В погоне за Солнцем
Шрифт:
В 1802 году, два года спустя после открытия Уильямом Гершелем инфракрасного излучения, английский физик Уильям Уолластон (1766–1828) обнаружил, что, если пропустить солнечный свет через тонкую щель, а затем через призму, полученный спектр обнаруживает серию параллельных черных линий, похожих на щели между клавишами фортепиано; не прошло и двенадцати лет, как Йозеф Фраунгофер показал, что разные длины волн порождают разные цвета, и сопоставил цвета с количественной мерой, что позволило “разметить” видимый спектр (слово принадлежало Ньютону). Цвет с самой короткой длиной волны был фиолетовым, с самой длинной – красным, остальное размещалось между этими двумя уходящими в невидимость крайностями [398] .
398
Наши глаза, содержащие каждый по 125 млн сенсоров, – хорошие детекторы, но небольшие. Сетчатка – подобие экрана на задней стенке глаза, куда хрусталик отбрасывает изображение, – состоит из двух типов элементов. Палочки воспринимают форму, а колбочки (названные так из-за конической формы, напоминающей колбу) – цвет. Животные, ведущие преимущественно дневной образ жизни, имеют смесь колбочек и палочек, а сетчатка ночных созданий состоит практически только из палочек. Совы, например, воспринимают мир в основном в монохромном режиме, но зато могут это делать при такой низкой освещенности, при которой прочие животные уже ничего не видят (см.: David Attenborough, The Private Life of Plants. Princeton, N. J.: Princeton University Press, 1995. Р. 102). У большинства позвоночных два типа колбочек, у многих птиц, черепах и рыб их четыре-пять. Люди получают
Фраунгофер в отличие от своих предшественников заметил нечто неожиданное в призматическом спектре: “Почти бесконечное число широких и узких вертикальных линий, которые были темнее, чем остальное цветное изображение”. Удивленный этим открытием – некоторые линии казались абсолютно черными, – он убедился, что это не оптическая иллюзия, а “провалы” в солнечном спектре, указывающие на отсутствие определенных химических элементов в самом Солнце. Поскольку линии двух разных элементов никогда не совпадают, он смог исследовать отдельные спектры и таким образом идентифицировать элементы.
В 1854 году американец Дэвид Алтер довел эту мысль до логического завершения. Он предположил, что каждый элемент имеет собственную картину цветных линий, уникальную “подпись”. Историк науки Стюарт Кларк объясняет важность этого открытия: “Если бы астрономы знали, какие испарения какие линии спектра производят, они бы получили невероятный инструмент – способность определять химический состав небесных тел” [399] . Через несколько лет Густав Кирхгоф и Роберт Бунзен (навсегда прославившийся бунзеновой горелкой – не его изобретением, но названным в его честь) [400] объединили призму и телескоп в новый прибор, названный ими спектроскопом. Однажды по случайному капризу они направили его на пожар в соседнем Мангейме и обнаружили в огне присутствие бария и стронция. Но если они могли анализировать состав ближайшего пожара, почему нельзя было проанализировать солнечную поверхность? Еще несколько экспериментов, и они это сделали. Они предположили, что черные линии Фраунгофера происходят от поглощения отдельных волн солнечной атмосферой, а поверхность Солнца состоит из раскаленной жидкости, изучение которой позволит узнать ее состав [401] . Они добились того, что Конт считал невозможным, – исследовали химический состав объектов, не отщипнув у них ни кусочка для анализа [402] .
399
Stuart Clark, The Sun Kings. Princeton, N. J.: Princeton University Press, 2007. Р. 94.
400
Бунзен был одним из величайших экспериментаторов. Еще в молодости он работал с образцом цианида какодила, который взорвался и, разбив защитную маску, повредил правый глаз ученого, едва не убив его самого. Это не смогло остановить Бунзена, и к 1861 году он уже выделил в составе Солнца натрий, кальций, магний, железо, хром, никель, барий, медь и цинк. Он говорил, что у него никогда не было времени на женитьбу, хотя, может быть, его статус холостяка легче объяснить неприятным запахом химикатов, постоянно сопровождавшим Бунзена. Жена одного из коллег ученого говорила: “Бунзена надо сперва вымыть, а потом я бы его расцеловала, он такой очаровательный”.
