных данных передавались на Землю больше года, и мы увидели ни на что не похожий ледяной мир. Оказалось, что Харон отличается от Плутона: он покрыт в основном водным, а не азотным льдом, оттого не такой красноватый. Если на Плутоне главный заметный объект – это светлый регион Томбо с ледником Спутник, то на Хароне – темная долина Мордор.

В ближайшие годы нас ждет много новых публикаций об этой удивительной системе и новые имена на его карте. В феврале 2017 года МАС утвердил тематику названий на Хароне. Это должны быть названия, которые можно отнести к следующим четырем категориям:

• цели и промежуточные этапы вымышленных космических и других путешествий;

• вымышленные и мифологические корабли в космических и других путешествиях;

• вымышленные и мифологические мореплаватели, путешественники и первопроходцы;

• писатели и художники, ассоциированные с исследованием космоса, в частности Плутона и пояса Койпера.

Так что ждем на Хароне звездолет «Энтерпрайз», Ясона, Ролана Киладзе и, конечно же, «Тысячелетнего сокола».

Алексей Паевский

55

История овечки Долли: три матери, два отца и пышногрудая крестная

5 июля 1996 года в шотландском городе Мидлотиан близ Эдинбурга родилась овечка, которая уже одним фактом своего рождения стала звездой мирового масштаба, причем не только научной. Овечку, как читатель помнит и без напоминаний, назвали Долли, и вскоре она стала самым знаменитым клоном. Правда, статус мегазвезды Долли получила только через семь месяцев после своего рождения.

Ее создатели, профессора Рослинского института Ян Вилмут и Кит Кэмпбелл, после множества неудачных попыток решили не дергать судьбу за хвост и молчали до тех пор, пока окончательно не убедились в том, что Долли не только родилась, но и представляет собой полноценную здоровую особь. Говорят, что эта отсрочка потребовалась ученым для того, чтобы получить патент. Так что только 22 февраля 1997 года и овечка, и ее создатели проснулись знаменитыми.

На самом деле Долли вовсе не была первой. Те же Вилмут и Кэмпбелл в 1996 году через журнал Nature объявили о появлении на свет овец Меган и Мораг. Это была не столько удачная попытка клонировать животное, сколько промежуточный шаг к истинному клону, поскольку обе этих овцы были получены из эмбриональных клеток, то есть у них были и папа, и мама. Долли же была копией своей матери, овцы Финн-Дорсет, которая к моменту рождения своей генетической копии давно умерла. Важнейшим отличием Долли от Меган и Мораг было то, что она появилась из соматических клеток взрослого животного, и ее геном почти в точности повторял геном матери. Об этом «почти» скажем чуть позже.

В ходе эксперимента по созданию Долли биологи перенесли клеточные ядра овцы-донора в 277 яйцеклеток, из которых предварительно были убраны собственные ядра с генетическим материалом. Все эти ядра до эксперимента хранились в замороженном состоянии, и только десятая часть из них после разморозки смогла развиться до состояния эмбриона. Из 29 эмбрионов выжил только один – тот, который был взят из вымени овцы-прототипа. В частности, утверждают, что именно поэтому она получила имя Долли. Дело в том, что один из ветеринаров, помогавших ученым, предложил назвать овцу именем Долли (Куколка) в честь американской кантри-певицы Долли Партон, которая прославилась не только своими песнями, но также своим бюстом, пышность которого она неизменно подчеркивала. Так что имя артистки обессмертил вовсе не ее талант.

Создатели овечки Долли, профессора Рослинского института Ян Вилмут и Кит Кэмпбелл, после множества неудачных попыток решили не дергать судьбу за хвост и молчали до тех пор, пока окончательно не убедились в том, что Долли не только родилась, но и представляет собой полноценную здоровую особь.

Один успех на 276 неудач – такое соотношение охладит кого угодно, но только не Вилмута и Кэмпбелла, поскольку этот шанс при всей своей малости сулил исследователям Нобелевскую премию, которую они, впрочем, так и не получили. Кит Кэмпбелл не дождался премии, скончавшись анекдотической смертью (будучи нетрезв, решил шокировать свое семейство фальшивым самоубийством через повешение, но не рассчитал и повесился всерьез), а еще живой Ян Вилмут тоже пока не получал известий из Швеции.

Это достижение одни ученые сравнивают с расщеплением ядра, а другие – с открытием Уотсоном и Криком структуры ДНК. Однако не все ученые согласились считать Долли клоном одной-единственной матери, возможно, поэтому премию до сих пор и не дали. Дело в том, что у Долли целых три матери, ведь неоплодотворенные яйцеклетки, из которых извлекли ядра, были взяты у одной овцы, ядра – у другой, а выносила Долли третья – суррогатная – мать. Таким образом овечка Долли, не имея ни одного отца, умудрилась стать дочерью сразу трех мам.

Впрочем, отсутствие Нобелевского миллиона не помешало исследователям во всем мире начать производство клонированных животных по рецепту Вилмута и Кэмпбелла. Этот рецепт, получивший в науке название «перенос ядра» (nuclear transfer), со временем улучшался, и сегодня для клонирования животного по нему вовсе не требуются сотни замороженных ДНК, из которых сработает только одна.

Сразу же после появления информации о том, что можно клонировать теплокровных животных, во всем мире начался настоящий бум. Пользуясь шотландской технологией, ученые многих стран начали вовсю клонировать самых разных животных, включая лошадей, быков, кошек, собак, верблюдов и т. д. Также проводились, причем по той же технологии, попытки генетической реконструкции вымерших животных, тела которых продолжали храниться в замороженном виде. В перспективе, утверждают ученые, возможна даже реконструкция очень давно вымерших животных, таких, например, как мамонт или динозавр.

Однако не все ученые согласились считать Долли клоном одной-единственной матери, возможно, поэтому премию до сих пор и не дали. Дело в том, что у Долли целых три матери, ведь неоплодотворенные яйцеклетки, из которых извлекли ядра, были взяты у одной овцы, ядра – у другой, а выносила Долли третья – суррогатная – мать. Таким образом овечка Долли, не имея ни одного отца, умудрилась стать дочерью сразу трех мам.

Единственное теплокровное животное, которое во многих странах решено было оставить в покое и не клонировать, – это человек. То есть понятно, что такое клонирование тоже технически выполнимо, хотя в этом случае возникает множество вопросов, затрагивающих как этику, так и религию. Однако и этот запрет постоянно нарушается то тем, то другим исследователем, каждый из которых в конце концов оказывался шарлатаном. Сегодня во многих странах, в том числе и в России, клонирование человека запрещено на законодательном уровне.

Долли умерла довольно рано. Ее усыпили 14 февраля 2003 года, когда ей едва исполнилось шесть с половиной лет, а ведь обычно овцы живут примерно в два раза дольше. Причиной стали болезни, обычные для престарелых овец: прогрессирующее заболевание легких и артрит. Любая из этих болезней кончается для овец смертью.

До сих пор остается неразрешенным вопрос о том, почему самой знаменитой овце мира было отмерено так мало времени. Одни утверждают: потому, что Долли была копией своей матери в том возрасте, когда у последней брали клетки, чтобы потом их заморозить до начала эксперимента. Иначе говоря, Долли еще во младенчестве была физиологически взрослой особью и приближалась к своему смертному часу именно в соответствии с унаследованным возрастом. Другие не соглашаются, а причину ее раннего ухода видят в том, что она мало времени проводила на воздухе, что для нормальных овец вообще-то не свойственно. В качестве доказательства сторонники этой гипотезы приводят тот факт, что четыре ее клонированных «сестры», родившихся позже, но от той же матери-донора, в возрасте семи лет вели вполне здоровый образ жизни и на старческие недуги не жаловались.

Так или иначе, Долли навечно стала самой знаменитой овцой мира. 9 апреля 2003 года чучело Долли было выставлено в Королевском музее Шотландии, где находится до сих пор.

Владимир Покровский

56

Полет и управляемое падение

В 1797 году в воздух над Парижем взмыл воздушный шар, наполненный водородом. В самом этом событии не было ничего необычного, поскольку первый полет братья Монгольфье совершили еще 14 лет назад. На этот раз, однако, между шаром и корзиной свисало нечто странное. Когда шар поднялся почти на километр (если быть точными, то 3200 футов, или 975 метров), пилот шара, Андре-Жак Гарнерен… перерезал трос и полетел с корзиной вниз. Тотчас над ним раскрылся огромный купол – именно сложенным парашютом оказалось то самое «странное», висевшее под корзиной. Несмотря на то, что из-за сделанной Гарнереном ошибки (он не проделал в центре парашюта отверстия для прохода воздуха) его нещадно крутило, воздухоплаватель благополучно приземлился в парке Монсо примерно в километре от места старта. Так началась эпоха парашюта, «предотвращающего падение».

Гарнерен был коренным парижанином. Он родился 31 января 1769 года. Когда ему исполнилось 24, он попал в плен к австрийцам – в разгаре были революционные войны. И уже тогда он мечтал удрать из плена по воздуху (помните, потом эту идею использует Жюль Верн в «Таинственном острове»). Почему так произошло, становится понятно, если узнать, кто был профессором у студента Гарнерена. Им был некто Жак Шарль, который в том же 1783 году, немного позже помощников братьев Монгольфье, совершил полет на воздушном шаре, который поднимал в небо не горячий воздух, а водород. Именно с тех пор водородные шары называются шарльерами.

С тех пор наш герой стал активно интересоваться воздухоплаванием и проблемой спасения пилота воздушного шара в случае аварии. Так он пришел к идее парашюта, который представлял собой, по сути, гигантский раскрывающийся зонт.

После успешного эксперимента Гарнерен стал знаменитостью и приложил все свои усилия для популяризации парашюта и воздухоплавания. В том же 1797 году он совершил несколько новых прыжков, а заодно объявил, что в следующем году он впервые в истории поднимет в воздух женщину, и объявил конкурс. Вот она, сила рекламы: к тому времени уже несколько женщин совершили полет на воздушном шаре (20 мая 1784 года несколько знатных дам поднимались над Парижем на привязном аэростате, а 4 июня того же года госпожа Элизабет Тибль поднялась в небо без привязи). Однако запомнилась именно «гражданка Анри» – история сохранила только фамилию девушки, которую отобрал Гарнерен для выставочного полета 8 июля 1798 года.

Впрочем, более известна другая женщина в жизни Гарнерена. Его жена (бывшая его студентка), Жанна-Женевьева, в девичестве Лябросс, совершила свой первый полет 10 ноября 1798 года, а менее года спустя, 12 октября 1799 года, стала первой в мире женщиной-парашютисткой, спрыгнув с шара с высоты 900 метров. Надо отдать должное Гарнерену: патент на парашют он зарегистрировал на себя и свою молодую жену.

Францией супруги не ограничились, они делали выставочные полеты и прыжки по всей Европе. Во время одного из них, в Англии, Гарнерен спрыгнул с высоты 8000 футов (2438 метров).

Нельзя, конечно, не отметить и роль нашего героя в развитии воздухоплавания в нашей стране. После изобретения Монгольфье Екатерина II запретила полеты воздушных шаров. И как-то до начала XIX века желающих особо не находилось. Супруги Гарнерен прибыли в Россию в 1803 году по приглашению нового императора, Александра I. 20 июня 1803 года состоялся первый зарегистрированный в России полет на воздушном шаре: в Петербурге в небо поднялись Гарнерен и его жена. 30 июля по повелению Александра в небо вместе с Гарнереном поднялся генерал Сергей Львов, герой Очакова, ставший первым русским воздухоплавателем.

8 мая следующего года с Гарнереном поднялась в небо первая русская женщина-воздухоплаватель, княгиня Прасковья Гагарина. В тот же день вместе с Жанной-Женевьевой Гарнерен поднялась в воздух Александра Турчанинова (часто эти два полета «сливаются», и Гагарина и Турчанинова летят вместе).

