8.70
ЕжемесячныйпопулярныйестественнонаучныйжурналАкадемии наук СССРОснован в 1912 годуИздательство
«Наука »
Москва1РИРОДЭ
Редакционная коллегия:Главный редактор
академииН. Г. БАСОВЗам. главного редактора
академикБ. Л. АСТАУРОВ
Доктор биологических наук
А. Г. БАННИКОВ
АкадемикА. И. БЕРГАкадемикA.	П. ВИНОГРАДОВ
Член-корреспондент АН СССР
Б. Н. ДЕЛОНЕАкадемик	|л. А. ЗЕННЕВИч!Доктор физико-математических наукС. П. КАПИЦААкадемикБ. М. КЕДРОВАкадемикИ. К. КИКОИНЧлен-корреспондент АН СССРB.	Л. КРЕТОВИЧДоктор физико-математических наукБ. В. КУКАРКИНДоктор философских наукГ. А. КУРСАНОВДоктор географических наукК. К. МАРКОВДоктор философских наукН. Ф. ОВЧИННИКОВАкадемикВ. В. ПАРИНОтветственный секретарьВ. М. ПОЛЫНИНЗам. главного редакторадоктор геолого-минералогических наукЮ. М. ПУЩАРОВСКИЙДоктор геолого-минералогических наукМ. А. ФАВОРСКАЯЗам. главного редакторакандидат технических наукА. С. ФЕДОРОВДоктор биологических наукК. К. ФЛЕРОВДоктор биологических наукA.	Н. ФОРМОЗОВ ^АкадемикГ. М. ФРАНКЧлен-корреспондент АН СССРB.	Е. ХАИН
АкадемикН. В. ЦИЦИНДоктор географических наук
Л. А. ЧУБУКОВКандидат физико-математических наук
Н. В. ШЕБАЛИН
Доктор биологических наук
А. В. ЯБЛОКОВОформление П. Г. АБЕЛИНА
Художественный редактор Д. И. СКЛЯР
Корректоры Ю. И. ГЛАЗУНОВА,С.	М, КРИСТЬЯНПОЛЕРАдрес редакции: Москва, Ж-127,ул. Осипенко, 52, тел. 231-76-80; 231-71-60.Подписано к печати 17/VII 1970 г. Т-10093Формат бумаги 84Х 1061/i«. Печ. л. 8 + 2 вклУч.-изд. лист. 17,0. Бум. л. 4Тираж 40 000 экз. Зак. 6542-я типография издательства «Наука»Москва Г-99, Шубинский пер., 10.8В номере1970Биосфера и человек. Н. В. Ти¬
мофеев-Ресовский.С электронно-оптическим пре¬
образователем — в мир сверх¬
коротких времен. Е. К. Завой-
ский, М. М. Бутслов, С. Д. Фан-
ченкоБудет ли нефть на Чукотке?
Ю. К. Бурлин, Д. И. Агапи¬
тов, И. Е. Драбкин
Охрана биосферы от вредных
химических веществ. С. Д. За-
угольников, М. М. Кочанов
Верхняя мантия Земли и рудо-
образование. В. А. Вахрушев
Лазерное телекино. О. В. Бог-
данкевич, В. А. Гончаров,А.	Н. ДрохановГегель. К 200-летию со дня
рождения
Гегелевская диалектика и тео¬
рия познания. Г. А. Курсанов
Природа в философии Гегеля.3.	Н. Мелещенко
В поисках предельной глубины
погружения. Р. Брауэр
По поводу эксперимента «Фи¬
залис». Г. Л. Зальцман
Подвижность костей черепа: в
чем ее биологический смысл?Н.	Н. Иорданский
Поиски жизни на Луне. С. Пон-
намперумаНАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯРадиоинтерферометрия	сосверхвысоким разрешением.Л. И. Матвеенко
Смешанное состояние сверх¬
проводников. И. Л. ЛандауОтношение пчел к звукам и
вибрации. Е. К. Еськов
Сейсмическая активность в Ан¬
тарктиде. Б. И. Силкин
С какой скоростью отступает
обрыв Южного берега Крыма?
Е. С. ШтенгеловДИСКУССИИЭтногенез и этносфераВзаимодействие системы
«человек — природа». Б. Н.
Семевский1024V 28Этнос и природная среда.
О. А. Дроздов
Пассионарность и ланд¬
шафт. В. Н. КуреннойЭКСПЕДИЦИИОт Южной Георгии до Святой
Елены. Д. В. Богданов21	ОЧЕРКИНападение морских звезд.Г. ПизиИСТОРИЯ НАУКИГабриель Ламе в России.Ю. М. Гайдук, И. А. НаумовСЪЕЗДЫ И КОНФЕРЕНЦИИКонтролируемая среда — для
освоения пустынь. В. А. Ковда,В.	Н. КунинЗАМЕТКИ, НАБЛЮДЕНИЯУточнение величины солнечной
постоянной. Л. Н. Стрижевский
Майны в Москве. Н. В. Мур-
кинаИсчезнувшее озеро в Цен¬
тральной Якутии. Н. А. Гвоз¬
децкийНОВОСТИ НАУКИ
Памяти Л. А. Зенкевича
КНИГИСовременное состояние ней¬
тронной физики. В. А. Кузь¬
минИсчезающий мир. В. Л. Рашек,
Ю. Ф. Мамаев70 Ученый беседует о мауке.3238434754566166687273Д. А. Франк-Каменецкий74Воспитывать друга природы.
Г. В. Короткевич
НОВЫЕ КНИГИ
ПРИРОДА —ДОМА
РЕДАКЦИОННАЯ ПОЧТА
КАЛЕНДАРЬ ПРИРОДЫ
В КОНЦЕ НОМЕРАФилософские сказки. Г. А. Со¬
колик7576788285889494V 9_59610710811С111112
112
115
11£
125127На первой странице обложки: Излучение по¬
лупроводникового лазера с электронным воз¬
буждением на арсено-фосфиде галлия (длина
волны 6250 А). Расходящиеся лучи образова¬
лись при рефракции мощного светового пуч¬
ка на окне вакуумной камеры. См. статью
О. 8. Богданкевича, В. А. Гончарова и А. Н.
Дроханова «Лазерное телекино», стр. 32.
Фото В. А. Гончарова.На второй странице обложки: Иероглифовый
питон Python sebae заглатывает дикую свинью.
Нижняя челюсть змеи подведена под теложертвы. См. статью Н. Н. Иорданского «Под*
вижность костей черепа: в чем ее биологи¬
ческий смысл?», стр. 56.На четвертой странице об ложки; Хищная мор¬
ская звезда «терновый венец», нашествие
которой угрожает гибелью Большому барь*
ерному рифу. См. статью Г. Пиэи «Нападе¬
ние морских звезд», стр. 62.Пр^перепечатке ссылка на журнал
2 Общая бногеоценологияБиосфера и человекПрофессор Н. В. Тимофеев-РесовскийНиколай Владимирович Тимофе¬
ев-Ресовский, доктор биологи¬
ческих наук, работает в Институте
медико-биологических	проблемМинистерства	здравоохраненияСССР. Его перу принадлежит бо¬
лее 250 научных работ в области
популяционной и радиационной
генетики, феногенетики, биофи¬
зики, теории эволюции и экспери¬
ментальной биогеоценологии.Член Президиума Всесоюзного об¬
щества генетиков и селекционеров
им. Н. И. Вавилова, действительный
и почетный член ряда зарубежных
научных обществ. Академии «Лео-
полъдина» (ГДР), удостоен междуна¬
родных премий и медалей — Дарвин¬
ской (ГДР, 1959), Менделевской
(ЧССР, 1965), Кимберовской (США,
1966).(Подробнее о нем см. «Природа», 1967,
Л} 6, стр. 113).Задача настоящей статьи — крат¬
кое и неизбежно конспективное из¬
ложение той проблемы, которая, по
моему мнению и по мнению многих
современных ученых, является «про¬
блемой № 1» современного естест¬
вознания и естествознания ближай¬
шего предвидимого будущего. Это
проблема взаимоотношения числен¬
но растущего и приумножающего
свою	промышленно-техническуюмощь человечества с биосферой на¬
шей планеты, частью которой само
человечество является и с которой
человечеству предстоит наладить ра¬
циональные, разумные взаимоотно¬
шения. Без таких рациональных взаи¬
моотношений человечеству может
угрожать уже в предвидимом буду¬
щем очень много неприятностей.Сперва напомню некоторые пред¬
посылки, из которых приходится ис¬
ходить, определяя вышесказанное
как «проблему № 1». Мы сейчас пе¬
реживаем время, которое некото¬
рые демографы и экономисты назы¬
вают временем «демографического
взрыва»: ускорение прироста чис¬
ленности людей на Земле. Сейчас
нас около 4 млрд, по расчетам де¬
мографов к 2000 г. будет около 7—7,5	млрд; некоторые демографы да¬
же считают возможным предсказы¬
вать, что через 100 лет людей на
Земле будет больше 20 млрд. По¬
следние предсказания, видимо, ме¬
нее точны, но, во всяком случае, мы
вправе утверждать, что современ-Настоящая статья написана на осно¬
ве выступления на Общем собрании
Московского общества испытателей
природы в феврале 1970 года по
случаю организации в обществе сек¬
ции биогеоценологии.ный демографический взрыв будет
иметь некоторую инерцию и какого-
нибудь резкого снижения темпов
прироста численности людей на Зем¬
ле в ближайшее время ожидать не
приходится. 100 лет — это три чело¬
веческих поколения. Следовательно,
такая очень высокая численность лю¬
дей на Земле ожидается к тому вре¬
мени, когда Землю будут населять
внуки и правнуки современных лю¬
дей. Значит, это не какое-то туман¬
ное и отдаленное, а действительно
предвидимое будущее.Экономисты и различные специа¬
листы в соответствующих областях
считают, что если люди будут хозяй¬
ствовать на Земле вполне рацио¬
нально и организованно — пример¬
но так, как они хозяйствуют сейчас
(и на тех научных основах, на кото¬
рых ведется эксплуатация всех по¬
лезных ископаемых, всех сил приро¬
ды и в особенности живых сил био¬
сферы Земли), Земля сможет про¬
кормить и ублагоустроить примерно
от 10 до 15 млрд людей. Из этого
следует, что через три поколения
значительной части людей — если
люди чего-то существенного не
предпримут,—будет «нечего делать»
на Земле. Тут и возникает эта «про¬
блема № 1». Очень часто, к сожале¬
нию, современные люди думают,
что живая пленка Земли — биосфе¬
ра нашей планеты — является лишь
основой питания людей, что она по¬
ставляет углеводы, белки и жиры,
которые к тому же во все большем
масштабе мы сможем производить
как-то синтетически («благодаря раз¬
витию химии лет через 50 мы, вмес¬
то того, чтобы завтракать, обедать и
ужинать, будем, дескать, глотать пи-
Общая биогеоценология 3люли»). Надо сказать, что это до¬
вольно наивная утопия, и такого не
будет. Биосфера, это, конечно, не
просто «фабрика пищи» для людей.Широко известно замечательное
общее учение о биосфере Владими¬
ра Ивановича Вернадского. В. И.
Вернадский совершенно ясно пока¬
зал, что значит в жизни всей нашей
планеты биосфера. Благодаря био¬
сфере Земля—живая планета, а не
мертвая.Основное значение биосферы за¬
ключается не в снабжении человече¬
ства пищей, а в поддержании пла¬
нетарного равновесия на лике Зем¬
ли. Нормальная биогеохимическая
работа биосферы поддерживает
равновесное состояние газового со¬
става атмосферы и — в основном —
поддерживает нормальный состав
природных вод (природные воды —
это не НгО, а более или менее слож¬
ный набор различных растворов).
Следовательно, благополучное со¬
стояние биосферы Земли определя¬
ет не только пищевое богатство лю¬
дей, но и нормальное равновесное
состояние всего лика Земли, вклю¬
чая человечество. Можно сказать,
что если люди загубят биосферу
Земли, то им не только нечего бу¬
дет есть, им нечем будет дышать и
нечего будет пить. Что это не про¬
стые слова, а животрепещущие про¬
блемы, все мы, современные люди,
уже знаем. Мы знаем, как сильно
мы портим атмосферу, мы знаем,
что на больших площадях Земли на¬
чинается водный голод, не хватает
чистой воды.Пока, казалось бы, нет основания
тревожиться всерьез, но демографи¬
ческие прогнозы показывают, что в
ближайшее время численность лю¬
дей будет расти, а вместе с этим
будет неизбежно расти и промыш¬
ленно-техническая мощь людей. Сле¬
довательно, по выражению В. И. Вер¬
надского, человечество будет ста¬
новиться все более и более мощным
«геологическим фактором». И вот
обо всем этом приходится очень
серьезно задуматься уже нашему
поколению. Людям нужно так по¬
строить свои взаимоотношения с
биосферой, чтобы не только сохра¬
нить ее нормальную работоспособ¬
ность, но и повысить ее производи-сжигание промышленностью и
транспортом ископаемой органики
Б-109атмосфера 2800-10“
океан 130000*10®т//tvпоглощение при
фотосинтезе 60-109выделение при	Qдыхании	Р0-100,1 * 109 выветривание
горных пород
0,1*10® вынос вулканами
горячими источниками и’
т.д.Рис. 1. Сдвиг человеком естественного кругооборота углекислоты
На схеме показана количественные оценки (по Plass, 1956) влияния раз¬
личных факторов на содержание и атмосфере углекислоты. Цифры у стре¬
лок относя! ся к количеству СО^ в т за год.Поступление в атмосферу углекислоты во время дыхания живых организ¬
мов полностью компенсируется поглощением углекислоты в ходе фотосин¬
теза. Вынос в атмосферу углекислоты в результате вулканической дея¬
тельности полностью компенсируется ее поглощением при выветривании
горных пород. Таким образом, основные природные процессы, влияющие
на количество содержащегося в атмосфере углекислого газа, в общей
сложности не изменяют этого количества. В противоположность природ¬
ным процессам, антропогенные не компенсируют друг друга, так как, с
одной стороны, промышленность поставляет углекислоту, связанную ра¬
стениями в минувшие геологические эпохи, а с другой — при вырубке ле¬
сов и окультуривании земель сокращаются фотосинтезирующие площади,
поглощающие углекислоту.
\ Общая биогеоцеполоптлРис. 2. Рост годового потребления
кислорода на сжигание топлива (по
В. П. Иульфсопу, 1969).Нередко высказывается беспокой¬
ство по поводу возможного исчер¬
пания мировых запасов органиче¬
ского топлива. Сверх того, есть ос¬
нования беспокоиться, что даже
имеющиеся запасы не смогут быть
испол ь.'.онаны пол постыо, так как
по некоторым оценкам существую¬
щего в атмосфере свободного кис¬
лорода не хватит для сжигания
всего минерального топлива. К то¬
му же нельзя использовать весь
атмосферный кислород, так как фи¬
зиологические потребности человека
допускают снижение концентрации
кислорода в атмосфере не более чем
на 1%. т. е. потребление не более
1123 части всего кислорода.В настоящее время количество по¬
требляемого	промышленностью
кислорода не превышает 10% от
вырабатываемого растениями при
фотосинтезе, и основному капита¬
лу — запасам кислорода атмосфе¬
ры — нет out угимой угрозы. Одна¬
ко кол и ч ест он сжигпемогп топлива,
а значит. потребляемого кислорода,
сод от года, растет, и при сущест¬
вующей скорости роста через 80
лет сжигаться будет почти столько
.же кислорода, сколько продуциру¬
ет фотосинтез. Это значит, что
дальнейший рпст промышленно¬
сти уже ощутимо снизит концент¬
рацию кислорода в атмосфере и
станет реальностью ряд крупных
проблем.тельность и продуктивность полез¬
ной человеку продукции.После таких, несколько пессимис¬
тических, на первый взгляд, предпо¬
сылок и прогнозов, я постараюсь в
очень краткой форме показать, что,
теоретически рассуждая, если люди
действительно «возьмутся за ум» и
поймут, что взаимоотношение чело¬
вечества и биосферы это действи¬
тельно «проблема N2 1», то сделать
можно очень много. Положение во¬
все не трагично, и наша Земля мо¬
жет прокормить, наверное, не 20
млрд людей, а много больше.Чтобы кратко рассмотреть эту
проблему, начнем с самой общей
схемы биосферы. Открытая системе:
энергия поступает в нее извне в виде
солнечной энергии (другими источ¬
никами космической энергии, кро¬
ме солнечной, пока, по крайней ме¬
ре, по нашим представлениям,—
можно количественно пренебречь).
В биосфере эта энергия использует¬
ся живыми организмами. Растения-
фотосинтетики, микроорганизмы-хе-
мосинтетики превращают эту сол¬
нечную энергию с помощью своих
систем и ряда веществ в органику.
В этом заключается замечательная
сторона жизни планеты Земля.Биосферу можно назвать фабри¬
кой макромолекул. Мелкомолеку¬
лярный материал превращается в
крупномолекулярный в знаменитом
большом веществен но-энергетиче.
ском круговороте. Этот круговорот
не замкнутый: из него есть выход.
Часть веществ и энергии из этого ги¬
гантского биологического кругово¬
рота биосферы выходит, образно
говоря, «в геологию». Значительная
часть осадочных горных пород, —
иногда на 100%, иногда в меньшей
степени — обязаны жизнедеятельно¬
сти организмов. Кроме того, проис¬
ходит отложение органики в почвах,
микрофлора почв минерализует эту
органику, часть этих уже относитель¬
но простых солей поступает обратно
в гигантский биологический кругово¬
рот, а часть уходит в растворы и с
растворами (почвенными, подпоч¬
венными, грунтовыми водами) ухо¬
дит к базису эрозии — в Океан.
Следовательно, биосфера Земли —
это гигантская открытая система, со
своим входом и своим выходом.Рассмотрим, что же можем мы, лю¬
ди, проделать с этой системой био¬
сферы, чтобы не портить ее, а повы¬
шать ее производительность. Начнем
с краткого, совершенно общего оп¬
ределения. Мы сейчас примерно
знаем общую биомассу нашей пла¬
неты. В. И. Вернадский ее определил
как 1014 т, сейчас считают — 10,э т.
Много это или мало? Все зависит от
точки зрения. По сравнению с мас¬
сой планеты — мало. Но, с другой
стороны,— это с трудом вообрази¬
мое конкретно количество живого
вещества. Однако нас должна инте¬
ресовать не биомасса сама по себе,
а биологическая производительность
Земли. Все на нашей планете в ко¬
нечном счете конечно: запасы по¬
лезных ископаемых можно когда-то
(одни скоро, другие не скоро) исто¬
щить, все неживое можно рассеять.
Лишь живое вещество характеризу¬
ется тем, что живые организмы жи¬
вут, растут, плодятся и умирают. Это
вечное движение, смена жизни и
смерти. Теоретически в биосфере
Земли мы имеем некий вечный ка¬
питал, вечно дающий проценты в ви¬
де биологической производительно¬
сти.Общее понятие о биологической
производительности очень просто и
понятно каждому: наша сельскохо¬
зяйственная деятельность сводится к
тому, что мы собираем урожай. Мы
сеем на гектаре 2,5—3 ц пшеницы и
собираем с него 10—20 ц. Вот это и
есть производительность, нас инте
ресующая. Совершенно ясно: если
мы выведем какую-то пшеницу, ко¬
торая в наших условиях будет да¬
вать не одно, а два поколения за
сезон, биологическая производи¬
тельность удвоится. Отсюда видно,
что в понятие «биологическая про¬
изводительность» входит среднее
время, необходимое для завершения
биологического цикла теми или ины¬
ми живыми организмами. Чтобы оп¬
ределить биологическую произво¬
дительность нашей Земли, недоста¬
точно знать биомассу, нужно знать,
гак сказать, еще «среднюю обора¬
чиваемость оборотных средств», т. г.
среднюю длительность биологиче¬
ских циклов. Скорости биологиче¬
ских циклов в живой природе, как
известно, варьируют в очень широ-
Общал бнопчщопологш! 5Рис. 3. Подземный мир не менее богат
жизныо, че.и надземный; биомасса
дождевых червей на 1 га почвы
может превосходить биомассу лю¬
дей при западноевропейской плот¬
ности населения (50—500 человек
на 1 км2), а 1 га лесной почвы мо¬
жет содержать столько нематод,
сколько людей на всем земном ша¬
ре. Роль почвенной фауны в био¬
геоценозе огромна. Во-первых, она
непосредственно участвует в обра¬
зовании	почвы— структурного
элемента биогеоценоза и арены
многих биогеохимических процес¬
сов. Например, на 1 га дождевые
черви (при умеренной плотности
30 тыс/га) за год обрабатывают,
пропуская через пищеваритель¬
ный тракт, 25 т почвы. Во-вторых,
почвенные животные обеспечивав
ют исходным материалом микроор-
ганизмы, благодаря которым осу
ществляется кругооборот азота и
завершается кругооборот углерода
Например, клещи-орибатиды гото.
вят доступный микроорганизмам
субстрат, размельчая лиственный
опад, который в отсутствие этих
членистоногих разлагается в 3—6 pa.i
медленнее. Несмотря на то что вы-
."в.п-но большое значение почвенной
7',ауны, она плохо изучена даже в
смысле инвентаризации, и поэтому
для выявления всех участников био-
геоценотических процессов, а также
сравнительного значения для этих
процессов различных групп живот¬
ных необходима большая учебная
и описательная работа зоологов.На рис.З показаны некоторые обыч¬
ные представители беспозвоноч¬
ных почвы: а — губоногая хищная
многоножка — костянка; б — ли¬
чинка пластинчатоусого жука;
в — губоногая хищная многонож¬
ка — геофил; г — жгутиконосец;
д — раковинная амеба; е — амеба;
ж — инфузория; з — хищная ли¬
чинка жука-жужелицы; и — мок¬
рица; к — почвенный клещ; л — но-
гохвостка (коллембола); м — мок¬
риц, а; н — дву парноногая .много¬
ножка. (По Д. А. Криволуцкому,
1969).Таблица 1Численность и биомасса представителей различных групп животных биоце¬
ноза почвы (по Д. А. Криволуцкому, 1969).Группа животныхЧисло экз. пол м; iiuncpxiiociii
землиБиомассаПростейшиедо 20 млрд2-20 г/.\1"Коловраткидо 200 тыс.не нлученаНематодынеск. млп1 — 10 г/м3Эпхитреиды (группакольчатых червей)135 — 300 тыс.ОLO1Тихоходкидо 22 тыс. на 1 г сухого мхано изученаДождевые червидо 80040 — 120 г/л=Дпплоподгл (группамиогопожек)до 30010—100 L-/.15К :ещп панцирныеd лесу до 300 тыс.20 кг/гаНоюхиосткн, пли кол-лемоолы (отряд насе¬комых)от 10—50 тыс. до 230 тыс.до 5 — 6 1/ .12
6 Общая биогеоценологияотражаетсявидимыелучиотражается10%верхнии
/ эпидермиспогло- ^ттттттттт^	~г~>Р- 1	W 8б/‘/	1поглои(. на фотосинтезN (•-V'-) VJ(. у У2%-5% от п<
щенной энер
гиифотосинтези-
рующие клетки
>с хлоропласта-
мина испарение1 / -
95% - 98%
от поглощенной	б%энергиинижнииэпидермисустьицеРис. 4. Схема распределения падаю¬
щей на лист энергии света.Лишь незначительная часть энергии,
падающей на лист, используется в
фотосинтезе. Существенная часть
энергии отражается, некоторая часть
пропускается сквозь лист. Остальная
энергия поглощается, но даже из
поглощенной энергии только 2—5%
поступает на фотосинтез, а 95—98%
тратится на испарение воды. Па ри¬
сунке показан путь световой энергии
при благоприятном расположении
листа, когда отражается лишь 10%
видимого света. В данном случае на
фотосинтез остается лишь 1—3% по¬
ступающей к листу энергии
(А. А. Ничипорович, 1955).Таким образом, к. п. д. использова¬
ния солнечной энергии на образова¬
ние органических веществ склады¬
вается из к. п. д. самих процессов
фотосинтеза и эффективности про¬
хода энергии через лист к фотосин-
тетическому аппарату.Таблица 2Потребление углекислоты некоторы¬
ми растениями (мг СОг/дм"- час) при
световом }1асыщении (поЮ. Рабиновичу,
195-3)Limoniastrum feei1,3Oxalis acetosella1,6Sambucus nigra1,7Patasitas albus1,9Alisma plantago5,1Rubus idaeus6,5Betula pubescens9,8Bambusa phillostrachys20Bambusa auricoma38,7Tamus communis49,8Crepis montana60Capparis herbacea68,5Alchemilla alpina90Данные таблицы характеризуют
максимальную способность к фото¬
синтезу у растений в идеальных
световых условиях. Видно, что эта
способность у разных растений мо¬
жет отличаться на два порядка.
Даже виды одного и того же рода
могут вдвое различаться по этой
способности, например бамбуки.
Ясно, что изученность фотосинтеза
у одного растения не позволяет
точно судить о возможностях дру¬
гого, даже близко родственного ви¬
да. Это значит, что для отыскания
растений с высокой эффективно¬
стью фотосинтеза необходимо ис¬
черпывающее, а не выборочное,
изучение флоры.них пределах: от 20 мин. у некото¬
рых бактерий до 750 лет у Мамонто¬
ва дерева. Казалось бы, для того
чтобы в первом приближении, как
это сделано для общей биомассы
Земли, определить биологическую
производительность нашей планеты,
нужно просто разбить существую¬
щие миллионы видов живых орга¬
низмов на группы по скорости био¬
логических циклов. А затем раз¬
дельно для каждой такой группы
примерно высчитать биомассу вхо¬
дящих в эту группу видов.Это не сделано, и не сделано по
одной весьма существенной причи¬
не. Все мы знаем, что Карл Линней
в XVIII в. создал основы современ¬
ной систематики; систематика заня¬
лась инвентаризацией форм — ви¬
дов. Но до сих пор биологи,—
прельщаясь новинками и презирая
порой классические направления в
зоологии, ботанике и микробиоло¬
гии,— не дали себе труда хотя бы
«полуколичественно» инвентаризи¬
ровать свое живое окружение. А вы¬
ше я уже отметил, что для подсчета
в первом приближении биологиче¬
ской производительности нашей пла¬
неты такая инвентаризация — необ¬
ходимая вещь. Отсюда важный завет
от «проблемы № 1» всем имеющимдело с наукой; не презирать зооло¬
гию, ботанику и микробиологию,—
это честные и совершенно нужные
людям дисциплины. Только они, эти
дисциплины, через полуколичествен-
ную фаунистику и флористику дадут
основу для определения общей био¬
логической	производительности
Земли.Перед тем, как перейти к основ¬
ному— к рассмотрению вопроса,
как же мы, люди, можем выйти из
положения, не только не ухудшив, а
улучшив работу биосферы Земли,
необходимо напомнить одно очень
существенное обстоятельство. В ок¬
ружающем нас мире почти нет ве¬
щей в состоянии идеальных конти¬
нуумов '. Рассмотрим это положе¬
ние применительно к жизни. В. И.
Вернадский любил говорить о «всюд-
ности» жизни. Действительно, жизнь
характеризуется всюдностью: мы
сейчас уже знаем, что горные вер¬
шины, полярные ледяные области не
лишены жизни, и всюду, даже в этих
экстремальных условиях, жизнь ни¬
когда не представлена моноспеци-
фичными континуумами, состоящими
из одного вида, а всегда представ-1 От лат. continuum — непрерывное,
сплошное.
Общая биогеоцепологип ?лена биоценозами, сообществами.
Эти сообщества, населяющие кон¬
кретные пространства на лике Зем¬
ли, и суть биогеоценозы, впервые
определенные нашим выдающимся
соотечественником В. Н. Сукачевым.
Биогеоценозы являются всегда в оп¬
ределенной^ степени дискретными,
имеющими свои границы элемен¬
тарными хорологическими 1 подраз¬
делениями биосферы Земли. Одной
из главных характеристик биогеоце¬
нозов служит вектор стока, и поэто¬
му биогеоценозы являются элемен¬
тарными единицами биогеохимиче-
ской работы биосферы. Это всегда
нужно иметь в виду. Биогеоценозы
находятся вечно во взаимодействии
друг с другом и асе вместе они-то
и образуют гигантский биосферный
биологический круговорот.Биогеоценозы (и вся биосфера)
находятся в состоянии относительно
длительных динамических равнове¬
сий. Если бы не человек и не вызван¬
ные без участия человека какие-ли-
бо «аварии» в биосфере (пожары,
катастрофические наводнения, зем¬
летрясения), большинство ландшаф¬
тов (луга, болота, леса и т. д.) дол¬
го,— а с помощью в значительной
мере развитого В. Н. Сукачевым1 Хорологическими, т. е. пространст¬
венными.Рис. 5. Кривые поглощения волн
разной длины клетками некоторых
групп фотосинтезирующих орга¬
низмов.1 — Chlorella pyrenoidosa; 2 —
Chlorobium phaecobacteroides; 3 —
Chlorobium tluosulfafophilum; 4—
Chromatium okenii; 5 — Rhodo-
pseudomonas viridis.Известно несколько разновидно¬
стей хлорофилла, и каждая имеет
свою спектральную кривую погло¬
щения. Разные систематические
группы фотосинтезирующих ор¬
ганизмов имеют свои наборы раз¬
новидностей хлорофилла, а следо¬
вательно, свои спектральные кри¬
вые поглощения. На рисунке, взя¬
том из Н. G. Schlegel, 1969, показа¬
ны спектральные кривые поглоще¬
ния трех групп: зеленых водоро¬
слей (по пигментам близких выс¬
шим растениям), зеленых бакте¬
рий и пурпурных бактерий. Видно,
что максимумы поглощения в длин¬
новолновой части спектра не сов¬
падают.пыльцевого анализа мы знаем, что и
очень долго,— сохраняются при¬
мерно в том виде, в каком они на¬
ходятся и сейчас. Даже в Европе
есть леса почти десятитысячелетней
давности. А с другой стороны, мы
знаем, что даже простенький биоце¬
ноз какого-нибудь сухого сосняка
на песочке есть сообщество, состоя¬
щее из примерно 1000 видов живых
организмов.Эти сложнейшие сообщества на¬
ходятся в состоянии длительных ди¬
намических равновесий с «косны¬
ми», по выражению В. И. Вернад¬
ского, условиями существования.
Благодаря этому биосфера Земли и
работает так, как она работает, и
поддерживает равновесное состоя¬
ние и в других оболочках нашей
планеты, в частности, поддерживает
длительное равновесное состояние
газового состава атмосферы, раство¬
ров природных вод и т. д.Одной из первых научных проб¬
лем, которая может быть решена
еще до того, как мы произведем
полу количественную инвентаризацию
окружающей нас фауны и флоры,
должно быть математическое моде¬
лирование таких сложнейших равно¬
весных состояний в биогеоценозах,
а затем и каких-то равновесных со¬
стояний высшего порядка во взаимо¬От.иеченная особенность имеет
важный экологический смысл: сол¬
нечный свет, прошедший через
клетку организма одной системати¬
ческой группы и использованный
им в фотосинтезе, оказывается
пригодным для дальнейшего ис¬
пользования. Таким образом, ярус¬
ным устройством сообщества раз¬
личных фотосинтетиков можно
добиться биологической продук¬
тивности, большей, чем в случае
одновидовой популяции, т. е. до¬
биться использования энергии, по¬
глощенной хлоропластами (хро-
матофорами), с большим к. п. д.
Практически более важным пока
является другой путь увеличения
биопродуктивности:	устройствотакой структуры сообщества, чтобы
возможно меньшая площадь листь¬
ев находилась в условиях излиш¬
ней освещенности (и энергия не
пропадала бы попусту) и—в то
же время—возможно большая
площадь листьев находилась бы в
условиях светового насыщения.действии многих пространственно
соседствующих биогеоценозов. Это
интереснейшая проблема, изучение
ее только начинается, к ней привле¬
кается все большее и большее чис¬
ло математиков-энтузиастов, поло¬
жение которых тяжелое в том смыс¬
ле, что им приходится, будучи мате¬
матиками, т. е. людьми абстрактного
мышления («важно, чтобы корректно
выведены были формулы, а дальше
хоть трава не расти»), параллельно
знакомиться с тем, как трава растет,
т. е. знакомиться с тем биологиче¬
ским материалом, обработкой кото¬
рого они занимаются. Эта работа
уже началась, но не следует оболь¬
щаться: она еще не скоро закончит¬
ся. А результаты ее нужны будут
скоро.Теперь рассмотрим, что же можно
сделать с биосферой. Начнем со вхо¬
да, куда поступает солнечная энер¬
гия. Ясно, что используется жизнью
не вся солнечная энергия, а лишь
та ее часть, которая поглощается в
основном зеленым покровом Зем¬
ли — растениями-фотосинтетиками
(по принципу — непоглощенная энер¬
гия не работает). К счастью, разные
виды растений-фотосинтетиков обла¬
дают различным к.п.д. фотосинтеза.
И вот тут опять приходится отметить
наше презрение к «немодному» и
( >1)ЩЛНomoi чмщополопшРис. 6. Световые кривые фотосин¬
теза для огурцов (1). свеклы при
содержании СО2 в воздухе 0,13% и
0,03% (3 и 4) и кукурузы (2) (по
А. А. Ничипоровичу, 1963).Эффективность (фотосинтеза не
есть строго определенное для дан¬
ного вида растений число, но есть
величина. закономерно м,ен я юща-
яся в зависимости от интенсивно¬
сти падающего света и некоторых
других условий. например содер¬
жании Г.02 с воздухе. Вместе с тем
для разных растений эффектив}Ю-
сти фотосинтеза отличаются—в
данном примере эффективность
фотосинтеза огурцов выше эффек¬
тивности фотосинтеза свеклы при
любой освеи>енности. С ростом ос¬
вещенности интенсивность фото¬
синтеза растет лишь до определен¬
ного предела (наступает так назы¬
ваемое световое насыщение), после
чего как бы }■.>. нарастала интен¬
сивность света, фотосинтез не уве¬
личивается (на графике — гори¬
зонтальные части кривых). Так как
для большинства растений свето¬
вые кривые пока неизвестны. срав¬
нивать эффективности фотосинте¬
за можно по интенсивностям фото¬
синтеза при световом, насыщении
(см. табл. 2).Комментарий к иллюстрациям со¬
ставилС. А. Остроумовописательному в науке: физиологи
растений занимаются интересными
вещами, но, к сожалению, относи¬
тельно простая работа по определе¬
нию, хотя бы в первом приближении,
к.п.д. фотосинтеза у разных видов и
групп растений проделана в до
смешного малых масштабах. В бли¬
жайшем предвидимом будущем, по-
видимому, придется просто обязать
физиологов, наряду с интереснымиих делами, в каком-то размере про¬
делывать работу по определению
к.п.д. фотосинтеза у все большего
числа видов растений. Эта работа
важна потому, что эти к.п.д. сильно
и очень сильно различаются: мы
знаем на нескольких сотнях изучен¬
ных видов, что они могут отличаться
на порядок величин.Итак, из поступающей солнечной
энергии ниже десятка процентов
поглощается зеленым покровом, и
из этого количества солнечной энер¬
гии действительно «срабатывает» в
фотосинтезе опять-таки лишь неко¬
торая незначительная часть, порядка
10%. Отсюда следует очень важный
вывод: общая работа первичных
продуцентов прямо пропорциональ¬
на плотности зеленого покрова Зем¬
ли. И вот первое правило для нас
(если мы хотим жить в качестве
культурных цивилизованных людей
на Земле, а не варварами): нужно
не уменьшать, а всеми мерами уве¬
личивать среднюю плотность зеле¬
ного покрова Земли, потому что это
прямо пропорционально увеличива¬
ет первичную биологическую про¬
изводительность биосферы.Некоторые прикидочные подсчеты
позволяют предполагать, что при
использовании уже имеющихся про¬
мышленно-технических мощностей и
средств, можно примерно в два ра¬
за увеличить среднюю плотность зе¬
леного покрова Земли в широком
смысле этого слова. А двойное уве¬
личение биологической производи¬
тельности Земли — это то, что через
100 лет человечеству совершенно
необходимо.Рассмотрим большой биосферный
круговорот дальше. Люди сейчас со¬
вершают перевод все больших и
больших площадей биосферы иэ со¬
стояния природных ландшафтов и
биогеоценозов в состояние культур¬
ных (к сожалению, часто бескультур-
ных) ландшафтов и биогеоценозов.
Но на этом пути у человечества ог¬
ромные возможности. С помощью
того, что уже известно и что человек
по технической своей мощи уже мо¬
жет делать, можно сейчас рацио¬
нально перестраивать как природ¬
ные, так и в особенности культурные
биогеоценозы. При этом нужно ис¬
ходить иэ двух очень существенныхпредпосылок. Во-первых, надо исхо¬
дить из хотя бы приближенного зна¬
ния условий равновесия в сложных
сообществах. Эта перестройка не
должна приводить к биологическим
катастрофам типа той, что вызвана
расселением кроликов в Австралии,
захламления больших территорий
никому не нужными сорняками
и т. д. И, во-вторых, при перестрой¬
ке биогеоценозов надо исходить из
желательности заменять виды с низ¬
кими к.п.д. фотосинтеза видами с
высокими к.п.д. На этом пути, как
показывают ориентировочные рас¬
четы, можно еще в 2—3 раза увели¬
чить биологическую производитель¬
ность биосферы Земли. Значит, без
каких-либо утопических новых науч¬
ных открытий, теми средствами, ко¬
торые уже есть в распоряжении че¬
ловечества, и можно в предвидимом
будущем повысить производитель¬
ность биосферы в среднем в 5 раз.Мы рассмотрели энергетический
вход и круговорот биосферы. Оста¬
ется выход в геологию. Не геологи¬
ческом выходе из биосферного кру¬
говорота людям выгодно получать
макро-, я не микромолекулярные ма¬
териалы. И это можно сделать. Для
этого тоже не нужно каких-то прин¬
ципиальных научных открытий, а
нужно лишь как следует заняться
проблемой, решение которой в те¬
чение последних пятидесяти пет
как-то не очень продвигается: проб¬
лемой сапропеля.Мы все с вами время от времени
едим сапропель (поскольку и у нас
во все кондитерские изделия посту¬
пает некоторое количество сапропе¬
ля). Больше и лучше всех использу¬
ют сапропель японцы, у которых
высший сорт сапропеля идет в пищу
человеку, второй сорт — в корм ско¬
ту, а третий используется в качестве
органических удобрений и возвра¬
щается обратно в почву. Так вот, не¬
смотря на наличие Сапропелевой
комиссии в Академии наук СССР,
ряда сапропелевых лабораторий и у
нас и за рубежом все-таки мы не
знаем точно, как получается сапро¬
пель. И не знаем, почему в одних
озерах на дне вонючий ил лежит, а
в других — преотличный сапропель.
Людям нужно научиться стопорить в
нужном месте минерализацию био-
Общая бпогеоцомологпл Осферных продуктов и ловить «на
выходе» в геологию не «известку»,
а «сапропель», не микро-, а макро-
молекулярные материалы. На этом,
как уверяют специалисты, можно
еще получить увеличение биологи¬
ческой производительности биосфе¬
ры в 1,2—1,3 раза.Как видно, картина, несмотря на
пессимистические предпосылки, по¬
лучается, в общем, оптимистическая.
Есть ли на самом деле основания
для оптимизма или их нет? Это ре¬
шать человечеству в целом своими
организационными мерами. Во вся¬
ком случае, с научной стороны, со
стороны естествознания, дело обсто¬
ит оптимистично.Человек может современную
свою промышленность привести в
такое состояние без каких-либо но¬
вых, утопических изобретений, чтобы
не портить биосферу. Для этого в
первую очередь нужна должная ох
рана природы и ее богатств, долж¬
ный надзор за использованием,
прежде всего, живых богатств (все
время памятуя, что живые богатст¬
ва— вечный капитал, в идеале даю¬
щий вечные проценты). В общем,
человечеству нужно строить свои хо¬
зяйственные мероприятия так, чтобы
не подрывать работы биосферы.Во вторую очередь нужно срочно
всеми силами и, главное, всем своим
психологическим устремлением со¬
временным людям настроиться на
перестройку биосферы. Нужно пи-
вышать плотность зеленого покрове
(включая океан, моря, озера, реки;;
повышать биологическую произво¬
дительность природных и искусст¬
венных биогеоценозов, повышая
процентное содержание видов с вы¬
сокими к.п.д. фотосинтеза, с одной
стороны, и сокращая среднюю дли¬
тельность биологических циклов — с
другой.И, наконец, надо в предвидимом
будущем на «выходе в геологию»
держать инженеров-биотехников и
стремиться к тому, чтобы получать
максимум «сапропеля», а не «изве¬
стки». Все это в принципе возможно.Чтобы закончить этот очерк, ос¬
тается отметить следующее. Как
видно, всюду в биосфере мы сталки¬
ваемся с замечательным биологиче¬
ским равновесием. Биологическоеравновесие — это в то же время
центральная теоретическая пробле¬
ма биогеоценологии. Первое, что мы
должны познать — уже в предвиди¬
мом будущем — это условия и ме¬
ханизмы равновесия внутри биогео¬
ценозов и условия и механизмы на¬
рушения этих равновесий. Добавлю,
что, когда мы говорим о равновесии,
под этим не понимается «вечного»
равновесия. Биогеоценозы — дина¬
мические системы. Всем ботаникам
широко известны сукцессии, состоя¬
ния климакса растительных сооб¬
ществ. Поэтому под «равновесием»
подразумевается длительное дина¬
мическое равновесие. Даже в этом
кратком очерке «проблемы № 1»,
проблемы биосферы и человечест¬
ва, видно, какое большое практиче¬
ское значение имеет развитие био¬
геоценологии. Нам в этой области
не следует отставать. Мы являемся
наследниками длительной, почти
двухсотлетней традиции развития ес¬
тествознания в этом направлении:
от М. В. Ломоносова, через минера¬
лога (и не только минералога) В. М.
Севергина, далее через идеи вели*
кого натуралиста В. В. Докучаева
до его ученика — создателя ученияо	биосфере В. И. Вернадского, и по¬
следователей Докучаева и Вернад¬
ского — Г. Ф. Морозова, В. Н. Сука¬
чева, Мы должны явиться продолжа¬
телями и носителями этой традиции
общего естественноисторического
подхода к рассмотрению и изуче¬
нию того, что нас окружает на Зем¬
ле.«Проблема № 1» требует уже се¬
годня пристального внимания не
только биогеоценологов, но и гене¬
тиков, биогеографов, зоологов, бо¬
таников, микробиологов, гидробио¬
логов, ландшафтоведов, географов,
климатологов, геологов, геохимиков,
всех естественников, а также мате¬
матиков и инженеров. Поэтому в
заключение очерка мне кажется це¬
лесообразным на страницах нашего
популярного естественноисторическо-
го журнала,— одним из основателей
которого был и создатель современ¬
ного учения о биосфере В. И. Вер¬
надский,— перечислить некоторые
(в ряде случаев тесно связанные
друг с другом и перекрывающиеся)
проблемы и вопросы, решение ко¬торых должно, в первую очередь,
привлечь внимание исследователей:а)	количественная и полуколичест-
венная инвентаризация фауны и
флоры в наземных, водных и педо-
ценозах, определение биомассы и
связанной с нею биопродуктивности
различных ландшафтов и регионов
мира;б)	возможно полное изучение ве¬
щественно-энергетических кругово¬
ротов в различных биогеоценозах;в)	всестороннее изучение культур¬
ных биогеоценозов (агроценозов);г)	работы в области эксперимен¬
тальной биогеоценологии в природе
и на модельных биогеоценозах и в
их важнейших компонентах (почвах,
растительном покрове, гидроценозах
и т. д.);д)	оценка последствий хозяйст¬
венно-промышленной деятельности
человека и разработка рациональ¬
ных принципов природопользования;е)	разработка принципов рациона¬
лизации взаимоотношений между
развивающимся хозяйством челове¬
чества и развитием биологической
производительности природных био¬
геоценозов;ж)	экспериментально - теоретиче¬
ское изучение проблемы динамиче¬
ского равновесия и его нарушений
в биогеоценозах как основной зада¬
чи, связанной с пониманием структу¬
ры и биогеохимической работы био¬
сферы и с возможностями мелиора¬
тивных преобразований ее участ¬
ков;з)	построение математических и
машинных моделей для анализа
процессов, текущих в популяциях и
биогеоценозах, что связано, в пер¬
вую очередь, с решением проблемы
динамических равновесий в сообще¬
ствах живых организмов;и)	разработка подходов к изуче¬
нию проблем эволюции биогеоцено¬
зов.Жизненная необходимость чело¬
вечества делает совершенно неиз¬
бежным и необходимым вынесение
«проблемы № 1» в конкретный план
всего естествознания. В нашей стра¬
не к этому обязывают нас и передо¬
вые традиции отечественной науки,
и важность решения ее при построе¬
нии коммунистического общества.УДК 574 578
10 Фм.чнкаС электронно-оптическим
преобразователем—
в мир сверхкоротких временАкадемик Е. К. Завойский
Профессор М. М. Бутслов
С. Д. ФанченкоДоктор физпко-математических наукЕвгений Константинович Завой¬
ский, один из ведущих сотрудни¬
ков Института атомной энергии
им. И. В. Курчатова; занимается
физикой твердого тела и физикой
плазмы. Им открыто явление элек¬
тронного парамагнитного резо¬
нанса, нашедшее широкое приме¬
нение в различных областях науки
и техники. Совместно с С. Д. Фан¬
ченко и другими разработал новый
метод турбулентного нагрева
плазмы. Лауреат Ленинской пре¬
мии, Герой Социалистического
Труда.Михаил Михайлович Бутслов, док¬
тор технических наук, начальник
лаборатории Всесоюзного инсти¬
тута оптико-физических измере¬
ний. Научные интересы связаны с
электроникой; им впервые были
разработаны электронно-оптиче-
ские усилители света. В этой об¬
ласти науки им опубликовано мно¬
го работ.Сергей Дмитриевич Фанченко, сот¬
рудник Института атомной энер¬
гии им. И. В. Курчатова. Занимает¬
ся исследованием сверхбыстрых
световых процессов и физикой
плазмы; один из авторов нового
метода турбулентного нагрева
плазмы. По этим проблемам им
опубликован ряд работ.Давно прошли времена, когда
ученые и инженеры определяли си¬
лу и высоту звука на слух, электри¬
ческое напряжение — по ощуще¬
нию кислоты при приложении языка
к электродам и т. п. А вот челове¬
ческий глаз оставался до самого
последнего времени непревзойден¬
ным по чувствительности.Действительно, даже в обыденной
жизни мы постоянно сталкиваемся
с ситуациями, когда глаз отлично
различает пейзаж в сумерках или
слабо освещенные декорации теат¬
ральной постановки, а сфотографи¬
ровать или передать по телевиде¬
нию изображение не удается иэ-зр
недостаточной освещенности. Имен¬
но поэтому, когда акад. С. И. Вави¬
лов в тридцатых годах решил иссле¬
довать свойства предельно слабых
световых потоков, он выбрал в каче¬
стве регистратора света человече¬
ский глаз. Оказалось, что хорошо
адаптированный на темноту глаз
способен зарегистрировать в виде
«точечной» вспышки сигнал, состоя¬
щий всего лишь из нескольких де¬
сятков квантов !. В то время уже
были известны фотоэлектронные
умножители (ФЭУ), способные заре¬
гистрировать сигнал, состоящий
из 3—10 квантов света. Однако они
не могли заменить в этих опытах
глаз, так как глаз видит изображе¬
ние, а ФЭУ регистрирует лишь сум¬
марный световый сигнал, приходя¬
щий на всю поверхность светочувст¬
вительного слоя — фотокатода.1 В технике принято характеризовать
приемники излучения величиной их
«квантового выхода». Эффективный
квантовый выход глаза, таким обра¬
зом, составляет несколько процен¬
тов: один воспринятый сигнал на
104-30 попадающих в глаз фотонов.