401
См.: Duncan Steel, Marking Time. Р. 145–50. См. также: Mick O’Hare, ed., Why Don’t Penguins’ Feet Freeze? And 114 Other Questions. London: Profile, 2006. Р. 154–55.
402
Clark, Sun Kings. Р. 96.
Назовите это “Астрономия за пределами видимого спектра”
В то же время, когда Кирхгоф и Бунзен были заняты развитием идей Фраунгофера, Джон Тиндаль (1820–1839), еще одна крупная фигура физики XIX века, обнаружил, что, когда луч проходит через чистую жидкость, содержащую взвесь маленьких частичек, короткие синие волны рассеиваются сильнее, чем длинные красные: чистое безоблачное дневное небо выглядит голубым потому, что частицы воздуха рассеивают синий свет сильнее, чем красный [403] .
403
Возможно, это и не совпадение, что наше зрение видит в небе чистый оттенок: мы эволюционировали в контексте нашей окружающей среды, и способность различать естественные цвета, очевидно, является одним из преимуществ в борьбе за выживание. Вместе с тем “синева” оставалась без специального внимания вплоть до самых недавних времен: огромное число упоминаний неба в Ригведе, греческом эпосе, Библии обходится без всякого называния цвета (см.: Richard M. Bucke, Cosmic Consciousness. Secaucus, N. J.: University Books, 1961, цит. в: Peter Matthiessen, The Snow Leopard. N. Y.: Viking, 1978. Р. 98). “Физики обнаружили, что рассеяние света молекулами воздуха порождает оттенок и интенсивность небесной синевы, а рассеяние частицами крупнее молекул устраняет цвет, и мы наблюдаем молочно-белое небо” (Elizabeth Wood, Science for the Airplane Passenger. Boston: Houghton Mifflin, 1968. Р. 60). Свет в морской воде становится синим, потому что вода поглощает длинные волны на глубине до 65 футов; если порезаться на определенной глубине, кровь не будет выглядеть красной (Encyclopedia Britannica, 10th edition, Meteorology. Р. 278–79).
Солнце превосходит по яркости 85 % звезд Млечного Пути (большинство из которых красные карлики), но самый яркий постоянный свет на планете вовсе не от Солнца, а от “Небесного столба” в казино “Люксор” в Лас-Вегасе: он направлен прямо в небо и питается от тридцати девяти ксеноновых ламп по 70 тыс. ватт каждая (и размером примерно со стиральную машину). Инженер комплекса объяснял, что каждую ночь перед включением главного прожектора тридцать секунд мигают специальные предупреждающие огни: “Мы не хотим застать врасплох какого-нибудь пилота” [404] .