После успешного эксперимента Гарнерен стал знаменитостью и приложил все свои усилия для популяризации парашюта и воздухоплавания. В том же 1797 году он совершил несколько новых прыжков.

На шаре конструкции Гарнерена состоялся и первый научный полет в России: 30 июня 1804 года некий француз Робертсон и Яков Дмитриевич Захаров совершили полет, чтобы изучить «влияние высоты на увеличение или уменьшение магнитной силы, а также увеличение или уменьшение нагревательной силы солнечных лучей».

Сам же Гарнерен трудился не покладая рук над развитием воздухоплавания до 1823 года, когда он погиб в результате глупого несчастного случая: при создании очередного воздушного шара упавшая деревянная балка проломила ему голову. Так преждевременно завершился путь человека, сделавшего очень много для того, чтобы открыть путь людям в небо и сделать его безопасным.

Алексей Паевский

57

Все «до лампочки»: технологическая замена лучины

В истории техники есть несколько примеров того, что одно изобретение имеет несколько авторов, и споры о приоритете идут десятилетия или века. Кто изобрел современный самолет – братья Райт или Альберто Сантос-Дюмон? Кто изобрел радио – Александр Попов или Гульельмо Маркони? Та же история с привычной всем нам – и уже начинающей уходить в историю после века с лишним службы – лампочкой накаливания. Об одном из эпизодов в истории этого предмета и пойдет сегодня речь.

Наш герой, Александр Лодыгин, родился 6 (18) октября 1847 года в Тамбовской губернии. Его родители были небогатыми дворянами, имевшими поместье в Липецком уезде. Небогатыми, но очень-очень знатными – род Лодыгиных вел свою историю от боярина Андрея Кобылы, выходца то ли из Пруссии, то ли из Польши, то ли из Великого Новгорода. Впрочем, в истории дальнего предка Лодыгиных важно не то, откуда он прибыл ко двору Симеона Гордого, а то, что именно от него произошел род Романовых, русских царей и императоров.

В истории техники есть несколько примеров того, как у одного изобретения есть несколько авторов, и споры о приоритете идут десятилетия или века.

Родственник царей по семейной традиции пошел по военной стезе: учился в Воронежском кадетском корпусе, Московском кадетском училище, служил юнкером в 71-м пехотном Белевском полку. В 23 года он вышел в отставку – муза изобретательства уже покорила его сердце. Еще будучи военным, Лодыгин придумал электролет (напомним, на дворе – 1870 год): летательную машину с электрическим двигателем. В России денег на разработку не дали, вроде бы согласилось французское революционное правительство, которому идея использовать боевую авиацию в войне с Пруссией пришлась по вкусу, но, увы, – французы проиграли войну раньше, чем Лодыгин успел приехать в Париж (уехать-то он успел).

Вернувшись в Петербург, юный изобретатель решил подучиться. Он посещает (вольнослушателем) занятия в Технологическом институте и уже год спустя начинает искать способ применить электричество для других, вполне мирных целей – освещения.

Три года, с 1871 по 1874 год, Лодыгин экспериментирует с лампами накаливания. Конечно же, саму лампу – принципиально – изобрел не он. Еще в 1840 году британский астроном Уоррен де ла Рю продемонстрировал первую лампу накаливания с платиновой нитью. Но идеальной все равно пока не получалось.

Первые эксперименты Лодыгин проводил с железной нитью, но получалось тоже плохо. И только когда молодой человек взял угольный стержень и поместил его в стеклянный баллон, получилась лампа, пригодная к применению – в том числе в уличном освещении. Деловая хватка у Лодыгина тоже была в наличии: уже в 1872 году он подает заявку на привилегию (так в России назывались патенты). И как раз 11 (23) июля 1874 года привилегия № 1619 оказалась в руках изобретателя.

Впрочем, на этом он не остановился: Лодыгин запатентовал свое изобретение во многих странах: Австро-Венгрии, Испании, Португалии, Италии, Бельгии, Франции, Великобритании, Швеции, Саксонии и даже в Индии и Австралии. Он основал компанию «Русское товарищество электрического освещения Лодыгин и К°».

Так появилась первая российская массовая лампа накаливания. Кстати, Эдисон свой патент получил на пять лет позже – в 1879 году.

Дальше было почти полвека бурной жизни – связь с народниками, вынужденная эмиграция, жизнь в США и во Франции, женитьба на американской журналистке, возвращение в Россию, попытка разработать самолет с вертикальным взлетом и водолазный костюм, вырабатывающий кислород из воды, снова эмиграция после «нестыковок» с Временным правительством, приглашение от Ленина вернуться в СССР и реализовывать план ГОЭЛРО… Второй раз вернуться на Родину Лодыгин не смог: болезнь не дала ему возможности вернуться в Россию, однако, в отличие от многих «невозвращенцев», имя «отца лампочки» в нашей стране помнили всегда.

Алексей Паевский

58

Полет длиною в жизнь

История самого большого космического путешествия в истории человечества началась в 1965 году: те, кто занимался небесной механикой, смогли рассчитать – во второй половине 1970-х годов случится событие, которое происходит раз в 176 лет. Его так и назвали «A Once-in-a-Lifetime-Alignment». Что это означало? Раз в 176 лет все планеты-гиганты выстраиваются в одном секторе Солнечной системы так, что можно их облететь одним космическим аппаратом. Эта задача и сейчас кажется фантастической, а уж в 1960-е… Впрочем, как показал опыт лунной программы, именно тогда, в период юности космонавтики, и было под силу реализовывать самые дерзкие проекты. Тем более что уже началась программа Mariner («Моряк»), в которую и «вписались» энтузиасты «Большого Путешествия» – такое условное название получила программа.

Началась история «Моряков» еще в 1962 году. Как водится в космонавтике – с неудачи. 22 июля 1962 года Mariner 1 стартовал к Венере, но что-то пошло не так, ракета-носитель отклонилась от курса, и ее пришлось взорвать. Были потеряны и аппараты за номерами три и восемь, летевшие к Марсу. В итоге два зонда достигли Венеры, четыре – Марса, один (Mariner 10) долетел до Меркурия и стал единственным в XX веке зондом, сумевшим добраться до ближайшей к Солнцу планеты.

Впрочем, именно лунная гонка едва не погубила дерзкий замысел. Когда идеологи изучения планет-гигантов обратились к руководству за финансированием на постройку двух тяжелых зондов, которые гарантированно облетят четыре планеты, то услышали в ответ: «Денег нет». Впрочем, они держались – и сумели «выбить» бюджет на средние аппараты, которые долетят минимум до Юпитера и Сатурна. Разработка началась в 1972 году, а в 1973 году прошла первая научная конференция по поводу конструирования аппаратов, их приборов и формирования научной программы миссии.

Постепенно вырисовывался план: делаем два аппарата, Voyager 1 и 2, «первый» в любом случае летит только к Юпитеру и Сатурну, затем «уходит» вверх над плоскостью Солнечной системы. Поэтому его можно отправить по более быстрой и менее экономичной траектории. «Второй» попытается облететь все четыре, но окончательное решение будет приниматься тогда, когда он достигнет Сатурна.

Аппараты начали строить, постепенно собиралась и научная команда. Вошел в нее и, пожалуй, самый романтичный в истории планетологии исследователь – Карл Саган. Именно он был идеологом отправки послания к внеземным цивилизациям, которое было размещено на аппаратах Pioneer, он и настоял на том, чтобы более расширенная версия была размещена на золотых дисках на борту каждого из «Путешественников».

В 2015 году NASA выложило изображения и звуки, записанные на дисках, у себя на сайте. Любопытно, что их до сих пор нельзя воспроизводить без разрешения правообладателя: только посмотреть на сайте NASA. Звуки природы, послание президента Картера, формула ДНК, основные законы физики, дрейф континентов, структура Солнечной системы, фотографии планет… «Земная цивилизация в ореховой скорлупке» – так можно назвать это послание.

Аппараты начали строить, постепенно собиралась и научная команда. Вошел в нее и, пожалуй, самый романтичный в истории планетологии исследователь – Карл Саган. Именно он был идеологом отправки послания к внеземным цивилизациям.

И вот настал день 20 августа 1977 года – ракета-носитель Titan IIIE отправила с космодрома на мысе Канаверал зонд Voyager 2. Да, из-за того что «первый» был быстрее, «второй» стартовал раньше.

Через два года аппарат долетел до первой планеты-гиганта нашей Солнечной системы. Конечно, обычно, когда говорят о вкладе в изучение Юпитера и Сатурна, рассматривают оба аппарата сразу. Однако отличия в научных программах и в траекториях были. Хотя бы потому, что аппараты посещали планеты с разницей в несколько месяцев, а за это время конфигурация спутников вокруг этих планет менялась.

Максимальное сближение с Юпитером (см. раздел «Иллюстрации») состоялось 9 июля 1979 года (первый аппарат пролетел в этих краях еще в марте). Главными целями Voyager 2 стали Европа и Ганимед, которые не попали в поле зрения Voyager 1 с близкого расстояния.

Удалось подтвердить наличие водного океана под поверхностью Европы и заподозрить таковой у Ганимеда, крупнейшего спутника Солнечной системы (по своим размерам Ганимед больше Меркурия). Кроме этого, в объективы попал еще один «галилеев» спутник, Каллисто, сам Юпитер (и Большое Красное Пятно в хорошем разрешении), удалось сделать «видео» странных событий в атмосфере гигантской планеты и сфотографировать ее кольца.

Через два года, 25 августа 1981 года, настал черед Сатурна. Подробнее всего удалось заснять Тефию и Энцелад, но также фотографий удостоились Пандора, Янус, Гиперион, Япет, Прометей, Феба.

А вот от сближения с Титаном пришлось отказаться: по итогам полета Voyager 1 было решено отправить-таки второй зонд к Урану и Нептуну. Поэтому дальше было неведомое. То, что увидел «второй» в 1980-х годах, больше не видел ни один космический аппарат – и вряд ли увидит в ближайшие десятилетия.

И уже во время съемок Урана, пролет которого состоялся 24 января 1986 года, команда Карла Сагана столкнулась с серьезной проблемой.

Попробуйте взять обычный фотоаппарат и выйти в пасмурный день или в сумерки к железнодорожному переезду. Дождитесь поезда и попробуйте сделать четкий снимок вагона. Получилось? Вряд ли. Слишком мало света и слишком велика скорость. Чтобы снимок получился лучше, нужна длинная выдержка, при этом изображение, разумеется, получится смазанным. Значит, нужна съемка с проводкой (это когда вы ведете камеру синхронно за движущимся объектом). А как вы в космосе установите штатив? Тем более что взаимная скорость аппарата и планеты составляет намного больше десятка километров в секунду!

Тем не менее сделать хорошие снимки системы Урана и Нептуна для Карла Сагана было делом чести. Дело в том, что Саган когда-то был студентом астронома Джерарда Койпера, который открыл спутник Урана, Миранду, и спутник Нептуна, Нереиду. Ну как было подвести своего учителя? Ну и плюс к этому, основные научные данные получались все-таки с фотографий.

Через два года, 25 августа 1981 года, настал черед Сатурна. Подробнее всего удалось заснять Тефию и Энцелад, но также фотографий удостоились Пандора, Янус, Гиперион, Япет, Прометей, Феба.

Инженеры придумывали решения на ходу. Отключали корректирующие двигатели, выключали лентопротяжный механизм магнитофона, поворачивали зонд вслед за объектом съемки…

В итоге все удалось. Кроме фотографий самого Урана, его колец, спутников (в том числе, и Миранды, конечно), на снимках, полученных командой Сагана, удалось открыть десять новых спутников! Потом они получили имена героев произведений Шекспира.

В 1989 году настал черед Нептуна. «Отчасти это вопрос удачи, а отчасти – хорошей конструкции, что Voyager 2 проделал весь 12-летний путь до Нептуна довольно успешно» – так ответил руководитель программы Эдвард Стоун автору статьи на вопрос о надежде создателей миссии пройти все четыре планеты.