Физика 11Рис. 1. Электронно-оптический преобразователь Холста — де Бура: 1 —
стеклянная вакуумная колба, 2 — полупрозрачный фотокатод, 3 — анодный
люминесцентный экран. Между фотокатодом и люминесцентным экраном
прикладывается ускоряющее напряжение V~ 10* в. Если на фотокатод
спроецировать объективом какое-либо оптическое изображение, то под
действием света с фотокатода вылетят фотоэлектроны. В промежутке ка¬
тод— экран они ускорятся до энергии eV и перенесут первоначальное изо¬
бражение на люминесцентный экран. Вакуумной колбе придана форма ста¬
кана для предотвращения утечки тока между анодом и катодом по стен¬
кам.Только в 1952 г. появился прибор,
превзошедший глаз по чувствитель¬
ности к изображениям малой ярко-
сти,— многокаскадный электронно¬
оптический преобразователь (ЭОП).
Прибор нового типа был разработан
одним из авторов 1 в тесном творче¬
ском контакте с группой физиков
Института атомной энергии. Боль¬
шую поддержку в развитии этих ра¬
бот оказал акад. И. В. Курчатов.Как было выяснено к 1955 г. авто¬
рами настоящей статьи совместно с
А. Г. Плаховым и Г. Е. Смолкиным,
многокаскадный ЭОП позволяет фо¬
тографировать изображения во
всех тех случаях, где глаз был ранее
незаменим (астрономия, микроско¬
пия, оптика слабых световых пото¬
ков и т. п.). Вместе с тем ЭОП на¬
много превосходит как глаз, так и
известные объективные методы на¬
блюдения по своему временному
разрешению. Уникальное сочетание
а новом приборе высокой светочув¬
ствительности с высоким времен¬
ным разрешением позволило совет¬
ским ученым разработать новые ме¬
тоды наблюдения явлений в ядер-
ной физике, физике плазмы,
астрономии, квантовой электронике,
оптической спектроскопии, рентге¬
новском анализе, биологии и т. п.
Теперь такие приборы уже произво¬
дятся и широко применяются в це¬
лом ряде стран. При этом продол¬
жается бурное развитие и усовер¬
шенствование как самих электрон¬
но-оптических преобразователей, так
и техники их использования в науч¬
ных исследованиях.Основные этапы
разработки
электронно-оптических
преобразователейПростейший ЭОП был впервые
осуществлен Холстом и де Буром в
1934 г. Обычно этот прибор называ¬
ют «стакан Холста». Как видно из
рис. 1, основные его элементы—по¬
лупрозрачный фотокатод и анодный
люминесцентный экран. Если на фо¬
токатод направить изображение ка¬1 М. М. Б у т с л о в. «Успехи научнойфотографии», 1959, № 6, стр. 76.кого-либо объекта, на экране по¬
явится то же изображение, значи¬
тельно усиленное по яркости в
сравнении с первоначальным. К то¬
му же оно может существенно от¬
личаться от первоначального по
спектральному составу. Например,
путем выбора соответствующего фо¬
токатода инфракрасное или ультра¬
фиолетовое изображение может
быть преобразовано • видимое. От¬
сюда и пошло название «электрон¬
но-оптический	преобразователь»
изображений.«Стакан Холста» отличался заме¬
чательной простотой конструкции.
Однако качество даваемого им
изображения было довольно низ¬
ким. В конце 30-х — начале 40-х го¬
дов четкость изображения в ЭОПах
была значительно повышена благо¬
даря работам акад. Л. А. Арцимови¬
ча в СССР, В. К. Зворыкина в США,а также ряда других ученых. Было
выяснено, что неоднородное осе¬
симметричное электростатическое
поле подходящей конфигурации спо¬
собно выполнять роль электронной
линзы, фокусирующей электронное
изображение на пути электронов от
фотокатода до люминесцентного эк¬
рана.Этот принцип использован, напри¬
мер, в отечественном двухэлектрод-
ном ЭОПе типа ПИО-1 (рис. 2). Бла¬
годаря введению диафрагмы, нахо¬
дящейся при потенциале анода (эк¬
рана), электрическое поле в прост¬
ранстве между фотокатодом и ано¬
дом сильно неоднородно и образу¬
ет электронную линзу, обеспечиваю¬
щую высокую четкость изображения
(300—500 штрихов/см) в центре поля
зрения. К сожалению, четкость бы¬
стро ухудшается к краям поля зре¬
ния, однако, если такой преобразо-
12 ФизикаРис. 2. Однокамерный двухэлектродный ЭОП типа ПИО-1 с электростати¬
ческой фокусировкой электронов: 1— стеклянная вакуумная колба, 2 —
фотокатод, 3 — люминесцентный анодный экран, 4— диафрагма, соединен¬
ная с анодом. Пунктиром показаны траектории электронов.Рис. 3. Однокамерный ЭОП типа
М-9 с магнитной фокусировкой
электронов: 1 — стеклянная ваку¬
умная колба, 2 — фотокатод, 3 —
люминесцентный экран, 4 — диаф¬
рагма, соединенная с анодом, 5 —
слой металлизации стекла. Если с
помощью объектива спроециро¬
вать на фотокатод это при?опа
какое-либо ^ световое изображение,
то под действием света с фотона-
тода вылетают электроны. Таким
образом в вакуумном объеме ьбли-
эи фотокатода образуется элек¬
тронное изображение. К промежут¬
ку фотокатод — анод приклады¬
вается ускоряющее напряжение
порядка 10 кв. Электроны ускоря¬
ются этим напряжением и, попадая
на анодный люминесцентный эк¬
ран, вызывают его свечение. При
этом благодаря совместному дейст¬
вию электрического и магнитного
полей происходит точная фокуси¬
ровка электронов в процессе их
переноса с фотокатода на экран.
На люминесцентном экране наблю¬
дается то же изображение, какое
было спроецировано на фотокатод,
но усиленное по яркости и, вооб¬
ще говоря, изменившее цвет.Рис. 4. Отечественные ЭОПы для
научных исследований. Вверху —
серия ЭОПов — усилителей яркости
изображения с магнитной фокуси¬
ровкой электронов (слева направо):
М-9 (см. схему на рис. 3). УМ-91,
УМ-92, УМ-93. УМ-94, УМ-95. Для
масштаба показана логарифмиче¬
ская линейка; внизу — времеанали-
зирующие ЭОПы: 1 — прибор ПИМ-3
(см. схему на рис. 6), 2—прибор с
предельным усилением УМИ-95.
Внизу для масштаба показана спи¬
чечная коробка.ватель поместить в магнитное поле,
четкость изображения становится
очень хорошей по всему экрану.
Схема ЭОПа с фокусировкой изо¬
бражения за счет комбинированного
действия электростатического и маг¬
нитного полей изображена на рис. 3.С конца 40-х годов ЭОПы получа¬
ют новое замечательное примене¬
ние. Они революционизируют техни¬
ку высокоскоростной фотографии.
Прикладывая к ЭОПу ускоряющее
напряжение в виде импульса дли¬
тельностью 10-6-М0-8 сек., удалось
осуществить чрезвычайно светосиль¬
ный оптический затвор. Затем Курт-
ни-Пратт в Англии осуществил высо¬
коскоростную развертку электрон¬
ного изображения переменным
магнитным полем и достиг времен¬
ного разрешения 10-9 сек. Для даль¬
нейшего повышения разрешения (до
10-12 сек.) потребовалось ввести в
ЭОП пластины осциллографического
типа. Необычайно высокое времен¬
ное разрешение является столь важ¬
ным свойством, что на нем мы под¬
робно остановимся дальше.А теперь интересно обратиться к
истории создания каскадных ЭОПов.
Даже простейший «стакан Холста»
при переносе изображения с фото¬
катода на анодный люминесцентный
экран способен усилить его яркость
в десятки раз. Идея каскадного
сочленения для усиления яркости
изображения была запатентована
еще в 1928 г., т. е. намного раньше,
чем был изготовлен первый однока¬
мерный прибор. В 1936 г. М. Арден¬
не (Германия) указал на возмож¬
ность каскадного сочленения одно¬
камерных ЭОПов путем оптическо¬
го контакта между люминесцентным
экраном каждого предыдущего и
фотокатодом последующего. В на¬
чале 40-х годов в Германии и в США
были сделаны попытки создания
двух- и трехкаскадных электронно¬
оптических преобразователей по
этому принципу. Однако четкость и
усиление яркости изображения ока¬
зались настолько неудовлетвори¬
тельными, что работы были времен¬
но приостановлены.Задача создания многокаскадных
ЭОПов с высоким качеством изоб¬
ражения была впервые в мире ре¬
шена в нашей стране. Использован¬
Физика 13Внешний регулируемый СоленоидРис. 5. Схема каскадного усилителя яркости изображения, построенного по
принципу вторично электронной эмиссии на прострел тонких пленочных
динодов. Входной каскад представляет собой ЭОП с магнитной фокусиров¬
кой электронов, в котором электроны изображения вылетают с фотокатода,
ускоряются электрическим полем и попадают на тонкую пленку специально
подобранного состава — динод. Каждый попавший в пленку быстрый элек*
трон выбивает несколько медленных вторичных электронов, которые выле¬
тают из пленки с противоположной стороны и образуют первое промежу¬
точное электронное изображение. В следующем каскаде электроны, состав¬
ляющие это изображение, в свою очередь ускоряются электрическим полем
и попадают на следующий пленочный динод, выбивая вторичные электроны
второго поколения, и т. д. По выходе последнего каскада помещен люминес¬
центный экран, на котором и возникает усиленное по яркости световое изо¬
бражение.ный при этом принцип оптического
контакта состоит в следующем. На
одну сторону разделяющей каскады
тонкой прозрачной плоско-парал-
лельной пластинки наносят люми¬
несцентный экран предыдущего, а
на другую — фотокатод последую¬
щего каскада. На рис. 4 показаны
отечественные каскадные приборы
для научных исследований.В качестве усилительного каскада
здесь используется ЭОП с магнит¬
ной фокусировкой изображения типа
М-9. Для временного анализа свето¬
вого изображения на входе системы
применяется времеанализирующий
каскад типа ПИМ-3.Известны и другие способы со¬
членения в многокаскадные систе¬
мы. Наиболее технически разрабо¬
танный из них заключается в ис¬
пользовании явления вторично элект¬
ронной эмиссии «на прострел» в тон¬
ких вторично эмиттирующих пленках,
выполняющих роль перегоро¬
док между сочленяемыми каскада¬
ми (рис. 5). Однако сравнение пока¬зало, что каскадные системы, по¬
строенные по принципу оптического
контакта, во многих отношениях
превосходят приборы, основанные
на вторичной эмиссии «на про¬
стрел».Качество изображенияДля оценки качества изображения
применяют тест-таблицы, аналогич¬
ные тем, которые используются для
настройки телевизоров. Определим
четкость изображения m как макси¬
мальное различимое число пар че¬
редующихся черных и белых линий на
рассматриваемом через ЭОП изоб¬
ражении тест-таблицы.Погрешности изображения, наблю¬
даемого на выходном люминесцент¬
ном экране, определяются несовер¬
шенством используемых линз и «раз¬
мытием» изображения в процессе
его переноса между каскадами.
Контрастность изображения можетснижаться из-за собственных темно-
вых шумов преобразователя (темно-
вая электронная эмиссия и остаточ¬
ное послесвечение люминофоров), а
также из-за нежелательных световых
обратных связей.Наибольшими погрешностями об¬
ладает «стакан Холста» (m=s50 ли¬
ний/см) при расстоянии между фо¬
токатодом и анодом 1 см и ускоряю¬
щем напряжении ~ 10 кв).В ЭОПах с электростатической
линзой достигается значительно луч¬
шая четкость изображения.Интересным примером ЭОПа с
электростатической линзой служит
ПИМ-3 (рис. 6), у которого четкость
изображения достигает 500 линий/см
в центре поля зрения и 300—150
линий/см при отклонении от центра
на 3 см. Для каскадных электронно¬
оптических преобразователей с пло¬
скими электродами предпочтитель¬
нее использовать магнитную фоку¬
сировку электронов, способную
обеспечить однородную четкость
изображения ш большом поле зре¬
ния. Условие фокусировки изобра¬
жения в однородном электрическом
и магнитном полях для системы с
плоско-параллельными фотокатодом
и анодом (рис. 7) заключается в
том, чтобы время пролета — ТПрол
электрона от катода до анода было
кратным периоду обращения элект¬
ронов в магнитном поле — Тн. ПриТорол = Тн
V”4 “ 2Х,Део -При L = 10 см, V = 5 кв, Н = 0,15 кэ
и разбросе начальных скоростей
электронов Дво~0,5 зв четкость
изображения составляет 500 линий/см.
При диаметре поля зрения 4 см
это соответствует эффективному те¬
левизионному стандарту 2000 строк
разложения и полному числу разре¬
шаемых элементов -~10®.Если сделать магнитное поле силь¬
ным, так чтобы Тн было много мень¬
ше Тпрол, необходимость подбирать
Тпрол кратным Тп вообще отпадает.
В литературе уже описаны первые
образцы ЭОПов типа, показанного
на рис. 7, с очень сильным магнит¬
ным полем. При H = J кэ легко до¬
стигнуть m = 500 линий/см, а при
Н = 10 кэ— m = 2500 линий/см. При
технически вполне возможном диа¬
метре поля зрения 10 см получим
изображения, соответствующие те¬
левизионному стандарту 25 ООО строк
разложения (т. е. примерно в 10 раз
выше самого высокого, применяе¬
мого в телевидении), с полным чис¬
лом разрешаемых элементов ~10*.
Таковы перспективы повышения ка¬
чества изображения ЭОПов.Рис. 6. Времеанализирующий ЭОП типа ПИМ-3:1 — колба, 2 — фотокатод,
Я — люминесцентный экран, 4 — диафрагма. Электростатическая линза ана¬
логична использованной в приборе ПИО-1. Электронное изображение фото¬
катода перенссится в масштабе 2:1 на люминесцентный экран. На пути к
нему все электроны пролетают через небольшое центральное отверстие в
диафрагме и образуют на протяжении нескольких сантиметров «кроссовер»
диаметром менее 1 мм. В районе «кроссовера» удобно расположить систему
отклонении элект ронных пучков электрическим полем. Для развертки изо¬
бражения во времени предусмотрены отклоняющие пластины Пь—Па. Для
запирания изображения без его смещения по экрану (компенсированный
затвор) предусмотрены пластины П\—Ih, и щелевая диафрагма Д. При ну¬
левой разности потенциалов между пластинами П\ и П^ образующие изобра¬
жение электроны свободно проходят сквозь щелевую диафрагму Д и попа¬
дают на люминесцентный экран. При постепенном увеличении разности по¬
тенциалов между пластинами П\ и Пг изображение на экране отклоняется,
но очень скоро электронный пучок в «кроссовере» начинает задевать за край
диафрагмы Д и яркость изображения на экране падает. При достижении
разности потенциалов между П\ и П2~1,5 кв происходит полное погашение
изображения (затвор заперт). Чтобы исключить размазывание изображения
за счет его смещения по экрану при изменении Fn, а, от 0 до 1,5 кв, ис¬
пользуются пластины той же чувствительности П3 и на которые подается
1 и же разность потенциалов, но обратной полярности.Рис. 7. Схема фокусировки электронов в ЭОПе с однородным электрическим
и магнитным полем: 1 — колба, 2 — фотокатод, 3 — люминесцентный экран,
V — ускоряющее напряжение, создающее однородное электрическое поле,
параллельное магнитному полю Н. Разными пунктирами показаны траекто¬
рии электронов, вылетающих из точки А под различными углами и попада¬
ющих в точку А' в том случае, когда ТПрол = Тн-Усиление
яркости изображения
и квантовый выходВ случае использования сурьмяно-
цезиевых фотокатодов и хорошо
согласованных с ними по спектраль¬
ной чувствительности люминесцент¬
ных экранов из активированного се¬
ребром сернистого цинка коэффи¬
циент усиления яркости изображе¬
ния п-каскадного ЭОПа составляетКп ~g(3 — )птех — в jyfi )где V — напряжение на каждом кас¬
каде в киловольтах, М — коэффици¬
ент электронно-оптического увели¬
чения при переносе изображения с
фотокатода на экран и g — некото¬
рый коэффициент порядка 1.Как видно из формулы, существу¬
ют три способа повышения коэффи¬
циента усиления Кти= повышение
напряжения V, сильное сжатие изо¬
бражения (М<1) и, наконец, кас¬
кадное включение достаточно боль¬
шого числа камер. Повышать напря¬
жение значительно выше 20—30 кв
вряд ли рационально из-за возника¬
ющего при этом снижения разреша¬
ющей способности слоя люминофо¬
ра. Сильное сжатие изображения на¬
шло широкое применение в рентге¬
носкопии. Однокамерный рентгенов¬
ский ЭОП с V ~ 25 кв и М = 1/10
обеспечивает усиление яркости изо¬
бражения рентгеновского флюорес¬
центного экрана в 7 • 103 раз. Такие
однокамерные усилители яркости
рентгеновского изображения сейчас
широко используются в больницах
и поликлиниках для флюорографии.В общем случае желательно иметь
усилитель, не изменяющий масшта¬
ба изображения. Для этого удобнее
Физика 15Рис. 8. Поведение вспышек на выходном экране многокаскадного ЭОПа,
кпедсгееляющих темновые электронные шумы с входного фотокатода, при
постепенной дефокусировке изображения во входном каскаде: а — сфоку¬
сированное изображение; б, в, г — постепенная дефокусировка изображе¬
ния.всего использовать многокаскадные
системы. В 3-камерных ЭОПах легко
достигнуть Ктех ~ Ю3 Ч--104, в 6-ка-
мерных КТРХ ~ 107Ч- 1010 и т. д.
Однако есть предел, выше которого
увеличивать КТех явно нет смысла.
Минимальный сигнал с фотокатода —
это вылет одного электрона. Если
при каком-то значении Ктсх этот
сигнал уверенно регистрируется в
виде яркой точки, дальнейшее повы¬
шение КТех уже не может увеличить
числа таких ярких «точек» е изобра¬
жении и, следовательно, не даст ни¬
какого выигрыша в информации.Предельное усиление яркости
изображения в многокаскадном
ЭОПе было впервые достигнуто в
1953 г. '. В этом опыте входной фо¬
токатод экспериментального пяти¬
каскадного прибора был полностью
защищен от попадания света. Выход¬
ной люминесцентный экран фото¬
графировался. При выполнении ус¬
ловий фокусировки электронного
изображения во всех каскадах ЭОПа
на его выходном экране наблюда¬
лись «точки» (рис. 8а) электронных
темновых шумов с входного фотока¬
тода. Но как доказать, что среди
этих ярких «точек» есть такие, кото¬
рые обязаны своим происхождени¬
ем вылету с фотокатода одиночных
электронов? Для этого был приме¬
нен метод дефокусировки электрон¬
ного изображения во входной каме¬
ре. Ведь при дефокусировке любые
изображения должны «размазаться»,
но на изображение, состоящее из
одного-единственного электрона, она
никак не может повлиять. Дефоку¬
сировка производилась постепенно
(рис. 86, в, г). Было обнаружено, что
среди ярких «точек», действительно,
есть такие, размер которых остается
постоянным (0,05—0,07 мм) даже
при столь сильном отклонении вели¬
чин фокусирующих полей от номи¬
нальных, что изображение спроекти¬
рованной на фотокатод тест-таблицы
расплывается до неузнаваемости.
Так было впервые доказано, что
ЭОП способен регистрировать мини¬
мальный возможный сигнал — вылет
одного электрона с входного фото¬
катода.1 Е. К. 3 а в о й с к и й, М. М. Бут-
слов Г. Е. Смолки н. ДАН СССР,
1956, т. 111, стр. 996.Но каждый ли вылетевший с вход¬
ного фотокатода электрон может
быть зарегистрирован? Для ответа
на этот вопрос нужно было осветить
фотокатод слабым световым пото¬
ком от стандартного источника так,
чтобы знать, сколько в точности
квантов света упало на фотокатод,
а затем сосчитать, сколько ярких
«точек» зарегистрировано на фото¬
графии. В качестве такого стандарт¬
ного источника с известным абсо¬
лютным значением светового потока
в работе Б. А. Демидова и С. Д.
Фанченко 1 были использованы све¬
тящиеся следы релятивистских мезо¬
нов (с минимальной ионизирующей
способностью) в люминесцентной' ЖЭТФ, 1960, т. 39, стр. 64.камере. Схема установки показана
на рис, 9а, а принцип ее действия
пояснен в подписи к этому рисунку 1.
Проанализировав зависимость числа
ярких «точек» на изображении сле¬
дов стандартной яркости от уско¬
ряющего напряжения V на входном
каскаде и зная при этом абсолют¬
ную яркость следов, можно убе¬
диться, что при V — 5 -г- 7 кв регист¬
рируется с вероятностью 70—90%
каждый фотоэлектрон, вылетевший
с фотокатода.1 Установка в основных чертах ана¬
логична описанной ранее в работе,
в которой наблюдались следы про¬
тонов с энергией до 200 Мэе. Е. К.
Завойский, Г. Е. Смолки н,А.	Г. П л а х о в, М. М. Б у т с л о в.
ДАН СССР, 1955, т. 100, стр. 241.
16 ФизикаРис. 9. Схема люминесцентной камеры (а). Через люминесцентные кристал¬
лы Nal(Tl) пролетали мезоны космического излучения. На своем пути они
теряли энергию на возбуждение и ионизацию атомов. Часть этой энергии
излучалась в виде люминесцентного свечения следов частиц. Изображение
светящегося следа проектировалось объективом О на входной фотокатод Ф
многокаскадного ЭОПа типа УМ-95. Включение ЭОПа для фотографирования
объема кристалла производилось по сигналу от системы сцинтилляционных
счетчиков К2, К3, устанавливающих факт попадания в кристалл Кi ц-мезона
с минимальной ионизирующей способностью. Звых— выходной люминес¬
центный экран, ФА — фотоаппарат. Между сцинтилляционными счетчиками
Л'2, К3 помещался поглотитель из свинца толщиной 115 г/см2.Фотография следа ц-мезона с минимальной ионизирующей способно¬
стью (б).трубаНе I 471 ЗАНе I 4922АНе II 4686АО	1 2 ?3 4
Время в ед. 10 сенРис. 10. Фотографии щелевой развертки ударных волн в очень редкой плазме,
полученные в свете различных спектральных линий гелия Г. Е. Смолкиным
с сотрудниками. В стеклянной трубе создавалась предварительная плазма.
С помощью не показанного на рисунке ударного контура в ней возбужда¬
лась сходящаяся цилиндрическая ударная волна. На фронте ударной волны
плазма нагревалась и начинала ярче светиться. Щель вырезала из изобра¬
жения плазмы на ЭОПе узкую полоску. Каждая светлая точка на фотогра¬
фиях — отдельный фотоэлектрон с входного каскада ЭОПа.Итак, было доказано, что ЭОП
способен регистрировать практиче¬
ски каждый отдельный электрон,
вылетевший с входного фотокатода,
А каково при этом усиление ярко¬
сти?Рассматривая выходной экран че¬
рез светосильную лупу, можно уви¬
деть изображение отдельных элект¬
ронов при КТех — 103. Для фотогра¬
фической регистрации отдельных
электронов при использовании све¬
тосильной оптики и наиболее чувст¬
вительных фотоэмульсий требуется
Ктех ~ Ю4 -j- 105, а при использова¬
нии самых обычных фотоаппаратов
и фотопленок умеренной чувстви¬
тельности— КТех ~ 10*-ь107. Со¬
поставление трех указанных числен¬
ных значений KTej весьма поучи¬
тельно в том отношении, что они
различаются на 4 порядка величины,
но фактически отвечают одной и той
же «реальной» чувствительности
прибора (с точки зрения получения
полезной информации).Понятие реальной (полезной) све¬
точувствительности удобно пояснить
на примере фотографических пле¬
нок. Согласно обычному определе¬
нию, под светочувствительностью
фотопленки понимают обратную ве¬
личину светового потока, необходи¬
мого для обеспечения заданной ве¬
личины почернения. Но хорошо из¬
вестно, что более чувствительные
фотопленки обычно имеют более
крупное зерно. Говоря конкретно,
оказывается, что для ряда фото¬
эмульсий определенная указанным
выше способом чувствительность в
точности пропорциональна площади
зерна. Каков физический смысл по¬
добной закономерности? Очевидно,
для получения фотографического
изображения в любой из та¬
ких фотоэмульсий требуется
попадание на зерно бромис¬
того серебра одного и того же ко¬
личества света. А поскольку одно
зерно—это минимальная деталь
изображения, различие в чувстви¬
тельности таких фотоэмульсий, по
существу, иллюзорно. С точки зре¬
ния передаваемой в изображении
информации все эти фотоэмульсии
следует признать имеющими равную
реальную чувствительность. Реаль¬
ный выигрыш в чувствительности да-
Физика 17ет лишь та фотоэмульсия, которая
характеризуется большим отношени¬
ем числа проявленных зерен к чис¬
лу упавших на зерно квантов света,
или, иными словами, большим обоб¬
щенным квантовым выходом.Для многокаскадных ЭОПов рас¬
сматриваемого типа обобщенный
квантовый выход в хорошем прибли¬
жении дается выражением(е0б)эоп = бфк	т х •1 + —5—
лсигиЗдесь Бфк — квантовый выход вход¬
ного фотокатода (для хороших полу¬
прозрачных фотокатодов вфК ~ 10—
30%); величина тшт/пСигн характе¬
ризует отношение числа электронов
темновой эмиссии (электронных шу¬
мов) к числу электронов полезного
сигнала (т. е. передаваемого изобра¬
жения) в расчете на один разрешае¬
мый элемент. Уровень электронных
шумов в современных ЭОПах в са¬
мом худшем случае не превышает
10 электронов с разрешаемого эле¬
мента в секунду. Следовательно, при
длительности наблюдаемого процес¬
са т менее, скажем, 10~3 сек. ЭОП
является вполне бесшумовым при¬
бором и его обобщенный квантовый
выход практически не отличается от
квантового* выхода фотокатода. Если
т 1 сек., то обобщенный кванто¬
вый выход прибора в целом может
стать много меньше, чем Ефк, т. е.
чувствительность прибора сущест¬
венно падает.Для фотоэмульсии роль собствен¬
ных шумов выполняет фотографиче¬
ская вуаль. Поскольку вуаль не за¬
висит от времени экспозиции, для
фотоэмульсии не существует бесшу-
мового режима работы. Обобщен¬
ный квантовый выход фотоэмульсии
имеет пороговую зависимость от ве¬
личины светового сигнала и обраща¬
ется практически в нуль при свето¬
вых потоках менее 1С*-Н1010 фото¬
нов/см2. В этом случае, формально
говоря, отношение обобщенного
квантового выхода ЭОПа к обобщен¬
ному квантовому выходу фото¬
эмульсии стремится к бесконечно¬
сти. Если же сравнивать обобщен¬
ный квантовый выход ЭОПов с обоб¬
щенным квантовым выходом наилуч¬
ших фотоэмульсий при оптимальнойдля этих последних величине свето¬
вого потока, то получим отношение
~10-Н 100.Это отношение определяет выиг¬
рыш в чувствительности при исполь¬
зовании ЭОПов для регистрации ма¬
локонтрастных изображений долго¬
протекающих процессов (например,
наблюдение звезд постоянного, но
очень малого видимого блеска на
фоне рассеянного свечения неба).
Чувствительность	ограничиваетсятем, что небольшие регулярные из¬
менения сигнала теряются в шумах
самого сигнала или в собственных
шумах приемника. Поэтому порого¬
вая чувствительность приемников
изображений определяется в пер¬
вую очередь тем минимальным кон¬
трастом, который они способны пе¬
редать.Совсем иная ситуация в случае ре¬
гистрации неповторяющихся быстро-
протекающих явлений, связанных с
излучением лишь ограниченного све¬
тового потока (следы ионизирующих
частиц в люминесцентной камере;
малой длительности вспышки звезд
переменного блеска; свечение удар¬
ных волн в плазме и т. д.).Если полный световой поток от
изучаемого явления состоит из N
квантов, то даже при использовании
идеального приемника с е0б — 1 в
принципе нельзя судить о контрасте_ tизображения меньшем чем N 2. Прималом числе квантов света, приходя¬
щих от явления за время наблюде¬
ния, качество изображения по необ¬
ходимости остается невысоким. Та¬
кое изображение фиксируется с по¬
мощью ЭОПа и вообще не может
быть сфотографировано без его
применения, так как тогда нужно
было бы многократно наложить на
один и тот же кадр свет от повто¬
ряющегося явления. Таким способом
было бы получено изображение, со-
стояшее из большого числа фотонови,	следовательно, способное переда¬
вать тонкие градации наблюдаемой
картины. Но если явление (напри¬
мер, вспышку Сверхновой звезды)
нельзя повторить, то возможность
непосредственного фотографирова¬
ния фотопластинкой полностью отпа¬
дает.Хорошей иллюстрацией этого слу¬жат полученные Г. Е. Смолкиным и
его сотрудниками 1 с помощью
УМИ-95 снимки щелевой развертки
свечения ударных волн в очень раз¬
реженной плазме. На этих снимках
(рис. 10) каждая светлая точка пред¬
ставляет отдельный электрон с фо¬
токатода, причем электронов темно¬
вой эмиссии с фотокатода среди них
практически нет. Снимки содержат
почти максимальную информацию о
сигнале (использован каждый пя¬
тый -Н десятый фотон). По ним мож¬
но определить скорость ударной
волны, проследить за ее формиро¬
ванием на пути от периферии к оси
разрядной камеры. Сопоставив све¬
чение в свете различных спектраль¬
ных линий (см. рис. 10), можно оце¬
нить температуру плазмы в каждой
точке в каждый момент времени
и т. п.Для получения тех же фотогра¬
фий без применения ЭОПа при¬
шлось бы наложить на одном сним¬
ке свечение 10Э -т- 104 разрядов в
установке. При этом, однако, дета¬
ли физической картины были бы
полностью потеряны из-за неточной
повторяемости явления. Еще в боль
шей степени это замечание справед¬
ливо по отношению к фотографиро¬
ванию следов в люминесцентной ка¬
мере и одиночных вспышек звезд
переменного блеска.Таким образом, при одном и том
же суммарном числе квантов прихо¬
дится ввести понятие полезного уси¬
ления (полезного выигрыша в чувст¬
вительности) для заданного качества
изображения. В режиме предельно¬
го усиления яркости изображения
полезный выигрыш в чувствительно¬
сти при использовании ЭОПов мо¬
жет достигать 103-t-10'. Поэтому
наиболее целесообразно использо¬
вать многокаскадные приборы имен¬
но для наблюдения слабосветящихся
быстропротекающих явлений.Временное разрешение
электронно-оптических
преобразователейПри использовании ЭОПа в каче¬
стве оптического затвора объектив1 С. П. 3 а г о р о д н и к о в, Г. Е.
Смолкин, Г, В. LLI о л и н, ЖЭТФ
1963, т. 45, стр. 1850.2 Природа, № 6
18 Физикапроецирует изображение источника
света на его фотокатод и произво¬
дится или ступенчатое отклонение,
или непрерывная развертка элект¬
ронного изображения, а развернутое
по времени изображение фиксиру¬
ется на люминесцентном экране
ЭОПа.Рассмотрим причины, ограничива¬
ющие временное разрешение ЭОПа.
Пусть физическое явление дает им¬
пульс света с достаточно коротким
фронтом нарастания. В процессе
прохождения сигнала через любой
тракт передачи информации фронт
сигнала неизбежно затягивается до
некоторой конечной величины Тфиэ
(называемой физическим времен¬
ным разрешением). Из самых общих
соображений следует, что физиче¬
ское временное разрешение поряд¬
ка обратной величины частотной по¬
лосы пропускания тракта передачи
информацииИз этой формулы следует, что в
принципе при фотографировании
световых изображений временное
разрешение может достигать 10_14-г-
-i- 10~15 сек. Однако то или иное
звено этого тракта может, разуме¬
ется, «испортить» временное разре¬
шение, исказив и затянув сигнал. В
работе Е. К. Завойского и С. Д. Фан-
ченко 1 был проанализирован про¬
цесс прохождения сигнала через всеI ДАН СССР, 1959, т. 108, стр. 218.звенья тракта передачи информации
в опытах с использованием ЭОПа
при сверхскоростной фотосъемке.
При этом выяснилось, что наиболее
«узким» местом является формиро¬
вание электронного изображения.
Действительно, пусть из одной точки
фотокатода вылетает одновременно
несколько электронов с разбросом
начальных скоростей Avo. Они при¬
дут в плоскость изображения с раз¬
бросом по времениmAi'o
Т =~^Ё~ ’где m и е — масса и заряд электро¬
на, а Е—напряженность электриче¬
ского поля у фотокатода. Зная рас¬
пределение начальных скоростей
электронов, вылетающих с фотока¬
тода, можно оценить по этой фор¬
муле минимальный различимый ин¬
тервал Тфпэ между двумя приходя¬
щими на фотокатод световыми им¬
пульсами, Для случая, когда элект¬
роны вырываются с сурьмяно-цезие-
вого фотокатода видимым светом,10-“Т'ЬгзЭОП ^ Е СеК •Если речь идет о предельном вре¬
менном разрешении, следует учесть,
что электроны в импульсе длитель¬
ностью т неизбежно имеют разброс
скоростей, определяемый принципа¬
ми квантовой механики.При Е ~ 10э абс. эл.-ст. ед. приве¬
денная выше формула дает т^из —
~ 10-14 сек. Такую же величину
предельного временного разреше¬Рис. 11. Временная развертка све¬
чения миниатюрной искры. Стрел¬
ка указывает направление разверт¬
ки. Одно деление шкалы — 1 ' 10~10
сек. Светлые точки показывают фор¬
му развертки изображения на экра¬
не ЭОПа. А — начало и В — конец
свечения искры.ния дает и квантовомеханическая
оценка.Физический смысл последней
формулы заключается в следующем.
Фокусировка электронного изобра¬
жения сильным электрическим по¬
лем выравнивает времена пролета
электронов, составляющих один эле¬
мент изображения, с точностью до
времени прохождения того неболь¬
шого начального участка траекторий
где еще сказывается разброс на¬
чальных скоростей. Чем сильнее
электрическое поле, тем короче
этот начальный участок пути и, сле¬
довательно, тем меньше разброс
времени пролета электронов через
ЭОП.Рассмотрение технических воз¬
можностей развертки изображения
показывает, что, по-видимому, не
существует причин, которые могли
бы помешать достижению времен¬
ного разрешения 10-14-— 10~15 сек.
Например, легко подсчитать, что
круговая развертка изображения на
частоте со = 1011 сек."1 при четкости
изображения 300 линий/см вполне
может обеспечить временное разре¬
шение ' 3 • 10-14 сек.Сделаем одно важное замечание»
Как правило, при явлениях малой дли¬
тельности (сцинтилляции, вспышки
черенковского излучения от отдель¬
ных ядерных частиц, стриме¬
ры и т. п.) испускается очень мало
света. Но даже если источник корот¬
кого светового импульса (например,
лазер) дает много света, на вход вре-
меанализирующего ЭОПа должна
Физика 19быть подана лишь малая часть этого
света, тан как иначе возникнут пере¬
грузки входного фотокатода и поя¬
вится дефокусировка изображения
за счет пространственного заряда.
Поэтому при исследовании явлений
с длительностью Ю-10-г- 10-14 сек.
после времеанализирующего каска¬
да должен обязательно использовать¬
ся усилитель яркости изображения.На рис. 4 показан внешний вид, а
на рис. 6 — схема прибора ПИМ-3.
Это однокамерный времеанализиру-
ющий прибор с электростатической
фокусировкой изображения. Элект¬
ростатическая линза такова, что все
электроны, вылетевшие с фотока¬
тода, прежде чем попасть на люми¬
несцентный экран, образуют на про¬
тяжении нескольких сантиметров пу¬
чок диаметром не более 1 мм
(«кроссовер»), В этом месте в ЭОП
и введена система из 4 пар отклоня¬
ющих пластин осциллографического
типа. Отклоняющие пластины П5П6 и
П7Пв могут быть использованы как
для покадровой, так и для непре¬
рывной развертки изображения. При
покадровой развертке на отклоняю¬
щие пластины подаются ступенчатые
импульсы напряжения, а на затвор¬
ные (nLn2 и П3П4) — короткие пря¬
моугольные^ импульсы, запирающие
изображение в моменты его смеще¬
ния по экрану.Особый интерес представляет при¬
менение ПИМ-3 для исследования
процессов субнаносекундной дли¬
тельности (меньше чем 10-в сек.).
Чтобы оценить физическое времен¬
ное разрешение прибора ПИМ-3, уч¬
тем, что он имеет сурьмяно-цезие¬
вый фотокатод и напряженность ус¬
коряющего поля у фотокатода Е ~
ш 2—3 абс. эл.-ст. ед. Тогда Тфиэ ^
~ 3 ■ 10-12 сек.Для дальнейшего повышения вре¬
менного разрешения времеанализи-
рующих ЭОПов в лаборатории
М. М. Бутслова был разработан ва¬
риант прибора ПИМ с повышенной
напряженностью ускоряющего элек¬
трического поля у фотокатода Е0 =
= 20—30 абс. эл.-ст. ед. Физическое
временное разрешение этого при¬
бора, называемого ПИМ-ЗВ, состав¬
ляет десятые доли пикосекунды. От¬
клоняющая система прибора ПИМ-
ЗВ состоит из двух резонаторов надлину волны ^=10 см. Для созда¬
ния времеанализирующего ЭОПа с
предельным временным разрешени¬
ем 10-14 сек. потребуется дальней¬
шее повышение в сотни раз напря¬
женности поля у фотокатода. Это
трудная, но, по-видимому, вполне
осуществимая задача.Следует отметить разработанные
новосибирскими физиками малога¬
баритный двухэлектродный ЗИМ для
получения наносекундных экспози¬
ций и электростатический ЗИС-1 с
одной парой пластин и управляющей
сеткой у фотокатода.На рис. 11 приведена полученная
с помощью многокаскадного ЭОПа
с входным каскадом ПИМ-3 в 1953 г.
первая фотография искры 1 с вре¬
менным разрешением 3 ■ 10—12 сек.Научные достижения,
основанные
на применении
многокаскадных ЭОПовИсторически первым применением
нового прибора было создание в
Институте атомной энергии им. И. В.
Курчатова люминесцентной камеры
для регистрации следов ионизирую¬
щих частиц в люминофорах. В даль¬
нейшем для наблюдения частиц вы¬
соких энергий в Объединенном ин¬
ституте ядерных исследований (Дуб¬
на) были разработаны черенковская
и изотропная стримерная камеры.С применением метода электрон¬
но-оптической хронографии в Инсти¬
туте атомной энергии им. И. В. Кур¬
чатова были созданы искровые счет¬
чики ядерных частиц с субнаносе-
кундным временным разрешением.При помощи времеанализирующе¬
го преобразователя ПИМ-3 физикам
Новосибирского института ядерной
физики удалось разработать эффек¬
тивный метод взаимной фазировки
встречных пучков.В астрономии многокаскадный
ЭОП был впервые применен совет¬
скими физиками и астрономами в1	Е. К. 3 а в о й с к и й, С. Д. Ф а н-
ченко. ДАН СССР, 1955, т. 100,
стр. 661.1955 г. для наблюдения затмения
Солнца. В дальнейшем в Крымской
астрофизической обсерватории этим
методом в тысячи раз были сокра¬
щены экспозиции при фотографиро¬
вании звезд и туманностей с малым
видимым блеском; было изучено
распределение концентрации водо¬
рода во внегалактических туманно¬
стях по их свечению в свете отдель¬
ных линий серии Бальмера; осуще¬
ствлено точное слежение за удален¬
ными космическими объектами (ис¬
кусственные кометы, автоматические
межпланетные станции и т. п.); впер¬
вые была объективно зарегистрирова¬
на эволюция во времени спектра
свечения звезд переменного блеска
на протяжении одиночной вспышки.
До применения электронно-оптиче¬
ских преобразователей едва удава¬
лось фотографировать спектр звезд
этого класса, просуммированный за
все время вспышки.Широко развернувшиеся в послед¬
ние годы исследования управляемо¬
го термоядерного синтеза выдвинули
на первый план проблемы оптической
диагностики высокотемпературной
плазмы. Такая плазма чрезвычайно
мало излучает в видимом диапазоне
спектра, а изменения спектра и яр¬
кости свечения могут наступать в ней
за весьма короткое время. Поэтому
применение усилителей яркости изо¬
бражения в спектроскопии плазмы
представляется особенно многообе¬
щающим. Если раньше для фотогра¬
фирования спектра оптического излу¬
чения плазмы в типичных установках
по исследованию управляемого тер¬
моядерного синтеза произво¬
дилось наложение на один кадр
свечения за сотни и тысячи разря¬
дов, то с применением ЭОПов впер¬
вые появилась возможность разверт¬
ки спектра по времени на протяже¬
нии одного разряда.Интересные результаты были по¬
лучены при применении техники раз¬
вертки изображения с пикосекунд¬
ным (10-12 сек.) временным разре¬
шением в ЭОПе УМИ-95 к исследо¬
ванию искровых разрядов в газах
под давлением (см. рис. 11). Было
обнаружено, что полная длитель¬
ность свечения искры в газе может
составить не 10-7 сек., как считалось
ранее, а несколько десятых долей2*
20 Физикананосекунды при фронте развития
свечения порядка 10-11 сек. Эти ре¬
зультаты были использованы в раз¬
работке упомянутых выше искровых
счетчиков и при создании генерато¬
ров субнаносекундных световых им¬
пульсов для калибровки сцинтилля-
ционных счетчиков. Та же экспери¬
ментальная техника была успешно
применена акад. Н. Г. Басовым и
сотрудниками для исследования вре¬
менной структуры излучения твер¬
дотельных лазеров. Они использова¬
ли промышленную электронно-опти¬
ческую скоростную камеру ФЭР-1,
разработанную Ю. А. Дрожбиным и
Б. М. Степановым. При этом была
обнаружена генерация световых им¬
пульсов с фронтом нарастания
—Ю-11 сек. А в работе с неодимо¬
вым лазером 1 удалось при помощи
ЭОПов также исследовать струк¬
туру световых импульсов с времен¬
ным разрешением 2-10_м сек.Непрерывная развертка изображе¬
ния в ЭОПах представляет собой
своеобразный вариант осциллогра¬
фии, где яркость электронного луча
модулируется непосредственно све¬
чением изучаемого процесса. Одна¬
ко применение многокаскадных при¬
боров обогатило возможности и
сверхскоростной осциллографии в
обычном понимании слова, позволив
регистрировать осциллограммы не¬
повторяющихся явлений с времен¬
ным разрешением ~10_м сек.Большой интерес представляет
применение усилителей яркости изо¬
бражения в биологии, где удалось
значительно снизить дозы облучения
препаратов при наблюдении и ки¬
носъемке под микроскопом2. По¬
явилась возможность наблюдения
живых препаратов пол ультрафиоле¬
товым микроскопом. Стала возмож¬
ной регистрация отдельных рентге¬
новских квантов при рентгенострук¬
турном анализе. Большой интерес
представляет снижение доз облуче¬
ния при рентгенодиагностике и рент¬
геноскопии.1	А. А. Малютин, М. Я. Щ е л е в.
«Письма в ЖЭТФ», 1969, т. 9,
стр. 445.2	М. М. Б у т с л о в, М. Я. Корн,С.	Н. Муромцев. ДАН СССР,1961, т. 139, стр. 1225.*Хотя современные электронно-оп-
тические преобразователи для науч¬
ных исследований еще не достигли
той степени технической зрелости,
которая характерна, например, для
электронных ламп, сейчас этот
вид новой техники находится в ста¬
дии быстрого развития и усовершен¬
ствования во многих странах мира.
Отдельные образцы уже довольно
близко подошли по своим характе¬
ристикам к принципиальному преде¬
лу возможного.Современный ЭОП обладает вы¬
сокой четкостью изображения и
может рассматриваться как много¬
каскадное информационное устрой¬
ство на W ~ 105 -г- 106 каналов. Сей¬
час уже известны способы дальней¬
шего повышения качества изображе¬
ния, которые могут позволить устра¬
нить все виды погрешности изобра¬
жения и довести W до 107 -Н 108 ка¬
налов. Это особенно важно для при¬
менения этих приборов в астроно¬
мии и голографии. Однако и на со¬
временном уровне техники многока¬
нальный способ анализа информации
с входного фотокатода позволяет
повысить в них отношение сигнала к
шуму в 10*-т-105 раз по сравнению
с фотоэлектронными умножителями.
ЭОПы значительно превосходят те¬
левизионные системы по качеству
изображения, но несколько уступа¬
ют современным фотоэмульсиям по
разрешающей способности.Современные многокаскадные
ЭОПы обладают предельным усиле¬
нием, так как они способны регист¬
рировать в отдельности каждый
электрон, вылетающий с входного
фотокатода. Поскольку квантовый
выход лучших фотокатодов достига¬
ет 10—30%, в среднем может реги¬
стрироваться каждый пятый из при¬
ходящих на вход прибора квантов
света. Это не более чем в 5 раз ус¬
тупает чувствительности идеального
информационного устройства.При фотографировании малоконт¬
растных изображений применение
ЭОПов обеспечивает выигрыш в
чувствительности в десятки раз по
сравнению с обычной фотографией.
В случае регистрации высококонтра¬
стных изображений при наблюдениипроцессов, характеризующихся ма¬
лой длительностью и малой свети-
мостью, полезный выигрыш в чувст¬
вительности может достигать тысяч
и десятков тысяч раз.Времеанализирующие ЭОПы пред¬
ставляют собой наиболее светосиль¬
ные и наиболее безынерционные оп¬
тические затворы. Временное разре¬
шение современных образцов дости¬
гает 10-12 сек. Известны пути даль¬
нейшего усовершенствования этих
приборов для достижения принци¬
пиального предела временного раз¬
решения 10-14 сек. В интервале
1C-10 Ч- Ю-14 сек. ЭОП — единствен¬
ный прибор, позволяющий непо¬
средственно наблюдать развитие во
времени слабосветящихся явлений.УДК 621.3.032.264
Геология 21Будет ли нефть на Чукотке?Ю. К. Бурлин
Кандидат геолого-минералогических наук
Д. И. Агапитов
И. Е. Драбкин
Кандидат геолого-минералогических наукЮрий Константинович Бурлин, до¬
цент геологического факультета
Московского государственного уни¬
верситета им. М. В. Ломоносова;
занимается вопросами нефтенос¬
ности молодых впадин кайнозой¬
ских складчатых областей. Автор
многих научных работ по Кавка¬
зу, Северо-Востоку СССР, а также
по общим проблемам нефтяной
геологии. Участвовал в поисках
нефти на Чукотке.Дмитрий Иванович Агапитов, глав¬
ный геолог нефтеразведочной экс¬
педиции в Анадыре. Ав,тор ряда
работ по вопросам тектоники и
стратиграфии мезозойских и кай¬
нозойских отложений Чукотки.Израиль Ефимович Драбкин, на¬
чальник Северо-Восточного геоло¬
гического управления (г. Магадан);
энтузиаст и крупный организатор
освоения природных богатств Се¬
вера; инициатор нефтепоисковых
работ на Чукотке. Лауреат Ленин¬
ской премии.Когда летишь над Анадырской
тундрой на Чукотке, всегда невольно
возникает вопрос: чего же здесь
больше — земли или воды? И в са¬
мом деле, всюду разбросаны сотни
больших и малых озер, многие из
которых разделяются лишь узкими
полосками кочковатой суши. Кое-где
видны невысокие холмы или гряды...Если е ясный день взойти на один
из таких холмов в южной части Ана¬
дырской низменности, хорошо вид¬
ны на юге крутые склоны Корякско¬
го нагорья; с них даже в самую теп¬
лую пору никогда полностью не схо¬
дит снег. На западе цепочкой протя¬
гиваются острые вершины хребта
Рарыткин. К востоку равнина посте¬
пенно понижается, и расплывчатый
горизонт тонет в синем мареве — там
Берингово море. На карте Анадыр¬
ской низменности между озерами
извиваются лишь две пунктирные ли¬
нии, надпись вдоль которых гласит,
что движение транспорта здесь воз¬
можно с октября по июнь месяц,
когда морозы скуют болотистую
тундру. Тогда же начинаются злые
чукотские пурги, а длинные север¬
ные ночи оставляют мало дневного
света людям.Большую роль в формировании
облика всей низменности сыграла
многолетняя мерзлота. Мерзлотные
явления, такие как термокарст, спо¬
собствовали развитию в тундре озер
и даже их медленному перемеще¬
нию.И вот до этих, еще совсем недав¬
но пустынных мест добрались буро¬
вые вышки, хотя суровая природа
сильно затрудняет геологические и
буровые работы.