404
National Geographic. 2001. Октябрь. Р. 33. У Лас-Вегаса и Солнца есть общее необычное свойство – изобилие неонового свечения. В 2005 году ученые обнаружили, что этот элемент, пятый по распространенности во вселенной, содержится в Солнце в троекратном относительно предыдущих оценок количестве (Natural History. Октябрь. 2005. Р. 11). Лас-Вегас, вероятно, единственное место на планете, где не рады свету и времени. “Поглощенность игрой заставляет пренебрегать такими бренностями, как лунные и солнечные циклы, – пишет Энтони Холден в классической книге о покере Big Deal. – Дневной свет в Вегасе – это настойчивый и бесцеремонный раздражитель, задерживающий появление неонового ночного света – более яркого, более красивого и гораздо более увлекательного. Ни в одном казино Вегаса вы не встретите часов – еще одна уловка менеджмента, нацеленная на ваш скорейший отрыв от реальности. Единственные часы, которым вы можете следовать в Блестящем Ущелье, – это часы вашего собственного тела… По необъяснимым причинам покеру присуща темнота. Я имею в виду, что довольно странно играть в покер при дневном свете” (Anthony Holden, Big Deal. London: Abacus, 2002. Р. 49, 120). В дебютной книге Чарльза Бока Beautiful Children. N. Y.: Random House, 2008 Лас-Вегас предстает так: “Неон. Галоген. Тягучий жидкий свет. Тысячи и миллионы ватт изливаются через буквы, изогнутые курсивом и полукурсивом, наполняя их и опустошая, а потом начиная все заново. Электрические волны излучаются поп-артовыми фасадами,
Но солнечный свет имеет свою мощь; на протяжении веков солдаты учились использовать эту мощь и, наоборот, защищаться от нее. Пока военные действия еще предусматривали какое-то взаимное уважение, солдаты ставили отражающие предметы рядом с ранеными, чтобы противник не стрелял. Но чаще, конечно, солнечный свет использовался в наступлении. В 1805 году во время битвы при Аустерлице Наполеон приказал своим войскам покинуть главенствующую позицию на вершине небольшого холма, уступив поле объединенной австро-русской армии. На следующее утро французские батальоны были удачно скрыты туманом, а противник красовался в ярком утреннем свете прекрасной мишенью. Семью годами позже на поле битвы у Бородина Наполеон сделал намек победителя на “солнце Аустерлица”. Он приказал кавалеристам надеть белые чулки поверх шлемов, иначе солнечные отблески позволили бы артиллерии противника найти цель на приличной дистанции [405] .
405
См.: Christopher Hibbert, The Great Mutiny: India, 1857. London: Penguin, 1980. Р. 147; Bernard Cornwell, Sharpe’s Rifles: Richard Sharpe and the French Invasion of Galicia, January 1809. London: Penguin, 1989. Р. 86.
Отраженный свет был реальной опасностью на поле боя, особенно в дни цветных мундиров. А потом началось внедрение и развитие подзорных труб и биноклей, а также повышение дальнобойности, точности и убойной силы оружия. Э. Несбит в одном из своих романов описывает разговор детей с артиллеристами, отправляющимися на бурскую войну. Дружелюбный командир батареи рассказывает, что с появлением винтовки любая дополнительная видимость – это смертельный риск: “Пушки будут раскрашивать в цвет грязи, да и люди тоже будут одеты в такие цвета” [406] . Термин “цвет грязи” был заменен словом “хаки” (со значением “грязный” на языке хинди), которое стало синонимом полной потери войной всякого подобия гламура. Известный католический поэт Шарль Пеги был убит прямым выстрелом в голову в битве при Марне (сентябрь 1914-го), когда достал полевой бинокль для осмотра позиций противника. На протяжении всей войны французы продолжали носить свои цвета – синие куртки и красные штаны, идеальные мишени для вражеских пулеметчиков. Но эта война стала поворотным пунктом: к 1914 году Британия уже переодела свои войска в хаки, вскоре за ней последовали и остальные.
406
Edith Nesbit, The Wouldbegoods. London: Puffin, 1996. Гл. 3. Bill’s Tombstone.
Солнечный свет может обнаруживать, но может и скрывать. В воздушном бою пилоты стараются занять такую позицию, чтобы солнце слепило противника [407] . Тот же принцип применим на море: 1 ноября 1914 года у берегов центрального Чили эскадра Королевского военно-морского флота из четырех кораблей под командованием контр-адмирала Крэддока навязала бой восьми немецким кораблям, находившимся под командованием его друга вице-адмирала фон Шпрее. Каждый маневрировал таким образом, чтобы полуденное солнце било в глаза противника – серьезная помеха в дорадарную эпоху, когда от действий наводчика и корректировщика зависело очень многое. Военный историк описывает произошедшее: “Крэддок попытался быстро начать огневую дуэль, пока солнце стояло за ним и слепило германских артиллеристов, но фон Шпрее, обладая более быстрыми кораблями, держался вне зоны поражения британских пушек и оттягивал бой до тех пор, пока солнце не село” [408] .
407
См.: Air Vice Marshal J. E. Johnson, The Story of Air Fighting. London: Chatto, 1964. Р. 24–25.