Здесь удалось не только сфотографировать сам Нептун и его известные спутники (в первую очередь, конечно, огромный Тритон), но и открыть шесть новых спутников, открыть кольца Нептуна – теперь мы знаем, что все планеты-гиганты «окольцованы», открыть атмосферу Тритона и странные криовулканы на его поверхности, которые пыхтят в небо черным дымом.

На этом «фотографическая» миссия была завершена. Voyager 1 еще сделал «Семейный портрет» и «Тусклую голубую точку» – групповое фото Солнечной системы со стороны и снимок одинокой голубой точки – Земли, «подвешенной» на солнечном луче.

Но научная программа миссии продолжается до сих пор. В отличие от «первого», «второй» Voyager сейчас опускается ниже плоскости вращения планет вокруг Солнца, вылетая из «пузыря» гелиосферы снизу. На сегодняшний день он удалился от Солнца на 115 астрономических единиц (более 17 миллиардов километров). Запаса энергии для исследований внешних границ Солнечной системы ему должно хватить до 2025 года.

Алексей Паевский

59

Битва за пар

История изобретений и патентов не всегда была гладкой и ровной. Мы знаем много примеров, когда один и тот же механизм одновременно придумывали несколько человек или когда два инженера соревновались в решении интересной конструкторской задачи. Одна из таких (и даже гораздо более запутанных) историй – изобретение парового судна, ставшее редким казусом патентного права в США, разрешившимся 26 августа 1791 года.

Джон Фитч был мастером на все руки: и кузнецом, и ювелиром, и землемером, и часовщиком, и картографом, и оружейником. В молодости он успел послужить революции, изготовляя ружья и поставляя табак и пиво Континентальной армии. В эти годы Джон женился, открыл меднолитейную мастерскую, чтобы помогать американским войскам, но, когда англичане разрушили ее, снова стал искать средства к пропитанию. Для этого он стал работать землемером в Коннектикуте (где не преминул записать на себя 6,5 квадратных километров земли). В 1782 году Фитч попал в плен к индейцам, от них – к англичанам, но в итоге вышел на свободу.

После этих злоключений наш герой поселился в Пенсильвании, где ему впервые и пришла в голову идея построить лодку на паровом двигателе. Джон, скорее всего, преследовал материальную выгоду. Разочаровавшись в возможности получить финансирование от Конгресса, он начал активно продвигать свою идею в разговорах с власть имущими, в результате чего добился 14-летней монополии на использование паровых лодок в близлежащих реках.

От идеи до постройки Фитча отделяло довольно большое расстояние. Хотя он в жизни не видел двигателя Джеймса Уатта (потому что во всей Америке тогда не было ни одного, ведь Британия не хотела позволить бывшей колонии получить доступ к новым технологиям), он все же слышал о существовании такого механизма. Поэтому Фитч сконструировал собственную версию парового двигателя и прибегнул к помощи местного владельца часовой мастерской и бизнесмена Генри Войта, чтобы собрать работающую модель.

Первый запуск работающей модели, куда были приглашены члены Конституционного Конвента, состоялся на реке Делавэр в августе 1787 года. Судно (под стать характеру своего создателя) было названо «Непоколебимость». Еще несколько лет поработав над конструкцией и дизайном, Фитч и Войт остались довольны: теперь у них была лодка, которая приводится в движение веслами, работающими от пара. В зависимости от погодных условий, она могла развивать от шести до восьми миль в час, и изобретатели применяли ее для пассажирских перевозок между Филадельфией и Берлингтоном (по их словам, лодка в среднем проходила 500 миль без каких-либо поломок и проблем).

Даже после этого получить патент на свое изобретение Фитчу оказалось не так просто. Другой инженер, Джеймс Рамзи, одновременно с ним работал над созданием своей лодки на паровом ходу. Он запатентовал свое изобретение в нескольких южных штатах, но, приехав в Филадельфию, нашел конкурента в лице Фитча. У них развязалась целая памфлетная война в местных газетах. Покровителем Рамзи был сам Джордж Вашингтон, которому инженер когда-то строил дом, за что Вашингтон порекомендовал его на должность в Patowmack Company, чтобы Рамзи руководил всеми работами по улучшению судоходства этой реки. Там он мог не только построить свою паровую лодку, но и изменить реку так, чтобы она стала проходимой для таких судов. Вашингтон видел испытания лодки Рамзи и даже оставил письменные тому подтверждения.

В то время федеральное патентное бюро было только что создано, и таких прецедентов еще не было, а законодательство еще не устоялось. Не были как следует оговорены ни правила, кого признать первым, ни требования к оформлению. Одни подавали заявки даже без рисунков механизма, у других был готов работающий прототип. Дело усложнилось тем, что Рамзи был не единственным соперником Фитча: одновременно с ними с очень похожими заявками обратилось еще несколько изобретателей.

Третий изобретатель, Натан Ред, окончивший Гарвард, предложил конструкцию двигателя для лодок, где пар находился под высоким давлением. Медик по образованию, оставшийся преподавать в Гарвардском университете, он захотел запатентовать свое изобретение в 1789 году, за 12 лет до того, как паровой двигатель в такой форме вообще стал известен. Позднее такой двигатель произведет революцию в технологиях, приводящих в движение не только суда, но и наземный транспорт. Это не стало последним его изобретением, через десять лет он придумал машинку для стрижки ногтей, а в 1817 году запатентовал вращающийся паровой двигатель.

Четвертым изобретателем, претендующим на первенство в этом вопросе, был Джон Стивенс. Он был сыном известного политика и предложил свою конструкцию парового двигателя, который позже нашел применение в локомотивах. Он-то и был тем, кто повлиял на находящееся еще в зародыше патентное законодательство.

Памфлеты Рамзи коснулись не только Фитча, но и Энгельгардта Круза из Балтимора. Круз, по его словам, занимался какими-то юридическими делами в Шепардстауне, когда познакомился с Рамзи. Рамзи привел нового приятеля в свою мастерскую и показал цилиндр двигателя, который собирал в тот момент. Вскоре после этого Круз тоже создал паровой двигатель, но уже для водяной мельницы, чтобы поднимать воду вверх при вращении колеса, и, разумеется, решил его запатентовать.

Еще о двух участниках этих разбирательств неизвестно практически ничего. В итоге, используя все средства, связи и влияние своих покровителей, ни один из участников не смог доказать свое превосходство. Мнение патентной комиссии склонялось то в одну, то в другую сторону, словно маятник, но первенство так и не было установлено. Комиссия приняла соломоново решение, выдав патенты всей этой компании в один день, 26 августа 1791 года.

Судьбы изобретателей после этого разошлись. Фитч, веривший, что однажды 100-тонные лодки поплывут по рекам и морям, отчаялся увидеть воплощение своей мечты, всю жизнь промучившись в бедности и потеряв такую желанную монополию, ушел в запой. Когда у него начались проблемы со здоровьем, врач выдал ему дюжину пилюль с опием для обезболивания. Фитч принял их все, возможно, запив алкоголем, из-за чего и умер.

Рамзи переехал в Англию и начал строительство новой лодки, но не дожил до его окончания. Его «Колумбийская дева» была спущена на воды Темзы уже после его смерти. Джон Стивенс и Натан Ред нашли себя в государственной службе, а про дальнейшую судьбу Круза и вовсе известно мало. Зато известно, что через двадцать лет их идея обрела популярность: появилась паровая лодка Роберта Фултона, более успешного в коммерции и продвижении своих изобретений, чем его предшественники. Но это, как говорится, уже совсем другая история.

Екатерина Мищенко

60

Россия – родина трамваев

22 августа (3 сентября по новому стилю) 1880 года на углу Дегтярного переулка и Болотной улицы в Санкт-Петербурге происходило нечто необыкновенное. По рельсам двигалось нечто похожее на вагон конки, но без лошадей. Так начались испытания первого в России трамвая, сконструированного инженером Федором Пироцким. Путь жизни Федора Аполлоновича Пироцкого, казалось, был предначертан заранее. Он родился в Полтавской губернии в семье штабс-врача и должен был стать кадровым военным. Учился в Михайловской артиллерийской академии и там же увлекся электричеством, а став артиллеристом, отправился служить в Киев. Именно там произошла встреча, определившая дальнейшую жизнь Федора. Он познакомился с одним из изобретателей электрической лампочки, Павлом Яблочковым.

Друзья часто прогуливались по Владимирскому спуску и обсуждали главные проблемы того времени: лошадей и пробки. Ну и, конечно, то, что города будущего утонут в навозе. «Если цивилизация будет развиваться по нынешнему пути, в городах невозможно будет жить. Посмотрите, телег и карет нужно все больше. За лошадьми и сейчас не успевают убирать. С мостовыми проблема – даже гранитное покрытие истирается подковами и железными ободьями… К этой мрачной картине могу добавить темноту… Полагаю, спасение – в электричестве, точнее – в электрической тяге».

Так соединение удручающих городских картин с беседами с одним из выдающихся деятелей России в области электричества и подтолкнуло Федора Пироцкого к созданию городского электрического транспорта.

По возвращении в Петербург Пироцкий сумел внятно описать свою идею и в 1874 году получил десятилетнюю привилегию (патент) на электродвижущийся вагон. Два года спустя он сделал первый подробный проект передачи электричества на большие расстояния и одновременно организовал пробную дорогу в Сестрорецке – «двухверстовый рельсовый путь». Первый в мире трамвай тестировался на Миллеровской железной дороге. В этом пути электричество шло по рельсам. Один рельс был «фазой», другой – «землей», источником тока был первый пригодный для промышленного применения электрогенератор, так называемый генератор Грамма, названный по имени своего изобретателя – бельгийца Зеноба Теофиля Грамма. Так что конструктивно первый транспорт Пироцкого скорее напоминал наземное метро.

Только в 1880 году удалось перейти к испытаниям в городе. Пироцкий добился того, чтобы в Петербурге построили мини-электростанцию рядом с линией будущего трамвая, и все лето работал над будущим вагоном. За основу был взят вагон конки, под днищем к раме привешивался электродвигатель, на колеса – редуктор передачи вращательного момента.

А 3 сентября по новому стилю случилось то, что новосозданный журнал «Электричество» описывал именно так: «22-го сего августа (1880 г.) в 12 часов дня на Песках, на углу Болотной улицы и Дегтярного переулка, в первый раз в России двинут вагон электрическою силою тока, идущего по рельсам, по которым катятся колеса вагона. Динамоэлектрическая машина подвешена к вагону снизу. В присутствии Управления 2-го Общества конно-железных дорог пробное движение вагона электрическим способом назначено на 1 сентября в 11 часов утра».

Весь сентябрь Пироцкий катал петербуржцев на трамвае, несмотря на прямые протесты владельцев конок. А вот на дальнейшее развитие своего детища денег у Пироцкого не хватило, инвесторов в России не нашлось. Зато считается, что именно на проект Пироцкого ориентировался инженер Карл Сименс, который изучал чертежи изобретателя и встречался с ним, а в 1881 году начался выпуск трамваев Сименса, очень похожих на трамвай Пироцкого.

Впрочем, сам Пироцкий успел сделать важное дело для развития электричества в России. В 1881 году он проложил подземную линию, по которой передал электроэнергию от пушечной мастерской до Технической артиллерийской школы. Успех этого проекта подтолкнул власти Санкт-Петербурга к строительству центральной электростанции. Так что и к центральному электроснабжению в России наш герой, проживший всего 53 года, тоже приложил свой талант.

Алексей Паевский

61

NB-36: ядерный реактор в воздухе

Сразу же после создания первых экспериментальных атомных реакторов ими заинтересовались военные. Перевод техники на ядерные силовые установки сулил огромные преимущества: представьте себе корабль или подводную лодку, способную на автономные походы длиной больше года? А самолет, который много суток может быть в полете? Конечно, это изменило бы облик способов ведения войны. Как мы хорошо знаем, эксперименты с ядерным реактором на море удались: атомные авианосцы, крейсера, субмарины и поныне составляют ударную основу крупнейших флотов мира.