22 Геология-в-мол оды в-■от л ожени ягР~у_9>нёния
плиоце^а ^_ миоценапластысодержащие10002000породы >складчатого:МрСн'оВЕ^ЙялХарактер залегания газоносных
пластов в южной части Анадырской
впадины.возрастпородI группалз£Оотделколонка0	Q-II1	mописаниепородсс ’•гравий, галечники
песни и глины5 ~5 ООО о о <ГоеГп/000000“00000001>52пески, песчаникиО■ *- Yпрослоями глин<1 =! Огравия, буоыхо-X1 <1с—0-2-°^ч.0 °углей*Г X X ■ тпспесчаники и
алевролиты с
редкими просло¬о-х1000ями глин и углей.а средней и нит¬щроза песчаники=Ггазоносны- - ч - т- i135- i ■ т -j- x- ■1j21ZT 1 ■ r ■—1S !XVL.b^;.b-L.- I_- L- L- Lтуфы< jX~	~30 '-о о сs°»D9цXL- L' L-L- L’ L-
L- (-■ L’ L- L-а с пачкой слан¬
цеватых глин1553 О” Ш ■ [S'C"J ИГ* EH- В*Разрез отложений в районе Восто¬
чно-Озерного поднятия: 1 — гра¬
вий, галечники; 2 — песок; 3 ■— пес¬
чаник; 4 — алевролит; 5 — глина;
6—сланцеватая глина; 7— вул¬
канические туфы; 8 — уголь.Сравнивая Анадырскую низмен¬
ность с другими подобными ей райо¬
нами так называемого кайнозойского
складчатого пояса, который кольцом
охватывает Тихий океан (поэтому
пояс и называется Тихоокеанским),
геологи высказали предположениео	возможности скоплений в ее глу¬
бинах нефти и газа. Во многих частях
Тихоокеанского пояса сложные гео¬
логические процессы складчатости и
вулканизма еще не завершены, по¬
этому пояс часто называют подвиж¬
ным. Почти по всей периферии коль¬
ца — на Аляске *, в Скалистых горах,
Калифорнии, Колумбии, Японии и на
Сахалине — расположены впадины и
прогибы, содержащие залежи нефти
и газа. Многие впадины столь моло¬
ды, что можно говорить об их фор¬
мировании буквально на наших гла¬
зах. Сравнительно молода и Ана¬
дырская впадина, расположенная в1	На Аляске открыто много крупных
месторождений нефти и газа в пре¬
делах тех нефтегазоносных бассей¬
нов, которые похожи по строению
на бассейны нашей Чукотки и Кам¬
чатки. В бассейне залива Кука
(в южной части Аляски) открыто
уже более 10 нефтяных и газовых
месторождений. Некоторые геологи¬
ческие структуры прослеживаются
от Аляски почти до наших берегов.
Недавно на Аляске было открыто
нефтяное месторождение Прудхо-
бей, по-видимому, одно из крупней¬
ших в мире. Район, где оно открыто,
по геологическому строению похож
на северное побережье Чукотки,
о. Врангеля и дно прилегающих мо¬
рей.северо-восточной части Камчатско-
Корякской горной складчатой обла¬
сти. Ее возникновение относится к
концу палеогенового или началу
неогенового периода. По своему
характеру она является межгорной.
Некоторые складчатые структуры
мезозойских пород огибают впади¬
ну, а некоторые погружаются под
нее, образуя складчатое основание.При изучении пород в горах, ок¬
ружающих Анадырскую впадину,
было установлено, что развитые
здесь мощные толщи пород мезо¬
зойского и более молодого, кайно¬
зойского возраста по своим свойст¬
вам очень похожи на те, которые в
других районах производят (генери¬
руют) и содержат в себе нефть и
газ. По некоторым признакам мож¬
но было сделать вывод, что такие
же или очень сходные с ними поро¬
ды, по-видимому, тянутся вглубь и
скрыты под тундрой. А это значило,
что в Анадырской низменности мож¬
но искать нефть и газ.После того как были установлены
общие закономерности геологиче¬
ского и тектонического строения
впадины и стала ясна целесообраз¬
ность проведения поисков, за рабо¬
ту принялись геофизики, которые
помогли определить места для пер¬
вых скважин. В большинстве случаев
скважины закладываются на антикли¬
нальных складках, где слои изогнуты
так, что образуют своды. Пузырьки
газа и нефти вместе с водой пере¬
мещаются по пластам; дойдя до ан-
Геология 23тиклинальных складок, они при бла¬
гоприятных условиях скапливаются в
них как в ловушках, образуя залежи
в пустотах пород-коллекторов.Одна из таких антиклинальных
складок под названием Восточно-
Озерное поднятие была выделена в
южной части Анадырской впадины.
Здесь и бурилась первая глубокая
скважина, которая дала представле¬
ние о породах, залегающих в недрах
Анадырской низменности, и показа¬
ла признаки газоносности этих по¬
род.Разрез, который прошла скважина,
несколько отличался от того, какой
предполагалось вскрыть, но по свое¬
му характеру породы были вполне
перспективными. Образовались они
в начале миоценовой эпохи в при¬
брежной части морского бассейна за
счет сноса с берега ила и песка вме¬
сте с обломками растительного ма¬
териала. Дно бассейна было густо
заселено различными моллюсками.
В дальнейшем (в конце плиоценовой
эпохи) при отступлении моря в этих
местах возникли опресненные лагу¬
ны, в которые потоки сносили с ок¬
рестных гор обломочный материал.
Поэтому в разрезе встречаются
пласты, имеющие черты речных от¬
ложений. Все породы, за исключе¬
нием крупнозернистых промытых во¬
дами песков, обогащены в значи¬
тельном количестве органическим
материалом (часто более 6% по со¬
держанию органического углерода).Вторая глубокая скважина уже да¬
ла мощный фонтан газа. Специали¬
стами дебит газа был оценен при¬
мерно в 200 тыс. м 3.Таким образом, на Восточно-Озер¬
ной площади имеется, по-видимому,
достаточно крупное газовое место¬
рождение. Ниже газоносных гори¬
зонтов вскрыты породы, содержа¬
щие большое количество вулканиче¬
ского материала, были встречены
даже лавы.Бурение на Восточно-Озерном
поднятии подтвердило присутствие
продуктивных газоносных горизон¬
тов на глубинах от 1000 до 1480 м в
отложениях миоценовой эпохи (40—
50 млн лет назад). Анализ показал,
что в отобранных пробах горючего
газа наряду с обычным метаном со¬
держатся и более тяжелые его
«родственники», в том числе и такие,
как пентан и гексан. Их присутствие
говорило о том, что кроме газа в
толще пород может быть встречена
и нефть.Геологи считают вполне реальным,
что и в других частях Анадырской
впадины будет обнаружено не одно
месторождение газа и нефти. Осо¬
бенно это касается западной части
впадины, где осадочные песчано¬
глинистые породы имеют самую
большую мощность. Первая же
сравнительно неглубокая скважина,
пробуренная вблизи этого района,
показала присутствие газа в тех же
миоценовых отложениях, а в болееСхема расположения основных
нефтегазоносных районов па севе¬
ре Тихоокеанского пояса.древних породах мелового периодавстречены и признаки нефти.Потенциальные возможности Ана¬
дырской впадины могут быть опре¬
делены после того, как решится во¬
прос, насколько далеко она продол¬
жается в пределы Берингова моря.
Поэтому предстоит провести спе¬
циальные морские геофизические,
геологические и буровые работы.
И они уже начаты.Многочисленные признаки нефте¬
носности встречены также в южных
частях Корякского нагорья и на Кам¬
чатке. Таким образом, перспективы
поисков нефти и газа не ограничива¬
ются только одной Анадырской впа¬
диной, они гораздо шире. Есть все
основания полагать, что в самом не¬
далеком будущем Северо-Восток на¬
шей страны станет в ряд крупных
газонефтеносных районов. И уже не
надо будет завозить сюда жидкое
топливо, что обходится очень доро¬
го,— все поиски нефти и газа будут,
очевидно, стоить примерно столько
же, сколько стоит сейчас доставка
топлива в течение одного года. Чу¬
котка, где стремительными темпами
развивается мощная горнодобываю¬
щая промышленность, да и другие
соседние районы получат свою топ¬
ливно-энергетическую базу.УДК 547.912
24 ГеогигиенаОхрана биосферы
от вредных
химических веществПрофессор G. Д. Заугольников
М. М. Кочанов
Кандидат медицинских наукСергей Дмитриевич Заугольни¬
ков, доктор медицинских наук, за¬
ведующий ленинградским фи¬
лиалом Института биофизики Ми¬
нистерства	здравоохранения
СССР, автор более 100 научных ра¬
бот в области фармакологии, про¬
мышленной токсикологии и гигие¬
ны.Михаил Михайлович Кочанов,
старший научный сотрудник того
же филиала, занимается вопроса¬
ми коммунальной токсикологии, ав¬
тор многих работ по охране внеш¬
ней среды от загрязнения вредны¬
ми химическими веществами.Обсуждая вопросы технического
прогресса в феврале 1970 г., общее
собрание Академии наук СССР уде¬
лило особое внимание проблемам,
связанным с охраной биосферы. Это
диктуется тем обстоятельством, что
опасность, грозящая человечеству
вследствие загрязнения внешней
среды и истощения природных ре¬
сурсов, может привести к резкому
ухудшению условий жизни людей.Как известно, еще акад. В. И. Вер¬
надский обосновал учение о био¬
сфере и ионосфере Земли. Позднее
проф. Н, В. Лазарев 1 сформулировал
общее представление о геогигиене
как области гигиенической науки,
обосновывающей необходимость за¬
щиты природы от вредных факторов
в глобальном масштабе.В 1968 г. в Париже с участием
СССР впервые состоялась Межпра¬
вительственная конференция экспер¬
тов по научным основам рациональ¬
ного использования и сохранения
биосферы. Научная конференция
Института государства и права АН
СССР в июне минувшего года отме¬
тила необходимость разработки
«Всеобщей декларации по охране
природы и природных ресурсов».В журнале «Природа»2 уже рас¬
сматривались отдельные аспекты
этой проблемы. В настоящей статье
высказываются некоторые суждения1	Н. В. Лазарев, (ред.) Введение в
геогигиену, М.-Л., 1966; Н. В. Лаза¬
рев, Р. О. Амиров (ред.) Пробле¬
мы геогигиены, Баку, 1968.2	А. Г. Банников, Б. Е. Б ы х ос к и й, 1967, № 5; В. Г. Б о г о р о в,
1967, № 10; С. В. Михайлов, 1968,
№ 6; Ф. Я. Шипунов, 1968, № 10;
М. М. К а м ш и л о в, 1969, № 1—2;В.	П. Ковалевский, 1969, № 8;
Д. Л. Арманд, 1969, № 10.
Геогигиена 25о	гигиенических последствиях, кото¬
рые возникают в результате челове¬
ческой деятельности, для природы и
населения отдельных районов или
стран, а также и в глобальном мас¬
штабе.Производственные
и бытовые выбросыГрандиозный рост производствен¬
ной деятельности человечества и
цивилизации достигается ценой не
только потери ресурсов, но и дру¬
гими теневыми сторонами, в частно¬
сти, образованием производствен¬
ных и бытовых выбросов. Тепловые
электростанции, горнорудная, метал¬
лургическая, химическая и другие
виды промышленности, двигатели
внутреннего сгорания являются ос¬
новными источниками выбросов, ко¬
торые не только загрязняют внеш¬
нюю среду, вредно действуют на
биосферу, но и препятствуют про¬
цессам ее самоочищения.За период с 1850 по 1958 гг. на
нашей планете сожжено 90 млрд т
угля и на поверхность Земли выбро¬
шено (при принятой зольности 18%)
около 18 млрд т шлака. При этом в
атмосферу поступило: 3 млрд т золы
в виде аэрозоля; 1,35 млрд т крем¬
ния; 1,5 млн т мышьяка; более
1 млн т никеля; 900 тыс т кобальта;
по 600 тыс т цинка и сурьмы.Расширяется число добываемых и
используемых химических элементов.
Так, XIX век принес: барий, бром,
ванадий, вольфрам, иридий, йод,
кадмий, литий, марганец, молибден,
осмий, палладий, радий, селен,
стронций, тантал, фтор, церий, то¬
рий, уран, хром, цирконий, а XX —
актиний, лантал, неон, цезий, титан,
галлий, рений, таллий, теллур.Растет мировая добыча нефти и
газа. Развитие химии полимерных
материалов, производство и приме¬
нение ядохимикатов в сельском хо¬
зяйстве, неполное сгорание горюче¬
го в двигателях (например, один ав¬
томобиль выбрасывает в воздух 1 кг
свинца в год), рост ассортимента ле¬
карственных средств и веществ, до¬
бавляемых к пище с различными це¬
лями, увеличивает число потенциаль¬ных загрязнителей. По данным
Ф. Бобели, только в 1966 г. произ¬
водственное и торговое значение
могли иметь около 10 000 вновь син¬
тезированных химических веществКоличество естественной пыли
(почвенная, растительная и пр.), осе¬
дающей на земную поверхность, до¬
стигает 50 т/км2 в год. Пыль в горо¬
дах, и особенно в сельской местно¬
сти при широкой химизации хозяй¬
ства, также содержит различные хи¬
мические вещества, которые являют¬
ся вторичным источником ее отри¬
цательного влияния.С каждым годом возрастает коли¬
чество твердых и жидких отходов.
Общее количество твердых отбро¬
сов достигает 20—30 т на каждого
жителя Земли и покрывает тысячи
гектаров земного шара. Коммуналь¬
ные отходы города в 1 млн жителей
в среднем за один год могли бы
покрыть двухметровым слоем тер¬
риторию в 40 га.Общемировой сток загрязненных
производственных вод по своей
мощности составляет реку, равную
Амазонке. В СССР в 1926 г. общее
количество сточных вод достигало912,5	млн м3 в год, в 1952 г.—
27 млрд мэ, а в 1972 г. будет рав¬
няться годовому стоку таких круп¬
ных рек, как Ока и Дон,— 50 млрд
м3 в год. Причем практика деления
вод на чистые и так называемые
«условночистые» не оправдала себя,
поскольку «условночистые» воды,
как правило, являются безусловно
загрязненными.Большая часть веществ, поступаю¬
щих в атмосферу в составе произ¬
водственных и бытовых выбросов,
вызывает вначале местные (локаль¬
ные) загрязнения внешней среды.
Однако в дальнейшем эти зоны мо¬
гут перекрывать друг друга, в ре¬
зультате чего воздух крупных инду¬
стриальных центров и прилегающих
районов загрязняется на далекие
расстояния, а при некоторых усло¬
виях может возникнуть глобальное
загрязнение. Например, влияние
промышленных районов Англии
распространяется даже на Ирлан¬
дию, т. е. на расстояние 300 км. За22	года применения в мире ДДТ да-1 F. В о b е I у. Vierteljahrssch. Natur-
forsch. Ges. Zurich, 1966, № 11.же на столь отдаленный континент,
как Атарктида, выпало около 2300 т
названного препарата.Катастрофы в Лондоне и Лос-Ан¬
джелесе 1 приобрели глобальное
значение, ибо дальнейшее возраста¬
ние выбросов в атмосферу увеличи¬
вает шансы на возникновение анало¬
гичных ситуаций в других районах
мира. Такими потенциальными райо¬
нами, вероятно, можно признать:
северо-западное побережье Афри¬
ки, западное и юго-западное побе¬
режья Южной Америки, восточное
побережье Австралии и большую
часть Восточной Сибири, где вслед¬
ствие частого сочетания метеоусло¬
вий, неблагоприятных для диффузии
(высокий так называемый «потен¬
циал загрязнения воздуха») произ¬
водственных выбросов могут также
возникать опасные загрязнения ат¬
мосферного воздуха.С начала XX столетия в атмосфере
нарастает содержание углекислого
газа, образующегося при различных
видах горения и в результате жиз¬
недеятельности живых существ. Это
может способствовать изменению
климата, так как углекислота задер¬
живает длинноволновые лучи солнца
и атмосфера относительно перегре¬
вается. Кроме того, внешняя среда
загрязняется громадным количест¬
вом других газов — окиси азота,
окиси углерода, сернистого ангидри¬
да, хлора, фтора и разнообразных
аэрозолей цементных, алюминиевых
и других производств.Превращение рек в сточные кана¬
вы, отбросы из которых разносятся
морем, также может привести к гло¬
бальным последствиям,— уменьше¬
ние запасов пресной воды и загряз¬
нение морей существенно осложнит
использование океана в качестве
второго источника ресурсов челове¬
чества.Охрана биосферы актуальна ещг
и потому, что запасы воздуха, воды
и минеральных солей, необходимых
для жизни, конечны. Человек и все
животные дышат воздухом, который
бессчетное число раз побывал уже
в легких, а все минеральные соли
тоже неоднократно были составной1 В Лондоне, например, в 1952 г.,
когда в воздухе стоял токсический
смог, погибло 4000 человек.
2 0 TYornnienaчастью живой природы, Поэтому
выяснение вопросов самоочищения
(естественной саморегуляции) внеш¬
ней среды (воздуха, почвы, воды),
определяющих в конечном итоге
судьбу вредных производственных и
бытовых выбросов, становится по су¬
ществу комплексной проблемой.
Оно включает совместные исследо¬
вания техников, метеорологов-фи-
зиков, геохимиков, биогеоценологов,
гигиенистов и представителей других
специальностей.Сложной в теоретическом и мето¬
дическом отношении является тур¬
булентная диффузия, определяющая
характер распространения атмо¬
сферных загрязнений. Самоочище¬
нию атмосферы способствует, на¬
пример, разбавление выбросов за
счет энергичного движения воздуш¬
ных потоков. Количество застойных
дней в каждом районе определяет
«потенциал загрязнения воздуха».
С гигиенической точки зрения, высо¬
кий «потенциал загрязнения возду¬
ха» характеризуется опасными мак¬
симальными концентрациями вред¬
ных примесей, возникающих вслед¬
ствие метеоусловий, неблагоприят¬
ных для рассеивания выбросов.
Это обстоятельство осложняет раз¬
витие крупной индустрии в опреде¬
ленных районах.Большую роль в самоочищении
атмосферы играют осадки, а также
происходящие в ней различные хи¬
мические и фотохимические прецес-
сы. При этом моросящие и слабые
дожди осаждают примеси в боль¬
шей мере, чем ливневые. Солнечная
радиация разрушает канцерогенные
вещества, например 3,4-бензпирен.Известно положительное влияние
на биосферу других факторов, в ча¬
стности деятельность микроорганиз¬
мов. Однако этот вид естественной
саморегуляции биосферы может да¬
вать перебои, так как е природу
вводятся искусственные материалы,
которых микроорганизмы не «научи¬
лись» еще перерабатывать, или ве¬
щества в таких количествах, с кото¬
рыми они не успевают справиться.Для прогнозирования опасных си¬
туаций атмосферных загрязнений,
кроме проводимых специальных ис¬
следований, широко используют
различные математические методыпрогноза. В СССР разработаны «Ука¬
зания по расчету рассеивания в ат¬
мосфере вредных веществ (пыли и
сернистого газа), содержащихся в
выбросах промышленных предприя¬
тий» 1. Они позволяют рассчитать
значение максимальной приземной
концентрации вредных веществ,
опасную скорость ветра в призем¬
ном слое, минимально допустимую
высоту выброса, предельно допу¬
стимый выброс и другое. «Указания»
разработаны на основании большого
комплекса специально и совместно
проведенных теоретических и экспе¬
риментальных исследований инжене¬
ров, метеорологов и гигиенистов,
что служит доказательством их вы¬
сокой надежности.Токсиколого¬
гигиеническая
оценка выбросовВопрос о значении загрязнений
для природы и здоровья населения
не сходит со страниц специальной и
общей печати, а также обсуждается
на различного рода научных сове¬
щаниях.Красноречивые факты говорят о
токсическом влиянии ядохимикатов
не только на вредные растения и на¬
секомых, но и на рыб, на весь по¬
лезный животный и растительный
мир. За два десятилетия устойчивые
пестициды распространились по все¬
му земному шару; ДДТ найден даже
в рыбах, обитающих в девственных
водах уединенных горных озер и в
организме антарктических птиц, рыб,
пингвинов и тюленей. Наличие ДДТ
во внешней среде в ряде случаев
привело к гибели млекопитающих,
рыб и птиц и даже к нарушению ес¬
тественных связей в биогеоценозах.Волга и ее притоки ежегодно при¬
нимают более 6 млн м3 сточных вод
предприятий. Официально объявле¬
но, что реки Клязьма, Серовка, Мо-
лога и отдельные участки Волги и
Оки утратили рыбохозяйственное
значение.Нарастание концентраций углекис¬
лоты в воздухе свидетельствует о
том, что выбрасываемое количество
этого продукта, по-видимому, уже не1 «СН (санитарные нормы) 369-67».в состоянии полностью усваиваться
растениями и поглощаться морской
водой. Изменение растительного
покрова сопровождается «остепне-
нием» некоторых районов, вследст¬
вие чего снижается уровень грунто¬
вых вод и уменьшаются их запасы.
Растения за один год выделяют в
атмосферу 490 млн т летучих соеди¬
нений, некоторые из которых, напри¬
мер атмовитамины, выполняют, по-
видимому, важные физиологические
функции в организме человека. Со¬
ветский ученый М. М. Камшилов по¬
лагает, что люди используют для ды¬
хания не только кислород, но и ат¬
мовитамины. Этот факт большого
значения требует постановки даль¬
нейших исследований.Изменения в химическом составе
внешней среды отражаются и на
мире окружающих нас микробов;
повышается устойчивость к антибио¬
тикам, например, многих бактерий и
грибов, в том числе и патогенных
для человека.Загрязнения атмосферы увеличи¬
вают у людей заболевания астмой,
хроническими бронхитами, силико¬
зом, раком легких, а некоторые
вредные продукты влияют на по¬
томство.Специального рассмотрения тре¬
бует и экономический аспект этой
проблемы.Изложенные примеры, естествен¬
но, не претендуют на систематиче¬
ское и исчерпывающее описание
всех последствий, возникающих в
результате интенсивной производст¬
венной деятельности человечества.
Однако теневые стороны научно-
технического прогресса заставляют
науку со всей серьезностью подой¬
ти к проблеме охраны биосферы.В СССР эта проблема имеет обще¬
государственный характер. Поста¬
новление ЦК КПСС и Совета Мини¬
стров «О состоянии медицинской
помощи населению и мерах по улуч¬
шению здравоохранения в СССР»
(№ 517 от 5.VII.68), законы «Об ох
ране природы в РСФСР» (1960) и
союзных республиках регламенти¬
руют отдельные вопросы этой проб¬
лемы. Основу санитарного законода¬
тельства составляют «Санитарные
нормы проектирования промышлен¬
ных предприятий» (СН-245-63). Кон-
Гсогигпепа -7троль за выполнением постановле¬
ний возлагается на Главное санитар¬
но-эпидемиологическое управление
Минздрава СССР, органы которого
осуществляют его не только при ра¬
боте предприятий, но и на различ¬
ных стадиях предупредительного са¬
нитарного надзора. В системе Гид¬
рометеослужбы также развернуты
работы более чем в 100 городах по
изучению загрязнения воздушного
бассейна промышленными выброса¬
ми. Аналогичные работы проводятся
м другими ведомственными служба¬
ми.В экспериментальной и теоретиче¬
ской разработке проблем «Научные
основы гигиены населенных мест»,
«Научные основы гигиены и токсико¬
логии пестицидов, полимеров и пла¬
стических масс» заняты ведущие ин¬
ституты страны, токсикологические
лаборатории санэпидстанций и ток-
сиколого-гигиенические лаборатории,
созданные в некоторых отраслевых
технологических институтах *.Советской гигиенической науке
принадлежит бесспорный приоритет
е разработке ПДК (предельно допу¬
стимых концентраций) веществ, что
служит основой количественной
оценки загрязнения внешней среды.
Экспериментальные разработки по¬
зволили научно обосновать ПДК в
воздухе рабочей зоны для 403 ве¬
ществ, в воде водоемов санитарно¬
бытового водопользования для 177 и
в атмосфере населенных мест для
96 веществ. Имеются рекомендациио	нормировании максимально допу¬
стимой безвредной дозы пестицидов1 Работы советских исследователей
обобщены в следующих фундамен¬
тальных изданиях: «Вредные вещест¬
ва в промышленности» (ред. Н. В.
Лазарев), Л., «Химия», 1969; «Токси¬
кология новых промышленных хими¬
ческих веществ», вып. 1—11 (ред.
А, А. Летавет, И. В. Саноцкий), М.,
«Медицина», 1969; «Биологическое
действие и гигиеническое значение
атмосферных загрязнений», вып,
1—11 (ред. В. А. Рязанов), М., «Ме¬
дицина», 1969; «Санитарная охрана
водоемов», вып. 1—10 (ред. С. Н.
Черкинский), М., «Медицина», 1969.
Они имеют целью информировать
широкие заинтересованные круги о
токсических свойствах применяемых
или намечаемых к применению на
производстве веществ.при их одновременном поступлении
с воздухом, водой и пищей.В США проведение мероприятий
по охране внешней среды входит в
функцию властей штатов или мест¬
ных органов самоуправления, в ве¬
дении которых находится и контроль
за выбросами в атмосферу. Выбор,
например, промышленной площад¬
ки для строительства определяется
интересами предприятий и зависит
от экономического фактора. Во мно¬
гих странах мира законодательство
по вопросам атмосферных загрязне¬
ний или не отвечает современным
требованиям, или вообще не суще¬
ствует.Поэтому чрезвычайно ценно, что
межрегиональный симпозиум ВОЗ в
Женеве принял, по предложению со¬
ветской делегации, единую шкалу
стандартов качества атмосферного
воздуха, характеризующих различ¬
ные уровни загрязнения. Симпозиум
отметил, что государства должны
стремиться к достижению первого,
т. е. наименьшего уровня, который
соответствует ПДК в СССР. Это по¬
зволяет уже сегодня контролировать
эффективность профилактических
мероприятий не только в местном,
но и в глобальном масштабе.Профилактические
мероприятияСудьба биосферы полностью зави¬
сит от разумного регулирования
деятельности человека и природы.
При этом техника должна стать не¬
отъемлемой частью биосферы вслед¬
ствие того, что промышленность бу¬
дет не только производить, но и
«переваривать» произведенное.Поэтому технология должна пе¬
рестроиться и уже перестраивается.
Строятся установки и целые заводы
с замнутым циклом водоснабжения,
что возможно только при полной
водоочистке, т. е. прекращении
практики разбавления стоков и пре¬
вращении всех отходов в полезные
продукты путем введения дополни¬
тельных технологических процессов.
Опреснение соленых вод, частично
применяемое в СССР, США, Мекси¬
ке и др., еще не находит широкого
применения, так как может произво¬диться или в особых климатических
условиях, или требует больших рас¬
ходов энергии.Перспективны процессы безотход¬
ной технологии. Так, в Армении раз¬
работана безотходная технология
производства алюминия из нефе¬
линового сиенита; из этого сырья
получают дополнительно хрусталь,
разнообразные химикаты, что ис¬
ключает образование отходов.Для Ленинграда спроектирована
полная переработка всех отходов
городского хозяйства. Методы сжи¬
гания, компостирования и глубокого
захоронения отходов, конечно, явля¬
ются мерами паллиативного характе¬
ра уничтожения коммунальных отхо¬
дов.В создании «замкнутого производ¬
ства» могут применяться микроорга¬
низмы. Так, в очистительных установ¬
ках уже давно с успехом использу¬
ется биологический метод очистки.
Выведение биологами- более актив¬
ных форм микроорганизмов, увели¬
чение их «набора» может способст¬
вовать широкому внедрению этого
метода.Насущной необходимостью стано¬
вится создание новых энергетических
установок с высоким к.п.д. и прак¬
тически ничтожным выбросом вред¬
ных веществ, а также изыскание но¬
вых источников энергии, в частности
для двигателей внутреннего сгора¬
ния.Разрабатывая наиболее перспек¬
тивные, профилактические акции по
охране биосферы, необходимо со¬
вершенствовать и другие мероприя¬
тия, имеющие значение для охраны
внешней среды в локальных преде¬
лах. Повышение эффективности очи¬
стных сооружений, разработка сани¬
тарно-защитных зон и ПДК, разме¬
щение предприятий с учетом розы
ветров и «потенциала загрязнения
воздуха» и др., выполняя профилак¬
тическую роль местного масштаба,
служат делу охраны биосферы и в
глобальном масштабе. Вместе с тем
чтобы достигнутые успехи носили не
только региональный характер, нуж¬
ны совместные усилия всех индуст¬
риально развитых государств мира,
ибо предвидимое будущее челове¬
чества зависит от него самого.УДК 351.853; 502.7; 614.7
28 МинералогияV/ Верхняя мантия Земли
и рудообразованиеВ. А. Вахрушев
Доктор геолого-минералогических наукВ последнее десятилетне внимание геологов, геохимиков, петрологов и гео¬
физиков всего мира приковано к проблеме состава и строения тех глубин¬
ных зон Земли, которые получили название верхней мантии. Это и понятно.
Многие геологические преобразования, происходящие в доступных нашему
наблюдению слоях Земли, являются прямым отражением тех процессе»
(энергетических, химических и т. п.), которые протекают в верхней мантии.
Изучение верхней мантии в наши дни приобретает первостепенное значение
и для выявления источников рудного вещества при формировании месторож¬
дений многих промышленно важных металлов.Валентин Александрович Вахру¬
шев, заведующий кафедрой мине¬
ралогии и петрографии Иркутского
государственного университета им.А.	А. Жданова. В настоящее время
основные научные интересы связа¬
ны с изучением состава и особен¬
ностей распределения рудных ми¬
нералов в глубинных породах, в
том числе и в породах верхней
мантии Земли. Автор свыше 80 на¬
учных статей и монографий по ми¬
нералогии, геохимии, формирова¬
нию месторождений полезных ис¬
копаемых Сибири и других райо¬
нов Советского Союза.Главным источником получения
меди, никеля, кобальте, селена, тел¬
лура и многих других элементов слу¬
жат сульфидные минералы, т. е. при¬
родные химические соединения се¬
ры с металлами. В природе известны
их очень крупные скопления, в том
числе такие гиганты, как месторож¬
дение медно-никелевых руд Садбе¬
ри а Канаде или Талнахское в СССР.Откуда берется рудное вещество
для образования таких месторожде¬
ний? Из верхней оболочки нашей
планеты или из базальтового слоя?
А может быть, первоисточник метал¬
лов следует искать в верхней ман¬
тии — в тех еще во многом зага¬
дочных породах, которые подстила¬
ют базальтовый слой?Геофизики установили, что грани¬
ца между базальтовым слоем и
верхней мантией (поверхность Мо-
хоровичича) находится в пределах
материков на глубинах 55—60 км, а
под океанами на глубине всего 5—
6 км. Не случайно для вскрытия по¬род верхней мантии ученые США.
первую сверхглубокую скважину »
1961 г. заложили в Тихом океане у
о. Гуадалупе. Однако попытки до¬
стичь верхней мантии с помощью
глубоководного бурения пока не
увенчались успехом. Вместе с тем
имеются «отдушины», по которым
вещество верхней мантии непосред¬
ственно поступает на земную по¬
верхность. Это вулканы и своеобраз¬
ные трубчатые тела диаметром от
нескольких десятков до 100 м (ред¬
ко больше), выполненные глубинной-
алмазоносной породой — кимбер¬
литом. Образование таких цилиндри¬
ческих, точнее, воронкообразны*
трубок произошло на некоторой глу¬
бине в результате взрывов, вызван¬
ных поднятием кимберлитовой маг¬
мы, богатой газами и парами.Кимберлитовая магма, так же как
и магма вулканов, поднимаясь вверх,
увлекает с собой обломки глубин¬
ных пород. Глубина их захвата не¬
одинакова и определяется прежде
Минералогия 29«сего расположением магматических
очагов в недрах земли. По данным
вулканологов и геофизиков, под
вулканами Камчатки и Курильских
островов кровля магматических оча¬
гов находится в интервале 50—90 км
от дневной поверхности. Примерно
«а таких же горизонтах (—45, —60
км) находятся магматические камеры
под вулканами Гавайских островов.Обломки глубинных пород из тру¬
бок взрыва иногда содержат вклю¬
чения алмаза — минерала, кристал¬
лизация которого из расплава воз¬
можна при давлении не меньше
40 кбар. По мнению акад. В. С. Со¬
болева, даже с учетом местных пе¬
регрузок (в областях горообразова¬
ния или глубинных разломов) такие
давления в очагах кимберлитовой
магмы могут быть на глубинах не
менее 70 км.Изучение обломков, вынесенных
из недр Земли лавовыми потоками
или кимберлитовой магмой при об¬
разовании трубок взрыва,— это пока
единственный путь для прямого
суждения о составе верхней мантии.
Те из обломков, для которых глу¬
бинное (мантийное) происхождение
принимается подавляющим боль¬
шинством исследователей, представ¬
лены перидотитами, эклогитами, лер-
цолитами и некоторыми другими
разностями ультраосновных пород.
Их изучением занимались многие
известные петрографы, как зару¬
бежные, так и советские.В последнее время были выполне¬
ны специальные исследования по
изучению рудных, и в частности суль¬
фидных, минералов в этих породах.
Главный результат исследований —
установление почти постоянного
присутствия в породах верхней ман¬
тии кобальтсодержащих сульфидов
железа (пирротина) и никеля (пент-
ландита), а также меди (халькопири¬
та). Эти сульфидные минералы при
минераграфическом изучении об¬
наружены: в эклогитах из алмазо¬
носных кимберлитовых трубок Яку¬
тии; в лерцолитах и пироксенитах
с хромовой шпинелью из трубок
взрыва Северо-Минусинской впади¬
ны; в лерцолитах, в гарцбургитах,
в гранатсодержащих оливиновых пи¬
роксенитах и других родственных им
ультраосновных породах из лавовыхПолированный шлиф обломка по¬
род верхней мантии Земли из ба¬
зальтов Гавайских островов. На
снимке видны сульфидные шарики
пентландиг-пирротинового	со¬става (белое) в силикатном мине¬
рале (темно-серое). Некоторые из
сульфидных шариков выкроши¬
лись с образованием на поверхно¬
сти шлифа полусферических уг¬
лублений (черное).Внизу справа — один из суль¬
фидных шариков, изображенных на
верхней фотографии, при увеличе¬
нии в 1335 раз. Хорошо видно двух¬
фазное строение: серое — пирротин,
светлое — пентландит.потоков о. Гавайи (кратеры Килауэа
и Хулалай), о. Оаху (кратер Солт-
Лейк), о Таити, а также из андезито-
базальтов Авачинского вулкана на
Камчатке.Очень показательна форма мно¬
гих сульфидных выделений. Это
идеальные шарики или затвердев¬
шие капли. Располагаются сульфид¬
ные выделения и в межзерновом
пространстве обломков, при этом
сложены они теми же самыми мине¬
ралами. Особенно интересно, что
сульфидные шарики часто находятся
внутри силикатных минералов, вне
связи с какими-либо трещинками.Это говорит о том, что сульфидные
капли были захвачены при росте
кристаллов оливина, пироксена и
других минералов из жидкого рас¬
плава. О глубинном (подкоровом)
происхождении сульфидных выделе¬
ний свидетельствуют также и наход¬
ки пентландита и пирротина в алма¬
зах из кимберлитовых трубок Юж¬
ной Африки.Все это приводит к заключению,
что в породах верхней мантии, неза¬
висимо от того, расположены ли они
под жесткими участками земной ко¬
ры (Якутия, Южная Африка), склад¬
30 Минералогиячатыми областями (Северо-Минусин-
ская впадина) или в пределах океа¬
нических впадин (Гавайские остро¬
ва), повсеместно присутствуют суль¬
фиды железа, меди и никеля (обыч¬
но кобальтсодержащие). Среди них
во включениях из лав Авачинского
вулкана преобладают сульфиды же¬
леза (пирротин), во включениях из
базальтов Гавайских островов наря¬
ду с сульфидом железа постоянно
отмечается сульфид меди (халько¬
пирит) и никеля (пентландит). В об¬
ломках пород мантии из трубок
взрыва Северо-Минусинской впади¬
ны под микроскопом видим те же
сульфиды, однако здесь уже коли¬
чество сульфидов никеля и меди, по
сравнению с сульфидом железа,
возрастает еще в большей степени.
В эклогитах иэ кимберлитовых тру¬
бок Якутии по распространенности
на первом месте стоит пентландит,
затем халькопирит. Пирротин, по
сравнению с обоими этими сульфи¬
дами, присутствует в значительно
меньших количествах. Как видим, об¬
щий набор сульфидных минералов
в породах верхней мантии иэ разных
районов Земли остается одним и
тем же, однако количественные от¬
ношения их неодинаковы.Каковы причины такого распреде¬
ления сульфидов? Возможно, это
связано с неоднородностью верхней
мантии в горизонтальном направле¬нии и касается не только породооб¬
разующих силикатных минералов
(как это сейчас допускают многие
исследователи), но и сульфидных
выделений. Однако скорее всего и
глубина захвата вещества верхней
мантии, вынесенного, например, ан-
дезит-базальтовыми лавами Авачин¬
ского вулкана и алмазоносной ким-
берлитовой магмой в трубках взры¬
ва Якутии или Южной Африки, была
неодинакова.Любопытно и другое обстоятель¬
ство. Во включениях ультраосновных
пород в лавах Авачинского вулкана
и Гавайских островов сульфидные
шарики в основном закупорены
внутри кристаллов оливина и пирок¬
сена, хотя наблюдается некоторое
перераспределение их с постепен¬
ным укрупнением и обособлением
выделений в межэерновом прост¬
ранстве. Это связано с частичным
или полным расплавлением сульфи¬
дов в результате воздействия тепла
базальтового расплава на отторжен-
цы пород верхней мантии. Темпера¬
тура базальтового расплава и темпе¬
ратура плавления сульфидных мине¬
ралов в этих условиях имеют близ¬
кие значения. При этом, как показа¬
ли опыты Я. И. Ольшанского,
температура плавления сульфида
железа в присутствии других суль¬
фидов и окислов снижается до 800—
900° С, что еще в большей степениДеталь строения халъкопирит-
пирротинового выделения в облом¬
ке пород верхней мантии иэ ким-
берлитовой трубки «Обнаженная»
(Якутия). Пентландит (белое) на¬
ходится внутри пирротшм (серое)
и концентрируется по границе с
халькопиритом (темно-серая внеш¬
няя оболочка). Полированный
шлиф. 1 — пентландит, 2 — пирро¬
тин, 3 — халькопирит.благоприятствует их переходу в
жидкое состояние. В обломках уль¬
траосновных пород из трубок взры¬
ва Северо-Минусинской впадины и
особенно из алмазоносных кимбер¬
литовых трубок сульфидные выделе¬
ния располагаются в промежутках
между силикатными минералами и
только в редких случаях —■ внутри
них в виде капель.Несомненно, количественные со¬
отношения, формы выделения и дру¬
гие особенности сульфидных мине¬
ралов находятся в зависимости от
условий образования последних е
пределах верхней мантии, равно
как и от условий их переноса иэ
недр Земли на дневную поверх¬
ность. Если это так, то дальнейшее
изучение первично-магматических
сульфидных минералов в породах
верхней мантии открывает путь и
для решения ряда вопросов при¬
кладного значения, в том числе для
разработки минералогических при¬
знаков алмазоносности трубок взры¬
ва, поскольку только некоторые иэ
них содержат промышленные кон¬
центрации алмазов.О	многом говорят и особенности
срастания сульфидных минералов
друг с другом. В частности, выделе¬
ния пентландита в пирротине в фор¬
ме закономерно ориентированных
пластинок указывает на существова¬
ние изначально однородного твердо-
Минералогия 31Пентландит-пирротиновое	обо¬собление в промежутке между си¬
ликатными минералами обломка
улътраосновной породы из базальта
Г авайских островов. Полирован¬
ный шлиф. Увеличено в 300 раз.Ьристалл оливина (серое) в ба¬
зальте из лавового потока (о. Оа¬
ху, Тихий океан). Внутри кристал¬
ла расположены три каплевидных
включения сульфида железа (свет¬
лое). Полированный шлиф. Увели¬
чено в 225 раз.го раствора. Такие срастания между
пирротином и пентландитом в суль¬
фидных рудах минералогам извест¬
ны давно. Однако здесь пластинки
пентландита особенно многочислен¬
ны и отличаются крупными размера¬
ми, что указывает на особо благо¬
приятные. условия для растворения
или изоморфного вхождения никеля
в пирротин. Кристаллизация сульфи¬
дов происходила в пределах верхней
мантии на больших глубинах, а зна¬
чит, при больших давлениях.Какова роль давления при изо¬
морфном замещении (растворении)
одних элементов (или ионов) в твер¬
дой фазе другими? Оказывается,
давление приводит к такому измене¬
нию в составе изоморфных приме¬
сей в минерале-хозяине (в нашем
случае это пирротин), при котором
ионы большего размера стремятся
заместиться ионами меньшего раз¬
мера (В. В. Щербина, 1967). Радиусы
ионов (в ангстремах) для Fe2+—0,76;
С02+ —0,74; Ni2+—0,72. С этих по¬
зиций высокие содержания никеля и
кобальта в пирротине из пород верх¬
ней мантии становятся закономерны¬
ми, так как их вхождение в решетку
минерала-хозяина	способствуетуменьшению объема.В природных сульфидах наблюда¬
ется изоморфное замещение и се¬
ры (аниона) такими элементами, как
селен и теллур. Радиусы ионов этих
элементов таковы: S2-—1,84; Se2-—1,98; Те2-—2,21 А. Данных по содер¬
жанию селена и теллура в сульфи¬
дах из пород мантии нет. Однако,
исходя из величин ионных радиусов,
уже нельзя ожидать изоморфного
вхождения селена и теллура в суль¬
фиды, образовавшиеся при очень
высоких давлениях. Отсюда можно
сделать следующий научный прог¬
ноз: в сульфидных минералах из по¬
род верхней мантии не происходит
накопления селена и теллура.Сульфидные минералы в форме
шариков присутствуют в базальтах, в
том числе в базальтах с включения¬
ми обломков пород верхней мантии.
Они встречены также и в базальтах
из ядер железо-марганцевых кон¬
креций, поднятых со дна Индийско¬
го и Тихого океанов в 1967—1968 гг.во время 42-го и 43-го рейсов экспе¬
диционного судна «Витязь»Итак, широкое распространение
первично-магматических сульфидных
выделений з базальтах из разных
районов земного шара подтвержда¬
ет представления тех геологов, кото¬
рые рассматривают подкоровую ба¬
зальтовую магму в качестве основ¬
ного источника вещества при обра¬
зовании эндогенных рудных место¬
рождений ювенильной группы. Од¬
нако можно пойти и дальше. По¬
скольку мы принимаем глубинное
(мантийное) происхождение облом¬
ков ультраосновных пород в базаль¬
тах и в кимберлитов ых трубках, ста¬
новится ясным основной источник
рудных выделений и в самих базаль¬
товых магмах — это также вещество
верхней мантии, содержащее в сво¬
ем составе сульфидные выделения.
Но если это так, правомерно сде¬
лать и второе заключение: чем глуб¬
же расположены очаги зарождения
базальтовых магм, тем потенциаль¬
но более рудоносными они являют¬
ся. Хорошо известная геологам при¬
уроченность многих магматогенных
месторождений, связанных с базаль-
тоидным магматизмом, к глубинным
разломам (особенно в пределах
жестких участков земной коры, та¬
ких как Сибирская платформа) слу¬
жит тому подтверждением.Так новые данные по составу по¬
род верхней мантии Земли сразу
же породили широкий круг и новых
научных проблем, требующих своего
разрешения.УДК 333.6; 553.6611 См., «Природа», 1970, № 5,стр. 63—67.
Лазерное телекиноО. В. Богданкевич
Доктор физико-математических наук
В. А. Гончаров
А. Н. ДрохановОлег Владимирович Богданкевич,
заведующий сектором ордена Ле¬
нина Физического института им.
П. Н. Лебедева АН СССР. Руково¬
дит исследованиями лазеров с на¬
качкой электронным пучком в ла¬
боратории квантовой радиофизи¬
ки; один из создателей (совместно
с Н. Г. Басовым и А. Г. Девятко-
вым) первого такого лазера — на
сульфиде кадмия.Вадим Александрович Гончаров,
сотрудник лаборатории квантовой
радиофизики в ФИАНе. Принимал
участие в создании и исследовании
различных типов полупроводнико¬
вых лазеров с электронным воз¬
буждением. Опубликовал несколь¬
ко научных работ по этой теме.Алексей Никифорович Дроханов,
сотрудник Московского научно-иссле¬
довательского телевизионного инсти¬
тута. В 1963 г. им совместно с проф.С.	И. Катаевым и доцентом В. Ф. Са¬
мойловым высказана идея о приме¬
нении газовых лазеров в телевиде¬
нии.Чем отличается кино от телевиде¬
ния? Почему смог возникнуть между
искусствоведами спор о том, одно
это искусство или разные? Почему
говорят об особой теледраматургии
и особом телефильме, отличающем¬
ся от кинофильма?Для зрителя основное различие
заключается в том, что киноэкран
достаточно велик и смотрят на него
в специально приспособленном по¬
мещении, где одновременно собира¬
ется много зрителей, а экран телеви¬
зора сравнительно мал и телепере¬
дачи смотрят в домашней обстанов¬
ке. От этого, по-видимому, и возни¬
кает вся та специфика, о которой
спорят искусствоведы.Если бы экран телевизора можно
было сделать достаточно большим и
ярким, приспособленным для боль¬
ших помещений, то в какой-то мере
это различие стало бы условным.
Возможно, искусствоведы нашли бы
и тут тему для спора, но оставим этот
вопрос для них и посмотрим, что
мешает сделать телевизионный экран
достаточно большим или что мешает
проецировать изображение при по¬
мощи оптической системы с экрана
телевизора на полотно любых раз¬
меров. Кроме художественного зна¬
чения такого большого телевизион¬
ного изображения оно, безусловно,
нашло бы себе применение и в тех¬
нике.В кино изображение записано на
полупрозрачную пленку. Каждый
кадр последовательно просвечивает¬
ся лучом света от проекционной
лампы и передается одновременно
на весь экран оптической системой.
Размер экрана ограничивается в ос¬
новном яркостью проекционной лам-
Физика 33пы и при современной технике кино-
проекции может быть достаточно
большим.В телевизионном кинескопе элект¬
ронный луч, движущийся в вакууме,
в каждый данный момент падает
только на одну точку светящегося
под его действием экрана. Затем си¬
стема управления электронным лу¬
чом направляет его на соседнюю
точку и т. д., пока луч не обежит все
точки экрана (такой процесс назы¬
вается сканированием). Цельную и
непрерывную во времени картину на
телевизионном или киноэкране уда¬
ется видеть только благодаря несо¬
вершенству (а быть может, и досто¬
инству) нашего глаза, временнбе
разрешение которого не превышает
десятых долей секунды. Именно за
это время должен смениться кадр
кинопленки или электронный луч
должен просканировать весь экран
кинескопа.То, что электронный луч может
существовать только в вакууме, на¬кладывает жесткое ограничение на
размер телевизионного экрана. Про¬
екция же изображения с экрана те¬
левизора при помощи оптики на по¬
лотно больших размеров встречает
серьезные технические трудности.