408
См.: Geoffrey Bennett, Coronel and the Falklands. Edinburgh: Birlinn, 2000. Р. 13, 28.
“Мы оказались силуэтами на фоне закатного неба, – вспоминал офицер одного из выживших кораблей, – чистый горизонт позади показывал всплески от падающих снарядов, в то время как корабли противника виделись смазанными длинными черными пятнами, еле различимыми на фоне сгущавшейся темноты”. Немцы атаковали. В этом первом (с 1812 года) британском поражении на море потери составили 1654 человека. С немецкой стороны было ранено три моряка [409] .
Солнце вмешивается и в спорт. На автогонках NASCAR при жарком солнце лучше происходит сцепление покрышек с почвой. Напротив, в американском футболе и бейсболе дешевые зрительские места, выцветшие на солнце, очень часто упоминаются в качестве причины, помешавшей игроку поймать мяч [410] . И не только поймать. Однажды Харди, мировая величина в теории чисел и любитель крикета, оказался на главном крикетном стадионе Lord’s. Там он стал свидетелем того, как игрок с битой был ослеплен солнечным зайчиком из неизвестного источника. В конечном итоге источник был установлен – им оказался “большой нагрудный крест, покоившийся на животе у внушительных размеров священнослужителя. Судья вежливо настоял на том, чтобы крест был снят”, к удовольствию антиклерикала Харди [411] .
409
Солнечные лучи могут собирать жатву и в мирное время. Молодой Боб Дилан разбил свой мотоцикл Triumph 500 на вершине холма неподалеку от Вудстока. Он рассказывал драматургу Сэму Шепарду, что “ехал прямо на солнце и посмотрел на него, хотя мне еще в детстве говорили никогда не смотреть прямо на солнце, потому что ослепнешь”. В августе 1947-го писатель Джон Дос Пассос ехал с женой на автомобиле через штат Коннектикут и в результате такой же временной слепоты столкнулся с припаркованным на обочине грузовиком. Дос Пассос ослеп на правый глаз и потерял жену (этот трагический эпизод позднее превратился в художественное произведение; Sam Shepard, A Short Life of Trouble, первоначальная публикация в Esquire, 1987, перепечатано в Jonathan Cott, ed., Bob Dylan: The Essential Interviews. N. Y.: Wenner Books, 2006. Р. 365; John Dos Passos, The Fourteenth Chronicle: Letters and Diaries of John Dos Passos, ed. Townsend Ludington. Boston: Gambit, 1973. Р. 567.
410
По поводу воздействия тени и света на бейсбол в Соединенных Штатах см.: John Branch, Postseason’s Afternoon Start Times Put Shadows in Play, The New York Times. 2009. 7 октября. B17.
411
C. P. Snow, Variety of Men. N. Y.: Scribner’s, 1967. Р. 22.
Солнечное вмешательство бывает и оправданием неправильных решений, я сам стал жертвой этого. В 1994 году чемпионат Содружества по фехтованию проводился в большом шале на горном курорте в 75 милях от Ванкувера. Это было потрясающее место, покрытые снегом горы дополняли белоснежную форму фехтовальщиков. Я входил в команду Северной Ирландии. К вечеру в сабельной секции оставалось восемь участников. Выходя на бой с канадским противником, я знал, что победитель получает как минимум бронзовую медаль. Схватка шла с переменным успехом, мы дошли уже до четырнадцати касаний, оставалось одно решающее. Противник атаковал, я парировал и сделал выпад. Поскольку он не защитился, а перешел в новую атаку, я понял, что удар был мой. Но я не учел судью. В международных соревнованиях национальность судьи не всегда принимается в расчет, а наш оказался канадцем. Он сказал, что не может присудить удар, поскольку из-за солнца невозможно было увидеть, парировал ли я должным образом первый выпад. Поскольку солнце садилось за его спиной, а освещение в зале было хорошее, это решение было сложно принять, многие мои соратники по команде не сдержали громкого негодования. В итоге был назначен новый раунд, и на этот раз мой оппонент сделал удачный выпад и выиграл схватку, а в конце и золото.