Однако мало кто знает, что поначалу эксперименты с установкой ядерного реактора велись и в воздухе. И первым «атомным» самолетом стал американский бомбардировщик Сonvair NB-36, поднявшийся в небо в 1955 году.

Нужно сказать, что этот самолет на самом деле атомным назвать можно лишь с очень большой натяжкой. Главной задачей этого экспериментального самолета стало показать саму принципиальную возможность создания компактного ядерного реактора, установки его на самолет и безопасность его для экипажа и для систем самолета. Ни один из двигателей, ни одна система самолета не запитывалась от реактора. После испытаний на NB-36 планировалось перейти уже к самолетам, которые должны были использовать настоящую ядерную силовую установку.

Сам самолет, в который имплантировали атомный реактор, достоин внимания не меньше, чем его экспериментальная версия.

Стратегический бомбардировщик B-36 Peacemaker («Миротворец») – самый высокий боевой самолет за всю историю авиации. И с самым большим размахом крыла (70 метров). Его начали разрабатывать еще в 1941 году, а первый полет машина совершила семь лет спустя. На поздних модификациях это был очень необычный самолет по силовой установке: на огромном крыле располагалось десять (!) двигателей – шесть турбовинтовых с толкающими винтами и четыре турбореактивных (первые версии были только с шестью турбовинтовыми двигателями). Эту систему прозвали «Шесть крутятся, четыре горят» (six turning, four burning), но поскольку «движки» оказались очень ненадежными и часто горели, экипажи эту формулу переделали в two turning, two burning, two smoking, two choking, and two more unaccounted for (два крутятся, два горят, два дымят, два чихают, а еще два куда-то делись). Естественно, после появления надежного и целиком турбореактивного B-52 «тридцать шестые» быстренько списали.

Мало кто знает, что поначалу эксперименты с установкой ядерного реактора велись и в воздухе. И первым «атомным» самолетом стал американский бомбардировщик Сonvair NB-36, поднявшийся в небо в 1955 году.

А что же наш герой? Он совершил за два года 47 полетов. Все они выполнялись над малонаселенными районами Техаса и Нью-Мехико. Любопытно, что NB-36Н всегда сопровождал десантно-транспортный самолет со взводом вооруженных «морских котиков», готовых в любую минуту десантироваться в случае аварии NB-36H и взять место катастрофы под охрану. Развивались проекты атомного самолета и в нашей стране. Базой для него стал бомбардировщик Ту-95, и здесь удалось дойти не только до тестов «горячего» реактора в полете (Ту-95ЛАЛ), но и до использования атомной энергии на двух из четырех двигателей (Ту-119).

Дальше планировалось создание полностью атомного противолодочного самолета, длительность полета которого ограничивалась только возможностями экипажа… Но в начале 1960-х годов программы как в США, так и в СССР свернули. Любой, самый надежный самолет может упасть – в том числе и на собственную территорию. Никому не хотелось иметь в небе десятки потенциальных Чернобылей. Хорошо, что все летные эксперименты обошлись без катастроф.

Алексей Паевский

62

Главный вопрос жизни

Было бы весьма наивно предполагать, что Уотсон и Крик, а также Розалинд Франклин и Морис Уилкинс открыли структуру двойной спирали ДНК, достав ее, словно фокусники из рукава. Обсуждение того, какие вещества могут получить гордое звание «молекул наследственности», было довольно бурным и длилось не один год – еще с конца XIX века. Точку в нем смог поставить изящный по своей простоте эксперимент, публикация отчета о котором состоялась 20 сентября 1952 года.

Молекула ДНК на первый взгляд кажется не лучшим носителем информации. Она полимер, цепь (как позднее выяснилось, двойная), которая состоит всего из четырех типов звеньев-мономеров, которые называются нуклеотидами. Они отличаются друг от друга частями, которые называются азотистыми основаниями. Получается, что в «ДНК-алфавите» всего четыре «буквы». Их чаще всего и записывают буквами: А (аденин), Г (гуанин), Ц (цитозин) и Т (тимин). Казалось бы, много слов четырьмя буквами не напишешь. То ли дело белки, мономеров которых (у белков это аминокислоты) больше 20 типов. А какое разнообразие структур и вариаций, как по-разному они могут укладываться и сворачиваться! Если уж записывать наследственные признаки (а их великое множество – от цвета глаз до групп крови), создавать «инструкции», по которым можно из одной клетки построить большой сложный организм, то белки кажутся гораздо более подходящим типом «алфавита».

При этом многим ученым само понятие «ген» казалось поначалу математической абстракцией. Уследить за биохимическим механизмом наследования даже такого признака, как цвет глаз, у популярной в среде ученых мухи дрозофилы было весьма непростой задачей. Даже хромосомы дрозофил, которые изучал известный генетик Томас Морган, содержат и ДНК, и белки. Что из этих молекул было настоящим кодом жизни, а что – простым каркасом, еще только предстояло выяснить. Аспирант Моргана, Джордж Бидл, задался этой амбициозной целью вместе с биохимиком Эдвардом Тейтемом, но быстро понял, что она невыполнима. Поэтому они нацелились на более простой объект – хлебную плесень Neurospora crassa, у которой, хотя и не было ни глаз, ни лапок, были белки-ферменты, отвечавшие за синтез аминокислот. Под воздействием радиации некоторые плесени Бидла и Тейтема теряли способность синтезировать определенные аминокислоты и росли только на среде, в которую эти аминокислоты уже добавлены. Скрещивая разных мутантов плесени, ученые в 1941 году доказали: за каждый белок-фермент, нужный для синтеза какой-либо из аминокислот, отвечает один ген.

Эдвард Тейтем решил проверить, работает ли та же закономерность (один ген – один фермент) у бактерий. У дрозофил и плесени в клетках есть ядро, а в этом ядре есть хромосомы, влияя на которые можно получать разных мутантов. У бактерий все по-другому: ядра нет, хромосом не видно. Скрестить две особи, чтобы посмотреть на потомков (как любили делать генетики) тоже было невозможно: бактерии размножаются делением, и никакие другие бактерии в этом процессе не участвуют. Однако Тейтем смог провести с E.coli тот же опыт, что и с хлебной плесенью, и получить такие же результаты, хотя оценивал свое открытие очень осторожно, отмечая, что в случае с бактериями понятие «ген» можно использовать только в самом общем смысле.

Еще один молодой аспирант, пришедший уже в лабораторию к Тейтему, изменил это мнение, чтобы спасти бактерии от «дискриминации по половому признаку». Точнее, по его отсутствию, а значит, и по отсутствию возможности обмениваться генетическим материалом.

Его звали Джошуа Ледерберг. В свои двадцать лет он успел поработать с малярийными плазмодиями (одноклеточными простейшими, вызывающими малярию), которые умели размножаться половым способом. Хотя они были организмами с ядром, чего о бактериях сказать нельзя, Ледерберг был уверен, что у бактерий тоже должен быть свой аналог полового процесса. И нашел его, после многократных неудач увидев, что бактерии могут меняться генетическим материалом, передавая друг другу способности синтезировать определенные аминокислоты. Одновременно с Ледербергом другие ученые пытались найти ключ к разгадке вопросов наследственности в простой по сравнению с дрозофилами E.coli, но занимались они не самими бактериями, а вирусами, которые на них нападают, бактериофагами (или сокращенно – фагами, от греч. «пожираю»).

Эдвард Тейтем решил проверить, работает ли та же закономерность (один ген – один фермент) у бактерий. У дрозофил и плесени в клетках есть ядро, а в этом ядре есть хромосомы, влияя на которые можно получать разных мутантов.

Приверженцы «Церкви фагов» установили, что их любимый объект состоит из капсида – белковой оболочки красивой геометрической формы. У него есть нечто вроде шприца, которым он вводит в бактерию какое-то вещество. Заняться этим вопросом решил Альфред Херши, выпускник Мичиганского колледжа и сотрудник кафедры генетики в частном исследовательском центре в Колд-Спринг-Харбор. Херши изучал размножение вирусов-бактериофагов T2 (второго типа), которые тоже поражали E.coli.

Альфреду помогала его коллега Марта Чейз родом из Огайо. На тот момент девушка только недавно успела получить степень бакалавра в Вустерском колледже свободных искусств, девиз которого, забавно перекликаясь с самоназванием группы по изучению фагов, гласит: «Наука и религия из одного источника» (или «Scientia et religio ex uno fonte» в оригинале на латыни).

Их эксперимент вошел в историю и в совокупности с другими заслугами принес Нобелевскую премию Альфреду Херши в 1969 году. Эту высокую награду он разделил с двумя адептами «Церкви фагов», Лурией и Дельбрюком, тоже изучавшими размножение вирусов. Херши и Чейз поселили одну группу E.coli на среде, содержащей радиоактивный изотоп серы, а другую – на той, куда был добавлен радиоактивный фосфор. Зная, что сера есть только в белках (точнее, в двух аминокислотах), а фосфор – лишь в ДНК, ученые заразили каждую группу бактерий фагами T2. Поскольку бактериофаги, как и все вирусы, не могут сами создавать себе подобных, а пользуются «машинерией» по сборке белков, заключенной в бактериях, фаги полностью построены из элементов, которые поглотила зараженная ими клетка. Поэтому после такой подготовки Херши и Чейз получили фаги с ДНК, помеченной радиоактивным изотопом фосфора, и фаги с капсидом, содержащим меченные серой белки.

На тот момент уже было известно, что для заражения фагу нужно прикрепиться к оболочке своей жертвы-клетки. Поэтому ученые добавили каждый из видов фагов к уже новым, «чистым» E.coli, дали вирусам время, чтобы присоединиться к бактериям и ввести свое наследственное вещество, а потом поместили в высокоскоростную центрифугу, чтобы разорвать связь между ними.

Эксперимент вошел в историю и в совокупности с другими заслугами принес Нобелевскую премию Альфреду Херши в 1969 году. Эту высокую награду он разделил с двумя адептами «Церкви фагов», Лурией и Дельбрюком, тоже изучавшими размножение вирусов.

Белки вирусов (капсиды) и бактерии с вирусной «начинкой» были разделены: тяжелые бактерии осели вниз, а более легкие, маленькие кусочки капсидов остались наверху. Херши и Чейз взяли пробу из осевших зараженных бактерий и нашли там только фосфорные метки. Когда они добавляли изотопы серы, в бактериях ее не находили, зато она в избытке встречалась в верхней, легкой части, где были белки вирусов. Так ученые доказали, что никаких белков вирусы в бактерии не вводят, и все их наследственные признаки записаны все-таки в ДНК, которой оказывается совершенно достаточно для заражения бактерий и воспроизводства новых вирусов.

Эти эксперименты подтвердили предположение врача Освальда Эйвери, который еще в 1944 году заметил, что неопасные пневмококки можно превратить в смертельных врагов человека, всего лишь добавив к ним ДНК патогенного штамма. Добавление белка, взятого у опасного родственника, напротив, никак на способность пневмококков заражать людей не влияло. Скептики тогда не поверили – они решили, что их коллега просто плохо очистил препарат и в него попало немного белка. Но после Херши и Чейза возражений у противников не осталось. Идея о том, что, несмотря на свою кажущуюся простоту, именно молекулы ДНК заключают в себе наследственные признаки организма, стала неоспоримой. А уже через год она была блестяще дополнена моделью двойной спирали Уотсона и Крика.

Екатерина Мищенко

63

«Дирижабль» значит «управляемый»

В 1852 году в воздух поднялся дирижабль – аппарат Анри Жиффара.

Баптист Жюль Анри Жак Жиффар был коренным парижанином. В то время Франция была признанным лидером в воздухоплавании: первый полет в истории на воздушном шаре совершили французы на аэростате братьев Монгольфье, первый «водородный» шар создал Шарль… Но воздушный шар летит туда, куда дует ветер, и сразу же после появления возможности летать люди задумались, как сделать этот полет полностью контролируемым. Кстати, первый проект управляемого аэростата появился тоже во Франции: в самом конце XVIII века свою идею представил генерал Жан-Батист Менье. Винты потенциального дирижабля должны были вращать вручную 80 человек. Конечно же, этот проект остался нереализованным.