Ведь яркость спроецированного изо¬
бражения обратно пропорциональна
площади большого экрана, а яр¬
кость самого телевизионного экрана
настолько мала, что не позволяет
вести просмотр в хорошо освещен¬
ном помещении.Конечно, в какой-то мере посте¬
пенно удается увеличивать размер
телевизионных экранов и их яркость,
но технологические трудности на
этом пути настолько велики, что ста¬
новится очевидной необходимость
принципиально новых решений.Есть много предложений (некото¬
рые из них осуществлены), суть ко¬
торых сводится к разделению функ¬
ций при проекции телевизионного
изображения. При этом функ¬
ции источника светового пучка иРис. 1. Полупроводниковый кванто¬
вый генератор с электронным воз¬
буждением. Прямоугольный мо¬
нокристалл полупроводника (ре¬
зонатор) облучается интенсив¬
ным пучком электронов, под' дей¬
ствием которого в нем возникает и
усиливается вынужденное опти¬
ческое излучение, выходящее че¬
рез боковые грани кристалла (зер¬
кала резонатора) в виде узкого мо-
нохроматичного	пучка — лазер¬ного света.Рис. 2. Второй тип полупроводни¬
кового квантового генератора с
электронным	возбуждением —«излучающее зеркало». Моно-
кристаллическая	полупровод¬никовая пленка нанесена на проз¬
рачную подложку. Резонатор обра¬
зован внешними зеркалами, и из¬
лучение распространяется по оси
падающего пучка электронов.функции управления интенсивностью
этого пучка (модуляцию) выполняют
разные узлы проекционного телеви¬
зионного устройства. Информация,
запасенная на каком-либо полупро¬
зрачном слое, в течение проециро¬
вания одного кадра одновременно
высвечивается на экран. Такие уст¬
ройства, к сожалению сложны, гро¬
моздки и дороги, ими трудно управ¬
лять, а изображение на экране име¬
ет недостаточную четкость и ограни¬
чено по размеру и яркости. Основ¬
ной причиной, не позволяющей уве¬
личить размер и яркость изображе¬
ния при таких способах проекции,
является недостаточная яркость
обычных источников света.Открытие и разработка принципи¬
ально новых источников света — га¬
зовых лазеров, которые генерируют
узкий световой пучок чрезвычайно
высокой яркости, превышающей на
6—8 порядков яркость Солнца, по¬
зволили по-новому подойти к реше¬
нию этой старой проблемы.3 Природа, NS в
34 ФизикаВ 1963 г. на кафедре телевидения
Московского электротехнического
института связи была сформулирова¬
на задача создания телевизионного
проектора на базе газовых лазеров.
Блок-схема такого проектора показа¬
на на первой странице цветной
вклейки. Лучи, генерируемые «крас¬
ным», «синим» и «зеленым» лазера¬
ми, проходят через модуляторы све¬
та, на которые подаются сигналы, со¬
ответствующие определенной цве¬
товой составляющей изображения.
После модуляции пучки смешивают¬
ся в один общий лазерный пучок
при помощи специальных зеркал, ко¬
торые отражают свет только одного
какого-либо цвета и пропускают весь
остальной спектр длин волн (дихрои-
ческие зеркала). Суммарный луч
сканируется оптическими развертка¬
ми по экрану, «рисуя» на нем цвет¬
ное изображение, которое может
быть очень ярким, большого разме¬
ра и высокой четкости.По аналогичной блок-схеме создан
цветной телевизионный проектор
фирмы «Хитачи» (Япония), демонст¬
рировавшаяся на Всемирной выставке
«ЭКСГ10-70» в Осаке. Мощность
каждого из лазеров, применяемых в
этом устройстве, составляет 5 вт.В проекторе «Хитачи» развертка
суммарного пучка осуществляется
двумя вращающимися зеркальными
барабанами. Первый из них враща¬
ется со скоростью 60 тыс. оборотов
в минуту и производит развертку лу¬
ча по горизонтали (строчная раз¬
вертка), а второй (150 оборотов в
минуту) разворачивает полученные
строки по вертикали (кадровая раз¬
вертка). После последовательных от¬
ражений от граней горизонтального
и вертикального барабанов пучок по¬
падает на экран размером 3 X 4 м.В настоящее время проектор рабо¬
тает в соответствии с телевизионным
стандартом на 525 строк, 60 полей в
секунду и имеет разрешение 400 те¬
левизионных линий.Основной недостаток этого проек¬
тора — использование высокоскоро¬
стных механических разверток. В
особенности это относится к строч¬
ной развертке, которая при очень
большой скорости вращения бараба¬
на требует в то же время высокого
постоянства этой скорости, отсутст¬вия биений и строгой синхронизации
вращения с сигналами синхронизации
от телевизионного передатчика. Раз¬
решение, полученное в этом проек¬
торе, недостаточно для экранов та¬
ких больших размеров. Кроме того,
коэффициент полезного действия га¬
зовых лазеров в этой системе очень
низок (0,1—0,2%), поэтому при боль¬
шой их мощности требуется отво¬
дить значительное количество тепла
(несколько киловатт).Все эти недостатки, а также срав¬
нительно большие размеры делают
проектор «Хитачи» пригодным к эк¬
сплуатации лишь в больших аудито¬
риях, кинотеатрах, клубах и т. п.В 1964 г. в Физическом институте
им. П. Н. Лебедева АН СССР было
открыто новое физическое явле¬
ние — вынужденное испускание света
полупроводниками под действием
электронного пучка, на основе кото¬
рого создан новый тип лазеров —
полупроводниковый лазер с элект¬
ронной накачкой. Вскоре было пред¬
ложено использовать его для проек¬
ционного телевидения.При знакомстве с принципом дей¬
ствия этого лазера бросается в гла¬
за аналогия с принципом действия
электроннолучевой трубки (кинеско¬
па). Основные процессы и элементы
здесь те же: электронный пучок, об¬
разованный и ускоренный электрон¬
ной пушкой, фокусируется на полу¬
проводниковую мишень, возбуждая
в ней электронно-дырочные пары,
при рекомбинации которых излуча¬
ются кванты света. Разница между
ними именно в свойствах излучаемо¬
го света. Если в электроннолучевой
трубке это обычное хаотическое из¬
лучение малой интенсивности — ка-
тодолюминесценция или, по терми¬
нологии квантовой оптики, спонтан¬
ное излучение, то в полупроводни¬
ковом лазере это узкий пучок ин¬
тенсивного и когерентного света —
вынужденное излучение, эффектив¬
ность которого по отношению к энер¬
гии возбуждающего пучка может со¬
ставлять до 30%.Дело в том, что зависимость интен¬
сивности люминесценции полупровод.
никовой мишени от интенсивности
электронного пучка (в лазерной тер¬
минологии — пучка накачки) носит по¬
роговый характер: при определеннойНа вклейке.Схематическое изображение цвет¬
ного телевизионного проектора с
использованием газовых лазеров.
Сигналы, соответствующие трем
основным цветам телевизионного
изображения, от передающей теле¬
камеры поступают на соответству¬
ющие видеоусилители и далее на
злектрооптические модуляторы, ко¬
торые изменяют интенсивность
световых пучков трех газовых ла¬
зеров. После отражений от дихрои-
ческих зеркал эти пучки объеди¬
няются в один, который проходит
через системы горизонтальной и
вертикальной разверток и создает
на экране цветное изображение.
Природа, № 8
Физика 35На вклейке.Лазерная приемная трубка с элек¬
тронной разверткой по строкам и
электромеханической — по кадрам.
Электронный пучок, промодулиро-
ванный сигналами телевизионного
изображения, развертывается по ми¬
шени, состоящей из трех кристал¬
лов, генерирующих основные цвета
изображения. Излучение этих кри¬
сталлов образует одну телевизион¬
ную строку. В фокусе проекционно¬
го объектива помещено зеркальце,
укрепленное на рамочном вибрато¬
ре, который колеблется синхронно с
сигналами кадровой развертки. В ре¬
зультате на экране образуется цвет¬
ное телевизионное изображение.Телевизионный проектор с исполь¬
зованием лазерных кинескопов.
Три лазерных кинескопа с экрана¬
ми, изготовленными из трех разных
полупроводников, воспроизводят
изображения в основных цветах.
После смешивания лучей с по¬
мощью дихроических зеркал и по¬
следующей их проекции на боль¬
шом экране образуется единое
цветное изображение.плотности электронного потока излу.
чение из спонтанного превращается в
вынужденное
Образовавшееся вынужденное из¬
лучение многократно усиливается в
активной среде лазера вследствие от¬
ражений от зеркал резонатора и вы¬
ходит из полупроводника в виде ла¬
зерного пучка. В отличие от кинеско¬
па, где порошок люминофора нано¬
сится тонким слоем на стеклянный эк.
ран, резонаггор полупроводникового
лазера выполняется из монокристал¬
ла, две противоположные грани ко¬
торого плоско-параллельны и служат
зеркалами резонатора. Существуют
также резонаторы, где полупровод¬
ник помещается между обычными
зеркалами, расположенными на неко¬
тором расстоянии от него (как в газо¬
вых и твердотельных лазерах), что
улучшает направленность и монохро¬
матичность испускаемого света. Рас¬
стояние между гранями резонатора
обычно составляет от десятков мик¬
рон до нескольких миллиметров. Ос-
тальные размеры — того же порядка
и определяют мощность излучаемого
света, которая, естественно, пропор¬
циональна объему рабочего вещест¬
ва. Разумеется, нет никаких препятст¬
вий к тому, чтобы один и тот же пу¬
чок возбуждал несколько помещен¬
ных рядом кристаллов — одновре¬
менно или последовательно один за
другим.Существуют два основных способа
возбуждения полупроводниковых ла¬
зеров электронным пучком.В первом случае (рис. 1) направле¬
ния электронного пучка и выходяще¬
го лазерного луча перпендикулярны
друг другу, т. е. перпендикулярны
бомбардируемая грань резонатора и
грани, образующие его зеркала. Та¬
кая схема резонатора наиболее упо¬
требительна в полупроводниковых
лазерах с электронным возбуждени¬
ем. Другая конструкция, которая по¬
лучила название «излучающего зер¬
кала», показана на рис. 2. Здесь на¬
правления движения электронов и
света параллельны, т. е. накачка ре¬
зонатора происходит через одно из1 Подробнее о принципе действия
полупроводникового лазера см., на¬
пример, статьи акад. Н. Г. Басова,
«Природа», 1965, № 5, стр. 42—50;
1967, № 10, стр. 17—27.его зеркал, а излучение наблюдает¬
ся со стороны противоположной по¬
верхности. Толщина самбй пленки
«излучающего зеркала», т. е. длина
резонатора, определяется энергией
возбуждающего пучка (глубиной его
проникновения) и не превышает не¬
скольких десятков микрон. «Излуча¬
ющее зеркало», как видно из рисун¬
ков,— наиболее близкий аналог элек¬
троннолучевой трубки.Таким образом, мы приходим к
схеме лазерного кинескопа (рис. 3).
Пучок электронов, ускоренных до
энергии несколько десятков килоэлек¬
тронвольт и с плотностью тока в пуч¬
ке несколько ампер на квадратный
сантиметр, сканирует по экрану, вы¬
полненному в виде монокристалличе-
ской полупроводниковой пленки, ко¬
торая служит резонатором типа «из¬
лучающее зеркало».Размер элементов, составляющих
телевизионное изображение, опреде¬
ляется диаметром электронного пуч¬
ка на мишени. В каждый момент вре¬
мени «работает», т. е. является лазе¬
ром, не весь экран, а та его часть,
которая освещена электронным пуч¬
ком. В связи с этим пленка, образую¬
щая экран, не обязательно должна
быть сплошной, а может быть состав¬
лена в виде мозаики из отдельных
монокристаллов. Стандартное телеви¬
зионное разрешение получается при
размерах экрана в несколько квад¬
ратных сантиметров, что соответству¬
ет диаметру пучка в несколько де¬
сятков микрон, а мощность излучения
может достигать десятков ватт. Для
сравнения напомним, что в больших
современных кинотеатрах мощность
проекционной лампы составляет не-
сколько киловатт, однако до экрана
доходит поток света мощностью все¬
го несколько ватт, т. е. коэффициент
полезного действия кинопроектора не
превышает долей процента.Итак, вместо слабо светящегося эк¬
рана телевизора получаем направлен¬
ный поток света, который даже по¬
сле прохождения через оптическую
систему и распределения на площадь
в десятки квадратных метров даст
изображение более яркое, чем изо.
бражение на экране современного
кинематографа. Для того чтобы его
ясно видеть, не понадобится не толь¬
ко затемненное, но и вообще какое-3*
36 Фпзпкафокусирующаякатушкаэлектроннаяпушкаотклоняющая системалазерный
'экраннепрозрачноезеркалополупроводниковая
пленка,полупрозрачное
зеркалоподложкалибо помещение. Вероятно, спроеци¬
рованное таким способом изобра¬
жение можно будет хорошо рассмат¬
ривать и на открытом воздухе на эк¬
ране, затененном от прямых лучей
солнца.Как известно, лазерное изображе¬
ние более чем одноцветно, и когда
говорят, что оно монохроматично,
под этим понимают не один из ус¬
ловных семи цветов радуги и даже
не оттенок, который мог бы разли¬
чить натренированный глаз художни¬
ка, а узкий спектральный интервал,
цветовое различие которого от со¬
седнего интервала недоступно нашим
органам чувств.Цветовой состав передаваемого
изображения зависит от используе¬
мых полупроводников. Легче всего
получить одноцветное изображение,
но уже не то черно-белое, к которо¬
му мы привыкли в кино. Можно осу¬
ществить синее изображение (при из¬
готовлении экрана иэ селенида цин¬
ка), зеленое (сульфид кадмия), крас¬
ное (селенид галлия) и даже инфра¬
красное (арсенид галлия) и ультра¬
фиолетовое (сульфид цинка). Исполь¬
зуя так называемые твердые раство¬
ры полупроводниковых соединений с
различным содержанием компонент
(например, арсенофосфид галлия,
сульфид — селенид кадмия и т. п.),
можно получить изображение в лю¬
бой области спектра — от ближней
ультрафиолетовой до инфракрасной.
Такие одноцветные экраны могут най¬
ти применение в специальных техни¬
ческих устройствах. Для получения
обычного цветного (и черно-белого)изображения следует, как известно,
смешать излучение трех основных
цветов —■ красного, синего и зелено¬
го. Такое смешение можно произво¬
дить двумя способами: либо, анало¬
гично современным цветным кинеско.
пам, изготовить экран в виде мозаи¬
ки из трех видов полупроводниковых
кристаллов, ячейки которых помеща¬
ются рядом друг с другом, либо ис¬
пользовать три трубки с экранами из
трех веществ и проецировать изобра¬
жение от каждой из них на общий эк¬
ран (см. вторую страницу цветной
вклейки, внизу).Лазерное телевидение на основе
генераторов типа «излучающее зер¬
кало» в первое время, по-видимому,
также будет обладать некоторыми
недостатками. Среди них в первую
очередь можно назвать сравнительно
высокое напряжение питания (50—
70 кв) и технологическую сложность
изготовления. В особенности это ка¬
сается полупроводникового экрана
(сложность получения больших одно¬
родных пленок полупроводника с не¬
обходимыми параметрами). Кроме
того, несмотря на значительно более
высокий коэффициент полезного
действия лазеров с электронным
возбуждением, здесь также придет¬
ся решать проблему отвода образу¬
ющегося тепла, возможно даже, с
применением какого-либо хладоаген-
та. Однако необходимо подчеркнуть,
что все эти недостатки не носят прин¬
ципиального физического характера
и могут бьггь устранены при разра¬
ботке соответствующей техники. В
связи с этим телепроекторы такогоРис. 3. Лазерный кинескоп на ос¬
нове «излучающего зеркала». Элек¬
тронный пучок, образованный элек¬
тронной пушкой и фокусирующей
катушкой, разворачивается от¬
клоняющей системой по лазерному
экрану, который генерирует под
его действием световое излучение.
При модуляции электронного пуч¬
ка на экране образуется телевизи¬
онное изображение.типа на первом этапе следует рас¬
сматривать прежде всего как прибо¬
ры коллективного пользования.Однако полупроводниковые лазе¬
ры с электронным возбуждением по¬
зволяют значительно улучшить и «до¬
машнее» цветное телевидение.Дело в том, что существует еще
одна схема использования полупро¬
водникового лазера в проекционном
телевидении (см. вторую страницу
цветной вклейки, вверху), в которой
с помощью электронного пучка про¬
изводится только строчная развертка
изображения, а для развертки по кад¬
ру используется рамочный вибратор
с укрепленным на нем зеркалом.
Для получения цветного изображе¬
ния применяются три полупроводни¬
ковых монокристалла, расположен*-
ных «лесенкой».Такая трубка, по-видимому, окажет¬
ся в изготовлении даже более прос¬
той, чем существующие масочные
цветные кинескопы. Это позволит
создать на ее основе относительно
дешевый цветной проекционный те¬
левизор с экраном в несколько квад.
ратных метров.Рассмотрим еще некоторые воз¬
можности лазерных кинескопов. В
широковещательном телевидении
проецирование изображения на эк¬
ран площадью в десятки и сотни
квадратных метров означает создание
телетеатров для просмотра телевизи¬
онных программ и кинофильмов, пе¬
редаваемых централизованно, так
что кинотеатры в их современном
смысле окажутся ненужными. С раз¬
витием техники магнитной записи те¬
Физика 37левизионных изображений вообще
произойдет переворот в кинопро¬
мышленности, поскольку магнитная
пленка является гораздо более удоб.
ным средством записи информации,
чем кинопленка. Режиссеру при съем¬
ке не придется ждать, когда пленки
проявят и отпечатают в лаборато¬
рии. По окончании съемки любого
дубля режиссер и актеры смогут не¬
медленно просмотреть его на экра¬
не, а затем приступить к съемке сле¬
дующей сцены.Сейчас трудно даже предвидеть
способы применения таких систем в
развлекательных, зрелищных и обра¬
зовательных целях. В промышленном
телевидении, помимо демонстрации
изображений перед большой аудито¬
рией, проекционные системы могут
использоваться для контроля воздуш.
ного движения, имитации полетов
и т. п. Наконец, вспомним, что мы
имеем дело не только с телеэкраном.
Такие трубки могут применяться во
всех случаях, где нужно отобразить
информацию на большом экране: в
проекции изображений всевозмож¬
ных осциллограмм, локационных изо¬
бражений, индикаторов, для отобра¬
жения данных с ЭВМ и т. д. Исполь¬
зование лазерного кинескопа в вы¬
числительной технике (адресные
трубки) позволит повысить скорость
и разрешающую способность систем
ввода, вывода и передачи информа¬
ции в электронно-вычислительных ма¬
шинах. Наконец, излучение такого ки¬
нескопа, как и всякого лазера, коге¬
рентно и, следовательно, в перспек¬
тиве может быть использовано для
приема объемных изображений, соз¬
данных на основе принципа гологра¬
фии.Создание приемных телевизионных
устройств с большими размерами
изображения вызывает к жизни еще
одну проблему, о которой мы частич¬
но уже упоминали. Речь идет о раз¬
решающей способности телевидения,
т. е. о четкости изображения, кото¬
рая в настоящее время обычно со¬
ставляет несколько сот тысяч элемен¬
тов в одном кадре (несколько сот
светящихся точек в одной телевизи¬
онной строке и примерно такое же
количество строк). Для того чтобы
конкурировать по качеству с изобра¬
жением, получаемым в кино, эта ве¬личина должна быть значительно уве¬
личена, что возможно лишь при уве¬
личении разрешающей способности
передающих устройств.Решить эту проблему могла бы ста¬
рая идея получения телевизионного
сигнала методом «бегущего луча»,
когда сцена освещается узким лучом
света, обегающим всю передаваемую
картину за время длительности одно¬
го телевизионного кадра, Вследствие
большой скорости такого сканирова¬
ния актеры не будут испытывать ни¬
каких неприятных ощущений. В каче¬
стве приемной камеры в этом случае
может быть использован какой-либо
обычный фотоприемник, например
фотоумножитель, окно которого на¬
правлено сразу на всю сцену. Сигна¬
лы с его выхода, синхронизованные
со сканирующим прожектором, бу¬
дут, таким образом, нести информа¬
цию от освещенности каждой точки
сцены.Однако реализация такой идеи до
сих пор практически была трудно
осуществима опять же по аналогич¬
ным причинам: громоздкость обыч¬
ных источников света, их низкая све¬
тоотдача, трудность формирования
узкого светового пучка,Таким образом, мы видим, что и
здесь как нельзя лучше подходит наш
лазерный кинескоп: если поставить
перед ним проекционный объектив,
получается идеальный сканирующий
прожектор. Электронная система уп¬
равления в широких пределах интен¬
сивностью и цветом светового луча в
этом прожекторе открывает новые
необычные возможности перед теле¬
видением.Увеличение разрешающей способ¬
ности изображения означает увеличе¬
ние числа передаваемых элементов
информации, что потребует расшире¬
ния пропускной способности переда¬
ющего канала, т. е. для телепередач
придется использовать диапазон бо¬
лее коротких длин волн несущих
электромагнитных колебаний, напри¬
мер сантиметровые волны. В особен¬
ности это будет важно при передаче
объемных голографических изобра¬
жений, где число элементов увели¬
чится еще в несколько тысяч раз за
счет информации о третьем измере¬
нии. И в этом случае опять приходят
на помощь лазеры. Уже достаточнодавно разработаны системы передач
телевизионных сигналов на газовых
лазерах. Однако лазеры с электрон¬
ным возбуждением, по-видимому,
более перспективны и в этом отноше¬
нии, прежде всего в силу их значи¬
тельно более высокого коэффициен¬
та полезного действия и более удоб¬
ной модуляции электронного пучка
непосредственно телевизионными
сигналами.Таким образом, использование ла¬
зеров позволит создать принципиаль¬
но новую систему телевидения, вклю¬
чающую лазерное передающее ус¬
тройство, лазерный канал связи и ла¬
зерный телевизионный приемник-
проектор. Появление такой системы
обусловлено всем ходом развития
физической науки и техники телеви¬
дения, начавшегося с несовершенных
механических систем, получившего
новый скачок с разработкой элект¬
ронных систем и находящегося сей¬
час перед новым этапом — опто¬
электронным.УДК 621.397.0
38 Философия естествознанияГЕГЕЛЬК 200-летию со дня рожденияГегелевская диалектика
и теория познанияПрофессор Г. А. КурсаыовГеоргий Алексеевич Курсанов, док¬
тор философских наук. Исследова¬
ния Г. А. Курганова посвящены
теории познания и логике, фило¬
софским проблемам естествознания
и критике современных буржуаз¬
ных философских и гносеологиче¬
ских теорий. Монографии: Гносео¬
логия современного прагматизма.
М., 1958; Бесконечность и вечность
Вселенной. М., 1961; Диалектиче¬
ский материализм о понятии. М.,
1963.Гегель — явление исключительное в
развитии человеческой мысли. Нет
ни одной страны, ни одного значи¬
тельного периода в истории XIX—
XX вв., где и когда не отмечалось бы
то или иное влияние могучего интел¬
лекта Гегеля. Самые различные со¬
циальные и культурные силы более
полутора столетий испытывают на се¬
бе воздействие его идей —■ глубоких,
богатых, многообразных и вместе с
тем глубоко противоречивых.В сложном процессе взаимодейст¬
вия философии Гегеля и самых раз¬
личных идей, теорий, концепций,
школ, течений можно все же выде¬
лить две главные тенденции, опреде¬
ляющие общий характер этого взаи¬
модействия.Во-первых, это стремление консер¬
вативных и реакционных социальных
сил использовать соответствующие
идеи гегелевской философии для
оправдания своих классовых целей в
борьбе против прогресса, свободы,
революции. Для этого не только ис¬
пользуются действительно слабые и
консервативные стороны самой фи¬
лософии Гегеля, но и систематически
даются различные ее интерпрета¬
ции — в духе субъективизма, плато¬
низма, теологической схоластики, фе-
номенологизма, экзистенциализма и
т. п. Авторы таких «интерпретаций»вырывают из богатейшего содержа¬
ния гегелевских идей и понятий ту
или иную категорию и подчиняют ей
все остальное. Достаточно одного
примера. Современные экзистенциа¬
листы берут из «Феноменологии ду¬
ха» категории страха, отчаяния, смер¬
ти и на этом основании представляют
философию Гегеля чуть ли не в виде
пройденной формы экзистенциализ¬
ма. Объективно эта тенденция выра¬
жает стремление идеологов истори¬
чески обреченных классов прикрыть
свои реакционные воззрения именем
великого мыслителя и тем самым
возвысить и «облагородить» их.
Во-вторых, философия Гегеля на¬
сыщена глубокими, прогрессивными
идеями всеобщего диалектического
развития, прогресса человеческого
разума, прогресса человеческого об¬
щества и самой личности; она прони¬
зана, по определению Маркса, «вели¬
ким принципом отрицательности», пе¬
ред которым ничто не может ус¬
тоять. Гегель, как и Гете, мог бы ска¬
зать словами Мефистофеля;Ich bin der Geist, der stets verneintl
Und das mit Rechi: denn alles, wasentsteht,1st wert, daS es zu Grunde geht... 11 Я — дух, который вечно отрицает,
И по праву, ибо все, что возникает
Достойно гибели.
Философия естествознания 39Закономерно, что прогрессивные
и революционные силы всегда чер-
яали из гегелевской философии
вдохновляющие идеи, освещавшие
пути их практических действий и
борьбы. Еще левые гегельянцы, в
число которых входили молодые
Маркс и Энгельс, оправдывали свой
радикализм революционным духом
гегелевской диалектики. Русские ре¬
волюционеры и философы, в особен¬
ности Белинский и Герцен, пришли к
пониманию диалектики Гегеля как
«алгебры революции». Во всем мире
прогрессивные мыслители обраща¬
лись и обращаются к живительному
источнику диалектических идей вели¬
кого философа.Но свои величайшие триумфы и
свое бессмертие диалектика Гегеля
обрела в марксизме. Именно марк¬
сизм раскрыл ее подлинное значение
и величие, показал всю силу и глуби¬
ну диалектического анализа действи¬
тельности, органически соединил ди¬
алектическую революционную мысль
и революционное действие, открыл
реальные пути и перспективы стре¬
мительного рывка человечества из
царства необходимости в царство
свободы.Именно марксизму принадлежит
историческая заслуга очищения геге¬
левской диалектики от мистических
наслоений и абстрактно-метафизиче¬
ских элементов, связанных с консер¬
вативностью его идеалистической и
замкнутой системы. Это позволило
еще сильнее и ярче выделить то ве¬
ликое и рациональное в гегелевской
диалектике, что было скрыто под эти¬
ми наслоениями, противоположными
ее подлинной сущности. Истина диа¬
лектики Гегеля была раскрыта марк¬
сизмом путем освобождения ее от
собственных неистинных компонентов.Все мировоззрение Гегеля, вся его
философия, в том числе и диалекти¬
ка, глубоко противоречивы. Они но¬
сят на себе печать противоречивости
эпохи, гениальным выразителем кото¬
рой был великий мыслитель. Ее оцен¬
ка необходима поэтому для понима¬
ния подлинного смысла и значения
его идей.ЭпохаЭпоха Гегеля (1770—1831) была
эпохой грандиозных исторических со¬бытий, вызванных антифеодальной
борьбой набравшей жизненные силы
молодой французской буржуазии,
поддерживаемой народными масса¬
ми, буржуазии, укрепившей свою
власть в наполеоновских войнах, ко¬
торые потрясли всю Европу.Закономерно, что ни одна страна
Европы — да и не только Европы —
не могла остаться вне сферы влия¬
ния великих исторических событий то¬
го времени. И в Германии медленно,
но неуклонно развивалось мануфак¬
турное производство, торговля, рос
купеческий капитал. В стране суще¬
ствовали различные слои населения
и группы буржуазной интеллигенции,
которые не могли пройти мимо исто¬
рических явлений эпохи. Возникли
первые демократические движения,
приведшие в 90-е годы к появлению
немецкого якобинства. В 1792 г. бы¬
ло создано «Общество друзей сво¬
боды и революции», президентом ко¬
торого стал революционный демократ
и прогрессивный мыслитель Георг
Форстер. Кульминационным пунктом
этих движений явилось создание в
том же году Майнцской республики,
провозгласившей на немецкой земле
идеи Великой французской буржуаз¬
ной революции.Но о революции в Германии не
могло быть и речи. Немецкая буржу¬
азия была двойственной, противоре¬
чивой, инертной, неспособной к ре¬
шительным действиям. Возможность
совместного выступления буржуазии
и народа против феодального поряд¬
ка в Германии исключалась, тем бо¬
лее, что в самом народе не созрели
еще необходимые силы.Противоречивость немецкой бур¬
жуазии со всей ясностью раскрылась
в отношении к Французской револю¬
ции. Когда раздались первые раска¬
ты ее грома, передовые круги немец¬
кой буржуазии восторженно привет¬
ствовали их, возлагая свои надежды
на всеобщее равенство и свободу, ко¬
торые, как они думали, должны быть
автоматически введены повсюду. Но
немецкие буржуа приняли Жиронду,
а не Якобинский клуб, и как только
революция обернулась суровым ли¬
цом якобинской диктатуры, немец¬
кие бюргеры и мещане со страхом
отпрянули от нее, боясь подобных
же революционных акций против нихсамих. Отсюда —консервативность на
практике немецких буржуазных по¬
литиков и идеологов той эпохи.Неудивительно поэтому, что актив¬
ность прогрессивных групп немец¬
кой буржуазии была направлена в
сферу идей, сознания — в область
философии, литературы, искусства,
науки; в своеобразной форме она
проявилась и в сфере религии. Эта
борьба молодой немецкой буржуа¬
зии с помощью духовного оружия
против идей старых общественных
классов означала создание и разви¬
тие новой буржуазной немецкой
культуры, обязанной в значительной
степени прогрессивным идеям фран¬
цузских просветителей и энциклопе¬
дистов.В области литературы эта эпоха вы¬
звала к жизни движение «Бури и на¬
тиска» с его бурными выступлениями
литературной молодежи против
псевдоклассицизма, за реализм, с гу¬
манистическими и революционными
идеями Лессинга, с шиллеровскими
«Разбойниками», с «Гецом фон Бер-
лихингеном» молодого Гете, с демо¬
кратизмом и гуманизмом литерату¬
ры немецких якобинцев К. Кноблау-
ха и Ж. Мовильона. В области искус¬
ства немецкая культура выдвинула
могучую личность Бетховена, полную
подлинного гуманизма и демократиз¬
ма. Великий революционный дух его
творчества далеко вышел за рамки
буржуазных идей и буржуазного ми¬
ровоззрения.В области философии Германия
той эпохи подарила миру Гегеля, ко¬
торый, как и Гете, был настоящим
Зевсом-олимпийцем в своей области,
восторженно приветствовавшим зарю
Французской революции, называв¬
шим ее «восходом солнца» и вместе
с тем ставшим официальным филосо¬
фом прусского государства, пол¬
ностью примирившимся с феодаль¬
ными порядками монархии Фридри¬
ха-Вильгельма III.Философское мировоззрение Геге¬
ля формировалось в противоречивых
условиях развития научной мысли его
эпохи. С одной стороны, перед Геге¬
лем был налицо мощный научный
прогресс. В середине XVIII в. появи¬
лись диалектические идеи Канта, вы¬
двинувшего первую научную гипоте¬
зу в космогонии, которая нанесла
40 Философия естествознаниясильный удар по метафизическим
представлениям в естествознании. К
этому же времени относятся важней¬
шие достижения Ломоносова: откры¬
тие им закона сохранения и превра¬
щения материи и движения как все¬
общего закона природы, создание
теории атомно-молекулярного строе¬
ния материи, выдвижение идеи раз¬
вития геологических слоев Земли.
Френель и Гюйгенс предложили вол¬
новую теорию света; Лавуазье от¬
крыл кислород и опрокинул метафи¬
зическую теорию флогистона, экспе¬
риментально обосновал закон сохра¬
нения вещества в химических реак¬
циях; Дальтон высказал глубокие
идеи в области атомистики. В первые
десятилетия XIX в. быстро развива¬
лась и биология; возникают сравни¬
тельная анатомия, морфология, па¬
леонтология. Все глубже проникают
в науку идеи эволюции, поддержан¬
ные в биологии Ламарком, Бэром,
Рулье, в геологии—Лайелем, создав¬
шим историческую геологию.Большую роль в научном движе¬
нии эпохи сыграли немецкие ученые
Александр и Вильгельм Гумбольдты,
физиолог К. Вольф, физики Ом и
Фраунгофер, химик Велер и др. Сло¬
вом, для постановки и анализа фило¬
софских проблем естественных наук
эпоха Гегеля располагала солидным
и многосторонним фундаментом.Вместе с тем в эту же эпоху нема¬
лое влияние на развитие естествозна¬
ния оказывали религиозно-идеалисти¬
ческие взгляды и воззрения. В естест¬
вознании еще были распространены
различные теологические и схоласти¬
ческие концепции, натурфилософские
и виталистические представления о
явлениях природы. Еще в самом кон¬
це XVIII в. в Германии (как, впрочем,
и во Франции) довольно широко рас¬
пространялись произведения извест¬
ных алхимиков Парацельса, Базилия
Валентина, Георга Веллинга.Великий мыслитель аккумулировал
в своем истинно философском уме
наиболее значительные и мощные
движения своей эпохи, самые харак¬
терные и яркие проявления духовной
жизни времени, со всей силой и глу¬
биной проникновения выразил опре¬
деляющие тенденции эпохи во всей
их сложности и противоречивости.ГенийЭпоха рождает гениев, достойных
ее высших устремлений. В этом слу¬
чае гений становится достойным
своей эпохи. Гений Гегеля здесь вне
всяких сомнений. Его гениальность
заключается, на наш взгляд, в двух
главных моментах, органически свя¬
занных между собою, что придает им
еще большее значение. Во-первых, в
глубине проникновения во внутрен¬
нюю сущность бытия и познания,
выступающей во всей ее противоре¬
чивости, и, во-вторых, в универсаль¬
ности охвата диалектическим разу¬
мом всего богатства и многообразия
явлений окружающего мира.Философия, говорил Гегель, есть
эпоха, схваченная в понятиях. Разу¬
меется, это относится только к вели¬
кой философии. Именно такой и яв¬
ляется философия Гегеля, сумевшего
выразить в своих глубоко диалекти¬
ческих понятиях и категориях всю
противоречивость своей эпохи. Фило¬
софия Гегеля не есть просто любовь
к мудрости, она сама стала муд¬
ростью, мыслью, разумом, познаю¬
щим и познавшим самого себя. Но
не в качестве вещи в себе и для се¬
бя, а в качестве орудия познания
мира, абсолюта Вселенной. Истина
бытия, говорит Гегель, есть сущность;
истина сущности есть понятие; поэто¬
му философия, выражающая в поня¬
тиях сущность мира, сущность эпохи
есть истинная философия. Филосо¬
фия Гегеля истинна именно постоль¬
ку, поскольку в своей противоречи¬
вости она выразила противоречи¬
вость своей эпохи, противоречивость
мира.Бесспорно, философия Гегеля —
вершина в развитии мировой фило¬
софской мысли до марксизма. Бур¬
жуазная философская мысль достиг¬
ла здесь наивысшего уровня, до ко¬
торого она уже никогда не смогла в
дальнейшем подняться. Со времен
Гегеля истина все дальше уходит от
буржуазных философских идей, все
менее способных выражать сущность
действительных отношений окружаю¬
щего мира.Колоссальная сила воздействия ге¬
гелевской философии определяется итем, что глубина ее проникновения в
сущность вещей неразрывно связана
с универсальной широтой теоретиче¬
ского обобщения многообразного
мира конкретных явлений и процес¬
сов всех важнейших сфер бытия и
познания, взятых в их непрерывном
диалектическом движении. Гегелев¬
ский разум проделал, говоря слова¬
ми «Феноменологии духа», поистине
«всю работу мировой истории». Фи¬
лософия религии, философия права,
философия истории, философия ис¬
кусства, философия природы, филосо¬
фия государства, философия войн,
философия морали, философия лич¬
ности; и, наконец, философия самой
философии: ее сущность и история
всей мировой философской мысли —
такова философия самого Гегеля,
пронизанная логикой его диалектиче¬
ского анализа.Мировая философская мысль, до¬
стигшая вершины в творчестве идео¬
лога восходящей и революционной
буржуазии, в дальнейшем не могла
успешно развиваться в сфере буржу¬
азного мировоззрения, что и показа¬
ла вся последующая история буржу¬
азных философских учений. Про¬
гресс философской мысли после Ге¬
геля мог быть обеспечен только с по¬
зиций принципиально нового — про¬
летарского революционного миро¬
воззрения. И он действительно был
обеспечен деятельностью Маркса,
Энгельса, Ленина.Гегель раскрыл сущность мира как
внутренне противоречивую сущность.
В этом его бессмертная заслуга, в
этом истина его философии. Но он
представил эту сущность как сущ¬
ность духа, творящего действитель¬
ный мир. Здесь философия Гегеля
перестает быть истинной, перестает
выражать сущность мира.Каждый значительный этап в раз¬
витии мировой философской мысли,
будучи преодоленным и превзойден¬
ным в ее последующем развитии,
раскрывает определенные стороны
истинного, объективного познания
мира. Философия Гегеля не только
сама выполнила эти функции истин¬
ного познания, представив мир в его
всеобщем движении и внутренней
противоречивости, но и выработала
Novum Organum Dialecticum — Новый
Философия естествознания 41Георг Вильгельм Фридрих Гегель
(1770—1831). С портрета Шлезин¬
гера.Органон1 мышления, систему диа¬
лектической логики, диалектическую
методологию познания. И здесь фи¬
лософия Гегеля явилась глубоким
синтезом диалектических и гносеоло¬
гических идей и принципов, создан¬
ных в течение всех предшествующих
столетий.1	Органон (opyavov) — орудие, ин¬
струмент, средство к чему-нибудь, в
том числе и к познанию, исследова¬
нию. Этим термином издатели сочи¬
нений Аристотеля обозначали со¬
брание его трактатов по логике.
Ф. Бэкон, противопоставляя свою
индуктивную логику схоластике «Ор¬
ганона» Аристотеля, назвал свой
главный труд «Новым Органоном».Диалектика
и гносеологияОрганон диалектического познания
разрабатывался Гегелем в период
создания им своей философской си¬
стемы, в годы его «путешествий за
открытиями» — в «Феноменологии
духа». Всестороннее и систематиче¬
ское изложение он получил в «Науке
логики», произведении, имевшем
примерно такое же значение в раз¬
витии диалектики, как «Математиче¬
ские начала натуральной философии»
Ньютона в истории физико-математи¬
ческих наук.Гегелевская «Феноменология» —
многоплановое и многогранное про¬
изведение. Маркс справедливо на¬
звал ее «истинным истоком и тайной
гегелевской философии» и даже «ге¬
гелевской библией», подчеркивая ее
универсальный смысл и особое место,
занимаемое ею во всей философской
системе немецкого мыслителя. Мы
остановимся на собственно гносеоло¬
гическом и диалектическом аспектах
«Феноменологии», представляющих
наибольшее значение для методоло¬
гических проблем научного познания.Центральный принцип «Феномено¬
логии» — великий принцип развития.
Гегель говорит, что дух «никогда не
пребывает в покое, и вовлечен в не¬
прерывное движение вперед» '. Но
гегелевское движение духа — не пус¬
тая абстракция, не априорная система
идей, а движение самого мира во
всем его богатстве и многообразии.
Дух есть реальность, а реальность и
есть разум в его истине — духе; сле¬
довательно, такой разум, или дух как
истинный разум, и есть мир2. Миро¬
вой дух имеет терпение, говорит Ге¬
гель, пройти все формы необходимо¬
го исторического развития за дли¬
тельный период времени, и его
содержание непрерывно обогащает¬
ся содержанием самого развивающе¬
гося мира.Непрерывное движение духа, его
многообразные феномены и прояв¬
ления, есть одновременно сложный
и трудный путь становления и разви¬
тия знаний, создания науки. Гегель
резко выступает против шеллингиан-
ского абсолюта в познании, который,
якобы, может быть сразу, интуитивно
постигнут человеческим духом в эк¬
стазе и вдохновении.Этот длительный, противоречивый
путь движения самопознающего ду¬
ха есть вместе с тем путь познания
истины. Всякое познание лишается
смысла, если истина остается в сто¬
роне, не входит органически в позна¬
вательный процесс. Но истина, как
метко замечает Гегель, не есть отче¬
каненная монета, которая дана в го¬
товом виде и в таком виде может
быть положена в карман. Истина не
является познающему духу, т. е. по-1	Гегель. Соч., т. IV, М., 1959;
стр. 6.2	Там же, стр. 233.
42 Философия естествознаниязнающему субъекту, мгновенно, в ви¬
де абсолютного понятия, в виде гото¬
вого «откровения» или сверкающей
жар-птицы: нет, «это процесс, кото¬
рый создает себе свои моменты и
проходит их, и все это движение в
целом составляет положительное и
его истину» '. Истина — это самодви¬
жение мысли, развертывающееся в
«имманентный ритм понятия», в зако¬
номерное развитие понятий о внут¬
ренних свойствах самого предмета.Главное в этих рассуждениях Геге¬
ля — диалектическое понимание ис¬
тины как процесса, что неоднократ¬
но подчеркивалось Лениным. Эта
же мысль получила дальнейшее раз¬
витие в «Науке логики», где саму ло¬
гику Гегель определяет как науку об
истине (речь идет именно о диалек¬
тической логике).И в «Феноменологии», и в «Науке
логики» весьма последовательно
проводится важнейшая идея в пони¬
мании истины — идея ее объектив¬
ности. Движение духа есть движение
абсолютного, объективного начала;
все его феномены как формы при¬
обретаемого знания получают объ¬
ективные значения, выступающие
как необходимые моменты движе¬
ния истины. Естественно поэтому, что
Гегель постоянно выступал против
всякого субъективизма в познании,
против «вольного хода резонерства
в беседе», против «чопорного стиля
научной высокопарности», «бесси¬
стемности предчувствия и вдохнове¬
ния», одинаково далеких от объек¬
тивной сущности развивающегося
духа.В «Науке логики» Гегель дает в
связи с этим одно из своих класси¬
ческих определений, говоря: «Идея
есть адекватное понятие, объектив¬
ная истина или истина как тако¬
вая» 2. Никакой иной истины, кроме
как истины объективной, в познании
вообще не может быть.Глубоко диалектичен подход Геге¬
ля к пониманию им противоречиво¬
сти предмета познания и истинного
знания, выражающего сущность
предмета. Предмет познания внут¬
ренне противоречив. Гегель говорит:
«Предмет по существу есть то же,1	Гегель. Соч., т. IV, стр. 24.2	Г егель. Соч., т. VI, М., 1939,
стр. 214.что и движение; движение есть раз¬
вертывание и различение моментов,
предмет — нахождение их в сово¬
купности» '. Истинное восприятие
вещи есть восприятие во всей ее
противоречивости. Поэтому если в
восприятии вещь выступает в проти¬
воречивости, то это именно потому,
что «в самой себе она заключает не¬
которую противоположную истину» 2.Блестящая диалектическая мысль!
Весьма характерно, что она оказа¬
лась конгениальной с идеей Нильса
Бора о двух видах истин. Глубокие
истины, говорит Бор, в отличие от
обычных, представляют такие поло¬
жения, в которых «противоположные
им тоже содержат глубокую исти¬
ну» 3.Этим определяется один из цент¬
ральных методологических принци¬
пов в системе гегелевского Novum
Organum Dialecticum — противоречи¬
вость предмета требует его выраже¬
ния в логике противоречий. Этот
принцип, именно как важнейший
принцип плодотворного научного
анализа, был высоко оценен Лени¬
ным в «Философских тетрадях».Раскрывая диалектику процесса
познания, Гегель высказывает инте¬
ресную мысль, сохраняющую свое
значение и для теории познания
диалектического материализма. Он
говорит о глубоком единстве в раз¬
витии познания индивида и всеобще¬
го духа, т. е. исторического процес¬
са познания. «Отдельный индивид
должен и по содержанию пройти
ступени образования всеобщего ду¬
ха, но как формы, уже оставленные
духом, как этапы пути, уже разрабо¬
танного и выравненного; таким об¬
разом, относительно познаний мы
видим, как то, что в более ранние
эпохи занимало зрелый дух мужей,
низведено до познаний, упражнений
и даже игр мальчишеского возра¬
ста, и в педагогических успехах мы
узнаем набросанную как бы в сжа¬
том очерке историю образованно¬
сти всего мира» 4.1	Гегель. Соч., т. IV, стр. 60.2	Там же, стр. 66.3	N. Bohr. Discussion with Einstein
on epistemological problems in atomic
physics. «Albert Einstein: Philosopher-
Scientist», N. Y., 1951, p. 240.4	Гегель. Соч., т. IV, стр. 15.По аналогии с биогенетическим за¬
коном Эрнста Геккеля мы можем
сказать, что Гегель формулирует
гносеологический закон, выражаю¬
щий основную закономерность раз¬
вития индивидуального сознания в
его связи с историческим развитием
человеческого сознания вообще.Весь путь движения человеческого
сознания раскрывается как непре¬
рывный процесс познания и овладе¬
ния предметом вплоть до познания
абсолютной истины, до овладения
«абсолютным знанием». Этот про¬
цесс демонстрирует взаимосвязь по¬
знания и предмета, единство субъ¬
екта и объекта в их непрерывном
развитии, восхождении познания от
субъективности к объективной исти¬
не, от индивидуальности ко всеоб¬
щему в его полноте, и, наконец, к
раскрытию сущности предмета и
всего мира, созданного духом, по¬
знающим в нем самого себя, и тем
самым — к достижению абсолютно¬
го знания.Внутренняя логика развития духа
и его самопознания приводит к его
завершению в религии и абсолют¬
ном знании. Это очень характерно
для всей философии Гегеля. Религия
выступает в ней одним из завер¬
шающих моментов движения духа,
проходя в свою очередь различные
стадии. Сначала перед нами непо¬
средственная (естественная) религия,
затем следует ее снятие в искусст¬
венной (или художественной) рели¬
гии, и, наконец, снятие односторон¬
ности и той и другой в религии от¬
кровения.Это — форма абсолютной рели¬
гии, в которой дух выступает как
сущность и как самосознание. В ней
божественная сущность дана в от¬
кровении. Здесь у Гегеля следует
исключительно важное определение,
имеющее принципиальное значение
для понимания всей его концепции
познания. Он говорит: «Бог дости¬
жим единственно в чистом спекуля¬
тивном знании и есть только в нем
и есть только оно само, ибо он есть
дух; и это спекулятивное знание есть
знание религии откровения» '. Зна¬
менательное, но глубоко противоре¬
чивое определение.1 Гегель. Соч., т. IV, стр. 406.