27-летний Жиффар решил, что нужно ставить на воздушный шар паровую машину. Других вариантов в то время особо не было, и поэтому перед молодым изобретателем встала задача создать компактную, легкую и одновременно с этим достаточно мощную машину.

Ему удалось «упаковать» три лошадиных силы в полтора центнера и решить проблему пожароопасности, ведь сам дирижабль наполнялся водородом, а из дымовой трубы летели искры… Трубу в итоге сделали П-образной и вывели под гондолу.

44-метровый дирижабль (а это слово в переводе с французского и означает «управляемый») с оболочкой объемом 2500 кубометров оторвался от поверхности Парижского ипподрома 24 сентября 1852 года. Управлял «управляемым» сам Жиффар.

Ему удалось подняться на 1800 метров, продемонстрировать маневренность аппарата, развороты, но вот против ветра двигаться он все-таки не смог, трех «лошадок» не хватило. Тем не менее принципиальная возможность управляемого полета человека в воздухе была показана, да и 27-километровый контролируемый полет от Парижа до Эланкура говорит сам за себя (несмотря на то что обратно вернуться Жиффар не смог).

Любопытный факт: пилот дирижабля должен был одновременно работать и собственно пилотом, и кочегаром. Аппарат-то был одноместным, так что приходилось крутиться.

Нужно сказать, что работа над дирижаблем принесла Анри Жиффару не только славу, но и материальный достаток. В ходе работы над машиной он изобрел паровой инжектор – вид струйного насоса, который подает воду в паровые котлы. Анри запатентовал его в 1858 году и стал очень богатым.

В связи с этим изобретением нужно развеять один миф. Во многих источниках (в том числе в российской Википедии) путают Анри Жиффара, изобретателя парового инжектора, и его младшего брата Поля – изобретателя пневматического ружья, стрелявшего силой сжатого воздуха. Это разные люди, хотя и родственники, и оба так или иначе работали с газами и были изобретателями.

В 1855 году Жиффар построил новый дирижабль, двухместный, объемом 3700 куб. метров при длине 70 метров и диаметре 10 метров. Его двигала более мощная паровая машина, а экипаж состоял уже из двух человек. Его испытания прошли частично успешно: во время полета оболочка стала выскальзывать из сетки, и гондола должна была вот-вот упасть на землю, но пилоты успели посадить дирижабль.

Располагая большими деньгами, Жиффар разработал новый проект – огромный дирижабль объемом 220 000 кубометров, длиной 600 метров и скоростью 72 километра в час. Паровая машина должна была питаться от двух котлов, топливом для одного из которых служил керосин, а для другого – газ из оболочки дирижабля.

Но этим планам не суждено было сбыться: у изобретателя стремительно падало зрение. Он не захотел мириться с таким состоянием дел, так что он написал завещание, в котором все свое немалое состояние оставлял французской нации на научные и гуманитарные цели, и 14 апреля 1882 года покончил с собой, отравившись хлороформом.

Идею его «большого» дирижабля, кстати, развил наш соотечественник, Константин Эдуардович Циолковский, а применил на практике, создав первый летающий дирижабль жесткой конструкции, немец, граф Цеппелин.

Алексей Паевский

64

Розеттский камень преткновения

27 сентября 1822 года считается датой рождения науки, которую впоследствии назвали египтологией. В этот день в Париже Жан-Франсуа Шампольон – молодой профессор и член-корреспондент Академии надписей и изящной словесности (тогдашнее ученое собрание, объединявшее гуманитариев, занимающихся историей, археологией и языкознанием) сделал в академии доклад, в котором заявил о том, что ему удалось прочитать иероглифы, выбитые на знаменитом Розеттском камне (см. раздел «Иллюстрации»).

Египтолог окончательно понял как устроены египетские иероглифы, всего неделей раньше, 14 сентября. Утром того дня он получил от приятеля письмо с изображением иероглифической надписи, найденной в Абу-Симбеле. Сопоставив то, что ему удалось выяснить о надписях, выбитых на Розеттском камне, он понял, что иероглифы можно читать. И главное – понял, как.

Напомним, что Розеттский камень представляет собой монолитную плиту из черного базальта, на которой египетские жрецы выбили три идентичных по смыслу текста, но разными письменами – один был древнегреческим, два других написаны иероглифическим письмом и так называемым демотическим, – упрощенным вариантом иероглифического письма. Плиту случайно нашли близ городка Розетта (ныне Рашид) солдаты Наполеона во время Египетского похода в 1799 году. И если демотическое письмо еще можно было когда-нибудь расшифровать, то насчет иероглифического текста такой надежды ни у кого не было – считалось, что египетские иероглифы есть знаки-символы, смысл которых давно утерян и, стало быть, их нельзя будет прочитать никогда.

Шампольон считал иначе. С раннего детства он проявлял экстраординарные способности к языкам, а поскольку старший брат его, Жак-Жозеф, увлекался историей Древнего Египта и его письменностью, это увлечение перешло и к младшему брату.

О находке Розеттского камня Жан-Франсуа узнал тогда же, когда он был обнаружен. Как ученый вспоминал, он прочитал о находке в журнале еще в девятилетнем возрасте. И уже тогда, услышав, что расшифровка его иероглифов невозможна, во всеуслышание объявил в школе, что обязательно прочтет их. По-настоящему же заниматься артефактом он начал лет на десять позже – во всяком случае, именно тогда он начинает обсуждать Розеттский камень в переписке с братом.

Начало взрослой жизни Шампольона протекало довольно бурно, поскольку это было время Наполеоновских войн и последующей Реставрации. Шампольон был, как и его брат, убежденным бонапартистом, поэтому испытал и успехи, и лишения – после свержения Бонапарта его лишили профессорской должности и сослали в Гренобль без средств к существованию. Однако, что бы с ним ни случалось, Жан-Франсуа всегда было поглощен изучением египетских иероглифов.

Розеттский камень представляет собой монолитную плиту из черного базальта, на которой египетские жрецы выбили три идентичных по смыслу текста, но разными письменами – один был древнегреческим, два других написаны иероглифическим письмом и так называемым демотическим – упрощенным вариантом иероглифического письма.

Первое, что удалось выяснить в ходе анализа надписей на Розеттском камне, это то, что некоторые знаки демотического письма напоминают символы коптского алфавита. Затем он доказал, что эти совпадения не случайны. Однако иероглифы еще долгое время не поддавались исследователю. Сначала он ошибочно полагал, что они обозначают слова, а не буквы, но это был путь в тупик. Впоследствии Шампольон понял, что египетское иероглифическое письмо есть смесь знаков-символов и знаков-букв.

14 сентября, когда Шампольон сделал свое открытие, он увидел в присланных ему зарисовках иероглифы в картуше, то есть обведенные продолговатым контуром с горизонтальной чертой внизу. А картушем в Древнем Египте, как это было уже установлено, египтяне обводили имя фараона.

Первым Шампольон вычислил имя фараона Рамзеса. Слово в картуше начиналось изображением Солнца, которое он счел буквой «р», поскольку по-коптски слово «солнце» звучит как «рэ». Кончалось слово изображением, расшифрованным ранее и отображающим звук mms. Исследователь вспомнил о надписи и в другом картуше, розеттском. Начав рассматривать его, Шампольон увидел, что иероглиф mms там находится тоже в конце слова, а начиналось оно с неразгаданного изображения ибиса. Но ибис по-коптски звучит как «тот». И это значит, что имя фараона здесь Тутмос.

За краткое время, остававшееся до доклада в Академии надписей, Шампольон успел проанализировать и остальные иероглифы Розеттского камня, благо он знал их чуть ли не наизусть. В конечном итоге он установил, что большинство иероглифов в большей части состоят из почти алфавитных знаков.

Последующие годы Шампольон как мог старался прочесть все имеющиеся древнеегипетские надписи. В поисках новых иероглифических текстов он посетил Италию, где обнаружил в одной из коллекций надпись, подобную розеттской – с греческим, демотическим и иероглифическим текстами. В этой надписи он смог прочесть два имени – Клеопатры и Цезариона, ее сына от Юлия Цезаря.

14 сентября, когда Шампольон сделал свое открытие, он увидел в присланных ему зарисовках иероглифы в картуше, то есть обведенные продолговатым контуром с горизонтальной чертой внизу. А картушем в Древнем Египте, как это было уже установлено, египтяне обводили имя фараона.

Главное же путешествие в его жизни было в Египет в составе франко-тосканской экспедиции, растянувшееся на два года – 1828 и 1829. Разыскивая надписи, он побывал практически по всей стране – в Розетте, Каире, в храмах Луксора и Карнака. Позже он утверждал, что, к его радости, его метод фонетического чтения иероглифов за это время не дал ни одного сбоя, с каждым днем он все лучше понимал закономерности иероглифического письма и наращивал число читаемых знаков.

Ему удалось прочитать надписи, говорящие о неизвестных до того времени фараонах, о количестве павших противников в боях, многое узнал о жизни и обычаях Древнего Египта…

Он стал без преувеличения знаменитостью, везде его встречали с почетом, улица в родном городе Шампольона Фижаке была переименована в его честь. У него было все – кроме здоровья. В сорокалетнем возрасте знаменитый исследователь скончался от целого букета болезней.

Владимир Покровский

65

Новое измерение диагностики

В 1971 году в британском Уимблдоне случилось событие, которое ознаменовало новую эру в диагностике и в медицине вообще. Можно сказать, что диагностическое искусство перешло в новое измерение, и это не метафора. 1 октября в госпитале Аткинсон Морли была снята первая рентгеновская томография.

Пожалуй, история компьютерной томографии (именно так называется сейчас метод получения трехмерного изображения при помощи рентгеновского излучения) берет свое начало в 1895 году. 28 декабря вышла знаменитая статья Вильгельма Рентгена в Annalen der Physik «О новом виде лучей». Месяца не прошло, как открытие нашло применение в медицине. Уже 11 января Джон Фрэнсис Холл-Эдвардс из Бирмингема сделал рентгеновский снимок кисти руки с введенной в нее стерильной иглой. А уже 14 февраля того же года им была выполнена первая операция, во время которой он как хирург руководствовался рентгеновским снимком. Чуть позже, в 1899 году, он стал первым официальным радиологом в мировой медицине. Визуализация начала свой триумфальный путь в диагностике. В 1917 году Иоганн Радон, австрийский математик, создал интегральное преобразование (сейчас оно называется преобразование Радона), которое легло в основу математического обеспечения работы томографов. Это преобразование позволяло восстановить функцию из бесконечного множества ее проекций.

В 1963–1964 годах уроженец ЮАР Аллан Маклеод Кормак опубликовал несколько своих работ, посвященных технике расчета распределения поглощения рентгеновских лучей в теле человека, но в тот момент научное сообщество не обратило должного внимания на эти факты. Нужен был инженер, который бы воплотил его идеи в жизнь, и, разумеется, деньги.

Таким инженером стал Годфри Хаунсфилд. Еще в 1949 году он начал работать над управляемыми системами оружия и радарами в крупной британской корпорации, EMI Group LTD. Впрочем, здесь важным фактом было то, что основной статьей доходов у EMI была звукозапись. А в самом начале 1960-х годов EMI вытащила счастливый билет, заключив контракт с The Beatles. Так что продажи Rubber Soul, Revolver и других альбомов внесли свой вклад в развитие современной медицины.

Как же работает компьютерная рентгеновская томография (или компьютерная аксиальная томография)?

Фундаментальное отличие КТ от рентгенографии в том, что томографическое изображение непосредственно не связано с принятым излучением, а представляет собой результат точных измерений и вычислений данных там, где рентгеновское излучение при приеме детектором ослабляется, причем это относится только к выбранному слою.

В общем виде метод КТ основан на технике последовательного, сканирующего просвечивания тонким рентгеновским лучом объекта исследования (например, головы) с дальнейшей регистрацией непоглощенной части пучка, который проходит через объект под разными углами. После этого идет специфическая двумерная сортировка и «расфасовка» коэффициентов поглощения лучей в тканях, а затем – математическое восстановление полученного слоя. По этой модели выстраивается картина распределения коэффициентов в пространстве и с помощью компьютера преобразуется в изображение на экране, доступное визуальному и количественному анализу.

Если перевести в более простые слова, то во время КТ в кольце томографа постоянно вращаются источник рентгеновских лучей и приемник, постоянно снимая поглощение. В это время сквозь кольцо «проезжает» пациент. Фактически, идет спиральное рентгенографическое исследование, на основе которого строится трехмерная картинка.

Метод оказался настолько революционным, что уже в 1979 году Кормак и Хаунсфилд получили Нобелевскую премию по медицине. Для сравнения: два других принципиально других метода томографии, магнитно-резонансная и позитронно-эмиссионная, были созданы всего через несколько лет после КТ (первые МРТ-изображения и ПЭТ-сканы были сняты уже в середине 1970-х), однако создателям МРТ своей премии пришлось ждать 30 лет, а за ПЭТ «Нобеля» пока так и не дали.

Алексей Паевский

66

Последняя сверхновая нашей галактики

Чуть более четырех сотен лет назад на земном небе в созвездии Змееносца вспыхнула новая звезда. На самом деле звезда не появилась, а погибла и не четыреста, а более 20 000 лет назад. Тем не менее 17 октября 1604 года отмечается как день появления сверхновой Кеплера.

Последняя из наблюдавшихся в обычные телескопы сверхновых в Галактике на самом деле появилась на небосклоне чуть раньше. Уже 9 октября 1604 года некоторые астрономы в Европе заметили новую звезду, днем позже за ней начали наблюдать китайские ученые, а 13 октября – корейские. Но среди них не было человека такой величины, как Иоганн Кеплер.

Удивительное дело: при всей своей редкости – на все второе тысячелетие мы достоверно можем назвать всего пять сверхновых, причем с начала XVII века Галактика не радует нас катаклизмами – и учитель, и ученик (Тихо Браге и Иоганн Кеплер) получили в свое распоряжение два события.

Из-за плохой погоды Иоганн Кеплер смог начать наблюдения новой звезды на европейском небе только 17 октября, тем не менее мы можем честно сказать, что первооткрывателю законов небесной механики все равно повезло. 17 октября блеск звезды еще рос, достигнув своего максимума только в конце месяца. Три недели она была видна днем.

Звезда оставалась видимой почти целый год. И все это время астроном проводил точные позиционные измерения этого светила, изложив итоги своих наблюдений в труде De Stella Nova in Pede Serpentarii.

Впрочем, китайские коллеги тоже оставили немало наблюдений сверхновой. Эти данные мы можем найти в двух источниках той эпохи: летописи «Мин Шилу» и единственной записи в династических документах «Мин-ши».

Очень активно звезда изучалась в Корее. Здесь тоже есть два основных текста: «Соньо Силлок», где приводится около сотни наблюдений звезды и измерений ее яркости, которые очень хорошо согласуются с данными Кеплера, и сборник «Чангбо Манхон Пиго».

Последняя из наблюдавшихся в обычные телескопы сверхновых в Галактике на самом деле появилась на небосклоне чуть раньше. Уже 9 октября 1604 года некоторые астрономы в Европе заметили новую звезду, днем позже за ней начали наблюдать китайские ученые, а 13 октября – корейские.

Рост кривой блеска звезды позволяет сделать вывод о том, какой именно была эта сверхновая. В современной науке есть консенсус: сверхновая Кеплера была сверхновой типа Iа. Это очень интересный тип: он образуется при гибели не большой звезды в конце ее эволюции, а, наоборот, очень маленькой.

Сверхновые типа Iа образуются только в тесных двойных системах, одним из компонентов которых был белый карлик. Если со второй звезды на него перетекает вещество, то происходит увеличение массы белого карлика. Однако, как показал Субраманьян Чандрасекар, масса белого карлика не может быть больше, чем 1,44 массы Солнца. Как только этот предел превышается, происходит вспышка сверхновой. Кстати, именно поэтому такие сверхновые считаются «стандартными свечами», поскольку они всегда вспыхивают одинаково и позволяют установить расстояние до галактики, где произошла катастрофа.

Однако вернемся к нашей героине. Звезду «забыли» почти на три с половиной сотни лет. В 1930-х годах немецкий астроном Вальтер Бааде направил 2,5-метровый телескоп обсерватории Маунт-Вильсон в область, где проводили свои наблюдения Кеплер и безвестные китайские и корейские астрономы, и обнаружил расширяющееся облако газа. А уже в XXI веке три великих обсерватории NASA – оптический телескоп Hubble, инфракрасный Spitzer и рентгеновский Chandra – провели уникальное исследование в трех диапазонах волн и обнаружили тонкую структуру разлетающегося вещества – остатков от катастрофы, видимой днем на земном небе невооруженным глазом более четырехсот лет назад.

Алексей Паевский

67

Четыре француза и шерстяной дым

«Почему люди не летают так, как птицы?» Эту фразу Островский вложил в уста своей героини лишь во второй половине XIX века, но желание подняться в воздух у человека было всегда: вспомните хотя бы миф о Дедале и Икаре. Тем не менее какие-то практические шаги в этом направлении начались только в XVIII веке.

Конечно, нужно сделать небольшую оговорку: первые практические шаги в Европе. Ибо, если открыть описание военного похода китайского генерала Чжугэ Ляна, жившего в III веке нашей эры, можно встретить там такие строки: «Масляная лампа была установлена под большим бумажным мешком, который поднимался с горячим воздухом от лампы. Враги были охвачены страхом из-за света в воздухе, думая, что божественная сила помогала ему». Так что беспилотники в качестве психологического оружия, ставшие известными нам под именем китайских фонариков, в Азии появились очень давно.

Первую действующую модель летательного аппарата легче воздуха в Европе создал в 1709 году португалец Бартоломеу Лоуренсу де Гусман, приехавший в Лиссабон из Бразилии. Он показал королю Жуану V бумажный воздушный кораблик, который был наполнен горячим воздухом и поднимался к потолку. Некоторые писали, что на полноразмерном корабле сам Лоуренсу де Гусман пролетел около километра, но достоверных свидетельств этому нет.

Желание подняться в воздух у человека было всегда: вспомните хотя бы миф о Дедале и Икаре. Тем не менее какие-то практические шаги в этом направлении начались только в XVIII веке.

Какое-то время в русскоязычной литературе следующим кандидатом на первого человека в небе был некий нерехтинский подьячий Крякутной (или Крякутный), который совершил полет на воздушном шаре в 1731 году. Сейчас стало понятно, что рукопись «О воздушном летании в России с 906 лета по Р. X.» сфальсифицировал известный коллекционер (и фальсификатор) Александр Сулакадзев в XIX веке.

Так что первыми отправить человека в небо было суждено двум братьям-французам – Жаку-Этьенну и Жозефу-Мишелю Монгольфье. Эти инженеры и естествоиспытатели сочли, что облака летают из-за их электризации, поэтому нужно сделать нечто подобное – дым, полученный от сжигания шерсти (от трения о которую, как мы знаем, все электризуется). Оболочку шара они сделали из бумаги, и первый «беспилотный» полет состоялся 5 июня 1783 года при большом скоплении народа.

19 сентября 1783 года впервые в истории свой полет совершили нелетающие живые существа (см. раздел «Иллюстрации»). Демонстрация аппарата королю проходила под Парижем, в Версале. Первыми пассажирами аэростата стали баран, петух и утка.

Кстати, полет чуть было не сорвался из-за того, что оболочку подготовленного воздушного шара размыло дождем, и он пришел в негодность. Однако братьям удалось к назначенному сроку создать еще один аэростат. Воздушный шар поднялся в воздух, пролетел четыре километра и, несмотря на порвавшуюся оболочку, благополучно приземлился. Животные почти не пострадали.

За время полета в качестве топлива было израсходовано 32 кг соломы и 2,3 кг шерсти. Эти материалы выбрали потому, что, согласно существовавшему на тот момент мнению, подъемной силой для шара должен был служить газ, обладающий «электрическими свойствами». Шерсть и солома прочно ассоциировались с электричеством, ведь, чтобы его получить, древние греки натирали шерстью кусок янтаря, который после этого притягивал солому.

Настала очередь человека. 21 ноября 1783 года в два часа дня около замка ля Мюетт в Булонском лесу на воздушном шаре в воздух поднялись химик и физик Жан-Франсуа Пилатр де Розье и маркиз Франсуа Лоран д’Арланд. Полет продолжался 25 минут. Первые в истории воздухоплаватели плавно приземлились на холме Бют-о-Кай и открыли шампанское. Так, кстати, появилась воздухоплавательная традиция отмечать успешный полет шампанским.

Мир изменился, человек научился летать. Судьбы всех четырех первопроходцев сложились по-разному. Братья Монгольфье продолжили свою инженерную и промышленную деятельность. Их главным изобретением стала прозрачная бумага (калька), промышленное производство которой братья наладили в своем родном городке Аннонэ. Кстати, их фирма сохранилась и поныне. Компания Canson выпускает различные виды декоративной и фотобумаги.

21 ноября 1783 года в два часа дня около замка ла Мюетт в Булонском лесу на воздушном шаре в воздух поднялись химик и физик Жан-Франсуа Пилатр де Розье и маркиз Франсуа Лоран д’Арланд. Полет продолжался 25 минут.

Пилатр де Розье попытался перелететь Ла-Манш на шаре совмещенной конструкции, использующей подъемную силу как водорода, так и горячего воздуха. 15 июня 1785 года он стал первой жертвой авиакатастрофы.

Маркиз д'Арланд после французской революции был отправлен в отставку и доживал век в своем замке. По слухам, он покончил с собой.

А люди очень быстро завоевали небо. Сначала не очень решительно, но с наступлением XX века все более и более активно. Сейчас полет в другой город или на другой конец Земли стал делом обыденным, лет через 10–20 нормой станет и воздушное такси. А первый шаг к этой норме сделали четыре француза более двухсот лет назад.

Алексей Паевский

68

Добровольное кораблекрушение

В 1951 году Ален Бомбар, тогда всего лишь молодой интерн в булонском госпитале, стал свидетелем последствий кораблекрушения. «Двойная дверь распахивается настежь, и, весьма гордый своей ролью, я выхожу вперед… Этого зрелища мне не забыть никогда! Сорок три человека, наваленные друг на друга, словно растерзанные марионетки, лежали передо мной – все босиком и все в спасательных поясах. Наши усилия не привели ни к чему: нам не удалось вернуть к жизни ни одного. Ничтожный просчет, а в результате – 43 трупа и 78 сирот», – напишет он в своей книге о путешествии. Это потрясение заставило его задуматься над тем, как можно спасти жертв катастроф на море.

Изучив много информации по этому поводу, он понял, что часть кораблей имеет постоянную связь с землей. В таком случае все точно знают, где судно находится во время крушения, и помощь приходит очень быстро, иногда в течение нескольких часов. Но у других (например, рыболовных траулеров) радиосвязь работала с интервалами, вплоть до одного раза в 24 часа, поэтому ни установить, где правильно вести поиски, ни найти пропавших в разумные сроки (а поиски в лучшем случае ведутся десять дней) уже практически невозможно. Однако даже те из них, кому посчастливилось попасть на спасательную шлюпку, умирали в течение трех дней даже при наличии запасов воды. Три дня – слишком малый срок для смерти от голода и жажды, но даже те потерпевшие, шлюпки которых плавали в морях тропического или умеренного пояса, не съеденные акулами и не разбившиеся о рифы, почти всегда гибли за такое короткое время. Этот факт очень удивил Бомбара: оказывается, главными факторами становятся страх, потрясение и отчаяние, из-за которых люди теряют рассудок и даже гибнут. Сохраняя спокойствие и способность трезво смотреть на вещи, они легко могли бы выжить.