Философия естествознания 43С одной стороны, религиозная
сущность растворяется в чистом
знании, в абстрактом сознании, в
интеллекте. Абсолютное знание по
логической структуре «Феноменоло¬
гии» стоит выше религии, представ¬
ляя собою «последнее формообра¬
зование духа». Абсолютное знание
есть знание, постигающее сущность
в понятии, есть наука.С другой стороны, в спекулятив¬
ном знании постижим бог, в откро¬
вении религиозное сознание имеет
«абсолютную сущность». Следова¬
тельно, религиозное откровение и
абсолютное знание едины по своей
природе.В связи с этим напомним важную
оценку Лениным гегелевской кон¬
цепции познания. Он отмечает, что
«Гегель возвышает знание, уверяя,
что знание есть знание бога» *. Фак¬
тически в гегелевской концепции на¬
лицо отождествление религиозного
сознания и абсолютного знания, что
является логическим венцом его
«Феноменологии».Несостоятельность исходных идеа¬
листических принципов философии
Гегеля не позволила ему развить на¬
учную теорию познания. Однако это
не умаляет силы и значения его вер-1 В. И. Лёнин. Полн. собр. соч.,
т. 29, стр. 153.ных, рациональных идей — идей
единства диалектики и теории по¬
знания, идей непрерывного восходя¬
щего движения человеческого позна¬
ния по пути достижений абсолютной
истины. Сложный и противоречивый
путь познания приводит к цели —
абсолютному знанию, к вершине
страданий, упорства и труда познаю¬
щего духа, что составляет его «Гол¬
гофу, действительность, истину и до¬
стоверность его престола»Per а$-
рега ad astra — через тернии к звез¬
дам — таков путь человеческого ду¬
ха, его разума, приходящего к до¬
стижению Истины познания, к гос¬
подству человека над силами проти¬
востоящего ему окружающего мира.Идеи познаваемости мира всегда
выражали цели и интересы прогрес¬
сивных сил истории. Им противо¬
стояли реакционные, противореча¬
щие науке и разуму идеи агности¬
цизма, столь широко распространен¬
ные в современной идеалистической
гносеологии. Великий немецкий мыс¬
литель был решительным и непри¬
миримым противником всяких форм
и видов агностицизма. Идеи позна¬
ваемости мира пронизывают его
«Феноменологию» и проходят через
всю систему его философии. Очень1	Гегель. Соч., т. IV, стр. 434.образно Гегель выразил их в «Фило¬
софии природы»: «Слова, начертан¬
ные на покрывале Изиды: «Я то, что
было, есть и будет; никто иэ смерт¬
ных не приподымал моего покрыва¬
ла», исчезают перед могуществом
мысли» •.Но в еще более ясной и убеди¬
тельной форме он высказал идеи
адекватного познания мира в знаме¬
нитой речи в Берлинском универси¬
тете при вступлении в должность
профессора в 1616 г. Он говорил о
глубокой «вере в разум», о пости¬
жении истины, о разумном познании,о	мощи человеческого духа и закон¬
чил свою речь знаменательными
словами: «Скрытая сущность вселен¬
ной не обладает в себе силой, кото¬
рая была бы в состоянии оказать
сопротивление дерзновению позна¬
ния, она должна перед ним открыть¬
ся, развернуть перед его глазами
богатства и глубины своей природы
и дать ему насладиться ими» 2.Перед нами — одна из глубочай¬
ших идей всей мировой философ¬
ской мысли до Маркса.1	Гегель. Соч., т. II, М.-Л., 1934,
стр. 15.2	Гегель. Соч., т. I, М.-Л., 1929,
стр. 16.Природа в философии ГегеляПрофессор 3. Н. МелещенкоЗоя Николаевна Мелещенко, док¬
тор философских наук. Ее исследо¬
вания посвящены истории филосо¬
фии и критике ревизионизма. Ос¬
новные работы: Из истории идей¬
но-философской борьбы за единст¬
во Германии в 18 и начале 19 в. Л.,
1958; Неокантианство как философ¬
ская основа ревизионизма. Л., 1960.При характерном для Гегеля взгля¬
де на единство «бытия» в его опо-
средованиях, он должен был вклю¬
чить в это «бытие» и природу. Еще
в 1801 г. он издает в Йене исследо¬
вание «Об орбитах планет». В 1804 г.
зарождаются первые размышления
над «Философией природы», вне¬
сенные (в измененном виде) в «Фе¬
номенологию духа». И, наконец, в
1817 г. «Философия природы» появ¬
ляется как целое произведение,
занимающее логически обоснован¬
ное место в «Энциклопедии фило¬софских наук», где она следует за
«Логикой» и предваряет «Филосо¬
фию духа».Какие же задачи ставит перед со¬
бой Гегель а «Философии приро¬
ды»? Во-первых, дать философское
определение природы как целого и
осветить ее историческое место в
единой системе бытия — универсу¬
ма; во-вторых, исходя иэ основных
законов объективной диалектики,
раскрыть сущность бытия природы
как конкретного, «опредмеченного»,
исторически определенного инобы-
44 Философия естествознаниятия «духа». Здесь мыслится уже не
чистая абстракция, природа вообще,
а определившиеся конкретные про¬
явления существования природы в их
обособленности и взаимодействии;
в-третьих, проследить путь познания
природы в конкретных областях ес¬
тествознания и раскрыть борьбу
противоречий между философией
природы и конкретными естествен¬
нонаучными дисциплинами.Признавая право на существова¬
ние философии природы как особо¬
го вида философского знания, Ге¬
гель все время подчеркивает, что она
органически вытекает из сущности
философии в целом, т. е. из «царст¬
ва чистой мысли», где она занимает
определенное место и выполняет
определенное назначение. Вот поче¬
му Гегель сперва выясняет сущность
философского мышления о приро¬
де: «В том-то и состоит назначение
и цель философии природы, чтобы
Дух обрел в ней свою собственную
сущность, т. е. обрел в природе по¬
нятие «как свое подобие». «Природа
есть Идея в форме Инобытия, от¬
чужденный от себя Дух» 1. Если ут¬
верждение о сотворимости природы
идеей есть чистейший идеализм и
«дорога к поповщине» (Ленин), то
наряду с этим здесь можно выявить
и черты диалектического подхода
к природе. Ее существование — за¬
кономерное проявление бытия, а не
произвол. Природа — логически не¬
обходимый реализованный этап, зве¬
но в цепи самодвижения бытия.Закономерности развития природы
представляются Гегелю как законо¬
мерности порождающих ее логиче¬
ских категорий. В итоге движения и
смены ступеней природа достигает
такого уровня, когда окажутся на
лицо условия для появления созна¬
ния и самосознания. Но это уже есть
момент нарушения старого единст¬
ва, переход Абсолюта к новому, бо¬
лее прогрессивному этапу своего
инобытия. Абсолют покидает приро¬
ду. Природа осуществила свою исто¬
рическую роль и в дальнейшем пре¬
кращается ее развитие во времени:
отныне она только повторяет (на
расширенной пространственной ос¬
нове) круг пройденного.1 Гегель. Соч., т. II, М., 1934,стр. 20 и 21.В этих высказываниях Гегель про¬
являет себя как противник теории
эволюции материальной природы.
Он превратил природу в этап реали¬
зации мысли, лишил ее имманентно¬
го принципа развития, в чем и ока¬
зался значительно позади Канта с
его исторической и диалектической
картиной вечного развития «вселен¬
ной из материи».Гегелевская концепция природы
определила и место естествознания
в системе наук: оно имеет второ¬
степенное значение, так как изучает
прошлое в развитии духа, без сти¬
мулов превращения себя в более
совершенный этап бытия. Но тем не
менее и в этой искаженной идеа¬
лизмом концепции нашли свое ме¬
сто прогрессивные идеи: признание
объективного характера естественных
наук, в которых отражаются общие
закономерности бытия. Науки о
природе возникают на определен¬
ном этапе развития теоретической
мысли человечества. Их основные
законы и принципы должны выра¬
жаться в строго научной форме
мышления. Категории и определе¬
ния не являются раз навсегда дан¬
ными, а исторически возникают по
мере диалектического развития аб¬
страктной мысли человечества,В науках о природе Гегель отво¬
дит значительную роль чувственно¬
му, эмпирическому познанию как за¬
кономерному моменту в процессе
синтеза субъективного и объектив¬
ного содержания знания. Он крити¬
кует и ученых, «математизирующих»
естественные явления, и ограничен¬
ных эмпириков, не останавливаясь
перед критикой эмпиризма самого
Ньютона. «Физика и естественная
история,— пишет Г егель,— трактуют¬
ся прежде всего как эмпирические
науки и претендуют на то, что они
всецело ограничиваются опытом и
таким образом находятся в антаго¬
низме с философией природы, с по¬
знанием природы из мысли. Однако
на самом деле мы раньше всего мо¬
жем с полным правом противопоста¬
вить этому заявлению эмпирической
физики утверждение, что в ней со¬
держится гораздо более мысли, чем
она допускает и знает» *. И далее:1 Гегель. Соч., т. II, стр. 5—6.«Философия не только должна со¬
гласоваться с опытным познанием
природы, но и само возникновение
и развитие философской науки име¬
ет своей предпосылкой и условием
эмпирическую физику ■.Гегель утверждает наличие двоя¬
кого отношения человеческого мыш¬
ления к природе: теоретического и
практического. Опирающееся на
чувственный опыт практическое по¬
знание необходимо, но лишь как
подготовительная стадия. Здесь на
первый план выступает не всеобщее,
а особенное, чувственно-конкретное
содержание отдельных наук. Обоб¬
щающей здесь является категория
цели, удовлетворение человеком
своих потребностей в продуктах
природы, которую человек рассмат¬
ривает как нечто внешнее, «возбуж¬
дающее вожделение» потребности.
Но эта гениальная догадка Гегеля о
первичности естественного практи-
ческого отношения субъекта к объ¬
екту (природе) тотчас же уступает
место идеализму. От направленного
на удовлетворение материальных
потребностей отношения к природе
мышление должно подняться к сво¬
бодному (т. е. освобожденному от
практических материальных условий)
и теоретическому мыслительному
рассмотрению природы, постижению
ее в понятиях, «в собственной имма¬
нентной необходимости», поставив
таким образом естественное отноше¬
ние «человек—природа» в зависи¬
мость от предшествующего ему «по¬
стижения понятий об этом отноше¬
нии», к которому и подгоняются
«соответствующие эмпирические яв¬
ления».Несмотря на несомненную бли¬
зость этой философской концепции
природы к теологической («Мысли
бога до сотворения мира».—В.	И. Ленин), Гегель подчеркивал
связь категорий естествознания не с
теологической, а с логической фор¬
мой мышления: «Природа есть сын
божий не как таковой, а как упорное
пребывание Идеи в инобытии»2. Ге¬
гель резко критикует извращения
многими философами и естествоис¬
пытателями соотношения общего,
частного и единичного в законах1	Там же, стр. 10.2	Там же, стр. 21.
Философия естествознания 45развития природы. Взгляд на приро¬
ду как на конгломерат фактов, свя¬
зываемых лишь субъективно, апри¬
орными формами опыта и рассудка,
приводит философов к агностицизму
и отрицанию объективного содержа¬
ния в науках о природе. Недооценка
же индивидуального, выраженного в
определенных явлениях, растворяет
их во всеобщности, лишает Идею ис¬
тинного содержания.Отвергнув бесконечное развитие
материальной природы во времени,
т. е. лишив ее в целом диалектики
внутреннего движения, Гегель при
рассмотрении природы как отдель¬
ного звена в цепи развертывания
бытия, раскрывает внутри этого зве¬
на все основные законы и категории
диалектики.Наиболее значительными для ге¬
гелевской классификации естествен¬
ных наук являются понятия прост¬
ранства, времени и движения, так
как из их диалектического синтеза
философ выводит определение «Ма¬
терии», основу связи между филосо¬
фией природы и «эмпирическими
наукамии. Гегель признает, что оп¬
ределение «материального» — одно
из труднейших. «Трудность филосо¬
фии природы и состоит, во-первых, в
том, что материальное там противо¬
борствует единству понятия, а во-
вторых, в том, что Дух отвлекается
подробностями, которых накаплива¬
ется все больше и больше»1. Гегель
как бы предугадывает, что идеали¬
стическая система уже не в силах
справиться с материалистическим
содержанием, в фактах которого
выражается диалектика материаль¬
ного бытия.«Материя является соотношением
между пространством и време¬
нем...» «Материя представляет собой
первую реальность, налично сущее
для себя бытие»2. В этих определе¬
ниях выступает глубоко диалектиче¬
ский подход: неотделимость материи
от пространства и времени. Гегель
основательно критикует метафизиче¬
ское ньютоновское определение
пространства как «пустого ящика»,
который наполняется материей.Время также нельзя рассматри¬
вать как некоторую отделенную от1	Гегель. Соч., II, стр. 549.2	Там же, стр. 60,содержания последовательность, как
«теперь» вообще и «потом», «после»
вообще. Следовательно, и простран¬
ство и время не являются неизмен¬
ными и внешними по отношению к
материи. Через понятия времени и
пространства Гегель переходит к оп¬
ределению движения, а через не¬
го— к материи, Материя не может
мыслиться, а значит и существовать
без движения, так как она есть ре¬
зультат противоречивого инобытия
духа, превращение «в нечто дру¬
гое» — следовательно, изменяю¬
щееся.Отсюда следуют такие выводы:
а) имманентность пространства и
времени бытию природы, их объек¬
тивность и взаимосвязь; б) неотде¬
лимость понятия «движение» от по¬
нятия «внутреннее изменение»,
«становление», упраздняющее внеш¬
нее «начало»; в) признание много-
качественности движения; г) неотде¬
лимость понятий «пространство»,
«время», «движение» от материи.
«Точно так же как нет движения без
материи — так не существует мате¬
рии без движения» Этот тезис Ге¬
геля вплотную подводит нас к Эн¬
гельсу.Гегель одобряет Канта за то, что
он «положил начало понятию «Мате¬
рия» и тем возродил понятие фило¬
софии природы, что является совер¬
шенно правильным. Но ошибкой
Канта Гегель считает то, что «своей
попыткой так называемого построе¬
ния материи» кенигсбергский фило¬
соф предполагает материю чем-то
готовым, так что у него то, что при¬
тягивается и отталкивается, является
уже материей, вместо того, чтобы
рассматривать ее как логический
вывод из области рефлексии опре¬
деления сил притяжения и отталки¬
вания2. Гегель критикует Канта за
то, что было в действительности ве¬
личайшей заслугой последнего: за
признание вечности материи и исто¬
рического развития природы.Положительное значение работы
Гегеля над определением материи
заключается в глубоком раскрытии
с позиций диалектики философского
и естественнонаучного содержания
этого понятия. «Материя напротив1	Там же.2	Там же, стр. 61.того не есть сущая вещь, а есть бы¬
тие как всеобщее бытие или бытие
в модусе понятия» 1. Философ пыта¬
ется найти специфическое, конкрет¬
ное выражение законов диалектики
в явлениях природы. В самом поня¬
тии «Материя» он раскрывает специ¬
фику проявления закона противоре¬
чия: тенденции к сохранению налич¬
ного бытия, т. е. сложившейся фор¬
мы существования, и тенденции к
преодолению старой количественной
(а с усложнением форм — и качест¬
венной) определенности. Из этой
борьбы двух «полярностей» Гегель
выводит основной закон движения —
притяжения и отталкивания. Преодо¬
левая ограниченность концепций
ньютонианской механики, философ
глубоко диалектически подходит к
характеру движения при классифи¬
кации естественных наук.Несмотря на мистифицированную
натурфилософскую форму изложе¬
ния, признание Гегелем принципа
многообразия движения природы
дает ему орудие для основательной
критики метафизического расчлене¬
ния естествоиспытателями, например
Линнеем, природы на простые ли¬
нейные ряды явлений, внутренне не
связанных. Он утверждает наличие
перехода количества в качество,
принцип «снятия» старого, но и со¬
хранения его в новом качестве.Диалектический метод Гегеля при¬
вел его к резкому отрицанию тео¬
рии «скрытых качеств», т. е. особых
субстанций (теплород, флогистон
и т. д.). С его точки зрения они
вполне объяснимы, если подходить
к природе как «рефлексии разума».
На идеалистической основе Гегель и
здесь дает плодотворную идею об
отсутствии в содержании естествен¬
ных наук принципиально непозна¬
ваемой сущности.За сто семьдесят лет, истекших со
времени создания «Философии при¬
роды», естественные науки соверши¬
ли такой огромный скачок как в ко¬
личественном, так и в качественном
своем развитии, что конкретное со¬
держание большинства разделов
этого замечательного произведения
может иметь только историко-по¬
знавательное значение, а отдельные
его воззрения граничат с курьезами.1 Гегель. Соч., т. IV, стр. 137.
46 Философия естествознанияКак указывал Энгельс, «вся выму¬
ченная и часто ужасная конструк¬
ция», согласно которой природа
должна сообразоваться с логиче¬
ской системой, «сама являлась про¬
дуктом исторического развития че¬
ловеческого мышления» '. Но в то
же время, несмотря на множество
несообразностей с точки зрения со¬
временной науки, в «философии
природы» Гегеля содержалось мно¬
го глубокого и разумного. Обосно¬
вание Гегелем общих законов диа¬
лектики, проявляющихся в «царст¬
вах природы», подтверждается ор¬
ганической связью классификации
естественных наук с основными фор¬
мами движения материи и диалек¬
тическим переходом одного вида
движения в другой. На материали¬
стической основе эта связь получила
свое обоснование в «Диалектике
природы» Энгельса. Частным, но
очень ярким примером того, как
близко Гегель подходил к материа¬
листическому пониманию природы,
может служить рассмотрение им
взаимоотношения химических и
«жизненных» (биологических) про¬
цессов. И в первых и во вторых об¬
щим является не просто количест¬
венные изменения, а превращение в
новое качество, причем особенность
становления этого нового заключа¬
ется в том, что тело не остается тем
же, а как бы «потребляется» (в хи¬
мической реакции — поглощается,
растворяется) и затем снова вос¬
производится; из элементов рожда¬
ется новое целое. При воспроизве¬
дении процессов жизни тоже нали¬
чествует момент «потребления» и1	К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч.,
т. 20, стр. 11.воспроизведения, но при этом со¬
здавшаяся новая индивидуальность в
снятом виде сохраняет образ про¬
изводителей.Философия природы Гегеля была
всеобъемлющим итогом развития на¬
турфилософии в Германии. Вклю¬
чить в единую картину мира приро¬
ду, человека и его духовную жизнь,
не растворяя его в природе, но и не
разлучая с ней; показать это единст¬
во в движении, развитии—такова
была главная задача. Кант, в «докри-
тический период» своей деятельно¬
сти пытался решить эту задачу на
основе естественнонаучного мате¬
риализма, синтезируемого с диалек¬
тическим принципом развития, но
остановился перед непреодолимой
тогда трудностью — перед пробле¬
мой перехода от неорганической
природы к органической. Отступив
на позиции агностицизма, он при¬
знал невозможность познания при¬
роды как «вещи в себе» и вывел из
нее человека в царство идеалистиче¬
ски целенаправленной этики. Фихте
считал возможным достичь единства
природы и человека в последова¬
тельном субъективном идеализме,
как противоречивом единстве созна¬
ния «Я», проецируемого во вне, но
тем самым лишил учение о природе
объективного содержания. Шеллинг
ближе других подошел к единству
природы и человека в своей объек¬
тивно идеалистической диалектике,
отождествив, в конечном итоге, объ¬
ективное сознание «вообще», субъ¬
ективное сознание человека и при¬
роды. Исторический процесс разви¬
тия сознания человека является у
него одновременно историей созна¬
ния природы.Но Шеллингу не удалось раскрыть
закономерности диалектического
превращения смутного сознания
природы в логическое научное мыш¬
ление человека. Гегель ввел диалек¬
тику в ее подлинное владение — в
«царство чистой мысли». Но в этом
торжестве мысли Абсолюта, соглас¬
но его же законам, природа должна
была начать и закончить свою исто¬
рию. Однако в итоге «хождения по
мукам» своего опредмечивания в
царстве «инобытия» Абсолют дости¬
гает высшей ступени и своего соб¬
ственного развития — синтеза объ¬
ективной и субъективной логики,
осуществленной в философской си¬
стеме самого Гегеля.В этом завершении движения бы¬
тия Абсолюта обнаруживается скры¬
тая телеология идеалистической си¬
стемы Гегеля в целом и его натур¬
философии, представляющей приро¬
ду как одну из форм осуществления
высшей цели — самопознания мыс¬
ли.Революционное преобразование
идеалистической диалектики в мате¬
риалистическую было великим под¬
вигом Маркса, Энгельса и Ленина.
Умение читать Гегеля по-материали-
стически, к чему призывал Ленин,
сохраняет всю свою жизненность и
в наши дни — в эпоху стремитель¬
ного развития целых новых отраслей
естествознания, математики и тех¬
ники, философское обоснование ко¬
торых подвергается разнообразным
формам идеалистической интерпре¬
тации. Анализ «Философии природы»
с позиций марксистской диалектики
подтверждает еще раз великий завет
Ленина.УДК 100.2 ; 113.50; 92 Гегель.Вниманию наших читателейНе забудьте подписаться1 на „ПРИРОДУ44
на 1071 год.
Журнал распространяется в основном по
подписке. Розпичпая продажа ограничена.
Подписная цена на 12 месяцев — 6 руб.
на в месяцев — 3 руб.
Физиология 47В поисках предельной глубины
погруженияРальф Брауэр
СШАРальф В. Брауэр, физиолог и фар¬
маколог, с 1966 г. директор Мор¬
ской “биомедицинской лаборато¬
рии (МБМЛ) в г. Уилмингтоне и
профессор Дьюкского университе¬
та (штат Северная Каролина,
США). Занимался в основном изу¬
чением радиологии старения и адап¬
тации организма к низким темпе¬
ратурам. Начиная с 1964 г. актив¬
но работает в содружестве с фран¬
цузскими учеными в области глу¬
боководной физиологии, подвергая
животных и людей (в частности,
себя самого) экстремальным дав¬
лениям.27 нюня 1968 г. в Научном центре высоких давлений «Компании морской
экспертизы» в Марселе было имитировано экспериментальное погружение
двух человек на глубину 365 м.Француз Р. Вейрюн и американец Р. Брауэр достигли этой «глубины» в баро¬
камере и пробыли в ней несколько минут. Таким образом было эксперимен¬
тально доказано, что человек может существовать и сохранять работоспо¬
собность при огромном давлении — 36,5 атм.Эксперимент, о котором идет речь, был одним иэ серии «погружений», ко¬
торые в последние годы осуществила французская «Компания морской
экспертизы» — «Комэкс». Руководитель компании один иэ крупнейших спе¬
циалистов в области глубоководных погружений человека А. Делоз и его
ближайший сотрудник — физиолог К. Фрюктюс в течение нескольких лет осу¬
ществили широкую программу исследований. Работы велись в двух направ¬
лениях. Разрабатывалась система производственных погружений, которая обес¬
печивает хорошую работоспособность человека на глубине 100, 120, 150 м,
причем акванавт живет длительное время в условиях повышенного давления на
меньшей глубине. Эта система была условно названа «Поплавок» и сейчас
широко используется при подводных работах по обслуживанию морских неф¬
тепромыслов, прокладке кабелей и трубопроводов на дне моря.Другое направление исследований «Комэкс» преследует цель отыскать ды¬
хательные смеси, режимы и технические средства для погружения человека
на максимальную глубину.Как пояснил К. Фрюктюс, погружение на большие глубины требует проведе¬
ния сложных экспериментов над человеком. Ряд реакций и эффектов, изу¬
ченных на животных, в том числе на обезьянах, не дают достаточных данных
для оценки состояния человека при высоких давлениях. Поэтому компания
«Комэкс», осуществляя свою широкую программу эскпериментальных иссле¬
дований, включила в нее и опыты на людях. Достаточно полное представле¬
ние о проведенных экспериментальных погружениях в барокамере дает ма¬
териал физиолога Р. Брауэра, любезно предоставленный им для публикации
в журнале «Природа».В письме в «Природу» Р. Брауэр отмечает, что его опыты — прямое про¬
должение исследований Джона Б. С. Холдейна, проведенных в барокамере
в 40-х годах, и что завещание ученого «Не подвергай другого тому, чего не
испытал сам» служит золотым правилом медицинского экспериментирования.А.	А. АксеновДоктор географических наук
Председатель Секции подводных ис¬
следований Океанографической ко¬
миссии АН СССР
48 ФизиологияСерия опытов под названием «Фи¬
залис» (Physalis — общее физическое
состояние) была предпринята с це¬
лью установить предельную глубину,
на которой человек, дыша гелий-
кислородными смесями, способен
выполнять различные рабочие опе¬
рации.Подготовительные работы к опы¬
там начались в январе 1968 г.Прежде всего нужно было прове¬
сти экспериментальную проверку
действующих таблиц декомпрессии ',
подвергнуть их дальнейшему усо¬
вершенствованию, а также всесто¬
ронне изучить симптомы наркотиче¬
ского действия гелия.В мае 1968 года ученые «Компании
морской экспертизы» провели серию
экспериментов по глубоководному
погружению при давлении в 33,5,27,0	и 30,0 атм2. Первое уточнение
таблиц на основе этих опытов по¬
зволило установить довольно надеж¬
ные режимы декопрессии, удовлетво¬
ряющие условиям погружения в ба¬
рокамере. Было установлено, что
электроэнцефалографические (ЭЭГ)9
наблюдения при таком легком нар¬
козе нельзя считать показательными.В середине мая я приехал в Мар¬
сель с тем, чтобы в качестве испы¬
туемого принять участие в глубоко¬
водном эксперименте в условиях
барокамеры, а также участвовать в
окончательных приготовлениях, свя¬
занных с глубинным погружением,
запланированным на середину июня.
Одновременно было решено прове¬
сти эксперимент с увеличением дав¬
ления до 33,5 атм. Нам также было
интересно проверить данные, полу¬
ченные при этом давлении Вейрю-
ном и Жуйеном, поскольку их по¬
гружение было рекордным на март
1968 г.41	Декомпрессия — процесс медлен¬
ного выхода человека из условий
высокого давления во избежание
возникновения болезненных состоя¬
ний.2	Под давлением понимается сум¬
марное атмосферное давление а ка¬
мере.3	Регистрация биотоков коры голов¬
ного мозга.4	В марте 1970 г. появилось сообще¬ние об экспериментальном погру¬жении на 600 м («New Scientists»), ноникаких подробностей об условияхэксперимента не было приведено.В серии опытов «Ф изалис-1»
испытанию подверглись А. Делоз и
автор этой статьи. ЭЭГ (электроэнце¬
фалографические) изменения прове¬
рялись на мне, а свойства водолаз¬
ного костюма и снаряжения были
испытаны А. Делозом.Этот опыт подтвердил безопас¬
ность примененных нами режимов
декомпрессии. Что же касается оцен¬
ки функциональных возможностей
человека, дышащего гелий-азотными
смесями при давлении в 33,5 атм
(глубина 325 м), то эксперимент не
дал определенных результатов. Как
свидетельствует А. Делоз, общее са¬
мочувствие и функциональное со¬
стояние несколько изменилось по
сравнению с нормой, но способность
выполнять движения сохранилась
вполне. Однако, когда я стал анали¬
зировать вопрос, сохраняется ли на¬
стоящая работоспособность на такой
глубине, то вспомнил, что задолго
до достижения глубины в 300 м не
только наступает так называемый
гелиевый тремор но и возникают
еле уловимые изменения общего
самочувствия и состояния умствен¬
ной деятельности. А. Делоз характе¬1	Тремор — ритмичная	мелкаядрожь верхних конечностей и туло¬
вища.ризовал это как состояние «фе¬
брильной (лихорадочной) активно¬
сти».Данные ЭЭГ-эаписей и картина
симптомов в этом опыте резко отли¬
чались от обычно наблюдаемых при
наркотическом действии других
инертных газов (азот, аргон и т. д.).Психомоторные тесты оказались
довольно чувствительными к обычно¬
му наркозу, но ни у одного из испы¬
туемых не было обнаружено сколь¬
ко-нибудь заметных отклонений от
нормы.Полученные в этом эксперименте
данные должны были служить пред¬
посылкой для достижения макси¬
мальной глубины под давлением в36,0	атм. На этот раз оба экспери¬
ментатора были снабжены прибором
для записи электрокардиографиче¬
ских данных (ЭКГ)электромиогра-
фические (ЭМГ)2 изменения реги¬
стрировались лишь у одного испы¬
туемого. Были проведены и серий¬
ные психомоторные тесты, которые
сопоставлялись с результатами те¬
стов, полученными по программе
«Физалис-1».1	Запись электрических явлений в
мышце сердца.2	Запись биотоков скелетных мышц.
Физиология 49Серия опытов «Фи зал и с-2»
проводилась 11 июня 1968 г. В по¬
гружении участвовали инженер
Р. Вейрюн и автор.В этих опытах изменения физиоло¬
гических параметров были выраже¬
ны гораздо четче, чем в предыду¬
щих погружениях. Максимальное
давление а 36,0 атм было достигну¬
то за 120 мин., из них 40 мин. потре¬
бовалось на переход от 31,0 до36,0	атм. При давлении в 36,0 атм
мы провели 5 мин. и 20 мин. спустя
вернулись к уровню в 31,0 атм. На
декомпрессию ушло 112 час. Пар¬
циальное давление (содержание Ог в
составе газовой смеси камеры) рав¬
нялось 0,56 атм, а парциальное дав¬
ление углекислоты равнялось6-10-4 атм. Характерно, что мы оба
впали в состояние прерывистой сон¬
ливости (у Р. Вейрюна оно началось
при 33,0 атм, а у меня при 35,0 атм).
Медленному наступлению состояния
сонливости предшествовали раэкие
сдвиги в общей картине ЭЭГ-изме-
нений, причем на «глубине» в 33 атм
ЭЭГ-отклонения у обоих испытуемых
отличались большим сходством.С увеличением глубины наступали
такие изменения ЭЭГ, при которых
«медленные волны» частично или
полностью вытесняли альфа-ритмы.
Можно утверждать, что наблюдае¬
мое состояние сонливости принци¬
пиально отличается от картины ЭЭГ-
изменений, вызванных наркотиче¬
ским действием других инертныхгазов. При этом общий вид электро¬
энцефалограммы напоминал карти¬
ну, наблюдаемую при явлениях ас¬
фиксии 1 центральной нервной систе¬
мы. Создавалось впечатление, что в
этих случаях спонтанная деятель¬
ность центральной нервной системы
несколько приторможена и для ее
оживления необходимы дополни¬
тельные усилия. Однако анализ пси¬
хомоторных тестов показал, что
функциональные нарушения ничтож¬
но малы. По-видимому, сама обста¬
новка и весь ход эксперимента спо¬
собствовали нормализации умствен¬
ных способностей у испытуемых.Мы оба вели записи самонаблюде¬
ний до момента, когда давление пре¬1 Кислородная недостаточность.Сферический водолазный колокол
для работы в море с понтона.4 Природа, № 0
50 ФизиологияВ этом кессоне (барокамере) фир~
мы «Комзкс» два человека были
«опущены» на глубину 365 м.высило 30 атм. На этом уровне ре¬
гистрация наблюдений прервалась.
Лишь после декомпрессии, при дав¬
лении в 27 атм, мы возобновили
свои записи. При давлениях выше
25 атм ощущалась резкая дрожь. За
пределами 33 атм заметно затрудня¬
лось выполнение двигательных ак¬
тов. Электромиографические данные
указывают на возрастание спастиче¬
ских явлений в мышцах *.Первые 24 часа после пребывания
под давлением в 36,0 атм характери¬
зовались резкой усталостью. Во вре¬
мя последующей декомпрессии, на¬
чиная с давления в 18 атм, Р. Вейрюн
ощущал непрестанную тошноту. Не¬
сколько раз его рвало. Это было от¬
ветной реакцией на незначительное
удлинение стадий глубокой деком¬
прессии без последующей реком¬
прессии.Во время приближения к поверх¬
ности Р. Вейрюн ощущал боль в ко¬
ленях. Для снятия ее потребовалось
усиленнее дыхание кислородом и1 Повышение мышечного тонуса и
мышечная дрожь обычно рассмат¬
риваются, как проявление наруше¬
ния функции подкорковых двига¬
тельных центров.удлинение последних стадий деком¬
прессии примерно на три часа.В целом можно сказать, что из
этого опыта мы вышли s хорошем
состоянии, с такими, в общем незны-
читальными, нарушениями функции
двигательного аппарата и равнове¬
сия, которые наблюдаются после
любого длительного пребывания е
одиночном заключении.Мы спешили провести третью се¬
рию опытов, чтобы, по возможности,
продвинуть эксперимент за пределы,
достигнутые опытами «Фиэалис-2»,
для дальнейшего изучения природы
развивающегося нервного синдрома
высоких давлений.В серии опытов «Ф и з а л и с - 3»
мы с самого начала столкнулись с
непредвиденными затруднениями.
Ввиду того что температура в баро¬
камере в период погружения до¬
стигала почти 50° (при этом Р. Вей¬
рюн перенес непродолжительный
обморок), мы вынуждены были
прервать эксперимент при давлении
всего лишь в 15 атм. Анализ обстоя¬
тельств, приведших к обмороку, по¬
казал, что, приступая к испытаниям,
мы не учли времени суток. Опыты
были начаты во второй половине
дня, когда температура в барокаме¬
ре и в газовых баллонах была ужеповышенной. Во-вторых, мы не по¬
дозревали, что температурная струк¬
тура в камере неоднородна. Вблизи
ниэкорасположенных сидячих мест
она была по крайней мере на 10° вы¬
ше средней температуры камеры.
Разность температур нам удалось
ликвидировать путем предваритель¬
ного охлаждения камеры, усовер¬
шенствования внутренней вентиля¬
ции и перемены местоположения
отверстия для подачи гелия.Во избежание обычных физиоло¬
гических осложнений, связанных с
периодом компрессии, испытуемые
пользовались резиновыми наушника¬
ми с звукоглушителями для устране¬
ния шумов, а также теплозащитной
одеждой.Звукоглушители полностью устра¬
няли малейшее ощущение тошноты
и головокружения, испытанное нами
во время предыдущих компрессий.
Теплозащитная одежда исключала
предполагаемую версию о том, что
причиной обнаруженного гелиевого
тремора может служить охлажде¬
ние.Испытания начались 25 июня. Вре¬
менные параметры опыта почти ■
точности продублировали все основ¬
ные этапы «Физалис-2» за исключе¬
нием того, что 74 мин. ушло на до¬
Физиология 51стижение давления в 31 атм, а об¬
щее время декомпрессии возросло
до 138 час.Было достигнуто максимальное
давление в 36,5 атм — эквивалентное
погружению в морскую воду на глу¬
бину в 365 м. Пребывание на этой
«глубине» длилось 4 мин. При дав¬
лении в 36 атм мы провели 15 мин.Меньший температурный стресс и
полное отсутствие каких-либо аку¬
стических стрессовых факторов по¬
зволило испытуемым достичь уровня
давления в 30 атм при отличном са¬
мочувствии, и тем не менее гелие¬
вый тремор, как и прежде, стал за¬
метно развиваться примерно при
давлении в 26,0 атм. В этом случае
он был не столь резко выражен, как
в опытах «Физалис-2», однако нару¬
шения в сфере проприрецептивно-
го 1 контроля, нарушая координации
движений, прогрессивно возрастали
по мере «проникновения на глуби¬
ны» за пределами 33 атм.В этом эксперименте появление
ЭЭГ-иэменений напоминало картину,
которую мы уже наблюдали в «Фи¬
залис-1 и 2». Как и прежде, иэмене-1	Контроль со стороны рецепторов,
заложенных в мышечных волокнах,
сухожилиях, суставных сумках и т. д.ния проявились у Р. Вейрюна не¬
сколько раньше, чем у меня. При
давлении выше 34 атм «медленные
волны» были ясно выражены (при¬
чем одинаково у нас обоих) не толь¬
ко в период относительного покоя
или явной сонливости, но стойко
удерживались и тогда, когда мы ак¬
тивно участвовали в выполнении
различных операций.Когда давление достигло 36 атм,
картина ЭЭГ-отклонений стала на¬
столько угрожающей, что даже не¬
значительное дальнейшее повыше¬
ние давления могло бы привести к
катастрофе. При давлении в 36,5 атм
эксперимент был прерван, и 4 мин.
спустя начата декомпрессия.При давлении в 33 атм стало почти
невозможно вести записи наблюде¬
ний. Начался тремор, ощущались об¬
щая замедленность и вялость двига¬
тельных реакций и нарастание сон¬
ливости. При 36 атм мы почти 50%
времени проспали. Трудно было
подметить момент перехода от сна
к бодрствованию. Достаточно было
одного слова или вспышки лампоч¬
ки для стимулирования этого пере¬
хода и, наоборот, стоило прервать
действие раздражителя, как Вейрюн
вновь засыпал. Я наблюдал у себяБарокамера фирмы вКомэкс» для
испытаний: А — камера, частично
заполненная водой, В и С — де¬
компрессионные камеры; D—ба¬
рокамера для животных.прогрессивно развивающиеся нару¬
шения — случаи микросонливости,
некоторую дезориентацию при по¬
пытках отличить правую сторону от
левой, а также затруднения при чте¬
нии показаний циферблата прибо¬
ров. Однако мы нисколько не теря¬
ли сознания и прекрасно понимали,
в каком состоянии мы находимся.
Поэтому вскоре, когда давление не¬
сколько превысило 36 атм, нам ста¬
ло ясно, что эксперимент нужно
прервать.Во время «погружения» я дважды
подвергал себя произвольной гипер¬
вентиляции ], каждый раз длитель¬
ностью в 3 мин. В первый раз при29	атм и во второй — при 33 атм.
Эти манипуляции не внесли каких-
либо заметных изменений в ЭЭГ.
Особый интерес представляла карти¬
на ЭЭГ-изменений на уровне 33 атм
при развитии едва заметных спон¬
танных сдвигов. Хотя казалось, что
восстановление, наступающее после
гипервентиляций, развивалось без вся¬1	Гипервентиляция применялась по¬
тому, что зарегистрированные ра¬
нее («Физалис-2») изменения ЭЭГ
напоминали условия недостатка кис¬
лорода.4*
52 ФизиологияВодолазный колокол на судне «Ас-
трагалъ» для погружения аквалан¬
гистов на глубину до 250 Рабо¬
ты проводятся с выходом в воду
и декомпрессией на борту судна.ких осложнений, следует отметить,
что начиная с давления в 33 атм, мои
записи носили несколько путаный ха¬
рактер и это продолжалось около
10 мин, А при приближении к пре¬
дельным «глубинам» наблюдалась
резкая спонтанно развивающаяся
гипервентиляция с характерными бо¬
левыми ощущениями на ранних ста¬
диях декомпрессии.Эти явления нуждаются в дальней¬
шей расшифровке. Необходимы бо¬лее подробные записи дыхания, не¬
жели те, которыми мы располагали
по программе «Физалис-3»,Декомпрессия осуществлялась по
методике, предусмотренной и для
опытов «Фиэалис-2», за исключе¬
нием того, что на этот раз электро¬
ды для записей ЭЭГ находились в
фиксированном положении в тече¬
ние всего первого дня эксперимента,
в результате чего было обнаруже¬
но, что ЭЭГ-иэменения довольностойкие и сохраняются достаточно
долго, даже после того как «водола¬
зы» покидают «грунт». Дополнитель¬
ная подача кислорода в начале де¬
компрессии до 0,6 атм не внесла су¬
щественных изменений в ЭЭГ-записи.
Показатели ЭЭГ достигли нормы
лишь по истечении почти 12 час., т. е.
когда давление достигло 22 атм.При давлении в 20 атм я испытал
головокружение и тошноту. Как и,
прежде, первые даа дня декомпрес¬
Физиология 53сии характеризовались заметной об¬
щей слабостью и утомляемостью. На
третьи сутки мы вновь были в отлич¬
ном настроении и чувствовали себя
хорошо. После 5,5 суток декомпрес¬
сии нам удалось «всплыть на поверх¬
ность» в отличном состоянии без
малейших нарушений. Мы не наблю¬
дали тех отклонений, которые ощу¬
щали при своих предыдущих «погру¬
жениях». Единственным весьма стой¬
ким болезненным симптомом было
воспаление наружного слухового
прохода, обнаруженное у обоих к
концу декомпрессионного периода.
Оно потребовало даже некоторого
лечения.О	нашем отличном самочувствии
можно судить хотя бы по тому, что
в тот же день, сразу после «всплы¬
тия», состоялось обсуждение полу¬
ченных данных и подведение итогов.Полученные данные указывают на
существование физиологического
предела для проникновения челове¬
ка на глубины. Природа этого барь¬
ера пока еще не установлена.Материалы наших исследований
дают основание предположить, что
при испытанных давлениях гелий не
оказывает какого-либо наркотиче¬
ского действия. Изучение величин
парциального давления кислорода и
углекислоты, полученных на всех
этапах «глубинных погружений»
наводит на мысль, что, по-видимому,
ни один из этих компонентов не яв¬
ляется регулирующим фактором, от¬
ветственным за развитие наблюдае¬
мой симптоматики. Этот предвари¬
тельный вывод пока что основан
лишь на ограниченном фактическом
материале, и его ни в коей мере не
следует рассматривать, как уже ус¬
тановленный факт.Изменения ЭЭГ-записей напоми¬
нают картину, характерную для рез¬
кого снижения обменных процессов
могэа, подобную той, которая на¬
блюдается при кислородном голода¬
нии. По всей вероятности, фактора¬
ми, ответственными за эти наруше¬
ния, являются: недостаточность кро¬
воснабжения и поступления кисло¬
рода в ткани мозга, недостаточность1	Результаты применения произ¬
вольной гипервентиляции и повыше¬
ние содержания кислорода в каме¬
ре.окислительных процессов в цент¬
ральной нервной системе, а воз¬
можно, и включение какого-то фак¬
тора, требующего чрезмерных энер¬
гетических затрат отдельных элемен¬
тов центральной нервной системы
или всего организма в целом.В настоящее время вряд ли мож¬
но подвергнуть экспериментальной
проверке справедливость этих пред¬
положений в отношении человека.
Опыты на животных, в частности на
мышах, поставленные в нашей лабо¬
ратории, указывают на возможность
получения фазы нарушений двига¬
тельной активности, а также и кон¬
вульсий, но оказалось, что у мышей
отсутствует период сонливости, ха¬
рактерный для человека. Таким об¬
разом, отпала возможность сравни-
тельно-физиологического подхода к
изучению всего необходимого ком¬
плекса на мышах. Четко выражен¬
ную стадию сонливости, подобную
той, которую мы наблюдали у чело¬
века, удалось пронаблюдать и у
обезьян-игрунков. Эту стадию мож¬
но рассматривать, как составную
часть экспериментального синдрома,
возникшего под действием высокого
давления. Она предшествует разви¬
тию конвульсий и проявляется даже
при более низких давлениях (3 или4	атм).Декомпрессивный	процесс —медленное выведение человека из
условий высокого давления во избе¬
жание возникновения болезненных
состояний — выражается в виде таб¬
лиц с указанием снижения давления
и необходимого времени нахожде¬
ния на очередной ступени сниженно¬
го давления.Есть основания предполагать, что
дополнительное введение инертных
газов с резко выраженными нарко¬
тическими свойствами могло бы спо¬
собствовать временному подавле¬
нию конвульсий. В последнее время
мы изучали относительный наркоти¬
ческий эффект гелия и водорода на
организм животных (макака-резус).
Испытывались давления, превышаю¬
щие 50 атм, имитирующие глубины
более 500 м. При этом было установ¬
лено, что развивающиеся при таких
условиях конвульсии — доминирую¬
щий факт в наблюдаемых клиниче¬
ских изменениях и что наличие гелияв дыхательных смесях сильнее про¬
воцирует развитие конвульсий, не¬
жели присутствие водорода.Доказано, что эти клинические из¬
менения могут быть получены при
дыхании атмосферным воздухом, в
значительной степени свободным от
углекислоты, и что у мышей и
обезьян отклонения от нормы раз¬
виваются независимо от парциаль¬
ного давления кислорода в диапазо¬
не от 0,3 до примерно 2 атм. И, на¬
конец, было установлено, что замед¬
ление темпа компрессии от 180 или
210 м/час до 30—45 м/час не снима¬
ет эффекта конвульсионного присту¬
па у макак, но доводит до минимума
так называемый гелиевый тремор,
наблюдающийся при более высоких
темпах компрессии.Опыты с животными натолкнули
нас на мысль о возможности соз¬
дать синтетические газовые среды,
пригодные для весьма глубоких по¬
гружений. Было замечено, что нали¬
чие водорода в составе дыхательных
смесей позволяет проникать на
большие глубины с меньшей вероят¬
ностью развития конвульсий, чем в
случаях с гелием.Измерение относительного нарко¬
тического действия водорода, гелия
и азота проводилось главным обра¬
зом на мышах. Исследования позво¬
лили нам сформулировать теорию
линейного сложения наркотического
действия двух инертных газов в еди¬
ную бинарную газовую смесь. Эта
теория позволила приготовить серию
гелий-азотных и водородно-азотных
газовых смесей, которые оказывали
наркотическое действие при разных
давлениях, (<иже тех, что вели к раз¬
витию конвульсий. Таким образом,
мы смогли построить кривые ре¬
грессии наркотического давления в
зависимости от газового состава
смесей и установить относительный
наркотический эффект отдельных
газив.Результаты этих исследований убе¬
дили нас в том, что водород облада¬
ет наркотическим действием, близ¬
ким к 27% от действия азота. Далее
мы усыновили, что гелий-азотные
газовые смеси, содержащие менее
20% азота, приводили к приступам
конвульсий при давлениях, значи¬
тельно превышающих те, которые
5t Физиологиянаблюдались в результате действия
одного лишь гелия. Гелий-аэотные
смеси вызывали приступ конвульсий
у мышей и обезьян при одних и тех
же повышенных давлениях, равно
как и чистый водород (при этом пар¬
циальное давление кислорода оста¬
валось неизменным). Однако «рабо¬
та дыхания» 1 в условиях гелий-азот-
ных смесей гораздо интенсивнее,
чем при чистом гелии, а в условиях
чистого гелия — выше, нежели при
чистом водороде. Таким образом,
можно предполагать, что решаю¬
щим фактором в изменении синдро¬
ма конвульсий является, вероятнее
всего, наркотическое действие газа,
а не его механическое влияние на
функцию дыхания.Эта концепция подверглась даль¬
нейшей разработке, и мы поставили
ряд опытов с гелий-закисно-азотными
газовыми смесями. Было показано,
что добавление даже такого малого
количества, как 0,3% закиси азота к
гелию, может настолько резко под¬
нять защитные свойства организма
(мыши, обезьяны), что животных
можно подвергать давлениям, на
30% превышающим те, которым их
подвергали в условиях чистого ге¬
лия.Одновременно в ряде лабораторий
были изучены изменения в составе
белковых комплексов и в связыва-‘ Определяется количеством по¬
требления кислорода дыхательными
мышцами.нии белками (типа гемоглобин)
мелких молекул при повышенных
давлениях. Результаты этих исследо¬
ваний еще раз подтвердили право¬
мерность нашего заключения, что
давления свыше 50 атм приходится
считать биологически вредными.Каковы же возможные последст¬
вия, вытекающие из наших наблюде¬
ний?Как уже говорилось выше, гелие¬
вый тремор, обнаруженный при «по¬
гружениях» в камере типа «Комэкс»,
может быть резко приторможен при
замедлении темпа компрессии. Как
показали наши опыты на обезьянах,
начальная фаза синдрома централь¬
ной нервной системы может быть
несколько сдвинута путем замедле¬
ния темпа компрессии. Если с этой
точки зрения подойти к опытам на
людях, можно было бы ожидать, что
темп компрессии, которым пользу¬
ются, например, в экспериментах
глубоководного погружения в Воен¬
но-морском флоте США, может не¬
сколько «отсрочить» наступление
зловещего синдрома в центральной
нервной системе до глубины при¬
мерно в 450 м.Может быть эти рассуждения есть
не что иное, как спекуляция, однако,
вполне возможно, что защитная роль
газовых смесей (гелий-азотных или
гелий-водородных), испытанных в от¬
ношении обезьян и мышей, могла
бы «отсрочить» наступление синдро¬
ма центральной нервной системы,продвинув глубину погружения на
20—25%. При таком комбинирован¬
ном подходе можно ожидать, что
физиологический предел для глубо¬
ководного погружения, если принять
во внимание лишь нейрологические
реакции, может быть определен
примерно в 600 м. Некоторые иссле¬
дователи на основании данных по¬
гружения человека на глубину около
300 м пришли к выводу, что в усло¬
виях дыхания гелий-водородными
смесями факторы, тормозящие ды¬
хание, не будут препятствовать про¬
никновению человека даже на глу¬
бину около 400 м. Таким образом,
может оказаться, что при надлежа¬
щей регуляции вышеописанных
физиологических факторов можно
будет достичь глубин и в 600 м, как
это начертано в директивных указа¬
ниях Комитета по морским ресур¬
сам США.Не менее важный аспект нашей ра¬
боты, имеющей непосредственное и
самое прямое отношение к челове¬
ку, состоит в том, чтобы определить,
до какой степени резкие нарушения,
наступающие в центральной нервной
системе у животных в условиях вы¬
соких давлений, обратимы.Мы надеемся, что результаты на¬
ших поисков позволят расширить
пределы проникновения человека в
глубины океана, обеспечив ему без¬
опасность возвращения обратно.Сокращенный перевод с английского
Г. Э, ФельдманаПо поводу эксперимента
«Физалис»Профессор Г. JI. ЗальцманИнститут эволюционной биохимии п физиологии пм. II. М. Сеченова
ЛенинградСоветскому читателю, знакомому с
проблемой освоения океана, безус¬
ловно интересно было прочесть
статью проф. Р. Брауэра. В экспери¬
ментах, проведенных в 1968 г. в Мар¬
селе в Научном центре высоких дав¬
лений «Компании морской экспер¬
тизы», было достигнуто рекордноедавление, равное давлению на глу¬
бине 365 м. Проф. Р. Брауэр высту¬
пил одновременно и в роли иссле¬
дователя, и в роли испытуемого.