Вскоре, испытывая с другом Ваном Хемсбергеном резиновую надувную спасательную шлюпку новой конструкции, Ален Бомбар решил переплыть Ла-Манш. Несмотря на ужасную погоду, все прошло благополучно. В следующий раз, когда они испытывали новый подвесной мотор для таких шлюпок, плавание несколько затянулось: в какой-то момент мотор заглох, а у них не было ни весел, ни паруса, и друзья дрейфовали два дня и три ночи, приспособив вместо паруса чехол от шлюпки. Поскольку длительного путешествия они не планировали, припасов с собой тоже не оказалось. Бомбар попробовал пить в небольших количествах морскую воду (которую, как считалось, употреблять ни в коем случае нельзя из-за опасной нагрузки на почки и слабительного эффекта), тогда как его друг не пил ничего. В конце их выловил рыболовный траулер.

Итог этих приключений (кроме споров с береговой охраной по поводу того, что о выходе судов такого типа в открытое море ничего не сказано) был приятным: возвращаясь, на берегу друзья встретили мецената, голландца и известного специалиста спасательной службы, который был готов профинансировать лабораторные исследования. Ален Бомбар отправился в Институт океанографии в Монако, где и занялся испытаниями и расчетами. Больше всего молодого врача интересовало, как долго человек может прожить, если будет питаться одними лишь «дарами моря». Он знал, что обитающая даже в самом соленом море рыба будет пресной на вкус – и при этом будет содержать много жидкости. Можно ли прожить долгое время, если добывать и питательные вещества, и жидкость из рыбы и того, что легко найти в море? Чтобы ответить на эти вопросы, наш герой потратил полгода на перелопачивание всевозможных источников и различные эксперименты.

Вскоре, испытывая с другом Ваном Хемсбергеном резиновую надувную спасательную шлюпку новой конструкции, Ален Бомбар решил переплыть Ла-Манш. Несмотря на ужасную погоду, все прошло благополучно.

Его выводы были неожиданными: оказалось, что содержание белков (включая незаменимые аминокислоты), жиров, жидкости, а также витаминов A, B1, B2 и D в рыбе позволяли это сделать. Проблема была с витамином C – недаром моряки гибли от цинги, пока не додумались брать с собой в плавание кислую капусту. Однако, рассуждал Бомбар, киты не относятся к животным, которые могут вырабатывать этот витамин сами, при этом питаются они одним только планктоном. Значит, в планктоне есть витамин С. По части фитопланктона это было весьма похоже на правду, что и подтвердил химический анализ.

Морская вода (кроме поваренной соли) тоже оказалась вовсе не такой ужасной: по содержанию магния, кальция, сульфатов и других солей она была аналогична минеральным водам с разных французских курортов. Поскольку в организме фильтрацией солей занимаются мальпигиевы клубочки в почках, главное – не превысить допустимую нагрузку на них, чтобы не умереть от нефрита. Для этого воду, как рассчитал Бомбар, нужно пить очень малыми порциями, и ни в коем случае не более пяти дней подряд. Но все эти идеи только предстояло проверить. Поскольку они казались опытным морякам полным бредом, Бомбар назвал свою лодку «Еретик».

Еще не отправившись в путешествие, Бомбар стал популярен. Журналисты разнесли о нем множество неправдоподобных слухов, посыпались письма, иногда довольно странные: «Один предлагал взять его с собой из чисто гастрономических соображений: в случае неудачи экспедиции он заранее разрешал себя съесть. Другой сообщал, что уже трижды безуспешно пытался покончить с собой и теперь просил взять его в экспедицию, полагая, что я изобрел самый верный способ отправиться на тот свет. Третий предлагал мне в качестве пассажирки свою тещу, заклиная меня начать спасение утопающих с его семейства, которое идет ко дну из-за этого нежного создания. А что сказать о тех, кто спрашивал меня, как им поливать морской водой цветы? Ведь я утверждаю, что она утоляет жажду».

После пробного путешествия через Средиземное море с другом-яхтсменом, превосходным моряком Джеком Палмером, он доказал, что можно продвигаться на «неуправляемой» лодке в желаемом направлении, пить морскую воду, чередуя ее с выжатой из рыб с помощью давилки для фруктов жидкостью, есть редкий улов и собираемый сеткой планктон (который оказался неожиданно приятным на вкус). Однако во время остановок в Касабланке и Танжере перед основным путешествием Бомбару пришлось несколько задержаться: скептики не сдавались, утверждая, что Атлантический океан вдали от берегов содержит еще меньше рыбы, чем Средиземное море (а путешественники и там жили довольно голодно), сулили им всяческие неприятности и просто уверяли, что Бомбар и Палмер сошли с ума. Даже меценат-голландец в какой-то момент отказался финансировать это «самоубийство». Поэтому Алену пришлось слетать в Париж сначала ради разговора с ним, позже – из-за преждевременного рождения дочери. За время этих отлучек мужественный в море Палмер на суше совсем потерял голову и просто не явился к моменту отплытия. Не дождавшись друга, Бомбар отправился через Атлантику в одиночку, «преисполненный ярости, честолюбия и веры в успех» на своем «Еретике», который был лишь немногим более 4,5 метра в длину.

Вначале он был настроен весьма оптимистично, когда думал о сроках своей экспедиции. По расчетам получалось, что он приплывет лишь за немного более долгий срок, чем Христофор Колумб. Уже через месяц плавания (начавшегося 19 октября) Бомбар радостно отмечал признаки приближения суши, сведения о которых он черпал в различных справочниках для моряков или спасателей. Он видел многочисленных береговых птиц, бабочек, паутину, кусочки дерева и считал их предвестниками скорого окончания своего путешествия. Позднее оказалось, что он ошибся в расчетах, а справочники безбожно обманывают: та же птица фрегат, которая якобы не встречается дальше чем в паре сотен километров от берега и не питается рыбой в море, была замечена Бомбаром намного дальше и заснята в процессе охоты на летучих рыб, которые были выгнаны из воды страхом быть съеденными крупными дорадами. Несколько дорад, раненных путешественником в самом начале, сопровождали его резиновую лодку на протяжении всего плавания. Наученные горьким опытом, они держались подальше от импровизированных удочек и гарпунов, и Бомбар даже дал им имена. Он не жалел о потере добычи: вопреки мнению скептиков, рыба ловилась в изобилии, а летучие рыбы каждый день сами попадали в лодку, шлепаясь о парус. Акулы оказались вовсе не так страшны, напротив, большинство из них были скорее трусливы, потому что быстро уплывали после удара веслом по носу. Гораздо опаснее оказались барракуды и рыбы-меч, которые грозили повредить резиновую лодку, однако в борьбе с ними импровизированный гарпун (Бомбар привязывал нож к ружью для подводной охоты, стрелы для которого были утеряны в ходе его морских сражений) был очень эффективным средством.

Еще одна крупная замеченная им ошибка морских «специалистов» (путешественник возмущался, как можно стать специалистом в том, чем никогда не занимался) – то, что пассаты сильно дуют от Африки до самой Америки. Ближе к Новому Свету, как оказалось, они постепенно стихают, поэтому, когда путешественник уже заметил ошибку в расчетах (очень жалея, что его более сведущий в мореходных делах друг Джек покинул его в Танжере) и понял, как долго ему еще предстоит плыть, он очень опечалился, поскольку попутного ветра не было. Также он заметил, что даже очень мокрая одежда сохраняет тепло лучше, чем ее полное отсутствие.

Условия плавания были максимально приближены к условиям настоящего кораблекрушения: никакого специального снаряжения, кроме киноаппарата, у него не было. Вначале журналисты пытались установить на его корабле радиопередатчик для связи с землей, но в пятидесятые эта затея оказалась безумной: низкая мачта «Еретика», отсутствие у Бомбара каких-либо познаний в радиотехнике и незащищенность передатчика от морских брызг еще в Средиземном море дали понять, что этот прибор так и не получится включить. Однако радиоприемник был более полезной вещью: в нейлоновом чехле он был защищен от сырости, а пойманные передачи позволяли узнавать точное время (и иногда даже слушать концерты классической музыки), пока у него не села батарейка. В остальном Бомбар, хотя и будучи врачом, отказывался прибегать к помощи медикаментов (которые на крайний случай были у него с собой, но могли бы и не быть у потерпевших кораблекрушение), а также с гордостью продемонстрировал неприкосновенность небольшого запаса сублимированных продуктов в конце путешествия.

Запасной парус Бомбара был сорван порывом ветра в первые же дни, а старый треснул посередине, поэтому большую часть пути пришлось плыть с зашитым, что было опасно, учитывая силу ветров и явный недостаток швейного опыта у Бомбара. При этом, несмотря на все бури, лодка ни разу не перевернулась (в противном случае у путешественника просто не было бы шансов спастись).

Бомбар выяснил также, что для многих судов, особенно пассажирских, расписание превыше всего, поэтому заставить их заметить потерпевшего кораблекрушение практически невозможно ни с помощью световых бликов, ни даже выпуская сигнальные ракеты.

Условия плавания были максимально приближены к условиям настоящего кораблекрушения: никакого специального снаряжения, кроме киноаппарата, не было.

Самым удивительным для него оказалось то, что почти до конца путешествия (более 50 из 65 дней) он не испытывал голода и жажды. Практически все показатели организма, которые он, как врач, фиксировал и измерял (давление, мускульную силу, мочевыделение, стул и так далее), долгое время были в порядке, и только через месяц у него началось расстройство желудка. Но морская вода, которой приписывают слабительный эффект, была в этом не виновата: к тому моменту он давно уже не пил ее, выжимая только «сок» из рыбы. Однако, поднявшись на борт «Аракаки» (именно на этом корабле он узнал точно, где он находится и почему ошибся в расчетах) и позавтракав там яичницей с беконом, он начал испытывать к сырой рыбе отвращение и за оставшиеся 12 дней потерял большую часть из 25 килограммов, на которые он похудел за все время путешествия. Несмотря на это, а также на сниженный вдвое уровень гемоглобина, проблемы со зрением из-за постоянных бликов от воды, анемию из-за недостатка витамина B12, появившиеся нарывы и высыпания и выпавшие на ногах ногти, он 23 декабря 1952 года достиг Антильских островов и доказал, что человек 65 дней может выживать в океане без каких-либо запасов воды и пищи.

В результате он не просто стал знаменитым, а достиг своей первоначальной цели – руководства для потерпевших кораблекрушения и моряков были пересмотрены, что спасло тысячи жизней.

После экспедиции, однако, его ждал нелегкий период в жизни: во время возглавленного им испытания очередной спасательной лодки в сильную непогоду на широкой реке Этель произошло крушение. Подоспевшие в указанное выжившим Бомбаром место спасатели не успели вовремя оказать помощь девяти участникам, в результате чего они погибли. Бомбар впал в депрессию и даже пытался покончить жизнь самоубийством, но практически вытащил его с того света меценат и предприниматель Поль Рикар, предложивший ему работать в его частном океанографическом институте.

Позднее он пробовал себя в политике в качестве советника по вопросам окружающей среды в Социалистической партии Франции и даже стал депутатом Европарламента.

Екатерина Мищенко

69

Радий. Открыть своего убийцу

26 ноября 1898 года в Парижской академии наук было оживленно: очередную сенсацию миру преподнесла самая плодотворная научная пара в истории. Сразу же после того, как Беккерель открыл радиоактивность солей урана, Пьер и Мария Кюри (см. раздел «Иллюстрации») начали интенсивно изучать новое явление.