В материале, любезно предоставлен¬
ном проф. Р. Брауэром для опубли¬
кования в журнале «Природа», при¬
ведены объективные данные, кото¬рые удалось получить при действии
на организм повышенных давлений
гелий-кислородной среды, а также
субъективные ощущения, которые
переживает испытуемый в гиперба-
рических условиях. Что касается на¬
учной значимости проведенных ис¬
следований, то она определяется
Физиология 55тем, что автором совместно с
Фркжтюсом, Наке и др. впервые
был установлен «нервный синдром
высоких давлений» на человеке, оп¬
ределяющий физиологическую гра¬
ницу допустимой глубины погруже¬
ния на гелий-кислородных смесях.Синдром включает три компонен¬
та: двигательные нарушения (посто¬
янный тремор — мелкая ритмичная
дрожь верхних конечностей и туло¬
вища, расстройство координации
движений), понижение уровня бодр¬
ствования (сонливость, апатия и др.)
и изменение биотоков мозга (появ¬
ление медленной активности). Эти
симптомы развиваются постепенно и
прогрессируют при замедленной
компрессии, начиная с давлений
23—27 атм, и становятся выраженны¬
ми и стойкими при давлениях 33—
35 атм. При быстрой компрессии, как
известно, сдвиги наступают уже при
давлениях гелий-кислородной среды
в 13—16 атм (характерный гелиевый
тремор, обеднение мимики, движе¬
ний, их скованность, напряжение
мышц и т. д.). Однако в диапазоне
давлений до 20—25 атм эти сдвиги в
значительной мере нормализуются и
не препятствуют работоспособности
человека,Итак, мы являемся свидетелями
завершения важного этапа освоения
океана, связанного с использованием
гелий-кислородных	дыхательныхсмесей. Аналогично тому, как в 30-е
годы были исчерпаны возможности
спусков под воду «на воздухе» и при
давлениях свыше 8 атм был достиг¬
нут наркотический азотный барьер,
так в наши дни исчерпаны физиоло¬
гические возможности гелий-кисло¬
родных смесей, поскольку при дав¬
лениях свыше 30 атм достигнут нар¬
котический гелиевый барьер. Впро¬
чем, вопрос о наркотическом дейст¬
вии повышенных давлений гелия еще
дискуссионен. Проф. Р. Брауэр ви¬
дит причину нарушений, наступаю¬
щих при действии гелия под давле¬
нием, в недостаточном — крово¬
снабжении мозга, окислении крови и
потреблении кислорода центральной
нервной системой. Так ли это — по¬
кажут последующие эксперименты
на животных.Во второй части статьи проф.
Р. Брауэр знакомит читателя с пла¬ном работ руководимой им Морской
биомедицинской лаборатории. Ги-
пербарический гелиевый и водород¬
ный наркоз—таков предмет иссле¬
дований этой лаборатории. Гелий и
водород выбраны не случайно — это
наиболее индифферентные газы, т. е.
наиболее слабые наркотики, позво¬
ляющие человеку достичь макси¬
мальных глубин без выраженных
функциональных расстройств и с со¬
хранением нормальной работоспо¬
собности.Для действия повышенных давле¬
ний гелия, как показывают наши
опыты на мышах, характерно насту¬
пление тремора уже при давлениях30—40 атм, а при давлениях 65—
120 атм наступают клинические су¬
дороги или конвульсии (ритмические
сокращения значительных групп
мышц). Для действия повышенных
давлений водорода характерно об¬
щее двигательное беспокойство, на¬
чиная с 15—30 атм, а при давлениях
50—90 атм — наступление тониче¬
ских судорог (разлитой мышечный
спазм).По своим проявлениям гелий и во¬
дород отличаются от типичных нар¬
котических агентов, таких, например,
как закись азота или азот в условиях
повышенных давлений. Для послед¬
них характерно прогрессирующее
патологическое торможение мозга
без выраженных явлений патологи¬
ческого судорожного возбуждения и
завершающееся наступлением фазы
общего наркоза под названием «бо¬
ковое положение».Главный итог работы проф.
Р. Брауэра заключается в изучении
комбинированного наркотического
действия гелия, водорода, азота и
закиси азота. Автор постулировал
«теорию линейного сложения нарко¬
тического действия индифферентных
газов». Были выведены специальные
формулы и коэффициенты, позво¬
ляющие предсказать величину дав¬
ления, при которой должна насту¬
пить та или иная стадия гипербари-
ческого наркоза при дыхании гелие¬
выми, водородными или азотными
газовыми смесями.Сделанное обобщение представля¬
ет безусловный научный интерес.
Однако ценность его несколько ог¬
раничена, во-первых, тем обстоя¬тельством, что различные наркотиче¬
ские агенты оказывают избиратель¬
ное действие на разные отделы
мозга, и, во-вторых, тем, что в оп¬
ределенные стадии наркоза может
доминировать не только наркотиче¬
ский тормозной процесс, но и воз¬
будительный. Эти качественные ха¬
рактеристики гипербарического нар¬
коза необходимо учитывать при
оценке комбинированного действия
разных индифферентных газов под
давлением.Важно подчеркнуть другое обстоя¬
тельство, а именно практическую
направленность исследований, веду¬
щихся в лаборатории проф. Р. Брауэ¬
ра. Цель их — установить физиоло¬
гически оптимальный состав дыха¬
тельных смесей и регламентировать
другие факторы погружения, с тем
чтобы на максимальной глубине со¬
хранилась нормальная работоспо¬
собность. Проводятся исследования
наркотического действия трехкомпо¬
нентных дыхательных смесей: гелий-
азотно-кислородных и гелий-водо-
родно-кислородных; определяется
скорость компрессии, при которой
проявления гипербарического нар¬
коза оказываются минимальными;
изучается сопротивление дыханию
различных газовых средств под дав¬
лением и т. д. Но пока еще рано
торопиться с особо оптимистически¬
ми прогнозами в отношении пре¬
дельных глубин погружения.УДК 551.460.18
56 Морфология животныхНиколай Николаевич Иорданский,
доцент кафедры общей биологии и
генетики Медико-биологического
факультета 2-го Московского меди¬
цинского института, работает в об¬
ласти сравнительной анатомии и
палеонтологии позвоночных живот¬
ных. Автор ряда работ о филогене¬
зе животных, эволюционных пре¬
образованиях и биомеханике чере¬
па и челюстной мускулатуры пре¬
смыкающихся.Подвижность костей черепа:
в чем ее биологический
смысл?Н. Н. Иорданский
Кандидат биологических наукВероятно, немногие знают, что у
большинства позвоночных животных
подвижна (относительно черепа) не
только нижняя, но и верхняя че¬
люсть. В отличие от сравнительно
простых движений нижней челюсти,
подвижность верхней челюсти часто
связана с одновременными сопря¬
женными движениями других отде¬
лов черепа. Поэтому при движениях
верхней челюсти форма черепа в
целом может сильно меняться.
Это явление называется кииетизмом
черепа (термин был введен в науку
Д. Фершлейсом1 в 1910 г.). Из со¬
временных наземных позвоночных
кинетическим черепом обладают
многие группы пресмыкающихся
(гаттерия, ящерицы, амфисбены,
змеи) и все птицы; ряд вымерших
земноводных (стегоцефалов — ан-
тракозавров и сеймуриаморфов) и
многие вымершие рептилии (в том
числе широко известные гигантские
хищные динозавры) также имели
кинетический череп.Явление кинетизма интересно во
многих отношениях: в морфологи¬
ческом (конкретные пути решения
проблемы подвижности в сложно по¬
строенном черепе), эволюционном
(преемственность, конвергенция и
параллелизм в развитии разных типов
кинетизма) и функциональном.Изменения в черепе при
движении верхней челю¬
стиУ каждой группы животных, об¬
ладающих кинетическим черепом,1	J. V е г s I и у s, «Zool. Jahrb. Anat.»,В.	30, 1910, S. 75—260.есть свои специфические особенно¬
сти в характере движений верхней
челюсти и связанных с ней костей
черепа. Однако в любом случае эти
движения могут быть сведены к
двум основным: ретракции и про-
тракции. Ретракция представляет со¬
бой подгибание переднего конца
морды вниз-назад, причем верхний
контур черепа становится более вы¬
пуклым (рис. 1), а боковые кости
нёба, морды и височной области от¬
водятся от средней линии вбок; про-
тракция включает обратные движе¬
ния. Для того чтобы кинетиэм был
возможен, необходимо наличие в
черепе множества подвижных со¬
членений разных костей — от осо¬
бых «рыхлых» швов с прослойкой
соединительной ткани до настоящих
суставов. Выключение, иммобилиза¬
ция, хотя бы одного из них блоки¬
рует подвижность всей системы.
Конструкция кинетического черепа
сложна и, так сказать, легко подвер¬
гается порче. Из этого следуют, по
крайней мере, два важных вывода.Во-первых, представляется более
вероятной эволюционная преемст¬
венность явлений кинетизма, сход¬
ных у разных групп животных, а не
их независимое возникновение в
разных эволюционных стволах. Во-
вторых, такой сложный механизм,
как кинетический череп, мог удер¬
жаться в эволюции лишь благодаря
его значительной приспособительной
ценности, обеспечивавшей животным
определенные преимущества в борь¬
бе за существование.
Морфология животных 57Гис. 1. Ci ем о движения верхней челюсти и связанных с ней костей (мак¬
силлярный сегмент) в черепе длинноногого сцинка Eumeces schneideri.
Черный контур — максиллярный сегмент в положении протракции, крас¬
ный контур—максиллярный сегмент в положении ретракции, штрихов¬
кой обозначен неподвижный затылочный сегмент черепа.Какова же роль движений
верхней челюсти?Хотя высокая приспособительная
ценность кинетизма черепа не вызы¬
вает сомнений, его функции и выго¬
ды, обеспечиваемые им для живот¬
ного, совсем не так очевидны, как это
можно было бы ожидать. Во всяком
случае, до сих пор — после более
чем 150-летних исследований1 —
ученые еще не смогли прийти к еди¬
ному мнению по этому вопросу. Ко¬
нечно, нужно оговориться, что у
разных групп животных в явлениях
кинетизма черепа есть своя специ¬
фика и с ними связаны специфиче¬
ские функции. Но, вероятно, у этих
групп должно быть и что-то общее
в функциональном отношении, как,
несомненно, имеется общее в отно¬
шении морфологическом.Так как самое важное в проявле¬
ниях кинетизма — это движения
верхней челюсти, то его функции,
очевидно, должны быть как-то свя¬
заны с функциями челюстей, т. е. со
схватыванием, удержанием, умер¬
щвлением и первичной переработ¬
кой добычи хищником. Сразу же
оговоримся, что кинетиэм бывает
развит у хищников и обычно не
встречается у растительноядных1	Первое описание движений верх¬
ней челюсти у птиц было сделано
Ницшем в 1816 г. (С. L. Nitzsch.
«Dtsch, Arch. Physiol von Meckel»,B.	2, 3, 1816, S. 361—388).форм. Видимо, именно для хищников
подвижность верхней челюсти имеет
приспособительную ценность.Большинство существующих гипо¬
тез связывает функции кинетизма
черепа с поворотом верхней челю¬
сти вперед и вверх (протракцией),
приписывая этому движению раз¬
личную роль, а именно: увеличение
размеров пасти или выдвижение
вперед челюстей, чтобы легче схва¬
тить добычу, ориентация верхней и
нижней челюстей для их одновре¬
менного смыкания на добыче, амор¬
тизация удара челюстей и рывка до¬
бычи *. Все эти гипотезы по разным
причинам представляются неприемле¬
мыми.Изучение строения челюстных
мышц показало, что при повороте
верхней челюсти назад-вниз (ретрак¬
ция) развиваются гораздо большие
силы, чем при протракции. Это наво¬
дит на мысль о большей функцио¬
нальной значимости именно ретрак¬
ции. Такое подгибание верхней че¬
люсти позволяет хищнику надежнее
удерживать еще живую бьющуюся
добычу, дает возможность опти¬
мально направить прилагаемые силы
к предмету, удерживаемому челю¬
стями, позволяет приладить челюсти
к этому предмету с наибольшей эф¬
фективностью. В отношении функции
удерживания добычи кинетический
череп можно сравнить с пальцами,1	Для более подробного рассмотре¬
ния этих гипотез см.: Н. Н. И о р-
д а н с к и й, «Зоол. журн», т. 45,
1966, вып. 9.тогда как череп, лишенный подвиж¬
ности верхней челюсти (акинетиче¬
ский),— с клешней; преимущества
пальцев перед клешней при удержи¬
вании предмета совершенно анало¬
гичны соответствующим преимуще¬
ствам подвижной верхней челюсти
перед неподвижной. В этих преиму¬
ществах гибких пальцев легко убе¬
диться, пытаясь удерживать какой-
либо предмет не обычным спосо¬
бом — между большим пальцем и
остальными или между пальцами и
ладонью, а между прилежащими
друг к другу сторонами двух любых
соседних пальцев, в направлении ко¬
торых пальцы лишены гибкости (как
клешня, или как челюсти в акинети¬
ческом черепе).Подвижность верхней челюсти мо¬
жет иметь также и другие функции
(например, освобождение зубов,
вонзенных в жертву, при перехваты¬
вании ее челюстями; проглатывание
относительно крупной добычи), вы¬
ступающие в некоторых случаях на
первый план (например, у змей, о
которых речь пойдет ниже). Но та¬
кие случаи, очевидно, являются ре¬
зультатом вторичной специализации.
Подвижность верхней челюсти, по¬
зволяющая челюсти отгибаться
вверх, невыгодна при обработке пи¬
щи челюстями (пережевывание, пе¬
ретирание), требующей жесткого, а
не упругого давления на корм. По¬
этому у растительноядных форм и v
животных, подвергающих пищу пер¬
вичной переработке челюстями, ки¬
нетиэм черепа не наблюдается. На¬
конец, утрата подвижности верхней
челюсти должна произойти у тех
животных, которым особенно важно
какое-либо приспособление, исклю¬
чающее возможность кинетизма (на¬
пример, вторичное костное нёбо).Кинетизм черепа
в эволюции ЖИВОТНЫХНаземные позвоночные, вероятно,
унаследовали подвижность верхней
челюсти и других элементов черепа
от своих водных предков — кистепе¬
рых рыб. У этих рыб мозговая ко¬
робка была расчленена на два кост¬
ных блока, подвижно сочлененных:
передний — клино-обонятельный, и
58 Морфология животныхзадний — затылочно-ушной (рис. 2),
Предполагают, что такое разделение
мозговой коробки на два подвижных
отдела является, по сути дела, сохра¬
нением эмбрионального состояния:
клино-обонятельный отдел развива¬
ется из эмбриональных трабекуляр¬
ных хрящей, расположенных впере¬
ди хорды, а затылочно-ушной — из
парахордальных хрящей, лежащих
по бокам хорды. Верхняя челюсть
прикреплялась впереди к клино-обо-
нятельному отделу, а сзади, через
посредство подвеска (верхнего эле¬
мента подъязычной дуги), была свя¬
зана с затылочно-ушным отделом
черепа. Все эти сочленения допуска¬
ли подвижность '. Два отдела мозго¬
вой коробки, верхняя челюсть и упо¬
мянутый подвесок образуют вместе
неправильный четырехугольник, сто¬
роны которого подвижно связаны
одна с другой (рис. 2, а, б). Такой
четырехугольник в механике носит
название четырехэвенного шарнир¬
ного механизма. Чтобы изучить свой¬
ства кинетического черепа, можно
воспользоваться моделью шарнир¬
ного механизма, в которой учитыва¬
ются такие же силы, как и развивае¬
мые конкретными черепными мыш¬
цами.Панцирь накладных костей, оде¬
вавший мозговую коробку сверху и
с боков, состоял у кистеперых из
двух частей, передней и задней, свя¬
занных, соответственно, с клино-обо-
нятельным и затылочно-ушным отде¬
лами и двигавшихся вместе с по¬
следними (рис. 2в). Подобное строе¬
ние черепа сохраняет и единствен¬
ная современная кистеперая рыба —
латимерия.В эволюционном стволе кистепе¬
рых, от которого возникли земно¬
водные, происходило относительное
удлинение морды при соответствую¬
щем укорочении заглазничной части
черепа. Причиной этого процесса
К. Томсон считает увеличение длины
зубного ряда без увеличения разме¬
ров черепа в целом.В ходе этих преобразований чере¬
па подвижность верхней челюсти1	Детальное описание движений в
черепе кистеперых рыб и библио¬
графия по этому вопросу приведены
в работе: К. S. Thomson. «J. Linn.
Soc. (Zool)», v. 46, 1967, № 310,
pp. 223—253.rlзначительно уменьшилась. С удлине¬
нием морды у кистеперых рыб
уменьшался угол поворота передне¬
го отдела черепа относительно зад¬
него. У земноводных два отдела
мозговой коробки кистеперых сра¬
стаются в единое целое. Верхний
элемент подъязычной дуги утрачива¬
ет роль подвеска челюстей, преоб¬
разуясь в слуховую косточку (стре¬
мечко). Задний конец верхней че¬
люсти (нёба) получает опору на ко¬
стях щечной области накладного
черепа. В связи с этим шарнирный
четырехзвенный механизм черепа,
обеспечивавший значительный раз¬
мах движений верхней челюсти, пе¬
рестает функционировать. Однако у
некоторых примитивных земновод¬
ных — стегоцефалов, антракозавров
и сеймуриаморфов — сохранялась
некоторая подвижность верхней че¬
люсти, нёба и костей щечной области
относительно мозговой коробки иРис. 2. Схема движения элементов
черепа кистеперых рыб. а) Мозго¬
вая коробка и верхняя челюсть
Ectosteorhachis nitidus. ВЧ —
верхняя челюсть, ЗУ — затыло¬
чно-ушной отдел мозговой короб¬
ки, КО — клино-обонятельный от¬
дел мозговой коробки, П—подве¬
сок, четырехугольник АВСД — че¬
тырехзвенный шарнирный меха¬
низм черепа; треугольник АВЕ соот¬
ветствует неподвижному затылочно¬
ушному отделу, ВС — клино-обоня-
телъному отделу, CD — верхней че¬
люсти, AD — подвеску. Кружки с
точкой в центре — подвижные со¬
членения; б) движения клино-обо-
нятелъного отдела и черепного шар¬
нирного механизма, ABC\DX — поло¬
жение протракции. ABC2D2 — поло¬
жение ретракции; в) панцирь на¬
кладных костей черепа Ectosteor¬
hachis nitidus. Красная линия—ли¬
ния перегиба между передним и
задним отделами накладного чере¬
па; г) внешний вид кистеперой ры¬
бы Eusthenopteron foordt (реконст¬
рукция). Очертания черепа — по
К. Томсону.крыши черепа. Линия перегиба в
крыше черепа, проходившая у ки¬
степерых рыб несколько позади
глазниц (рис. 2в), в результате ре¬
дукции костей задней части крыши
переместилась назад и стала под¬
вижным сочленением между задним
краем крыши, образованным темен¬
ными костями, и верхней затылоч¬
ной костью. Это подвижное сочлене¬
ние характерно для так называемого
метакинетического состояния чере¬
па, имевшегося у низших пресмы¬
кающихся. Последние возникли от
примитивных земноводных, сохра¬
нявших ограниченную подвижность
верхней челюсти.В метакинетическом черепе размах
движений верхней челюсти был
сравнительно мал; вместе с ней дви¬
гались, по отношению к мозговой
коробке, нёбо и весь накладной
панцирь костей, одевавших череп
сверху и сбоку (рис. 3). Вероятно,
Морфология животных 59Рис. 3. Метакинетический череп.а)	Схема движения максиллярного
сегмента, черный контур — по¬
ложение протракции, красный
контур — положение ретракции.
Штриховкой обозначен неподвиж¬
ный затылочный сегмент черепа;б)	схема механизма действия ме-
такинетического черепа; черны¬
ми линиями показаны контуры че¬
репа; красный треугольник ABC —
максчллярный сегмент черепа,
■способный поворачиваться вокруг
оси X ~относительно затылочного
сегмента черепа — трезубца XYZ.активная роль движений верхней че¬
люсти при удержании добычи была
в таком черепе сильно редуцирова¬
на в спязи с уменьшением размаха
движений и отсутствием сильных
мышц, которые могли бы эффектив¬
но подгибать вниз-назад верхнюючелюсть. Однако кинетизм и в этой
форме, вероятно, имел определен¬
ное функциональное значение: под¬
вижность верхней челюсти позволяла
более эффективно прилаживать че¬
люсти к удерживаемому ими пред¬
мету, обеспечивать механически бо¬
лее выгодные направления действия
сил, приложенных челюстями к до¬
быче.Среди пресмыкающихся метаки-
нетическим черепом обладали, ве¬
роятно, некоторые котилозавры
(Captorhinomorpha, рис. 4), от кото¬
рых возникли многие прогрессивные
группы рептилий. Метакинетизм со¬
хранился у современной гаттерии.В ходе дальнейшей эволюции реп¬
тилий в некоторых линиях по разным
функциональным причинам (упомя¬
нутым выше) всякая подвижность
верхней челюсти была утрачена. Это
произошло, например, у предков
млекопитающих — синапсид, у мол-
люскоядных плакодонтов, водных
плезиозавров и ряда других групп.
Напротив, в эволюционном стволе,
ведущем к диапсидным пресмыкаю¬
щимся (т. е. животным с двумя па¬
рами височных окон — отверстий в
накладном костном панцире чере¬
па), произошло усовершенствование
механизма движений верхней челю¬
сти. Биологической причиной усиле¬
ния кинетизма черепа у предков ди¬
апсид (миллерозавров), вероятно,
была его высокая адаптивная цен¬
ность при способе питания этих
форм: миллерозавры были мелкими
насекомоядными животными. Диап-
сидная конструкция черепа сделала
его височную область ажурной —
между большими височными окнами
сохраняются относительно тонкиеРис. 4. Реконструкция внешнего
вида капториноморфного котило-
вавра Labidosaurus.Рис. 5. Схема четырехзвенного
шарнирного механизма в амфики-
нетическом черепе (ящерица Еи-
meces schneideri). Черными линия¬
ми показаны контуры черепа; че¬
тырехугольник ABCD — четырех¬
звенный шарнирный механизм
максиллярного сегмента: АВ —
крыша черепа, ВС — морда (двига¬
ется как целое, треугольник ВСЕ),
CD — задняя часть нёба, AD —
квадратная кость; трезубец XYZ —
неподвижный затылочный сег¬
мент черепа, связанный с максил-
лярным сегментом рыхлыми связя¬
ми; точка А—метакинетическая
ось, вокруг которой может повора¬
чиваться максиллярный сегмент.костные височные дуги. Эта особен¬
ность, вероятно, явилась морфоло¬
гической предпосылкой для усиле¬
ния кинетизма черепа.У более поздних диапсид (ящери¬
цы, предки хищных динозавров и
птиц) из метакинетического состоя¬
ния черепа возникло новое — амфи-
кинетическое, при котором в крыше
черепа возникает новая линия пере¬
гиба — между лобными и теменны¬
ми костями, а задняя часть первич¬
ной верхней челюсти — квадратная
кость — приобретает подвижные
связи со всеми контактирующими с
ней костями. Благодаря этому в ам-
фикинетическом черепе восстанав¬
ливается конструкция четырех¬
звенного шарнирного механизма, ко¬
торый внешне напоминает таковой в
черепе кистеперых рыб (рис. 5)
Размах движений верхней челюсть
60 Морфология животных6)Рис. 6. Мезокинетический череп,
а) Схема движения максиллярного
сегмента, черный контур — поло¬
жение протракции, красный кон¬
тур — положение	ретракции;
штриховкой обозначен непод¬
вижный затылочный сегмент чере¬
па; б) схема четырехзвенного шар¬
нирного механизма максилляр¬
ного сегмента, черными линиями
показаны контуры черепа; четы¬
рехугольник ABCD — четырех¬
звенный шарнирный механизм, в
котором: треугольник ABF — обозна¬
чен штриховкой — крыша чере¬
па, неподвижно связанная с заты¬
лочным сегментом; треугольник
ВСЕ — морда, CD — задняя часть
нёба, AD — квадратная кость;в)	реконструкция внешнего вида
хищного динозавра (с рисунка К. К.
Флерова).увеличивается, и в ее подгибании
вниз-назад принимают участие силь¬
ные мышцы, что обеспечивает актив¬
ную роль этих движений в удержи¬
вании добычи.Интересно, что амфикинетизм раз¬
вился независимо в разных линиях
эволюции диапсидных рептилий: у
предков ящериц (пролацертилий) и
у предков хищных динозавров и
птиц (прогрессивных псевдозухий).В этих эволюционных стволах ме¬
ханизм, обеспечивающий подвиж¬
ность верхней челюсти, продолжал
совершенствоваться. Следующий этап
эволюции — возникновение так на¬
зываемого мезокинетиэма, для ко¬
торого характерно неподвижное сра¬
стание костей крыши черепа с моз¬
говой коробкой. В результате такого
срастания положение одного из
звеньев четырехзвенного шарнирно¬
го механизма становится жестко
фиксированным (рис. 6). Этим дости¬
гается большая, чем при амфикине-
тизме, определенность и простота
движений верхней челюсти и свя¬
занных с ней элементов черепа.
Развитие такого типа подвижности
важно для животных, которым необ¬
ходимы особенно точные движения
верхней челюсти и надежная защита
головного мозга. Это состояние воз¬
никло самостоятельно и независимо
в нескольких эволюционных линиях:
у амфисбен, змей, хищных динозав¬
ров и предков птиц. В каждой из
этих групп движения в черепе имеют
свои особенности.Вершины своего развития кине-
тизм черепа достиг у змей, у кото¬
рых независимой подвижностью об¬
ладают левая и правая половины че¬
люстей и, кроме того, отдельные ко¬
сти в черепе рыхло связаны друг с
другом. Это является приспособле¬
нием, облегчающим питание круп¬
ной добычей, заглатываемой цели¬
ком. Для того чтобы добыча, разме¬
ры которой во много раз больше
головы змеи, прошла в ее глотку,
череп змеи буквально растягивается,
и разные половины верхней и ниж¬
ней челюстей как бы «переступают»
по добыче, охватывая ее все глубже
и глубже (см. рис. на 2-й странице
обложки журнала). У ядовитых змей
механизм движений верхней челюсти
приводит в «боевое положение»ядовитые зубы, которые обычно по¬
вернуты остриями назад.Вообще, использование подвижно¬
сти верхней челюсти в эволюциии
позвоночных чрезвычайно многооб¬
разно; здесь мы затронули лишь не¬
которые его варианты. Можно пред¬
полагать, что дальнейшее изучение
кинетизма черепа даст интересные
результаты для биомеханики и био¬
ники, в частности облегчит создание
«хватающих» механических уст¬
ройств-манипуляторов,УДК 591.47<-Йь.
Биохимия 61Поиски жизни на ЛунеПрофессор Сирил ПоннамперумаВ мае этого года американский химик С. Поннамперума посетил Советский
Союз по приглашению Академии наук СССР. Он ознакомился с рядом
научно-исследовательских институтов Москвы и Ленинграда. S мая 1970 г.
проф. С. Поннамперума выступил в Институте биохимии им. А. Н. Баха
АН СССР с докладом, основное содержание которого представлено в публи¬
куемой статье.Сирил Поннамперума, руководи¬
тель программы по изучению хи¬
мической эволюции в научно-ис¬
следовательском центре НАСА в
Эймсе (США). Возглавляемая им
группа специалистов исследовала
лунные образцы в поисках основ¬
ных органических веществ, состав¬
ляющих живую материю.21	июля 1969 г. в районе Моря
Спокойствия был осуществлен пер¬
вый выход человека на поверхность
Луны. Астронавты собрали драгоцен¬
ные образцы пород и лунной пыли,
которых с нетерпением ожидали ис¬
следователи всего мира. Эти образ¬
цы, привезенные на Землю, таили в
себе ответы на многочисленные во¬
просы о происхождении солнечной
системы и возможной жизни в ней.
Примерно 150 лабораторий во всем
мире участвовали в исследовании
первых образцов Луны. Комплекс¬
ные исследования проводились физи¬
ко-химическими методами минерало¬
гии и петрографии, химическими и
изотопными методами анализа орга¬
нических веществ, связанных с про¬
цессами жизнедеятельности. Это по¬
следнее исследование, о котором я
хочу рассказать, составляет один иэ
наиболее интригующих и захватыва¬
ющих аспектов изучения лунной ма¬
терии.Перед
биологической
эволюцией —
эволюция химическаяПринципиальная цель космической
биологии — исследования внеземной
жизни. Если она будет найдена на
другой планете, ее изучение превра¬
тится в гораздо более широкую науч¬
ную проблему происхождения жизни
во Вселенной. Предположим, что
принципы физики и химии универ¬
сальны,— тогда проводимые нами ис¬
следования могут позволить опреде¬
лить вещества и космические усло¬вия, способные породить химические
соединения живых организмов.По гипотезе Опарина — Холдейна,
различные формы энергии, которые
существовали в первичной атмосфере
Земли, должны были вызвать накоп¬
ление органической материи в пер¬
вичном океане. Взаимодействие этих
молекул могло постепенно привести
к созданию определенной организа¬
ции, которая, в свою очередь, вызва¬
ла возникновение первых воспроиз¬
водящихся (реплицирующихся) си¬
стем. Обычно термином «химическая
эволюция» обозначают все, что пред¬
шествует биологической эволюции.
Мы предполагаем, что этот процесс
происходил в несколько этапов: в
процессе рождения звезд образова¬
лись элементы, затем малые молеку¬
лы— метан, аммиак и вода, наконец,
появились углеродистые соединения,
которые постепенно дали начало
биологическим полимерам, свойст¬
венным живым организмам. Это и
есть переход из неорганического в
органическое и из органического в
биологическое.Изучая химическую эволюцию, мы
стараемся установить тот путь, по ко¬
торому жизнь появилась на Земле.
Это становится также лабораторной
моделью, с помощью которой мож¬
но попытаться воссоздать условия,
возможно существующие в других
местах Вселенной. Воссоздавая гене¬
зис различных соединений, начиная с
их возникновения до появления жиз¬
ни, ученые в древнейших породах и
осадках ищут молекулы, которые
свидетельствуют о разворачивании
жизненных процессов в ходе эволю¬
ции Земли. Эти молекулы возникают
на определенных этапах химической
62 БиохимпяОБРАЗЕЦчастьобразцачасть образцаЕ. Бензол/метанол
экстрактосадокА МинералогияЖ Хроматография на
силикагелеБ МикроископаемыеВ Общий углеродГ Органический углеродэстерификацияиметилированиебензолспектрометрияэкстракциясерыД ИзотопыспектрометрияудалениеметаллаД. Масс-спектрометриягазо—жидкост¬
ная хромато¬
графиякапиллярная
газо-жидкост -
ная хромато¬
графияспектрофлуоро-
метрияЖИРНЫЕУГЛЕВОДОРОДЫКИСЛОТЫАРОМАТИЧЕСКИЕАЛКАНЫПОРФИРИНЫРазличные этапы органического
анализа образцов лунной пыли.эволюции и являются в свою очередь
родоначальниками, своего рода «ис¬
копаемыми», биологической эволю¬
ции.Ищите на Луне то,
что исчезло на ЗемлеИсследование на Земле примитив¬
ных форм жизни и предбиологиче-
ских систем ограничено тем, что не
осталось ни одной горной породы
древнее, чем 3,5 млрд лет. Даже,
что кажется маловероятным, если бы
удалось извлечь осадки, датируемые
первым миллиардом лет жизни на¬
шей планеты, то все равно будет
крайне сомнительным, чтобы органи¬
ческая предбиологическая материя
могла сохраниться и остаться нераз¬
рушенной за столь долгий срок. По¬
этому мы надеемся, что лунные об¬
разцы могут дать нам возможность
получить какие-либо признаки пред-биологического синтеза в солнечной
системе. Изучение лунных образцов,
следовательно, становится логическим
продолжением наших работ по до-
кембрийским осадкам.Со времени первого органического
синтеза, осуществленного Ф. Велером
в 1828 г., наши знания пополнились
представлениями о том, что неорга¬
нические соединения могут быть син¬
тезированы помимо всех биологиче¬
ских процессов и что соединения, не¬
обходимые для жизнедеятельности,
могут образоваться абиогенным пу¬
тем, т. е. сама жизнь тесно примыка¬
ет к процессам космической эволю¬
ции.Сто миллионов лет
для создания жизниПредполагают, что Луна и другие
тела солнечной системы образова¬
лась примерно 4,5 млрд лет назад из
солнечной туманности, обширного об¬лака пыли и газов. В соответствии с
этим образцы из Моря Спокойствия
датируются 4,6 млрд лет. В экспери¬
ментах, имитирующих атмосферу Лу¬
ны, были синтезированы органиче¬
ские молекулы, среди которых были
обнаружены компоненты нуклеино¬
вых кислот и большинство из амино¬
кислот. В отдельных случаях были
синтезированы и полимеры. С. Саган
подсчитал, что органический синтез
такого типа мог произойти на Луне в
течение 10—100 млн лет. На лунной
поверхности могли быть синтезирова¬
ны под действием солнечной радиа¬
ции значительные количества органи¬
ческой материи—в среднем до 10 г
на 1 см2. Кроме того, основная часть
этой материи могла выпасть в виде
осадков в процессе образования Лу¬
ны, и в этом случае было бы логич¬
но предположить, что органические
вещества находятся глубоко под ее
современной поверхностью. Длитель¬
ное взаимодействие ультрафиолето-
Биохимия 63и н2оосадонК НС) NосадонЛ HCI 6Nосадок М BF-метамоя осадонэкстрактэкстрактэкстрактэкстрактионообменнин(НМионообменнин(Н*)NH„OHпроизводныеN-ТФАгазо—жидкост¬
ная хроматогра¬
фияНаОионообменнин(ОН~)(Н*)производныепроизводные фильтрование
N-ТФА через древес¬
ный угольОбозначение сокращенийN-ТША эфиры N-трифлуорацетил
-п—бутила,тмспроизводные триметилси-
лила;О-ТША производные трифлуораце-
тила;бис—ТФА бис (триметилсилил!трифлуорацетамидпроизводные производные
N-ТФА	бис-ТФАанализатор получение
аминокислот производныхгазо-жид-	газо-жид- газо-жид-костная	ностная	костнаяхромато-	хромато-	хромато-О—ТФА ТМС графия	графин	графиягазо-жидкостнаяхроматографияАМИНОКИСЛОТЫСАХАРАОСНОВАНИЯСВОБОДНЫЕСВОБОДНЫЕАМИНОКИСЛОТЫНУКЛЕИНОВЫХКИСЛОТАМИНОКИСЛОТЫвого излучения, солнечной протонной
радиации и высоких температур под¬
вергают опасности разрушения все
эти молекулы. В то же время не сле¬
дует забывать, что на лунную поверх¬
ность в течение всей ее длительной
истории падали метеориты. Основы¬
ваясь на расчете количества их паде¬
ния в настоящее время, Виппль оп¬
ределил, что примерно 50 r/см2 ме¬
теоритного вещества должно было
поступить на Луну за все эти 100 млн
лет.Органическая материя
в метеоритах и кометахМногочисленные данные подтверж¬
дают существование внеземных орга¬
нических соединений. Одна группа
метеоритов — углистые хондриты —
содержит до 5% органических ве¬
ществ. Классическим примером слу¬
жит метеорит Оргей, который упал
во Франции в 1864 г. С тех пор этотметеорит подвергся многочисленным
исследованиям, и в нем были найде¬
ны углеводороды, аминокислоты, пу¬
рины и некоторые полимеры.Изучение спектров комет со всей
очевидностью показывает присутствие
в них молекул с двумя—тремя ато¬
мами углерода и преобладающую в
спектре полосу CN. Полагают, что ко¬
меты похожи на первичные солнеч¬
ные туманности. Совсем недавно ра¬
диоастрономы обнаружили в межпла¬
нетном поостранстве аммиак и форм¬
альдегид.Предварительные
результаты
мало обнадеживаютМногие исследователи изучали об¬
разцы пород и лунную пыль, взятые
в Море Спокойствия, с надеждой об¬
наружить в них молекулы, связанные
с жизнью или жизненными процес¬
сами. По прибытии образцов вХьюстон (США), где их подвергли
карантину, был проведен ряд экспе¬
риментов, необходимых для того,
чтобы избежать возможной потери
лабильных соединений и установить
присутствие органической материи в
лунных образцах. Многочисленные
опыты позволяют заключить, что со¬
держание органических веществ в
лунных образцах составляет в сред¬
нем 10 частей на миллион.Параллельно проводили масс-спек¬
трографическое исследование лунно¬
го вещества, которое показало край¬
не низкое содержание органического
вещества — 0,2—5 частей на милли¬
он. По-видимому, часть из этих орга¬
нических веществ представляет собой
загрязнения, полученные в процессе
перевозки образцов с Луны на Зем¬
лю. Но не исключена возможность,
что какая-то часть органических ве¬
ществ может находиться и на поверх¬
ности Луны, на что указывает неболь¬
шое количество пиролизуемого «ту¬
земного» материала. Масс-спектро-
04 Ппохнмппметрия оценивает это количество в
одну миллионную часть. Но, невзи¬
рая на столь малое количество орга¬
нического вещества, стоит продол¬
жать исследовать истинную породу
углерода, найденного в образцах.Опасность загрязненийЗагрязнения — одни из самых зна¬
чительных затруднений, с которыми
сталкиваются в работах с применени¬
ем точных анализов. Применяемый
нами метод газовой хроматографии
в сочетании с масс-спектрометрией
позволяет в настоящее время коли¬
чественно определять вещества в
пределах нанограмма. Мы создали
специальную лабораторию для про¬
ведения этих исследований. Благода¬
ря принятым мерам уровень загряз¬
нения лаборатории обычными соеди¬
нениями, такими как углеводороды,
аминокислоты и т. п., был значитель¬
но ниже нанограмма. Эти предосто¬
рожности были необходимы, потому
что со времени исследования метео¬
ритов мы знали, что существует
опасность загрязнения от отпечатков
пальцев. С целью контроля проводи¬
мых анализов нами были параллель¬
но осуществлены исследования об¬
разцов метеорита Пуэблито де Ал-
ленде, упавшего в Мексике в 1969 г.,
и в качестве свидетеля — образцы
песка, привезенного из Оттавы и пред¬
варительно нагреваемого до 1000° С
в течение 48 час.«Туземный» углерод
с удивительным
изотопным
соотношениемНа рис. суммирована последова¬
тельность анализов, проведенных с
лунными образцами. Были проведе¬
ны минералогические исследования
(А), которые не будут обсуждаться в
данной статье. Поиск микроископае¬
мых (Б) дал отрицательные резуль¬
таты. Тщательный анализ показал пол¬
ное отсутствие какой-либо структуры,
которую можно было бы рассматри¬
вать с точки зрения биологического
происхождения. Лунная пыль, кро¬ме того, была свободна от каких-либо
примесей.Общее количество углерода (В),
имеющееся в лунной пыли, было из¬
мерено в дегазированном образце.
Полученные значения составляли от
140 до 200 мкг на грамм исследуемо¬
го вещества. Значения, полученные с
наибольшей точностью, находились в
пределах 140—160 мкг, и мы думаем,
что некоторая часть из 200 мкг могла
приходиться на долю загрязнений га¬
зами, выпускаемыми ракетой.Количество органического легко
улетучивающегося углерода (Г) опре¬
деляли путем пиролиза 30 мг образ¬
ца при 800е С в атмосфере углерода
и гелия с последующим исследовани¬
ем полученных летучих соединений в
ионизационном детекторе в пламени
водорода. Мы получили значение 40
мкг/г, т. е. значительно больше, чем
величина 10 мкг/г, сообщенная пред¬
варительно. Для метеорита это зна¬
чение составляло 14,5 мкг/г.Итак, образцы пород и лунная
пыль имеют очень низкое содержа¬
ние углерода, т. е. возможность, что
Луна была опоясана биосферой,
крайне сомнительна. Изучение изо¬
топных соотношений (Д) дало инте¬
ресные результаты. Углерод имеет
два изотопа—12С и 13С, соотношение
между которыми в земной природе
составляет примерно 90/1, Мы сочли
полезным определить величину этого
соотношения, чтобы установить раз¬
личия в содержании органического и
неорганического углерода. Среднюю
величину соотношения вычисляют 1,
использовав для сравнения стандарт¬
ный минерал, такой как белеммит Пи-
ди (БПД), найденный в США. Величи¬
на соотношения выражается уравне¬
нием:0ЭС I8C)	(J3C.12C)£13 С= _	БПД.,>’э С 1 С)Г)ПДОбычно величина 513С для внезем¬
ных образцов, таких как метеориты,
находится в пределах от —4 до —20,1 Числовые значения обычно полу¬
чают с помощью изотопного масс-
спектрометра при сжигании угле¬
рода.значение же, полученное для лунно¬
го материала, составляет +20. В на¬
стоящее время трудно найти объяс¬
нение столь большому превышению.
Возможно, легкий углерод был поте¬
рян в результате продолжительного
воздействия солнечного ветра. Что
здесь не вызывает сомнений, так это
то, что полученное значение указы¬
вает на лунное происхождение угле¬
рода и не имеет отношения к земным
загрязнениям, так как для атмосфер¬
ной окиси углерода величина 6|3С со¬
ставляет примерно—8, а для земных
растений — 25.Органические вещества
синтезированы... ракетой!После этих разнообразных иссле¬
дований было проделано 20 химиче¬
ских анализов. Они проводились в той
последовательности, которая была
разработана в лаборатории при изу¬
чении метеоритов и ископаемых.Первый этап заключался в опреде¬
лении возможности экстрагировать
какое-либо количество органических
веществ, присутствующих в лунных
образцах (Е). Образцы пыли обраба¬
тывали смесью бензола и метанола в
соотношении 9 : 1 для экстракции
нормальных алканов (насыщенных уг¬
леводородов), углеводородов, изо-
преноидов, жирных кислот и порфи-
ринов, возможное присутствие кото¬
рых нас интересовало.Часть этого экстракта (Ж) хромато¬
графировали, разделяли на три части
и промывали метанолом, бензолом и
гексаном. Несмотря на высокую чув¬
ствительность наших методов, мы не
смогли обнаружить присутствия нор¬
мальных алканов (С 12—С32), углево¬
дородов или жирных кислот.Другая часть этого экстракта (3)
была использована для поиска пор-
фиринов, что казалось нам весьма
заманчивым. Для этого был исполь¬
зован метод флюоресценции. Экст¬
ракты подвергали последовательному
возбуждению светом длиной волны
390 ммк или 455 ммк. При этих двух
длинах волн наблюдали флюоресцен¬
цию в красной области, характерную
для порфиринов. При возбуждении
светом длиной волны 390 ммк появ¬
лялась слабая полоса флюоресцен-
Бпохпмпн 65ции, тогда как при 445 ммк наблюда¬
лось появление широкой полосы.После удаления металла с по¬
мощью метансульфоновой кислоты
мы отметили усиление пика возбуж¬
дения при 390 ммк. Это соответству¬
ет обычному поведению комплекса
металлов в порфиринах.Количество порфирина составляло
около 10-4 мкг/г. В то же время мы
обнаружили, что оливин, помещен¬
ный в мотор лунной ракеты, давал
сходные спектры. Поэтому мы допус¬
каем, что наблюдаемые в лунных
образцах порфирины могут быть
синтезированы в результате действия
высокой температуры на компоненты
ракетного топлива, т. е. абиогенно,
что само по себе представляет инте¬
рес для исследователей.Простые органические
функциональные группыПосле экстракции смесью бензол—
метанол образцы высушивали, за¬
тем промывали водой (И) для удале¬
ния гидратов углерода или свобод¬
ных аминокислот, которые могли там
присутствовать. Но ни тех, ни других
соединений не было обнаружено при
анализе водных экстрактов.После промывки образцы обраба¬
тывали кислотой в надежде освобо¬
дить путем гидролиза составные час¬
ти белков и нуклеиновых кислот. Сна¬
чала проводили гидролиз нормаль¬
ной кислотой (К) для того, чтобы не
вызвать удаление аминных групп у
пуриновых или пиримидиновых осно¬
ваний и разрушение структуры орга¬
нических циклов. Для освобождения
аминокислот (Л) применяли гидро¬
лиз 6 N HCI (24 часа, 110° С). Ни тот,
ни другой метод не позволили обна¬
ружить аминокислоты или основания
нуклеиновых кислот.Остаточный кислотный гидролизат
обрабатывали N-трифлуороацетил-п-
бутилом и исследовали в газовом
хроматографе (М). В результате бы¬
ло обнаружено большое число пиков,
сходных с теми, которые наблюда¬
лись при исследовании метеоритов,
обработанных аналогичным обра¬
зом. Мы не находили подобных
пиков ни в продуктах выброса раке¬ты, ни в песке, взятом в качестве
свидетеля, поэтому пришли к заклю¬
чению — они представляют собой
лунную материю.Учитывая, что эти продукты пре¬
терпели значительные изменения
при обработке, мы можем высказать
предположение, а именно: они были
органическими соединениями, содер¬
жавшими такие функциональные
группы, как карбоксильные, циано-,
гидроксильные, иминные, аминные
или сульфгидрильные. Концентрация
этих веществ составляла примерно
35—50 мкг/г лунного вещества. Коли¬
чество сходных веществ в метеори¬
те Пуэблито де Алленде было при¬
мерно 45—60 мкг/г вещества метео¬
рита. Органическое вещество, полу¬
ченное из HCI-гидролизата, дает от¬
вет на вопрос о количестве летучих
соединений органического углерода,
определяемых в пламенном детекто¬
ре.Этим единственным положитель¬
ным результатом мы заканчиваем
обзор последовательных анализов,
предварительно приведенных на рис.
Остается примерно 100 мкг угле¬
рода, который так и не был иденти¬
фицирован. Мы попробовали посмот¬
реть, не находится ли хотя бы часть
остаточного углерода в форме кар¬
бидов. Навеску лунного образца гид¬
ролизовали 6N HCI в запаянной ампу¬
ле и полученный газ экстрагировали
n-гексаном. Масс-спектрографический
анализ показал присутствие углеводо¬
родов с С[, Сг, Cj и С4. Их количест¬
во составляет почти 20 мкг/г лунного
образца. Мы исследовали подобным
образом вещество метеорита Мокойя
и кусочек Fe3C, и в том, и в другом
случае обнаружили углеводороды.
Можно думать, что эти углеводоро¬
ды, полученные путем кислотного
гидролиза, происходят из карбидов,
входящих в состав минералов.Находятся ли
более сложные вещества
в глубине?Исследование образцов лунного
вещества Моря Спокойствия привело
к заключению, что концентрация «ту¬
земного» углерода составляет при¬мерно 157 мкг/г образца, иэ которых
40 мкг/г представлено в форме орга¬
нического вещества, улетучивающего¬
ся при 800° С. Эта фракция состоит
из соединений, имеющих, по всей
вероятности, в своем составе такие
функциональные группы, как карбо¬
ксильные, циано-, гидроксильные,
иминные, аминные и сульфгидриль¬
ные, освобождаемые при кислотном
гидролизе образца. Карбиды, по-ви¬
димому, присутствуют в нелетучем
материале в концентрации около
20 мкг/г. Изотопный состав углерода
и серы значительно отличается от
полученного для других внеземных
образцов. Значение 613С, равное
+ 20 (по отношению к белеммиту
Пиди, взятому для сравнения), на¬
много выше, чем значения от —4 до
—30, обычно сообщаемые для ме¬
теоритов. Значение 634S, равное +7
(по отношению к метеориту Дьябло
Каньон), также превышает значения
от —2 до +2, полученные для ме¬
теоритов. Несмотря на то, что наши
методы позволяют улавливать ми¬
кроколичества органического веще¬
ства, мы не смогли обнаружить ни
нормальных алканов, ни изопренои-
дов, ни углеводородов, ни жирных
кислот, ни ароматических углеводо¬
родов, ни аминокислот, ни сахаров,
ни оснований нуклеиновых кислот.Поразительное сходство между
хроматограммами веществ, получен¬
ных с помощью кислотного гидроли¬
за иэ лунных образцов и из метео¬
рита Пуэблито де Алленде, позволя¬
ет думать, что эти два источника
материала могли происходить из од¬
ной и той же материи, которая
впоследствии постоянно разруша¬
лась под действием солнечной ра¬
диации. То, что нам удалось найти,
специфично для образцов с поверх¬
ности Моря Спокойствия. Возможно,
образцы, находящиеся на большей
высоте, или образцы, взятые на глу¬
бине, могут дать нам значительно
отличающиеся результаты.Перевод с английского
Э. Н. СветайлоУДК 576.15 Природе, № 8
66Научные сообщенияРадиоинтерферометрия
со сверхвысоким разрешениемJI. И. МатвеенкоКандидат физико-математических наук
Институт космических исследований АН СССРИзучение природы космических
объектов прежде всего связано с
исследованием их структуры. В этой
связи как астрономы, так и радио¬
астрономы стремятся получить все
более четкие изображения иссле¬
дуемых объектов, определить угло¬
вые размеры и положение их от¬
дельных деталей. Четкость изобра¬
жения зависит от разрешающей спо¬
собности инструмента.Разрешение ф инструмента опре¬
деляется минимальным углом, в пре¬
делах которого могут быть видны
две отдельные детали. Оно тем вы¬
ше, чем больше размеры зеркала
инструмента D, чем короче длина
волны принимаемого излучения X, и
равно (p = X/D.Разрешение современных оптиче¬
ских телескопов высоко, но оно ог¬
раничено турбулентностью в атмо¬
сфере и в лучшем случае составляет
несколько десятых секунд дуги.
Это ограничение частично было пре¬
одолено Майкельсоном, который по¬
строил звездный интерферометр.
Этот инструмент на длине волны
Х = 5750А позволяет получить раз¬
решение около 0,02 сек. дуги. Прак¬
тически этот предел остается и се¬
годня. Правда, в последние годы
Ханбери Брауном был создан так
называемый интерферометр интен¬
сивности, который имеет разреше¬ние, достигающее 5 ■ 10-4 сек. дуги.
Но этот инструмент применим толь¬
ко к самым ярким звездам, что
практически ограничивает область
его применения *.В радиодиапазоне разрешение ин¬
струментов, несмотря на их гигант¬
ские по сравнению с оптическими
размеры, существенно ниже, так как
длина радиоволн значительно боль¬
ше, чем в оптике. К тому же разме¬
ры радиотелескопов не могут быть
сделаны очень большими, ибо по до¬
стижении определенной величины
наступает деформация их конструк¬
ций под действием собственного ве¬
са. По указанной причине разреше¬
ние наиболее крупных радиотелеско¬
пов, размеры которых достигают де¬
сятков метров, не превышает одной
минуты дуги и соответствует разре¬
шению невооруженного человече¬
ского глаза.Угловые размеры большинства
внегалактических объектов составля¬
ют несколько десятков секунд дуги,
а отдельные входящие в них детали
имеют размер, не превышающий де¬
сятых долей секунды дуги. Исследо¬
вания источников космического ра¬
диоизлучения, проведенные в по¬
следние годы, показали, что яркость
некоторых из них меняется. Эти из¬1 См. «Природа», 1968, № 10, стр. 60.менения порой происходят в тече¬
ние достаточно короткого времени,
не превышающего нескольких меся¬
цев. Учитывая скорость распростра¬
нения радиоволн и удаленность этих
объектов, можно сделать вывод, что
они содержат компоненты, размеры
которых порядка 10~4 сек. дуги, а
возможно, и меньше. Это необычай¬
но малые угловые размеры. Для по¬
лучения четкого радиоизображения
таких источников необходим инстру¬
мент с необычайно высоким разре¬
шением. Как мы видим, в этом слу¬
чае разрешение даже самого совер¬
шенного оптического инструмента,
не говоря уже о радиотелескопе,
оказывается явно недостаточным.Стремление получить максималь¬
но возможное разрешение на ра¬
диоволнах привело к созданию ин¬
струмента, аналогичного применяе¬
мому в оптике,— радиоинтерферо¬
метра. Радиоинтерферометр состоит
из двух радиотелескопов, разнесен¬
ных на большое расстояние друг от
друга. Эти радиотелескопы одно¬
временно принимают сигнал от ис¬
следуемого объекта и передают в
общую точку, где сигналы сравнива¬
ются между собой. В результате
сравнения получаются периодиче¬
ские изменения интенсивности сигна¬
ла или, как еще говорят, интерфе¬
ренционные лепестки. Эти периоди¬
ческие изменения тем чаще, чем
больше расстояние между радиоте¬
лескопами. Ширина интерференци¬
онного лепестка, т. е. расстояние
между двумя соседними минимума¬
ми, определяет разрешение инстру¬
мента.Таким образом, в отличие от обыч¬
ного телескопа разрешение интерфе-
Радиоастрономия 67Рис. 1. Схема базы радиоинтерфе¬
рометра, состоящего из телескопов
Крымской астрофизической обсер¬
ватории в Симеизе (слева) и На¬
циональной радиоастрономической
обсерватории в Грин-Бэнк (справа).рометра определяется не диамет¬
ром его зеркала, а расстоянием
между его зеркалами, и поэтому
разрешение может быть достигнуто
достаточно высокое. Но чтобы полу¬
чить радиоизображение компактных
объектов, необходимо необычайно
высокое разрешение даже для тако¬
го инструмента, как интерферометр.
Действительно, чтобы получить на
волнах сантиметрового диапазона
изображение мелких деталей, раз¬
меры которых —10-4 сек., необхо¬
димо иметь расстояние между ра¬
диотелескопами ~ 10 ООО км.Передача сигналов на такие ог¬
ромные расстояния без искажения
их фазы — очень сложная техниче¬
ская задача, которая не может быть
решена обычными средствами. Од¬
нако в настоящее время благодаря
успехам квантовой радиофизики и
вычислительной техники удалось по¬
строить интерферометр Майкельсо-
на на основе нового принципа —
сверхдальней интерферометрии.Принцип этот был предложен со¬
ветскими учеными. Он сводится к
«запоминанию» на каждом из радио¬
телескопов принятых сигналов и по¬
следующей их обработке на специ¬
альной вычислительной машине. За¬
поминание сигналов производится на
магнитной пленке, но магнитная
пленка может зарегистрировать
только относительно низкие частоты,не более нескольких мегагерц, в то
время как принимаемый сигнал
имеет частоту на несколько поряд¬
ков больше. Поэтому частоту прини¬
маемого сигнала следует понизить,
при этом не должно быть внесено
сколько-нибудь существенных иска¬
жений фазы, так как иначе может
произойти потеря когерентности сиг¬
налов.Такое преобразование достигается
с помощью высокостабильных кван¬
товых стандартов частоты, находя¬
щихся на каждом из радиотелеско¬
пов. Они же выполняют роль часов.
Стандарты частоты позволяют ис¬
ключить нестабильность протяжки
ленты магнитофона и с высокой точ¬
ностью определить момент начала
записи на одном и другом радио¬
телескопе. Стабильность их настоль¬
ко высока, что часы за 3000 лет мо¬
гут дать ошибку в 1 сек.По окончании наблюдений магни¬
тофонные ленты с записями приво¬
зят на вычислительный центр и обра¬
батывают. Проведя такие измерения
при различных ориентациях объекта
и различных расстояниях между ра¬
диотелескопами, можно измерить
распределение радиояркости в ис¬
точнике и размеры входящих в него
компонент. Этот метод получает всь
более широкое распространение.Осенью 1969 г. советскими и аме¬
риканскими учеными были проведе¬ны исследования компактных объек¬
тов на радиоинтерферометре со
сверхдлинной базой на волнах 2,8 и
6 см, В качестве элементов радиоин¬
терферометра были использованы
22-метровый радиотелескоп Крым¬
ской астрофизической обсерватории
в Симеизе и 42-метровый радиоте¬
лескоп Национальной радиоастроно¬
мической обсерватории в Грин-Бэнк
(Западная Виргиния, США). Расстоя»
ние между радиотелескопами по
прямой равно примерно 8000 км
(рис. 1). Разрешение инструмента на
волне 2,8 см составляет около5-10-4 сек. дуги и соответствует уг¬
лу, под которым видна из Грин-Бэнк
обычная канцелярская кнопка, при¬
колотая на радиотелескопе в Симеи¬
зе. Благодаря такому высокому раз¬
решению удалось определить раз¬
меры компактных деталей в ряде
объектов.Одним из интереснейших внегалак¬
тических объектов является квазар
ЗС 273. Австралийские и советские
радиоастрономы во время покрытия
этого источника Луной провели на¬
блюдения и обнаружили, что квазар
состоит из двух компонент, центры
которых разнесены на 19,5 сек. дуги.
Компонента А (рис. 2) имеет вид
сильно вытянутого эллипса, в то вре¬
мя как вытянутость компоненты В
невелика. Последующие оптические
измерения обнаружили в централь¬5*
68 Радиоастрономия. ФизикаРис. 2. Схема структуры квазара
ЗС 273: слева ■— радиоастрономи¬
ческое изображение квазара, полу¬
ченное радиотелескопом; справа —
изображение, полученное при по¬
мощи радиоинтерферометра.ной части компоненты В очень сла¬
бую звездочку. Но разрешение во
время наблюдения за покрытием не¬
достаточно, чтобы увидеть более
тонкую структуру. Исследования на
радиоинтерферометре со сверх-
длинными базами показали, что раз¬
мер компоненты В равен 0,02 сек.
дуги, а в центральной ее части нахо¬
дится ядро, размеры которого со¬
ставляют всего лишь 0,005 сек. дуги,причем ядро в свою очередь состоит
из двух подкомпонент. Первая под¬
компонента имеет размер около
0,001, а вторая порядка 0,0004 сек.
дуги.Ядра в ряде других компактных
радиоисточников не разрешены, и
требуется инструмент с еще боль¬
шим разрешением, но это может
быть достигнуто практически лишь
за счет укорочения длины волны, так
как дальнейшее увеличение расстоя¬
ния между радиотелескопами огра¬
ничено размерами Земли. В настоя¬
щее время подготавливаются экспе¬
рименты на тех же радиотелескопах,
но с использованием более коротких
волн. Кроме того, предполагаетсяпоставить эксперимент, в котором
базой будет служить расстояние
между одним из крупнейших радио¬
телескопов (Нанси, Франция) и ра¬
диотелескопом, вынесенным за пре¬
делы Земли.Природа компактных объектов не
до конца выяснена, но уже сегодня
на основании измерений со сверх-
длинными базами можно сказать,
что некоторые компоненты малых
угловых размеров, входящие в ква¬
зары и сейфертовские галактики,
имеют синхротронную природу ра.
диоизлучения. Это означает, что их
радиоизлучение обусловлено реля¬
тивистскими электронами, двигаю¬
щимися в магнитных полях.В будущем техника сверхдальней
интерферометрии может быть при¬
менена для широкой программы
астрономических и геофизических
исследований.Со стороны Советского Союза в
работе участвовали: Физический ин¬
ститут им. П. Н. Лебедева АН СССР
(руководитель группы В. В. Виткевич),
Институт космических исследований
АН СССР (руководитель группы
Л. И. Матаеенко), Крымская астрофи¬
зическая обсерватория АН СССР (ру¬
ководитель группы И. Г. Моисеев),УДК 621.396.95Смешанное состояние
сверхпроводниковИ. JI. ЛандауИнститут физических проблем им. С. И. Вавилова АН СССРБлагодаря своим исключительным
свойствам сверхпроводники получа¬
ют все большее распространение в
различных областях науки и техники.Как известно, электрическое со¬
противление сверхпроводников пол¬
ностью исчезает при охлаждении
ниже критической температуры Те
порядка нескольких градусов абсо¬
лютной шкалы. (Для свинца, напри¬
мер, Те равно 7,3° К, для ниобия —
9,2° К, для индия—3,4° К.) Сверх¬проводники обладают и другим, не
менее важным свойством — полно¬
стью выталкивать из себя магнитное
поле. Оно может проникнуть в обра¬
зец только при разрушении сверх¬
проводимости, что и происходит в
полях, превышающих некоторое
критическое значение.Изучение свойств сверхпроводни¬
ков, особенно находящихся в крити¬
ческих условиях под воздействием
больших токов и полей, представля¬ет значительный интерес. Нам кажет¬
ся, что работа в этом направлении,
выполненная недавно в Институте
физических проблем поможет по¬
ниманию ряда вопросов, связанных с
поведением сверхпроводников в эк¬
стремальных условиях.•В 1939 г. Л. Д. Ландау указал, что
при разрушении сверхпроводимости
в определенных условиях на поверх¬
ности образца может возникнуть
тонкий слой, в котором сверхпрово¬
дящее и нормальное состояния «пе¬
ремешаны» так тесно, что возникает
некоторое новое состояние, назван¬
ное им «смешанным». Эксперимен¬
тальные исследования процесса раз¬
рушения сверхпроводимости долгое
время не давали, однако, никаких1	И. Л. Ландау, Ю. В, Ш а р в и н.
Письма в ЖЭТФ, 1969, т. 10,
стр. 192—196.
Физика 09указании на существование смешан¬
ного состояния. Выяснилось, что на
поверхности образцов, помещенных
в постоянное магнитное поле, сме¬
шанное состояние не образуется, так
как энергетически более выгодно со*
стояние, при котором весь образец
разбивается на чередующиеся срав¬
нительно крупные сверхпроводящие
и нормальные области (промежуточ¬
ное состояние).Вместе с тем Л. Д. Ландау тогда
же отметил, что есть и другая воз¬
можность существования смешанно¬
го состояния. Оказывается, если раз¬
рушение сверхпроводимости проис¬
ходит под действием текущего по
образцу тока, в то время как маг¬
нитное поле на некотором участке
поверхности остается меньше кри¬
тического, то на этом участке может
возникнуть смешанное состояние.Рассмотрим этот случай на приме¬
ре сверхпроводящей трубки, когда
разрушение ее сверхпроводимости
происходит под действием проте¬
кающего по трубке постоянного то¬
ка. Разрушение сверхпроводимости
начинается, когда магнитное поле нь
внешней поверхности трубки превы¬
сит критическое значение. При боль¬
ших токах у образца появляется
сопротивление. Однако на внутрен¬
ней поверхности трубки (из сообра¬
жений симметрии) магнитное поле
всегда должно быть равно нулю, и,
следовательно, нормальное состоя¬
ние здесь неустойчиво; с другой
стороны, образец обладает сопро¬
тивлением, и поэтому существование
сплошного сверхпроводящего слоя
вдоль внутренней поверхности по
всей ее длине исключается. Чтобы
выйти из этого положения, остается
допустить, что на внутренней поверх¬
ности трубки образуется тонкий
(скажем, толщиной порядка 10-4 см)
слой особого состояния, который
был назван смешанным. Поскольку
этот слой находится на границе меж¬
ду областью с магнитным полем,
равным нулю (внутри трубки), и нор¬
мальным металлом, где магнитное
поле равно критическому, ток, про¬
текающий по слою смешанного со¬
стояния, должен создавать на его
поверхности магнитное поле, равное
критическому. Для этого нужен до¬
вольно значительный ток, но так какРис. 1. Зависимость напряжения на
образце от протекающего по нему
тока: 1 — Т = 1,39°К; 2 — Т = 3,16°К;
3—температура выше критической.
Видно, что напряжение на образце
при температурах ниже критической
вначале отсутствует, а при токе, рав¬
ном критическому (критический ток
растет с понижением температуры),
напряжение возникает скачком и
при дальнейшем увеличении тока
при всех температурах изменяется
одинаковым образом.Рис. 2. Зависимость напряжения на
микроконтакте от протекающего че¬
рез контакт тока: 1 — образец на¬
ходится в сверхпроводящем состоя¬
нии; 2 — на поверхности сущест¬
вует слой смешанного состояния.
Видно, что как в случае сверхпро¬
водящего, так и в случае смешан¬
ного состояний, напряжение на
контакте возникает только при до¬
статочно больших токах. Однако
смешанное состояние разрушается
при меньших токах через контакт.слои чрезвычайно тонок, он дол¬
жен обладать очень низким сопро¬
тивлением — значительно меньшим,
чем сопротивление металла в нор¬
мальном состоянии; можно сказать,
этот слой как бы на 99,9% состоит
из сверхпроводника.Хотя из таких простых соображе¬
ний существование слоя смешанного
состояния кажется почти необходи¬
мым, однако гипотетическое состоя¬
ние с такими специфическими свой¬
ствами в действительности могло бы
оказаться невозможным. В этом слу¬
чае вместо него должно возникнуть
промежуточное состояние с несим¬
метричным распределением тока.Недавно в Институте физических
проблем было начато эксперимен¬
тальное изучение этого вопроса.
Исследуемый образец представлял
собой трубку диаметром 6 мм при
толщине стенок 1,5 мм, изготовлен¬
ную из монокристаллического ин¬
дия высокой чистоты. Для охлажде¬
ния ниже критической температуры
образец помещался в жидкий гелий.
Через образец пропускался ток и из¬
мерялась его вольт-амперная харак¬
теристика. Несколько таких харак¬
теристик показано на рис. 1. При
температуре выше критической кри¬
вая 3 следует обычному закону Ома
(небольшое отклонение от линейно¬
сти связано с некоторой зависи¬
мостью сопротивления чистого ин¬
дия от протекающего по нему тока).
При температуре 3,16° К (кривая 2)
образец находится в сверхпроводя¬
щем состоянии, поэтому напряжение
отсутствует на концах образца до
тех пор, пока ток не станет равным
критическому; затем напряжение
возникает скачком и в дальнейшем
растет таким образом, что кривая 2
все время остается параллельной
кривой 3 и не стремится к ней даже
при токах, значительно превышаю¬
щих критический. Такой ход измене¬
ния сопротивления образца подтвер¬
ждает идею о существовании слоя
смешанного состояния. В том случае,
если бы это состояние по каким-ли¬
бо причинам отсутствовало, кривые
при увеличении тока быстро слива¬
лись. Параллельность кривых указы¬
вает, что ток, который протекает
непосредственно по слою смешанно¬
го состояния, остается постоянным
70 Физика. Биофизиканезависимо от приложенного к об¬
разцу напряжения. Аналогичная кар¬
тина наблюдается и для более низ¬
кой температуры (кривая 1). Видно,
как с понижением температуры воз¬
растает критический ток.Поскольку смешанное состояние
возникает на внутренней поверхности
трубки, интересно было получить ин¬
формацию непосредственно о состо¬
янии поверхности. Для этой цели к
внутренней поверхности трубки были
приварены тонкие ниобиевые прово¬
лочки, причем диаметр контакта
был очень мал (— 10-4 см). Сопро¬
тивление такого микроконтакта су-Слышат ли пчелы? Различают ли
они сигналы по частоте? Как они от¬
носятся к посторонним звукам и зву¬
кам, издаваемым самими пчелами?
Исследования звуковых коммуника¬
ций у пчел имеют теоретическое и
прикладное значение. Выявив, в част¬
ности, реакцию пчел на звуки и виб¬
рации, можно будет усовершенство¬
вать приемы ухода и технику содер¬
жания пчел.Известно, что у пчел не обнаружен
специализированный орган для вос¬
приятия звуковых колебаний; тем не
менее они реагируют на микровибра¬
ции предметов, приходящих с ними в
соприкосновение. В литературе име¬
ются указания, что восприятие пче¬
лами колебаний возможно с по¬
мощью органа, расположенного под
коленным сочленением. Подколен¬
ный (субгенуальный) орган пчелы со¬
стоит из 48—62 хордотональных сен¬
силл натянутых между сочленовой1	Сенсиллы — микроскопические
органы, состоящие из одной или
нескольких клеток, воспринимающих
определенные раздражения.щественным образом зависит от со¬
стояния материала образца непо¬
средственно под ним: оно значитель¬
но возрастает при переходе образца
в районе контакта в нормальное со¬
стояние. Однако в пределах точности
измерений мы не наблюдали ника¬
ких изменений сопротивления кон¬
такта при переходе от сверхпрово¬
дящего состояния к смешанному.
Это иллюстрируется рис. 2, на кото¬
ром показаны вольт-амперные харак¬
теристики уже не всего образца, а
только микроконтакта. Возникнове¬
ние напряжения при достаточно
больших токах через микроконтактмембраной и наружной стороной го¬
лени.Ампутация ног пчелы показала, что
вибрацию воспринимают сенсорные
органы всех трех пар ног '. Звуковые
колебания могут принимать также
осязательные сенсиллы на теле и
некоторые сенсорные органы на ан¬
теннах пчел.Реакция пчел на звуки выражается
в торможении их активности. В част¬
ности, пчелы, ползающие в улье, ос¬
танавливаются под действием звуков
большей интенсивности (порядка
108—120 дб и частотой от 150 до
4000 гц).Активность пчел в улье несколько
понижается также под действием зву¬
ков чистых тонов (в диапазоне час¬
тот от 250 до 1000 гц), если интенсив¬
ность их находится в пределах гром¬
кости звуков, издаваемых пчелиной
семьей (до 20 дб)2. Это свидетель-’ Little. «Ann. Entomol. Soc.
Amer.», v. 55, 1962, pp. 82—89.2	E. К. Еськов. «Зоологический
журнал», 1968, № 47, стр. 1359—1363.связано с тем, что этот ток разруша¬
ет сверхпроводимость в месте кон¬
такта. Из рис. 2 также видно, что
смешанное состояние менее «стой¬
ко»: его легче разрушить, чем чисто
сверхпроводящее состояние.Описанные эксперименты ясно по¬
казали, что при разрушении сверх¬
проводимости в трубке под действи¬
ем протекающего по ней тока на ее
внутренней поверхности образуется
вполне устойчивый слой смешанного
состояния. Ближайшая эксперимен¬
тальная задача — детальное изучение
«устройства» смешанного состояния
и его свойств.УДК 537.312.62ствует о способности пчел восприни¬
мать не только звуки, интенсивность
которых в сотни раз превосходит
громкость звуков, издаваемых пчела¬
ми, но и относительно слабые сигна¬
лы.Аналогичным образом реагируют
на звуки матки, находящиеся вне
улья. Однако матки, занятые в улье
откладкой яиц, не проявляют замет¬
ной реакции на звук. Своеобразно в
этой ситуации отношение пчел к
матке. В частности, в момент подачи
звука пчелы остаются неподвижными
и не следуют за продвигающейся и
расталкивающей их маткой, а ощупы¬
вают ее антеннами.Активность пчел тормозится неко¬
торыми специфическими звуками. На¬
пример, пчелы, ползающие по сотам
наблюдательного улья, могут быть
остановлены звуком, возникающим от
трения мокрым пальцем о стекло
улья Пчелы останавливаются также,
если воспроизвести акустическими
приборами «пение» маток или звуки,
издаваемые «танцующими» пчелами 2.Изложенное свидетельствует о сте¬
реотипной реакции пчел на звуки.
Вместе с тем известно, что между по¬
ведением пчел и акустическими по¬
казателями звуков, ими издаваемых,
существует прямая зависимость.
Своеобразна в этом смысле сигнали¬
зация на роевой грозди: меняется
биологическая ситуация—меняется1	Н. Buttel-Reepen. Leben und
Wesen der Bienen. Braunschweig, 1915.2	W. W. Wittekingm. Cleanings
in bee Culture, v. 91, 1963, pp. 430-~
433.Отношение пчел
к звукам и вибрацииЕ. К. ЕськовКандидат биологических наукНаучно-исследовательский институт пчеловодства г. Рыбное, Рязанской об¬
ласти
Биофизика 71соответственно звучание роя Дока¬
зано также, что некоторые звуки, из¬
даваемые пчелами в определенной
биологической ситуации, воспринима¬
ются ими в аналогичной ситуации как
сигналы связи.Следовательно, пчелы реагируют
торможением активности на посто¬
ронние для них звуки. Активные ре¬
акции у пчел могут вызвать только
биологически значимые для них зву¬
ки, издаваемые в определенной био¬
логической ситуации. Это подтверж¬
дается результатами нашего экспери¬
мента, в котором изучалась реакция
пчел на звуки, издаваемые потрево¬
женной (возбужденной) пчелиной
семьей. Исследование проведено в
начале весны, когда у пчел повыша¬
ется активность, но они еще не могут
вылететь из улья. Звуки, издаваемые
потревоженной пчелиной семьей в
этот период сезона, характеризуются
высокой интенсивностью частотных
составляющих в диапазоне от 120 до
180 гц. Интенсивность их в резуль¬
тате беспокойства семьи может воз¬
растать на 20 дб (рис. 1).Записав на магнитную ленту (маг¬
нитофон МЭЗ-28А) звуки, издаваемые
возбужденной пчелиной семьей, мы
воспроизвели их в акустически изо¬
лированной камере, где находилась
опытная семья.«Звуковой ответ» пчелиной семьи
оценивался по данным спектрально¬
го анализа (анализатор спектра час¬
тот АСЧХ-1). Звуки, издаваемые опыт¬
ными семьями, воспринимались кон¬
денсаторным микрофоном МК-5А,
подвешенным в пустом верхнем кор¬
пусе улья на расстоянии 20 см от ра¬
мок 2. Во избежание приближения
пчел к микрофону рамки накрыва¬
лись металлической сеткой. Интен¬
сивность звука, излучаемого громко¬
говорителем, контролировалась по
показаниям анализатора спектра час¬
тот и регулировалась таким образом,
чтобы звук, проникающий в улей,
был примерно равен громкости эву-
нов, издаваемых пчелами.Установлено, что на звуки, иэдавае-1	Е. К. Е с ь к о в. В сб. «Достижения
науки и передовой опыт в пчеловод¬
стве». М., Россельхозиздат, 1968,
стр. 46—58.2	Е. К. Е с ь к о в. «Зоологический
журнал», 1970, № 49, стр. 241—248.3 сан'Рис. 1. Изменение интенсивности
звуков, издаваемых пчелиной семь¬
ей под действием вибрации (часто¬
та около 0,067 гц) в диапазонах от
30 до 200 гц (а) и от 210 до 295 гц
(б) во время второй стимуляции.
Момент действия стимула показан
стрелкой (вверху).Изменение интенсивности звуков
после десятой стимуляции (внизу).Рис. 2. Спектры звуков, издаваемых
пчелиной семьей в нормальном
(вверху) и возбужденном (внизу)
состоянии. Диапазон частот от 0
до 550 гц.мые потревоженными семьями, пче¬
лы реагируют усилением звучания на
6—7 дб в области частот до 120 до
180 гц. При этом не замечено уси¬
ления диапазона частот от 265 до
325 гц.На звуки чистых тонов (такой же ин¬
тенсивности, в тех же условиях) пче¬
лы реагировали общим уменьшением
интенсивности составляющих на 3—4	дб. Звуки эти излучались непрерыв¬
но или с задержкой (через электрон¬
ный ключ). Падение интенсивности
наблюдалось через 2—3 мин.Итак, пчелы по-разному реагируют
на чистые тона и сложные звуки, из¬даваемые самими пчелами в специ¬
фической биологической ситуации.
Это указывает на их способность
различать звуки. А поскольку между
показателями звуков, издаваемых
пчелами, и изменениями их биологи¬
ческого состояния существует прямая
зависимость, можно предположить,
что пчелы используют звуковые сиг¬
налы в качестве средства связи.Действие сильных вибраций воз¬
буждает пчел, находящихся в улье:
громкость издаваемых ими звуков
усиливается, у пчел вызывается обо¬
ронительная реакция. Однако пчелы
«привыкают» к вибрациям, если те
долго не прекращаются. Причем вре¬
мя их адаптации к вибрационной
стимуляции в различные периоды се¬
зона существенно различается.Адаптацию пчел в зимний период
сезона к вибрационным импульсам
проследил Р. Жарвис *. Семьи пчел
были поставлены на деревянный пол,
на который через каждые 10 мин. с
высоты 7,6 см падал груз весом 112г.
Подъем груза осуществлялся элект¬
рическим мотором. Реакция пчел ре¬
гистрировалась с помощью микроам¬
перметра, связанного с микрофоном,
вставленным в улей. Опыт показал, что
реакция пчел (усиление звуков, из¬
даваемых пчелиной семьей) на вибра¬
цию улья исчезла только к концу
седьмых суток. После прекращения
вибрационной стимуляции на несколь-
ко дней пчелы реагировали на ее во¬
зобновление так же, как и в начале
эксперимента. Но в этом случае вре¬
мя адаптации сокращалось до пяти
суток.Нами изучалась реакция пчел на
вибрацию в летний период сезона.
Для вибрационной стимуляции ис¬
пользовался резиновый молоточек,
применяемый при настройке музы¬
кальных инструментов. Вибрационные
импульсы следовали с определенной
частотой. Пчелы реагировали на них
усилением звуков. Продолжитель¬
ность реакции на действие вибрации
уменьшалась от первого к последую¬
щим импульсам. После второй сти¬
муляции интенсивность звуков, изда¬
ваемых пчелиной семьей, вернулась к
исходному уровню через 3 сек., по¬
сле десятой — через 1 сек. (рис. 2).1 R. Jarvis. «Bee World», v. 31,
1950, p. 57.
72 Биофизика. ГеофизикаВремя адаптации зависит от часто¬
ты импульсов. Чем чаще следуют виб¬
рационные стимулы, тем короче вре¬
мя адаптации. Если они следовали
через 15 сек., усиление звукового фо¬
на прекращалось через 3—4 мин. К
вибрационным стимулам, следовав¬ших через 5 сек., пчелы «привыкали»
уже спустя 50—60 сек.Таким образом, пчелы адаптируют¬
ся к вибрационной стимуляции. Про¬
должительность возбуждения и вре¬
мя адаптации пчел на действие виб¬
рационного стимула зависит от пе¬риода сезона и, следовательно, свя¬
зано с биологическим состоянием
пчел. Время адаптации пчел к вибра¬
ции находится в обратной зависимо¬
сти от частоты следования вибраци¬
онных импульсов.УДК 638.12Сейсмическая активность
в Антарктиде?Б. II. Снлкин
МоскваАнтарктида до сих пор считается
практически асейсмичным континен¬
том. Если исключить незначитель¬
ные подземные толчки, связанные
с вулканическими извержениями и
иногда происходящие на Антаркти¬
ческом полуострове (наиболее круп¬
ном выступе этого континента, вы¬
дающемся далеко на север и через
сравнительно узкий пролив соседст¬
вующем с Южной Америкой), зем¬
летрясения в Антарктиде неизвест¬
ны.До начала Международного геофи¬
зического года, правда, существова¬
ло предположение, что землетрясе¬
ния умеренной интенсивности (с маг¬
нитудой до 5 или даже 6) могут
иметь место в Антарктиде, но про¬
ходят незамеченными из-за отсутст¬
вия сейсмических станций на самом
континенте и его удаленности от дру¬
гих районов. Однако землетрясения
здесь практически не регистрирова¬
лись даже после 1956 г., когда ряд
новых .научно-исследовательских
станций в Антарктиде был оснащен
достаточно совершенным сейсмиче¬
ским оборудованием.Отмечавшиеся на новозеландской по.
лярной станции Скотт толчки (за вре¬
мя МГГ их было несколько сот) носи¬
ли сугубо локальный характер. Часть
их относили за счет активности рас¬
положенного вблизи станции дейст¬
вующего вулкана Эребус, а другую
часть обычно объясняли откалыва¬
нием крупных айсбергов от шельфо¬
вого ледника Росса. Поскольку за¬пись толчков производилась лишь од¬
ной сейсмической станцией — на са¬
мой ст. Скотт,— было невозможно
определить точное местоположение
источника сотрясения.Южнополярным летом 1969 г. на но¬
возеландской антарктической станции
Ванда, расположенной в долине, или
оазис Райта (Земля Виктории), в
130 км к западу от с. Скотт, было ус¬
тановлено сейсмическое оборудова¬
ние. Тем самым впервые стало воз¬
можным регистрировать слабые зем¬
летрясения в Антарктиде с двух раз¬
несенных точек и с известной сте¬
пенью точности определять их эпи¬
центр.Примерно за пять недель работы,
пока наступление южнополярной зи¬
мы не прекратило доступ к прибо¬
рам, на ст. Ванда было зафиксирова¬
но 27 толчков, носивших локальный
характер. Иэ них девять оказались
достаточно сильными, чтобы быть
записанными также на ст. Скотт '.К удивлению исследователей, выяс¬
нилось, что источники этих девяти яв¬
лений нельзя отнести ни к району
вулкана Эребус, ни к кромке шель¬
фового ледника Росса, лежащего
восточнее ст. Скотт. Все они распо¬
ложены примерно в 250 км к северу
от обеих полярных станций, вблизи
зал. Терра-Нова на побережье Зем¬
ли Виктории. По измерениям на
ст. Скотт, магнитуды этих землетря¬
сений составляют от 2,5 до 3. Обра-1 «Antarctic», V. 5, N 7, September,1969.щает на себя внимание также не¬
обычное распространение сейсмиче¬
ских волн в сторону ст. Ванда: иногда
регистрируемая здесь магнитуда на
целую единицу выше, чем на
ст. Скотт.Все зарегистрированные толчки мож¬
но разделить на две категории.
К первой из них относятся землетря¬
сения, происходящие вблизи ледни¬
ка Дейвида и шельфового ледника
Дригальского, в тех местах, где они
выступают в море Росса. Эти толчки,
вероятно, являются следствием отко¬
ла айсбергов (наблюдения проводи¬
лись летом, в самый сезон образо¬
вания плавучих ледяных гор). Ко вто¬
рой категории можно отнести зем¬
летрясения, которые происходят да¬
леко к югу, где ледяной покров, на¬
сколько известно, не обладает каче¬
ствами, необходимыми для возбуж¬
дения толчков такого типа.Если бы землетрясения в Антарктиде
были толчками обычного тектониче¬
ского типа, то, часто наблюдая такие
события с малой магнитудой, можно
было бы ожидать периодического
появления среди них и более круп¬
ных толчков. Однако за весь период
изучения этого континента таковых
отмечено не было. Поэтому делается
предположение, что наблюдавшиеся
в первой половине 1969 г. землетря¬
сения на шестом континенте — это
подобие так называемого «роя»
толчков, зафиксированного вблизиоз.	Тауло в Новой Зеландии в 1964—1965	гг.Хотя такие рои толчков происходят и
в вулканических районах, они обычно
не связаны с активными проявления¬
ми вулканизма '. Известно, что зна¬
чительная часть побережья Земли
Виктории характеризуется современ¬1 Известны рои землетрясений и не-
вулканического происхождения.
Геоморфология. Геофизика 73ным вулканизмом, а в районе горы
Мельбурн, в 130 км к северо-восто¬
ку от района, где отмечены толчки,
недавно открыта сильная геотермаль¬
ная деятельность.После прекращения доступа к при¬
борам регистрация сейсмических яв¬
лений продолжалась на ст. Ванда еще2,5	месяца, пока в конце апреля на¬
ступление жестоких морозов не ос¬
тановило работу записывающей аппа¬ратуры. Анализ этих записей позво¬
лит расширить круг информации о
землетрясениях в Антарктиде. Пред¬
полагается доставить на ст. Ванда но¬
вое оборудование, которое продол¬
жит запись. Кроме того, на новозе¬
ландской полярной станции Халлетт,
в 650 км к северу от ст. Скотт, в бли¬
жайшее время также будет установ¬
лена сейсмическая аппаратура.Если толчки имеют гляциологическое
происхождение и являются следстви¬
ем откалывания айсбергов, станции
должны зафиксировать их сезонную
повторяемость. Если же повторяе¬
мость не будет отмечена, следова¬
тельно, центр активности толчков
смещается и потому природа их дру¬
гая.>ДК 55С.34С какой скоростью отступает
обрыв Южного берега Крыма?Е. С. Штенгелов
МоскваНаше время — время математиза¬
ции наук. Количественные методы
проникают и в такую, казалось бы,
нематематичную науку, как геология.
Если еще не так давно геологи об¬
ходились качественными описаниями
процессов преобразования горных
склонов, эволюции речных и мор¬
ских берегов, роста и разрушения
тектонических поднятий, то сейчас
делаются все более уверенные по¬
пытки охарактеризовать эти процес¬
сы в метрах, годах и тоннах.Вот, например, хорошо знакомый
многим живописный южный обрыв
Крымских гор. То, что он, как все
другие склоны, выветриваясь, размы¬
ваясь и обваливаясь, постепенно от¬
ступает, ни у кого не вызывает со¬
мнения. Но как быстро? Каким его
видели приплывавшие 2500 лет назад
к берегам Тавриды греки? Каким 150
лет назад видел его Пушкин?Можно ли ответить на этот во¬
прос? Ведь разрушение плотного из¬
вестняка идет медленно, и сравне¬
ние современных топографических
карт с картами конца прошлого ве¬
ка ничего не дает. Но способ все-
таки есть. Продукты разрушения
склона большей частью накаплива¬
ются здесь же, в его подошве, и,следовательно, узнав объем облом¬
ков и время их накопления, мы смо¬
жем получить искомую величину.Нами был выбран участок берега
длиной 3 км к западу от Ялты и под¬
считан объем обломков известняка.
Для подсчета использовалась по¬
строенная по буровым и геофизиче¬
ским данным карта мощности глы¬
бового навала и данные о среднем
содержании в нем известняковых об¬
ломков. Полученный объем (900 млн
м3) был отнесен к вертикальной
площади обрыва и разделен на мил¬
лион лет (ориентировочный возраст
навала). Определенная таким обра¬
зом скорость отступания обрыва
оказалась равной 0,5 мм/год.Эта цифра — минимальная, так
как, во-первых, расчет был выполнен
для участка, сложенного массивными
известняками, а, во-вторых, не все
продукты разрушения сохраняются
под склоном, часть их уносится в мо¬
ре, растворяется. Но у нас есть воз¬
можность получить и максимальную
величину скорости отступания обры¬
ва. Дело в том, что западная часть
Южного берега Крыма, по мнению
большинства исследователей, нахо¬
дится в состоянии медленного опус¬
кания, о чем свидетельствует примы¬кающая к нему под уровнем мори
полоса континентального шельфа.
Считается, что это опускание началось
с плиоценового времени, т. е. 7 млн
лет назад. Приняв, что скорость от¬
ступания обрыва шла с той же ско¬
ростью, что и отступание береговой
линии, и разделив ширину шельфа
(30 км) на 7 млн лет, мы получим мак¬
симальную величину скорости отсту¬
пания обрыва. Она равна 4 мм'год.Действительная скорость отступания
находится где-то между полученными
минимальной и максимальной циф¬
рами. Мы, видимо, не очень ошибем¬
ся, если примем ее равной ~2
мм/год. Исходя иэ этого, можно счи¬
тать, что во времена древних гре¬
ков обрыв был на 5 м, а во времена
Пушкина — на 30 см южнее, чем те¬
перь.Приведенные цифры характеризу¬
ют среднюю скорость отступания
склона. Фактически же оно идет не¬
равномерно: медленнее—на участ¬
ках, сложенных массивными извест¬
няками, быстрее — на участках с
сильной трещиноватостью и там, где
обрыв слагают мергелистые извест¬
няки (например, к востоку от Ай-Пет-
ринской метеостанции). Нужно так¬
же помнить, что все природные про¬
цессы значительно ускоряются под
влиянием деятельности человека.
Поэтому крайне важно оберегать
древесный покров, не разрушать
склон карьерами строительного кам¬
ня, бороться с эрозией покровных от¬
ложений, предельно осторожно под¬
ходить к использованию подножий
обрыва для практических целей.УДК 551.351
74ДискуссииЭтногенез и этносфера:
продолжение дискуссииСтатьи Л. Н. Гумилева и Ю. В. Бромлея по проблемам этногенеза, опублико¬
ванные в 1 и 2 номерах нашего журнала за этот год, вызвали большой инте¬
рес: в редакцию поступают письма читателей и статьи специалистов, поже¬
лавших выступить на страницах «Природы» по этим вопросам; часть прислан¬
ных материалов мы публикуем в этом номере.Взаимодействие системы
«человек—природа»Профессор Б. Н. СемевскийЛенинградский государственный университет им. А. А. ЖдановаГеографа, тем более эконом-гео¬
графа, в статье Л. Н. Гумилева «Эт¬
ногенез и этносфера» интересует,
прежде всего, вопрос взаимодейст¬
вия систем «человек — природа»,
«человеческое общество — геогра¬
фическая среда». В процессе дли¬
тельной эволюции органического ми¬
ра на Земле появился человек как
высшая ступень развития животных
организмов на нашей планете.
В этом смысле каждый человек —
«дитя природы» и как биологическая
особь подчиняется действию зако¬
нов природы, управляющих миром
живых организмов. Но человек — су¬
щество общественное, способное
производить орудия труда и исполь¬
зовать их для воздействия на окру¬
жающий мир, человек объединился
с себе подобными в человеческое
общество, представляющее собой
высшую (из известных нам) и качест¬
венно особую ступень в развитии
природы. Человеческое общество
появилось не как результат слепой
эволюции природы — его создали
производственные отношения людей,
и поэтому развитие общества проис¬
ходит не по законам природы, а по
особым законам общественного раз¬
вития. Вот почему нужно согласиться
с Л. Н. Гумилевым, когда он пишет:
«Разница же между сознательной и
эмоциональной областями поведенияэтнических сообществ в том, что пер¬
вая подчиняется закону спонтанного
общественного развития, а вторая
связана с энергетическими толчка¬
ми».Но так как на протяжении всей
статьи Л. Н. Гумилев рассматривает
действие на этнические сообщества
только второй системы законов, мо¬
жет сложиться впечатление, что он
придает слишком большое значение
действию природных факторов и не¬
дооценивает значение факторов со¬
циально-экономических.Л. Н. Гумилев вводит понятие «пас.
сионарность» и дает такое его опре¬
деление: «пассионарность — это ор¬
ганическая способность организма
абсорбировать энергию внешней
среды и выдавать ее в виде работы.
У людей эта способность колеблется
настолько сильно, что иногда ее им*
пульсы ломают инстинкт самосохра¬
нения, как индивидуального, так и
видового, вследствие чего некоторые
люди, по нашей терминологии —
пассионарии, совершают и не могут
не совершать поступки, ведущие к
изменению их окружения. Это изме¬
нение касается в равной степени при¬
родной среды и отношений внутри
человеческих сообществ, т. е. этно¬
сов».Конечно, люди оказывают извест¬ное влияние на окружающую приро¬
ду самим фактом своего существо¬
вания. Но наиболее существенно то
воздействие, которое человек оказы¬
вает на географическую среду в
процессе производства материаль¬
ных благ. Поэтому решающее значе¬
ние для изменения природных усло¬
вий людьми имеют социально-эконо¬
мические условия человеческого об¬
щества: существующие производст¬
венные отношения и та техника, при
помощи которой человек воздейст¬
вует на природу в процессе произ¬
водства. Сводить все воздействие к
биологическим и психологическим
факторам неправильно.Конечно, функции организма стоят
вне социальных законов, этнос же
в известном смысле — производное
от этих функций организма отдель¬
ных людей и поэтому находится в
сфере действия природных, биологи¬
ческих законов. Этнос, по Л. Н. Гу¬
милеву, это специфическая конст¬
рукция человеческого коллектива, не
идентичная обществу, однако в исто¬
рическом развитии сопряженная с
ним. Человеческое общество изменя¬
ет природную среду в процессе
производства. Условия и предпосыл¬
ки этого производства могут быть
естественными, т. е. сложившимися
под действием законов природы. Но
Этнография 75самим процессом производства они
превращаются в исторические, соци¬
альные, «вырываются» (по термино¬
логии Маркса) из природы и теряют
связь с ней: «...производство,— писал
он,— действительно имеет свои усло¬
вия и предпосылки, которые образу¬
ют собой его моменты. Последние
могут сначала выступать как естест¬
венно возникшие. Самим процессом
производства они превращаются из
естественно выросших в историче¬
ские, и если для одного периода они
выступали естественными предпосыл¬
ками производства, то для другого
периода они были его историческимрезультатом. В самом процессе про¬
изводства они постоянно изменяют¬
ся»Л. Н. Гумилев пока рассматривает
этногенез и этносферу лишь с пози¬
ций «естественных предпосылок», о
«спонтанном общественном разви¬
тии» (по его терминологии) автор
вспоминает лишь в конце статьи.
Я полагаю, что анализ значительно
обогатится, когда Л. Н. Гумилев рас¬
ширит его до масштабов общего уче¬
та всех действующих факторов в их1 К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч.,т. 12, стр. 723,взаимосвязи и взаимодействии, от¬
четливо отделяя решающие факторы
от второстепенных.Статья Л. Н. Гумилева — новое сло¬
во в науке. Она ставит очень инте¬
ресный и сложный вопрос, который
до сих пор не подвергался серьезно¬
му исследованию. Нельзя, конечно,
в одной статье исчерпать или хотя
бы всесторонне раскрыть новую те¬
му. Нужно пожелать, чтобы Л. Н. Гу¬
милев продолжил свои исследования
и, в частности, глубоко проанализи¬
ровал влияние на этногенез и этно¬
сферу	социально-экономических
факторов.Этнос и природная средаПрофессор О. А. ДроздовЛенинградский государственный университет им. А. А. ЖдановаПонятие об этносе исследовалось
Л. Н. Гумилевым на протяжении дли¬
тельного времени. Автор пришел к
оригинальной системе взглядов и пы_
тается показать существенную роль
этнических процессов в ходе миро¬
вой истории, взаимодействие этих
процессов с географической средой.
Л. Н. Гумилев подчеркивает, что сме¬
на этносов, как правило, не совпада¬
ет с изменением способов производ¬
ства, а скорее отражает активное
или пассивное приспособление дан¬
ного народа к ландшафтным усло¬
виям района обитания, иногда с ко¬
ренной их переделкой в соответст¬
вии с хозяйственными навыками на¬
селения, различными для разных эт¬
нических групп. Это положение автор
обосновывает разницей в структуре
социальных и этнических процессов.
«Спонтанное общественное разви¬
тие,— пишет Л. H. Гумилев,— непре¬
рывно, глобально, в целом прогрес¬
сивно, тогда как этническое дискрет¬
но, волнообразно и локально».Однако несколькими страницами
ранее автор все же признает, что
«В мировой истории ритмы этногене¬
за сопряжены с пульсом социально¬
го развития, но сопряжение не зна¬чит совпадение, а тем более един¬
ство».Этносы, согласно идеям Л. Н. Гу¬
милева, с одной стороны, отражают
влияние географической среды на
формирование народов, особенно
ощущаемое на ранних его ступенях,
а с другой — влияние каких-то дру¬
гих факторов, которые автор оставил
не раскрытыми. Это относится, в ча¬
стности, к вспышкам энергии этноге¬
неза, часто принимавшим характер
мессианства или агрессии против
народов, соседей данной этнической
общности.Недостаточно обосновано утверж¬
дение Л. Н. Гумилева о независимо¬
сти этногенеза от факторов эконо¬
мического развития. Приводимые ав¬
тором аргументы показывают отсут¬
ствие жесткой взаимной детермини¬
рованности обеих групп факторов, но
никак не отсутствие связи между
ними. В самом деле, каждая группа
факторов является для другой фо¬
ном, условиями, и примеры якобы
случайных совпадений сопряженно¬
сти этапов общественного развития
и этапов этногенеза отнюдь не убеж¬
дают. Это будет тем яснее, чем бли¬
же к современности взять примеры.Не случайно же национально-освобо¬
дительное движение в настоящее
время, несмотря на его сложную
структуру и противоречия действую¬
щих внутри него пассионарных
групп,— одна из сил, направленных
против империализма.Примеры прогрессивной роли на¬
ционально-освободительного движе¬
ния, наряду с реакционностью неко¬
торых групп национальной буржуа¬
зии, хорошо известны, а это говорито	том, что общественные условия
существенно влияют на этногенез.
Следует добавить, что после любой
революции возникают вспышки как
прогрессивных, так и реакционных
национальных движений, вызываемые
снятием ранее существовавшего гне¬
та.Несмотря на наличие спорных по¬
ложений, исследования Л. Н. Гумиле¬
ва очень важны для историка. Разра¬
ботка вопроса о роли этноса не¬
сколько отстала от исследований дру¬
гих факторов исторического разви¬
тия, и сейчас это отставание необхо¬
димо наверстать. Л. Н. Гумилев по¬
казал, что связь человека с природой
осуществляется через хозяйственные
формы, свойственные этносам, насе¬
76 Этнографиялявшим изучаемый регион. Введя
понятие этнос как среднее звено
между природой и общественной
формой движения, Л. Н. Гумилев
преодолел барьер между этими за¬
кономерностями, в действительности
коррелирующими друг с другом.Как известно, правильность теории
проверяется на практике. В данном
случае практика 1 опередила созда¬
ние теории, но тем самым показала
необходимость ее создания. Продол-1 См. хотя бы: Л. Н. Гумилев. От¬
крытие Хаэарии. М., 1966.жение работы в этом направления»
может принести новые ценные ре¬
зультаты. Надеюсь, что статья Л. Н.