Супруги измеряли степень ионизации воздуха, интенсивность которой определялась по силе тока между пластинами. Оказалось, что образцы руды, доставленные из месторождения Иоахимсталь в Чехии, делают силу тока между пластинами вчетверо сильнее, чем урановая руда из других мест. Значит, в иоахимстальской руде есть еще какой-то элемент, гораздо более радиоактивный, чем уран. В июле 1898 года вышла статья «Sur une substance radioactive contenue dans la pecelende» («О радиоактивном веществе, содержащемся в урановой смоляной обманке»). Она сообщала об открытии нового радиоактивного элемента. В честь родины Марии, Польши, он получил название «полоний».

26 ноября 1898 года в Парижской академии наук было оживленно: очередную сенсацию миру преподнесла самая плодотворная научная пара в истории. Сразу же после того, как Беккерель открыл радиоактивность солей урана, Пьер и Мария Кюри начали интенсивно изучать новое явление.

Но, как выяснилось, был в урановой обманке еще один элемент, гораздо более радиоактивный. Его супруги назвали радием («лучистым»): производные этого вещества были столь активны, что светились в темноте. Следующие четыре года Кюри, не имея своей лаборатории, в кладовке института переработали восемь тонн урановой смоляной обманки, чтобы выделить достаточное количество радия для определения его атомного веса. Впрочем, и тогда радий был выделен только в растворах. Но и этого хватило для того, чтобы сделать супругов первыми в истории мужем и женой, что стали лауреатами Нобелевской премии. А также сделать их обоих смертельно больными: в 1934 году лучевая болезнь свела Марию в могилу, а Пьер просто не дожил до острых симптомов (в 1906 году трагически погиб под колесами экипажа).

В 1910 году уже овдовевшая Мария Кюри наконец-то получила чистый металлический радий электролизом хлорида на ртутном катоде и последующим испарением ртути в атмосфере водорода. На то время это было самое дорогое вещество в мире: стоимость одного грамма радия приравнивалась примерно к стоимости 200 килограммов золота. Да что там говорить, если учесть, что радий в природе существует только в виде не очень долго живущего продукта распада урана (дольше всего живет радий-226, период полураспада 1602 года), то не будет очень удивительным, что за все время было получено всего несколько килограммов этого редчайшего металла.

Правда, нужно сказать, что, когда вы читаете материалы начала XX века, надо понимать, что не все, что называют радием, было им на самом деле. До открытия явления изотопии радием с разными индексами называли самые разные изотопы других элементов: эманацией радия называли радон, разными другими символами именовали изотопы полония, висмута, свинца, таллия. Зато именно радий долгое время был эталоном радиоактивности. Один кюри основывался на активности одного грамма радия-226 (37 миллиардов распадов в секунду).

В 1910 году уже овдовевшая Мария Кюри наконец-то получила чистый металлический радий электролизом хлорида на ртутном катоде и последующим испарением ртути в атмосфере водорода. На то время это было самое дорогое вещество в мире.

Зато радий активно применялся и применяется в промышленности и даже в быту. Поскольку все препараты радия светятся в темноте, его использовали в качестве источника света, в виде светящихся радиевых красок. Фантасты даже предполагали, что в XXI веке будут радиевые камины. Впрочем, с пониманием вреда радиоактивности бытовое применение радия сошло на нет, а ведь были и радиевый хлеб, и радиевая зубная паста… Но нашлось и новое практическое применение этому элементу.

В 2013 году FDA Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило короткоживущий изотоп радий-223 как средство борьбы с костными метастазами при онкологических заболеваниях. Поскольку радий такой же щелочноземельный элемент, как кальций, он легко накапливается в костях, особенно в активно растущих зонах, ярким примером которых можно счесть и метастазы. А поскольку этот изотоп альфа-радиоактивен, он вызывает двуцепочечные разрывы ДНК, которые более эффективны в борьбе с раковыми клетками, чем бета-излучатели, которые применялись раньше.

Алексей Паевский

70

Свет сверхновой

В 1987 году произошло событие, давшее мощный толчок развитию современной астрономии. Правда, если быть точным, катастрофа, о которой идет речь, произошла «давным-давно, в одной далекой-далекой галактике». Если быть совсем точным, в одной близкой галактике. 168 тысяч лет назад на окраине туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке, спутнике нашей галактики Млечный Путь, предсказуемо завершилась эволюция крупной звезды, голубого сверхгиганта Sanduleak -69° 202. Астрономы знали эту звезду еще с конца XIX века: она присутствует в каталоге «Капское фотографическое обозрение», составленном на снимках 1896–1900 годов! Звезда выработала все свое топливо, сколлапсировала и взорвалась, оставив после себя или нейтронную звезду, или черную дыру. По принятой у астрономов номенклатуре сверхновая получила название SN1987A, поскольку была первой сверхновой 1987 года.

До сих пор сверхновая Магелланова Облака остается уникальным событием, став много раз «самой-самой» или просто единственной в истории астрономии.

Во-первых, это был первый случай, когда мы знали, какой была звезда до вспышки сверхновой. Во-вторых, SN1987A по-прежнему остается самой близкой к Земле сверхновой с момента изобретения телескопа. А в 1987 году на орбите уже «работали» спутники-телескопы, поэтому мы могли наблюдать весь процесс с самого начала.

В 1987 году произошло событие, давшее мощный толчок развитию современной астрономии. Правда, если быть точным, катастрофа, о которой идет речь, произошла 168 тысяч лет назад на окраине туманности Тарантул в Большом Магеллановом Облаке. Завершилась эволюция крупной звезды. Звезда выработала все свое топливо, сколлапсировала и взорвалась. До сих пор сверхновая Магелланова Облака остается уникальным событием, став много раз «самой-самой» или просто единственной в истории астрономии.

Кроме этого, еще за несколько часов до регистрации сверхновой на фотопластинке, сразу несколько нейтринных детекторов на Земле зарегистрировали вспышку нейтрино и сумели даже указать направление, откуда приходят эти нейтрино. С точностью до 20 градусов оно совпало с Большим Магеллановым Облаком. Это был первый случай регистрации нейтрино от сверхновой (считается, что 99 % энергии, выделившейся от вспышки, уходит в виде нейтрино).

Чуть позже началось наблюдение сверхновой во всех диапазонах электромагнитного излучения. Кстати, жесткий рентген от сверхновой был открыт на советской орбитальной станции «Мир», но несколько позже открытия самой вспышки: модуль «Квант» с рентгеновской обсерваторией «Рентген» запустили только в марте.

В марте 1988 года в обсерватории La Silla ESO на первом в мире телескопе с активной оптикой, 3,5-метровом NTT, было открыто потрясающее «световое эхо» сверхновой – результат отражения света вспышки сверхновой от облаков межзвездного газа.

Примерно тогда же около остатков SN1987A были обнаружены непонятные кольца, напоминающие по форме песочные часы. Они явно появились до взрыва. Только через два десятка лет астрономы смогли подыскать объяснение: оказывается, звезда-предшественник образовалась в результате слияния двойной звезды.

А в 2014 году только-только начавшая работать субмиллиметровая обсерватория ALMA, построенная на высоте 5100 метров в Чили, смогла зафиксировать настоящую пылевую фабрику, созданную сверхновой. Мощной системе телескопов удалось разглядеть, как обогащенный тяжелыми элементами газ, охлаждаясь за фронтом ударной волны, превращается в частицы межзвездной пыли. Напомним, что все элементы тяжелее железа вообще могут образовываться только при вспышках сверхновых. Возможно, что через миллионы и миллиарды лет эта пыль превратится в планеты, и «пепел» очередной умершей звезды станет началом жизни.

Алексей Паевский

Иллюстрации

1. Точная копия корабля «Бигль», на котором Чарльз Дарвин отправился в свое историческое путешествие. Пунта-Аренас, Чили.

7. Apollo 11. Мыс Канаверал, Флорида, США.

10. Комплекс Ангкор Ват. Камбоджа.

12. Памятник первой русской подводной лодке. Сестрорецк, Россия.

15. Точная пластиковая модель первого сверхзвукового самолета Bell X-1.

16. Плезиозавр (Elasmosaurus platyurus).

21. Структура вируса табачной мозаики.

27. Гробница Тутанхамона. Луксор, Египет.

29. Вид экрана при игре в Pong.

33. Маска, изображающая лицо неандертальца. Вашингтон, США.

35. Легионелла пневмофила.

36. Сохранившийся старый противогаз, который использовался в Первой мировой войне.

37. LZ-129 «Гинденбург» над Северной Америкой. Почтовая марка Третьего Рейха, 1936 год.

43. Изображение падения Сихотэ-Алиньского метеорита на марке, выпущенной к десятилетию события. СССР, 1957 год.

44. Модель орбитальной станции «Мир» в Центре подготовки космонавтов. Звездный городок, Россия.

45. Синематограф братьев Люмьер, показанный в 1895 году.

46. Каменные идолы острова Пасхи. Чили.

49. Тасманский волк. Иллюстрация в стиле гравюры.

50. Станция Skylab на околоземной орбите. 1974 год.

53. Двери между вагонами поезда Евротоннеля. Фолкстоун, Великобритания.

54. Плутон, Харон и Полярная звезда.

58. Космический корабль Voyager около Юпитера и его спутников.

64. Розеттский камень. Британский музей, Лондон, Великобритания.

67. Воздушный шар Монгольфье, 1873 год. Иллюстрация энциклопедии издательства Просвещение, Санкт-Петербург, Российская Империя, 1896 год.

69. Памятник Марии Кюри в Варшаве. Польша.

Content

Автостопом по науке
70 фактов из истории великих открытий

Предисловие

1 Начало большого пути

2 Самый первый астероид

3 «Это было как получить сигнал SOS из открытого космоса»

4 Француз, влюбленный в Египет

5 Воздушные почтальоны

6 Поверить, если очень хочется

7 Последние люди на Луне

8 Дрейфуем на континентах

9 По пути на Юг

10 Затерянный мир в сердце Камбоджи

11 Честь шахматной короны

12 Огонь, вода и медные трубы Ефима Никонова

13 ЭНИАК, или как обмануть военных

14 Как погиб витализм

15 Быстрее звука

16 Битва за кости

17 Большой спор о Большом взрыве

18 Система мер «для всех людей на все времена»

19 Начавший физику с «Начала»

20 О скотч, ты мир!

21 Первый среди вирусов

22 Как химия утратила невинность

23 Неизвестный российский автомобиль

24 Планета, прожившая 176 дней

25 Как картофель завоевал Европу

26 «Подождите, вы еще ничего не слышали!»

27 «Благословение фараона»

28 Открывший мир незрячим

29 Pong – теннис без корта

30 Метеоритом по голове

31 «Техасский коктейль» для вечного сна

32 Перевод из машины

33 Как неандертальцы перестали быть родичами Sapiens

34 Письма с древнего Юкатана

35 Имя им – легион

36 Химзащита по-русски

37 Небесный «Титаник»

38 «Живительный глоток» пыли

39 О бешенстве, Дракуле и Пастере

40 Найти общий язык

41 Лента Форда

42 В поисках гигантской панды

43 Железный дождь в Сихотэ-Алине

44 Дивный новый «Мир»

45 Взгляд с экрана

46 «Пуп земли» в Тихом океане

47 Тот самый Паркинсон

48 «Атом мирный-1»

49 Тасмания. Остаться в живых

50 «Небесная лаборатория» на честном слове и на одном крыле

51 Он показал цвет шотландской ленты и не только

52 «Тонкое, как волос, сияние» Венеры

53 Как слишком короткое стало очень длинным

54 Открытие Харона: правильная выпуклость

55 История овечки Долли: три матери, два отца и пышногрудая крестная

56 Полет и управляемое падение

57 Все «до лампочки»: технологическая замена лучины

58 Полет длиною в жизнь

59 Битва за пар

60 Россия – родина трамваев

61 NB-36: ядерный реактор в воздухе

62 Главный вопрос жизни

63 «Дирижабль» значит «управляемый»

64 Розеттский камень преткновения

65 Новое измерение диагностики

66 Последняя сверхновая нашей галактики

67 Четыре француза и шерстяной дым

68 Добровольное кораблекрушение

69 Радий. Открыть своего убийцу

70 Свет сверхновой

Иллюстрации