Гумилева в «Природе» привлечет
внимание специалистов к постановке
столь животрепещущего вопроса, как
этногенез.Пассионарность и ландшафтВ. Н. КуреннойЛенинградский инженерно-строительный институтПроблемы этногенеза, поднятые в
советской науке в последние годы,
по-прежнему остаются дискуссионны¬
ми и привлекают к себе большое
внимание. Проблемы эти интересны
и важны потому, что позволяют еще
с одной стороны осветить и познать
всеобщий исторический процесс, в
котором этногенезу присущи свои
феномены.В статье Л. Н. Гумилева «Этноге¬
нез и этносфера» в сжатой форме
охватывается большой круг проблем,
связанных с этногенезом — от опре¬
деления понятия этнос до исследова¬
ния условий и причин его возникно¬
вения. Все свои положения Л. Н. Гу¬
милев убедительно иллюстрирует об¬
ширным историческим материалом.
Постановку вопроса о необходимо¬
сти создания этнической истории че¬
ловечества можно только приветст¬
вовать. При разработке проблем эт¬
ногенеза прежде всего следует все¬
сторонне определить природу про¬
цессов этнических и их отличие от
процессов социальных. Думается, что
Л. Н. Гумилев в дальнейшем больше
внимания уделит именно этому во¬
просу.В статье Л. Н. Гумилева также не¬
достаточно, на наш взгляд, раскрыто
отношение этноса к биосфере. То,
что этнос явление не социальное —
нам ясно. Но тогда, быть может, био¬
логическое? Видимо нет, ибо в даль¬
нейшем Гумилев пишет об этносфереи разбирает ее свойства и особенно¬
сти; отсюда можно понять, что этнос
есть величина первого порядка и как
таковая не относится ни к миру со¬
циальному, ни к миру биологическо¬
му. Но биологические начала в этно¬
се все-таки присутствуют; каковы же
их роль, значение и удельный вес в
этом явлении? Этот вопрос, нам ка¬
жется, требует дополнительного и
глубокого исследования.Формулировку понятия этнос Л. Н.
Гумилев дает, исходя из общей для
всех времен и народов антитезы
«мы — они», являющейся единствен¬
ным и безусловным признаком этно¬
са. Раскрывая эту антитезу, автор оп¬
ределяет этнос как «коллектив осо¬
бей, противопоставляющий себя про¬
чим коллективам и имеющий ориги¬
нальную внутреннюю структуру».
Внутренняя структура поддержива¬
ется комплексными нормативами по¬
ведения (стереотипом поведения).Но тут возникает вопрос: а каковы
же внешние проявления этого пове¬
дения? Ведь на тех знаменах, под ко¬
торыми происходят исторические
движения, в том числе и этнические
процессы, ни внутренняя структура
этноса, ни стереотип его поведения
не излагаются. Люди и в повседнев¬
ной жизни и во время решительных
исторических сдвигов оперируют ка¬
кими-то конкретными материями,
иногда даже вещами. Что же это за
материи?Этот вопрос сразу же подводит нас
к тем категориям, которые мы зача¬
стую принимаем за факторы, обра¬
зующие народ, этнос,— языку, куль,
туре, идеологии, государственности
и т. п. Л. Н. Гумилев не обходит сто¬
роной эти явления, но подробно рас¬
сматривает только язык. Нельзя не
согласиться с Гумилевым, что язык
этногенным фактором быть не мо¬
жет. Это утверждение будет справед¬
ливо и по отношению к другим явле¬
ниям этого порядка — культуре,
идеологии и т. д. Но какую же роль
играют они тогда в жизни этноса?Л. Н. Гумилев отводит им роль ин¬
дикаторов при определении этноса.
Конечно, они могут быть таковыми
(хотя и не всегда), однако, нам ка¬
жется, что их роль этим не ограничи¬
вается. Что такое индикатор? Это оп¬
ределитель, привнесенный извне и с
определяемым объектом органиче¬
ски не связанный. Это лакмусовая
бумажка, без которой раствор все
равно остается тем же, чем и был;
это название улицы, не связанное,
ни с ее историей, ни с направлением,
ни с местом в жизни городского ор¬
ганизма.Но язык, культура, идеология, на
наш взгляд, не могут быть только ин¬
дикаторами, поскольку они, уж коли
присущи этносу, то органически свя¬
заны с его структурой, И тут нам
надо вернуться к нашему предыду¬
щему вопросу.
Этнография 77Поведение как отдельного челове¬
ка, так и целого народа отливается
в какие-то конкретные формы. По¬
добно тому как идея, мысль прояв¬
ляет себя не только через дела, но
и через символы — слова, так же и
народ познается и познает себя
через символы, а не только через
акции. Так, защищаясь от агрессора,
мы отстаиваем свою землю, свою
культуру, свой язык, свою идеоло¬
гию; покоряя народы, захватчики на¬
вязывают им свою культуру, язык и
другие присущие им символы. Чело¬
век как член этнического коллектива
не задумывается над стереотипом
своего поведения; он мыслит, как
правило, понятиями более конкрет¬
ными и операбельными. Реакция че¬
ловека на изменение внешней среды
возникает у него стихийно, как про¬
явление инстинкта самозащиты. Но в
каждом случае она организуется и
направляется в нужную этническому
коллективу сторону через те симво¬
лы, которые присущи народу, и ко¬
торые этот народ стремится сохра¬
нить, поскольку эти символы — его
этническое лицо, поскольку они от¬
ражают его этническую сущность.Символическую нагрузку и несут
на себе те явления, которые Л. Н. Гу¬
милев назвал индикаторами. В силу
своей символической функции они
служат внешними признаками, отра¬
жающими внутреннюю структуру эт¬
носа. Стереотип поведения внешне
проявляется в поддержании и сохра¬
нении тех символов, которые ему
присущи и через которые он опре¬
деляет себя как «Мы» в отличие от
«Них». Утрата этносом присущих ему
символов знаменует собой распаде¬
ние его внутренней структуры и этни¬
ческую гибель.Говоря о том, что язык, культура,
идеология, государственность и т. п.
играют роль символов, мы отнюдь не
считаем их только символами как та¬
ковыми (как, например, воинское
знамя). Эти явления имеют свою
внутреннюю ценность и всегда оста¬
ются вполне самостоятельными. Но
явления эти многогранны. Так, язык
служит и средством общения, и сред¬
ством информации, и средством вы¬
ражения нашего представления о
мире и т. д. Также он может быть и
символом народа, т. е. выполнять, вчисле прочих, и символическую функ¬
цию.В силу этой функции рассматривае¬
мые явления поддерживают этниче¬
скую традицию и служат носителями
консервативного начала в процессе
этногенеза. Этнос, как и отдельный
человек, быстро реагирует на изме¬
нение внешней среды; но так как при
этом он не оперирует каждый раз
новыми формами, а сохраняет (или
стремится сохранить) присущие ему
символы, реакция эта имеет опреде¬
ленную направленность. Внешне сте¬
реотип поведения проявляется в под¬
держании и сохранении присущих эт¬
носу символов.Интересно было бы рассмотреть
закономерности развития символов
в свете тех четырех фаз этногенеза,о	которых говорит Л. Н. Гумилев.
Какую роль играют эти явления в
каждой из фаз развития этноса? Как
сами они меняются по мере перехо¬
да этноса иэ одной фазы в другую?Из закономерности связи этнос —
ландшафт Л. Н. Гумилев определяет
основное условие возникновения эт¬
носа: наличие в местности, где про¬
исходит формирование народа, соче¬
тания двух, трех и более ландшафтов.
Примеры, приведенные Гумилевым,
эту мысль иллюстрируют. Но на во¬
прос — а почему же для формирова¬
ния этноса необходимо такое сочета¬
ние ландшафтов? — он не отвечает;
тем самым это положение остается
просто констатацией факта. Опреде¬
лив признаки этноса и условия его
возникновения, Л. Н. Гумилев подво¬
дит нас к главной проблеме этноге¬
неза — к вопросу о причине возник¬
новения этносов. Почему же все-таки
этносы постоянно возникают и уми¬
рают? Какова природа движущих сил
этногенеза?Ответ неожидан и прост, но, как
многие простые вещи, сразу принять
его не легко. Причиной возникнове¬
ния процесса этногенеза и развития
его вплоть до затухания Л. Н. Гуми¬
лев считает пассионарность — стрем¬
ление, возникающее среди неболь¬
шого числа активных людей к целе¬
направленной деятельности, связан¬
ной с изменением окружения (при¬
родного и этнического). Первое, что
приходит в голову при знакомстве с
пассионарностью,— давно разобран¬ная и отвергнутая нашей наукой схе¬
ма «герой — толпа»; но по мере того
как знакомишься с пассионарностью,
начинаешь понимать, что здесь что-то
совершенно новое и в то же время
очень знакомое.С пассионарными толчками (чаще
не очень сильными) мы постоянно
сталкиваемся в жизни; но, как многое
обыденное, явление это кажется нам
самим собой разумеющимся и серь¬
езного внимания не заслуживающим.
Л. Н. Гумилев по-новому подошел к
этому явлению; осмысление и при¬
ложение его в широком историче¬
ском плане — применительно к во¬
просам этногенеза — дало, как нам
кажется, хороший результат. Дейст¬
вительно, если в вопросах определе¬
ния этноса можно найти общие точки
у разных ученых, то в вопросе о при¬
чинах возникновения этносов царит
полная неразбериха и путаница. Кон¬
цепция пассионарности, предложен¬
ная Гумилевым, впервые вносит в этот
вопрос ясность и позволяет в даль¬
нейшем разрабатывать вопрос на
вполне реальной и конкретной осно¬
ве. Насколько это возможно для пер¬
вого шага и в рамках журнальной
статьи, Л. Н. Гумилев объясняет при¬
роду пассионарности. В двух словах
она формулируется как «способность
организма абсорбировать энергию
внешней среды и выдавать ее в виде
работы». Очевидно, что явление пас¬
сионарности очень сложное, истоки
ее лежат в подсознании человека.
Механизм пассионарного толчка мож¬
но сравнить со снежной лавиной, с
цепной реакцией. Но отчего же воз¬
никает эта лавина, эта реакция? Явле¬
ние, конечно, требует дальнейшего
исследования.Заканчивая наши заметки по пово¬
ду статьи Л. Н. Гумилева «Этногенез
и этносфера», мы считаем своим дол¬
гом еще раз сказать, что своеобраз¬
ная концепция Л. Н. Гумилева пред¬
ставляется интересной и в общем
убедительной, хотя некоторые поло¬
жения ее требуют дополнительных
разъяснений. Хотелось бы, чтобы ра¬
бота Л. Н. Гумилева получила даль¬
нейшее развитие и разговор на тему
этногенеза в журнале «Природа»
продолжился.УДК 39
78ЭкспедицииОт Южной Георгии
до Святой ЕленыД. В. Богданов
Кандидат географических наукДаниил Васильевич Богданов,
географ-океанолог, старший науч¬
ный сотрудник Всесоюзного науч-
но-исследователъского института
морского рыбного хозяйства и оке¬
анографии (ВНИРО); автор не¬
скольких брошюр и статей по гео¬
графии океана и промысловой оке¬
анографии, руководитель океано¬
графического отряда Пятого антарк¬
тического рейса судна «Академик
Книпович» и участник многих дру¬
гих экспедиций.Несколько лет назад нами были
начаты работы по исследованию био¬
логических ресурсов южной части
Атлантического океана. Неоднократ¬
но в эти воды выходило научно-по¬
исковое судно «Академик Книпо¬
вич». Задачи перед океанологами и
другими специалистами стояли до¬
вольно широкие: выявить новые про¬
мысловые объекты антарктических и
субантарктических вод, определить
океанографические условия образо¬
вания промысловых концентраций
рыб и других животных, разработать
методы их добычи и промышленного
использования сырья. Судно «Ака¬
демик Книпович» оснащено для этой
цели специальным оборудованием и
лабораториями для выполнения гид¬
рологических, гидрохимических, гео¬
логических, гидробиологических, их¬
тиологических работ, а также для
различных способов переработки
улова. Научная группа в этом рейсе
состояла из 24 специалистов.
Экспедиция, о которой я здесь
хочу рассказать, продолжалась бо¬
лее полугода. Работы проводились в
основном в субантарктической зоне:
в море Скотия и прилегающих райо¬
нах, а также против берегов Африки
и Южной Америки. Экспедиция пол¬
ностью выполнила намеченные пла¬
ны исследований, но об этом пойдет
речь в специальных научных изда¬
ниях, а здесь я изложу свои впечат¬
ления о тех далеких, удивительных
островах, которые нам удалось посе¬
тить во время нашего путешествия и
с которыми мы сумели поближе оз¬
накомиться. Каждый иэ нас наслышано	столь знаменитых островах, как
Южная Георгия, Святой Елены, Фол¬
кленды, но мало кто бывал там иможет рассказать о достопримеча¬
тельностях их животного мира и кра¬
соте природных ландшафтов.Особенно поразил нас контраст
между островами Южная Георгия и
Святой Елены.Начнем с Южной Георгии.
Остров этот находится в субантарк¬
тической зоне, на широте около
54° ю. ш., т. е. несколько ближе к эк¬
ватору, чем Москва. Но поскольку
Южное полушарие вообще по ряду
причин холоднее Северного, то при¬
рода острова и окружающих его
вод более сурова, чем на соответст¬
вующих широтах Северного полуша¬
рия, особенно в большинстве райо¬
нов Северной Атлантики, согревае¬
мой теплыми течениями системы
Гольфстрима. Близ Южной Георгии
теплых течений нет, наоборот, юж¬
ная часть «Течения западных вет¬
ров», окружающего Южный конти¬
нент, имеет составляющую от юга к
северу, т. е. несет к острову относи¬
тельно холодные воды. Этот обшир¬
ный, длиной около 200 км остров
горист: вершины гор достигают поч¬
ти 3 тыс. м. В соединении с субан¬
тарктическим климатом окружающе¬
го пространства значительная высота
гор приводит к развитию оледене¬
ния альпийского типа. Некоторые
ледники протягиваются на много
километров по долинам и доходят
до самого моря, где от них отделя¬
ются небольшие айсберги. Снеговая
линия лежит на высоте лишь не¬
скольких сот метров, и альпийский
рельеф распространен до уровня
моря. Фиордовый тип берега и мо¬
ренный ландшафт у подножия гор
свидетельствуют о более значитель¬
ном оледенении в прошлом.
Океанология 79Летом здесь обычна плотная сло¬
истая облачность, над берегом низ¬
ко нависают дождевые тучи. Много
суток подряд не проглядывает солн¬
це, и естественное освещение сла¬
бое. То вдруг задует ураганный ве¬
тер, то подолгу стоит штиль. Но
иногда, особенно при южном ветре,
облака над морем и берегом вне¬
запно рассеиваются, серый полу¬
мрак сменяется ярким солнечным
днем. В прозрачном воздухе тогда
четко выступают темные скалы и бе¬
лые снеговые вершины. Даже в раз¬
гар лета в горах часто выпадает снег.
Температура воздуха на берегу ред¬
ко превышает 10°. Древесная расти¬
тельность скудна из-за малого коли¬
чества летнего тепла. Свободные от
снега и льда пространства представ¬
ляют собой скалистые горные скло¬
ны и осыпи. Моренные холмы близ
берега поросли большими пучками
травы из рода мятликов. Встречают¬
ся и некоторые другие растения.
И все же растительные ресурсы
суши дают, как и всюду в Антаркти¬
ке, мало пищи для животных. Тем не
менее на острове довольно успешно
размножились северные олени, за¬
везенные сюда много лет назад нор¬
вежцами. Сейчас стадо одичавших
оленей* насчитывает, по сообщениям
живущих здесь немногочисленных
английских «зимовщиков», несколько
тысяч голов.Раньше, когда в Атлантическом
секторе Антарктики было много уса¬
тых китов, на острове работали бе¬
реговые китобойные станции, глав¬
ная из которых была на северном
берегу в Грютвикене. Сейчас промы¬
сел китов в этих районах прекратил¬
ся, базы законсервированы. Но до
сих пор на берегу валяется много
китовых костей, выброшенных при
разделке.Совсем иную картину, в смысле
обилия жизни, представляют собой
воды океана. Вода у берега прохлад¬
ная, даже летом ее температура до¬
стигает всего 2—4°. Зимой близ ост¬
рова много льда. Однако, как обыч¬
но для высоких широт, вода здесь
содержит много питательных ве¬
ществ — фосфатов, нитратов, си-
ликитов и др., необходимых для
развития растительного планктона.
Уже весной в воде развивается мно¬жество организмов фитопланктона —
диатомовых и др. Усиленно проду¬
цируется органическое вещество.
Поэтому летом в воде близ острова
держится огромное количество зоо¬
планктона, в том числе очень инте¬
ресный представитель макрозоо-
планктона — рачок Euphausia superba,
известный под названием «криль».
В отличие от зоопланктона Северно¬
го полушария, где преобладают
мелкие формы рачков, длиной, в
лучшем случае, в несколько милли¬
метров, в высоких широтах Южного
полушария основная форма зоо¬
планктона — криль — относительно
крупное ракообразное, взрослые эк¬
земпляры которого достигают от 3
до 6 см в длину и весят около 1 г,
иногда до 2 г. Летом его так много,
что скопления криля в поверхност¬
ном слое часто окрашивают воду в
красновато-бурый цвет. Такие пятна
резко выделяются на фоне голубого
океана.По внешнему виду, химическому
составу, питательным качествам и
вкусу криль очень сходен с кревет¬
ками, из которых изготовляются об¬
щепризнанные деликатесные блюда.
У рачков этих большие темные гла¬
за, за что их иногда называют черно¬
глазкой.Из сообщений спускавшихся с бор¬
та корабля аквалангистов, а также
путем подводных киносъемок и экс¬
периментальных обловов удалось
выявить, что в пределах скоплений
на 1 м3 воды иногда приходится до
10 тыс. рачков общим весом до 5—10	кг1. Правда, такие густые скопле¬
ния встречались сравнительно редко.Биология криля пока еще недоста¬
точно изучена. Неизвестен до конца
его жизненный цикл, связанный с го¬
довым ритмом океанографических
условий, его миграции. Но известно,
что криль прямо или косвенно слу¬
жит основной пищей чрезвычайно
многочисленного и достаточно раз¬
нообразного животного мира Южно¬
го океана. Это основная пища усатых
китов, многих рыб (например, ното¬
тении), морских птиц, включая пинг¬
винов, прямо или косвенно (через1 Ю. Ю. Марти. Первый рейс ис¬
следовательского судна «Академик
Книпович» в воды Антарктики.
«Океанология», т. 7, 1967, вып. 3.рыб) — многочисленных ластоногих.
Обилие криля обеспечивает суще¬
ствование огромному множеству
морских животных. Тем явственней
бросается в глаза бедность наземной
фауны. Да и те животные, которые
встречаются на суше (не считая заве¬
зенных оленей) — морские слоны,
котики, пингвины, разные другие
птицы, теснятся по пляжам и тоже
тяготеют к морю, так как находят в
нем обильную пищу. Они тоже
ежедневно вылавливают большие ко¬
личества криля, рыб, моллюсков и
других морских животных.Природный ландшафт острова не¬
обычен еще и тем, что резко расчле¬
ненный альпийский рельеф с остры¬
ми пиками, троговыми долинами, до¬
линными ледниками, фирновыми
полями и крутыми скалами (кристал¬
лические сланцы и др.) непосредст¬
венно соседствует с океанским про¬
стором. Скалы либо круто обрыва¬
ются к воде, либо у их подножия
находятся осыпи и моренные хол¬
мы, а вдоль самой воды тянется не¬
широкий серый галечниковый пляж.
На пляже и на невысоких прибреж¬
ных холмах целыми стадами и в оди¬
ночку лежат среди высоких пучков
трав неповоротливые морские сло¬
ны. Иногда их бывает сразу по не¬
скольку десятков голов. Подпускают
они к себе обычно на несколько
метров, а затем начинают реагиро¬
вать на приближающегося. Одни пуг¬
ливо сползают в воду и оттуда с лю¬
бопытством следят за пришельцем,
другие только приоткрывают глаза и
продолжают лежать на месте, третьи,
особенно самцы, пытаются нападать.
Но крайняя неповоротливость на су¬
ше делает их безопасными для че¬
ловека, несмотря на огромный вес,
доходящий до четырех тонн и более
и соответствующую силу. На лежби¬
ще обычно стоит рев. Осенью мор¬
ские слоны постепенно покидают ос¬
тров и уплывают в теплые воды.Их поголовье на острове
оценивается примерно в 200 тыс.
особей. Учитывая, что общая протя-
женость берега, благодаря обилию
фиордов и других заливов, состав¬
ляет много сотен километров и что
на участке берега протяженностью в
2—3 км мы насчитали не менее
200—300 голов (даже в такое время
80 Океанологиягода, когда много слонов ушло в
океан), цифра общей их численности
представляется вполне реальной.Близ западной оконечности Юж¬
ной Георгии лежит небольшой ост¬
ров Бэрд-Айленд. На нем располо¬
жено охраняемое лежбище морских
котиков, которые в Южном полуша¬
рии в значительной мере выбиты
охотниками. На самом же острове
Южная Георгия котики встречаются
редко. Зато здесь гнездятся мор¬
ские птицы — странствующие альбат¬
росы, буревестники, полярные крач¬
ки, доминиканские чайки. Одни из
них — чайки, чернобровый альба¬
трос, капский голубь -— обычно не
удаляются далеко от берега. Стран¬
ствующий альбатрос, планируя на
ветре, преодолевает огромные рас¬
стояния. Относящаяся к чайкам по¬
лярная крачка, несмотря на свои
весьма небольшие размеры, еже¬
годно совершает перелеты из Суб-
арктики в Субантарктику. Когда лето
в Южном полушарии, она в Южном
океане, а когда в Северном — она
на Севере.Гнездовий на острове множество,
что свидетельствует о богатстве по¬
верхностных вод организмами. Осо¬
бенно это видно по утрам, когда
многие тысячи птиц покидают гнезда
и неисчислимыми стаями кружатся
над поверхностью океана на расстоя¬
нии до нескольких десятков миль от
берега, добывая себе пропитание.
Молча, солидно и размеренно лета¬
ют крупные альбатросы—странст¬
вующие, дымчатые и множество
чернобровых, а также гигантские бу¬
ревестники. Доминиканские и другие
чайки носятся с громким криком.
Очень своеобразны и красивы пест¬
рые капские голуби (из буревестни¬
ков). К этой же группе относятся
очень миниатюрные темные с белым
пятном у основания хвоста качурки
Вильсона. Множество белых птиц,
мчащихся во всех направлениях над
поверхностью моря, издали создает
впечатление снежной метели, бура¬
на.Пингвинов на острове мы видели
сравнительно немного. Это были
крупные красиво и ярко окрашен¬
ные королевские пингвины, и сравни¬
тельно небольшие ослиные пингви¬
ны. Но множество мелких пингвиновКоролевские пингвины на острове
Южная Георгия.мы наблюдали в море с борта судна.Несмотря на такое количествен¬
ное обилие жизни, создается впе¬
чатление, что не все ресурсы вод ис¬
пользуются: в воде очень много
фосфатов и других питательных ве¬
ществ, много неиспользуемого план¬
ктона. Развитие жизни на высших
биологических уровнях (рыбы и т, д.)
было бы более обильным, если бы
в Южном океане были более об¬
ширные шельфы и если бы в эти хо¬
лодные воды проникали потоки теп¬
лых поверхностных вод из низких
широт, как это происходит в Север¬
ной Атлантике. Это обстоятельство
делает еще более целесообразным
использование органических ресур¬
сов океана на более низком биоло¬
гическом уровне, т. е. использование
макрозоопланктона.Теперь, в связи с резким падени¬
ем китобойного промысла, с одной
стороны, а с другой — в связи с воз¬
растающим в мировом масштабе де¬
фицитом пищевых белков животного
происхождения, встает, как извест¬
но, проблема освоения лова криля
и переработки его в пищевой про¬
дукт. В настоящее время это один
из важнейших еще неиспользуемых
и в то же время вполне реальныхисточников существенного увеличе¬
ния производства белка животного
происхождения, который может су¬
щественно изменить питание многих
миллионов людей. Естественно, что
возникает немало технических труд¬
ностей. Очень трудно отделить съе¬
добную часть рачка от хитинового
панциря и несъедобных внутренно¬
стей. Трудно сохранить продукцию.
Но все эти затруднения нельзя счи¬
тать непреодолимыми.Если Южная Георгия все же иног¬
да радует глаз моряка, истосковавше¬
гося по привычной природе, зелены¬
ми лужайками и даже цветами, то
лежащий дальше на юго-запад архи¬
пелаг Южных Оркнейских островов
выглядит уже совсем мрачно: высо¬
ким белым массивом поднимается
неприступный гористый остров Коро-
нейшен и другие более мелкие остро¬
ва над холодным океаном. У остро¬
ва, на мели, неподвижно стоят голу¬
бые столовые айсберги, плавают
льдины. Это уже, пожалуй, не субан¬
тарктический, а настоящий антаркти¬
ческий ландшафт, несмотря на не
очень высокие широты (60—61° ю, ш.).Типично субантарктический назем¬
ный и океанский ландшафт четко и
резко начинается лишь южнее зоны
Антарктической конвергенции, где
соприкасаются холодные антарктиче¬
ские и значительно более теплые во¬
ды умеренных широт. Фолклендские
острова, лежащие почти под той же
широтой (около 52° ю. ш.), но север¬
нее границы год, выглядят уже со¬
всем иначе. Сюда приходят воды не
от Антарктиды, а из умеренной зоны
океана, и весь облик природы здесь
иной—это природа, соответствующая
умеренному климату. Кроме геогра¬
фического положения, этому разли¬
чию способствует и другое важное
обстоятельство — здесь нет высоких
гор, которые служили бы центрами
охлаждения суши и очагами оледене¬
ния.Когда мы возвращались назад с
юга, следуя от 60° ю. ш. почти точно
по меридиану на север, наше судно
быстро миновало холодные антарк¬
тические воды, пересекло «ревущие
сороковые» широты и сразу почти
без перехода вошло в теплые суб¬
тропические, а затем тропические во¬
ды Атлантического океана.
Научно-поисковое судно «Академик
h нипович» у берегов острова Южная
Георгия.Улов рыбы нототении.Берег острова Св. Елены. Высота об¬
рыва 200— 300 м. В ущелье виден
г. Джемстаун.Природа, Л» 8
Остров Св. Елены. Зарос.ш кактуса
опунции в прибрежной части плато;
высота около 300 м над уровнем
моря.Ферма на о-ве Св. Елены.Ландшафт внутреннего плато о-ва
Св. Елены; высота около 500 м над
уровнем моря.
Океанология 81Интересно, что можно плавать мно¬
гие недели и даже месяцы в водах
Южного океана и Южной Атлантики,
совершенно не видя никаких призна¬
ков существования человека на Зем¬
ле: на бескрайних океанических про¬
сторах не видно судов, на пустынных
берегах островов нет поселений. В
более низких широтах, с их ясным
небом, мы несколько раз, правда, на¬
блюдали полет искусственных спут¬
ников, в остальном же «наземных»
признаков наличия цивилизации на
Земле мы неделями не встречали.Совсем иная обстановка в районе
острова Святой Елены, как на
самом острове, так и в океане близ
него. Здесь, как обычно в тропиках,
верхние слои воды слабо перемеши¬
ваются с нижележащими. Поэтому
поверхностные слои бедны питатель¬
ными веществами. Биологическое
продуцирование, благодаря обилию
солнечного света и тепла, идет здесь
очень быстро, питательные вещества
поверхностного слоя быстро утилизи¬
руются фитопланктоном, а он в свою
очередь—зоопланктоном. Но общее
небольшое количество питательных
веществ лимитирует количественную
сторону развития жизни, А из-за то¬
го, что здесь мало фито- и зоопланк¬
тона, вода исключительно прозрач¬
на, чистейшего голубого, даже сине¬
го цвета.Малое количество планктона влечет
за собой бедность ихтиофауны: рыб
здесь очень мало. Ярко-голубые воды
у этого острова поразительно пустын¬
ны. Почти не видно птиц, нет птичь¬
их базаров. Изредка лишь проплывет
дельфин. Контраст с изобилующими
жизнью водами вокруг Южной Геор¬
гии — поразительный.Остров Святой Елены, прославив¬
шийся глааным образом как место
ссылки Наполеона, очень интересен
и в физико-географическом отноше¬
нии. Это типичный океанический ост¬
ров вулканического происхождения,
притом очень небольшого размера.
Его длина всего лишь 10 км, шири¬
на — вдвое меньше. Несколько кону¬
сов потухших вулканов поднимаются
на высоту до 500—800 м. Внутренняя
часть острова в районе этих вулканов
и между ними представляет собой
холмистое плато, расчлененное глу¬
бокими ущельями с крутыми склона-Улов криля на палубе.ми. По этим ущельям стекают к океа¬
ну короткие бурные ручьи. Плато на¬
клонено к окраинам острова, а к са¬
мому океану обрывается почти от¬
весными каменистыми утесами. По¬
этому вид острова с океана очень
мрачен: над синими волнами подни¬
маются грозные черные скалы (сло¬
женные черными базальтами и бурой
туфобрекчией), рассеченные дикими
ущельями.Остров находится в тропической
зоне, на 16° ю. ш. Но здесь нет клас¬
сических тропических ландшафтов,
так как вся низкая прибрежная часть
его покрыта крутыми скалами и об¬
рывами, практически безо всякого
почвенного покрова. Зато плато, где
уже сказывается влияние вертикаль¬
ной климатической зональности, по¬
крыто лугами, сосновыми лесами, за¬
рослями древовидного можжевель¬
ника, кустарником. Яркая зелень пла¬
то резко контрастирует с обнажен¬
ными обрывами. Более низкая его
часть, прилегающая к прибрежным
обрывам, частично покрыта густыми
зарослями кактусов, преимуществен¬
но опунцией. В результате некоторые
участки совершенно непроходимы.
Часто над островом висят «зацепив¬
шиеся» за вершины гор облака.Если на Южной Георгии лимитиру¬
ющим фактором развития жизни бы¬
ло малое количество летнего тепла,
а в море к тому же недостаток шель¬фовых участков, то здесь, наоборот,
в избытке лишь одно тепло. Воды
«малоплодородны», прибрежная от¬
мель полностью отсутствует, и под¬
водный склон острова круто уходит
к океанским глубинам. На суше, в
нижней части острова, мало удобных
сколько-нибудь ровных участков и
почти отсутствует пресная вода: кру¬
тые склоны и обрывы не дают воз¬
можности ей скапливаться. Поэтому
растительность сосредоточена на
внутренней, возвышенной и более
прохладной части острова, а распро¬
странению наземных животных пре¬
пятствует изолированность этого
клочка земли и огромные пространст¬
ва окружающего океана. На острове,
кроме завезенных сюда человеком
животных, обитает лишь несколько
видов птиц, в том числе канарейка.
Так что океаническая пустыня здесь
соседствует с почти безжизненными
прибрежными скалами, и лишь ка
плато, фактически в зоне иного кли¬
мата, наблюдается относительное
обилие жизни. Здесь же сосредото¬
чены плантации волокнистой культу¬
ры— новозеландского льна—-един¬
ственного культурного растения,
имеющего существенное значение в
экономике острова.Таким образом, ознакомление с
природой океана и островов на раз¬
ных широтах показывает, с одной
стороны, большие различия условий
на разных широтах, а с другой —
единство природы океана и суши.УДК 551.426 Природа, № В
82ОчеркиНападение морских звездГрехэм ПизиГигантская морская звезда, известная под местным названием «терновый ве¬
нец», постепенно распространяется по знаменитому австралийскому Большо¬
му Барьерному рифу, поедая кораллы. Животное это питается только живы¬
ми кораллами и уже уничтожило их на рифе около 10%. Пока еще нет средств
остановить безжалостное разрушительное наступление этих хищных игло¬
кожих, так как они встречаются в огромных количествах по всему Тихо¬
му океану. Австралийский зоолог анализирует в этой статье возможные
причины столь феноменальной вспышки численности морской звезды, неожи¬
данно ставшей вредителем.Не будет ли утрачена значительная
часть знаменитого Барьерного рифа в
результате экспансии морской звез¬
ды «терновый венец» (Acanthaster
planci)? Вопрос этот сложен, но оста¬
вить его без внимания никак нельзя.Премьер-министр австралийского
штата Квинсленд Б. Петерсен недав¬
но с удовлетворением отметил, «что
действительных оснований для бес¬
покойства нет. Сплошного разруше¬
ния рифа — нет». Однако он же не¬
задолго до этого сообщал, что мор¬
ская звезда распространена в массо¬
вых количествах вокруг многих ост¬
ровов Тихого океана и на участках
Барьерного рифа к югу до г. Таунс¬
вилля. Что же заставило премьер-ми¬
нистра изменить свое мнение? Не
опасение ли, что может уменьшить¬
ся доход от туризма, если о вредо¬
носной деятельности звезд станет
широко известно?Официальные круги Австралии
считают, что вспышка размножения
морской звезды—явление естествен¬
ное и что все само собой должно
прийти в равновесие. Такого же мне¬
ния придерживаются некоторые под¬водные фотографы, владельцы аква¬
риумов, геологи, отдельные парла¬
ментарии штата Квинсленд, которые
либо действительно полагают, что
беспокойство ученых преувеличено,
либо тоже опасаются ущерба делу
туризма.Однако большинство специалистов
по охране природы разделяет взгляд
проф. Р. Эндиэна (Отдел зоологии
Квинслендского университета), счита¬
ющего, что риф в чрезвычайной
опасности.«Терновый венец» — одна из наи¬
более крупных морских звезд мира,
притом это прожорливый хищник.
Крупные особи достигают 60 см в по¬
перечнике и имеют 15—17 лучей,
усеянных сотнями шипов зеленовато-
бурого цвета длиной до 5 см. Укол
этих шипов причиняет человеку му¬
чительную боль. По-видимому, они
содержат яд, так как многочислен¬
ные уколы могут привести даже к
смерти.Питаясь, морская звезда охватыва¬
ет лучами ветвь коралла, выбрасыва¬
ет наружу свой желудок, обволакива¬
ет им живых полипов, покрывающихнаружную поверхность рифа, и пере¬
варивает их, оставляя только обна¬
женный скелет из карбоната кальция.
Через несколько дней этот скелет се¬
реет или буреет, затем обрастает во¬
дорослями. Некоторые биологи счи¬
тают, что морская звезда выделяет
токсическое вещество, убивающее и
разлагающее полипы, помогая их
легче усваивать при таком «наруж¬
ном пищеварении». По окончании пи¬
щеварительного процесса желудок
втягивается назад в «ротовое» от¬
верстие.«Терновый венец» передвигается
си скоростью около 30 см в мину¬
ту и может съесть в день около
180 см2 кораллов. При вспышке чис¬
ленности звезд повреждение может
быть огромным. Во время послед¬
ней экспедиции на рифы у берегов
Иннисфейля группа из Квинсленд¬
ского университета за два часа вы¬
ловила с площади около 100 м2 750
звезд.Возле о-ва Гуам в Тихом океане,
где было уничтожено 98% коралло¬
вого рифа протяженностью около
50 км, численность морских звезд
Гидробиология 83составляла одну особь на 1 м2. Груп¬
па из четырех человек выловила там
за четыре часа 2589 звезд. В Амери¬
ке для уничтожения «тернового вен¬
ца» пробовали применять большой
шприц, с помощью которого вводили
вредителю яд.Массовым развитием следует счи¬
тать такую численность морских
звезд, когда за 100 мин. можно на¬
считать 100 особей. Однако, несмот¬
ря на общую большую численность,
эту звезду не всегда легко увидеть
на рифе. В некоторых местах можно
считать, что вам повезло, если вы
увидите одну за целый день наблю¬
дений в море. Зато в другом месте
вы можете застать сразу целое
скопление. Так, возле группы Фран-
клендских островов, у берегов Инни-
сфейля за 1 час. 40 мин. однажды
было подсчитано 8100 штук.Участки рифа в районе о-ва Грин-
Айленд, которые, как предполагают,
еще несколько лет тому назад под¬
верглись нападению морских звезд,
до сих пор довольно безжизненны.
Бросается е глаза отсутствие пред¬
ставителей мелкой морской фауны, а
ярких коралловых рыбок, которые
обычно мелькают, как бабочки, сре¬
ди садов иэ живых кораллов, можно
было -увидеть лишь чрезвычайно
редко.	,Группа иэ лаборатории д-ра Р. Эн-
диэна, посетившая недавно рифы
Феэер и Бивер з 30—40 милях от
Иннисфейля, подвергшиеся нападе¬
нию звезд три года назад, сравни¬
вает их с заброшенным морским
кладбищем или гарями, оставшими¬
ся после лесного пожара. Повсюду
видны обширные участки мертвых и
отмирающих кораллое. Большие ку¬
ски ветвящихся кораллов упали на
дно моря и размалываются волно-
боем. Так, кораллы моэговика (ме-
андрина) превратились в стертые
куски мела. На этих рифах было
уничтожено около 95% живых ко¬
раллов. Через два года, правда,
произошло частичное их возобнов¬
ление, но то, что восстановилось,
было непрочным, т. е. росло уже на
искрошенном фундаменте. К тому
же вновь выросшие полипы снова
подверглись нападению морских
звезд. Д-р Р. Эндиэн пришел к за¬
ключению, что эти два рифа долж-Хищная морская звезда «терновый
венец» (Acanthaster planet)ны полностью погибнуть и под воз¬
действием волн раствориться в те¬
чение 50 лет.Нападение морской звезды на ко¬
раллы влечет за собой и другие не¬
ожиданные последствия. Так, неко¬
торые водоросли, вырастающие на
безжизненных скелетах кораллов, со¬
держат токсические вещества. Эти
водоросли поедаются рыбами, кото¬
рые, в свою очередь, идут в пищу
человеку. Таким образом (пока не¬
определенный точно) токсин пере¬
дается по биологическим цепям и, в
конечном счете, вызывает у челове¬
ка очень неприятное заболева¬
ние, известное под названием «си-
гуатера» (так на Кубе называют от¬
равление морскими моллюсками).
Интоксикация вызывает жжение
слизистой ротовой полости и горла,
крайнюю слаботь, боль в мускулах,
расстройство желудка. Удивительным
образом меняется восприятие тепла
и холода: горячий суп кажется хо¬
лодным, а мороженое горячим.Однако самые важные вопросы,
касающиеся вспышки массового
размножения этой морской звезды и
нападения ее на коралловый риф,
заключаются в следующем: какойущерб она уже нанесла, какой надо
еще ожидать, естественное ли это
явление и можно ли его ограничить
естественными же мерами, а если
нет, то какие меры надо применять
для борьбы с ним?До 1961 г. никто еще не знал, что
морская звезда питается живыми
кораллами. Открыли это ученые,
проводившие исследования в Крас¬
ном море. В Австралии нападения
морских звезд впервые были заме¬
чены на рифах возле о-ва Лиэард, у
берегов г. Куктауна. Однако широ¬
кая публика услыхала об этом вре¬
дительстве только в 1962 г., когда
поедание кораллов морской звездой
уже было прослежено через окна
подводной обсерватории Грин-
Айленда. Звезда распространилась
на юг и теперь захватила более
120 больших коралловых рифов меж¬
ду г. Куктауном и г. Таунсвиллем,
уничтожив на протяжении примерно
300 миль 90% живых рифов. За че¬
тыре, а может быть, даже два года
будут опустошены все локальные и
окаймляющие рифы между Куктау¬
ном и Таунсвиллем, и нашествие
«тернового венца» может распрост¬
раниться на о-в Хайман-Айленд и ос¬
тальную часть пролива Уитсанди-
Пассидж, излюбленное место тури¬
стических маршрутов по Большому
Барьерному рифу.Недавно стало известно о вспыш¬
ке численности этих хищных иглоко¬
жих в районе южных рифов группы
островов Бункер и Каприкорн. В це¬
лом менее чем за десять лет звезда
оставила свои разрушительные сле¬
ды на протяжении 1200 миль в райо¬
не Большого Барьерного рифа, пора¬
зив около 10% из 2500 рифов этого
района.Тем, кто полагает, что массовое
развитие звезд может быть частью
какого-то естественного биологиче¬
ского цикла и минует само по себе,
следует не забывать, что такой цикл
мог бы быть только очень длитель¬
ным, так как сильно поврежденные
рифы восстанавливаются лишь че¬
рез много столетий.Нашествие хищника захватило ри¬
фы большой части Тихого океана, так
что причина его должна быть также
очень «широкой». О нападениях
морских звезд сообщали уже с6*
84 Гидробиологияо-ва Яп и с севера о-ва Новая Гви¬
нея, их уже замечали возле Мариан¬
ских островов, на восток они дошли
до Маршалловых, на юго-восток —
до Гилбертских, Гавайских островов
и о-ва Фиджи, на запад — до Соло¬
моновых островов, о-ва Рабаул, а те¬
перь— и до о-ва Таити.Возникли различные гипотезы, объ¬
ясняющие это явление нарушением
биологического равновесия. Причи¬
ны называются разные: повышение
радиации воды вследствие испыта¬
ний ядерного оружия, разрушение
кораллов драгированием и взрыва¬
ми, сбрасывание в океан химиче¬
ских веществ, браконьерское глуше¬
ние рыбы, загрязнение промышлен¬
ными стоками и инсектицидами и др.По мнению Р. Эндиэна, в нашест¬
вии «тернового венца» немаловаж¬
ную роль сыграло... нашествие тури¬
стов и профессиональных коллекцио¬
неров, которые за последнее время
буквально опустошили район Боль¬
шого Барьерного рифа от крупной
раковины моллюска трубача (Charo-
nia tritonis), исконного врага морской
звезды. Этот моллюск, раковина ко¬
торого достигает в длину 35 см, пи¬
тается взрослыми морскими звезда¬
ми. А, избавившись от своего естест¬
венного врага, звезда и получила
возможность беспрепятственно раз¬
множаться. Если это так, нужно ог¬
раничить сбор раковин этого моллю¬
ска и начать разведение его в нево¬
ле, с тем чтобы выпускать на пора¬
женных местах рифа. Жизненный
цикл трубача специально исследует¬
ся в Квинслендском университете.Как и другие морские звезды,
«терновый венец» за лето может от¬
кладывать до 20 млн яиц и более. Ли¬
чинки его заплывают в воды рифов,
где в конце концов оседают и дости¬
гают стадии взрослого моллюска.
Пока личинки плавают, их (по иро¬
нии судьбы) в больших количествах
поедают коралловые полипы. Под
увеличительным стеклом полипы на¬
поминают маленьких актиний. Их
щупальца вылавливают из вод, омы¬
вающих риф мелких планктонных жи¬
вотных, в частности и личинок звезд.
Выжившие же личинки, достигнув
стадии взрослых звезд, сами стано¬
вятся опасным врагом своих бывших
«пожирателей». Определяется ли всеувеличивающееся поражение рифов
передвижением взрослых особей
звезд или разносом личинок водой,
пока еще не ясно.Проф. Р. Эндиэн считает, что
для определения действительных
причин угрозы Большому Барьерно¬
му рифу и для защитных мер потре¬
буется полмиллиона долларов и уси¬
лия 30—40 специалистов в области
биологии моря — зоологов и гидро¬
геологов. Пока предлагается немед¬
ленно начать сбор морских звезд
вручную, возможно с некоторым
вознаграждением, для чего следует
привлечь местных жителей островов,
умеющих хорошо нырять.В обоснование своей гипотезы от¬
носительно роли трубача в регули¬
ровании численности звезд Р. Эндиэн
обращает внимание, что наружный
барьер Рифа, пока еще не поражен¬
ный звездами,— единственное место,
где трубач все еще встречается в за¬
метных количествах. Однако его
оппоненты замечают, что отсутствие
морских звезд на внешнем барьере
может быть связано и с постоянным
сильным волнобоем.Наиболее оригинальный способ ог¬
раничения нашествия морских звезд
принадлежит японскому ученому
Я. Суехиро, посетившему Квинсленд
в 1968 г. на маленькой исследова¬
тельской подводной лодке «Ёмиу-
ри». По мнению проф. Я. Суехиро,
от Таунсвилля к внешнему барьеру
рифа можно проложить два элект¬
рических провода, с током от под¬
водных батарей, размещаемых че¬
рез каждый километр. Каждую звез¬
ду, пытающуюся пересечь подводное
электрическое поле, ток будет либо
отпугивать, либо парализовать. Ток
для этой цели может не превышать1,5	в.Подобная схема довольно успешно
применялась на Великих озерах в Се¬
верной Америке, с целью остановить
распространение паразитической ми¬
ноги, но нет полной уверенности в
том, что она будет эффективна в бо¬
лее турбулентных водах рифов.Правительство Квинсленда недавно
учредило вакансию «морского био¬
лога для изучения проблемы мор¬
ской звезды», но этого слишком ма¬
ло для решения столь сложной и
важной задачи. Поэтому следует вся¬чески приветствовать выдвинутое
Дж. Гортоном предложение о соз¬
дании Национального института мор¬
ских исследований. Будем надеяться,
что проведение в жизнь его широ¬
кой исследовательской программы
начнется вовремя.Большой Барьерный риф слишком
значительный природный комплекс
(с его 2500 рифами, занимающими
20 000 квадратных миль), чтобы им
рисковать. Надо сделать все возмож¬
ное, чтобы спасти это удивительное
и прекрасное природное образова¬
ние со всеми населяющими его оби¬
тателями водных глубин, созданное
природой за 10—20 тыс. лет, с тех
самых пор, как в конце плейстоцена
уровень океана поднялся.Перевод с английского Н. Н. Смир¬
нова из журнала «Animaisn, № 36,1970 г.УДК 594.5
История наукиГабриель Ламе в России10. М. Гайдук, И. А. Наумов
ХарькппРусская математика прошлого столетня была тесно связана с французской.
Очень многие выдающиеся русские математики получали или пополняли
свое образование в Париже. Французских математиков приглашали на рус¬
скую службу. В частности, по специальной просьбе Александра I четыре мо¬
лодых математика из первых выпусков парижской Политехнической школы
были присланы из Франции в Петербург для работы во вновь организо¬
ванном институте инженеров путей сообщения. Десять лет спустя в этот же
институт были приглашены Бенуа Клапейрон, ставший автором известной каж¬
дому школьнику формулы Клапейрона, и Габриель Ламе. Оба они сформиро¬
вались в зрелых ученых именно в России, что, к сожалению, почти неизвестно
широкому кругу читателей. В последние годы успешно осуществляется научно-
техническое сотрудничество между нашей страной и Францией. Поэтому
вполне актуально вспомнить об одном из пионеров этого сотрудничества,
виднейшем французском ученом и инженере Габриеле Ламе, столетие со дня
смерти которого исполнилось в этом году.Вклад Ламе
в теорию упругостиТеория упругости —раздел механи¬
ки, изучающий упругие деформации
и напряжения, которые возникают в
твердом теле под действием внешних
сил или от нагревания и других воз¬
действий. Эта теория—основа расче¬
тов на прочность и устойчивость в
сопротивлении материалов, в строи¬
тельном деле и в различных других
отраслях техники.Прогресс естествознания и техники
в начале XIX в. вызвал развитие тео¬
рии упругости как отдельной отрас¬
ли механики. В 1821 г. появились ос¬
новополагающие работы Навье и Ко¬
ши. Применение в теории упругости
гармонических, сферических и дру¬
гих специальных функций было раз¬
вито Ламе (1833). Величины, связыва¬
ющие компоненты упругого напря¬
жения в какой-либо точке деформи¬
руемого твердого тела с компонента¬
ми деформации в этой же точке, были
введены Ламе и названы его именем.
Нормальное напряжение на площад¬
ке, перпендикулярной оси ОХ, имеет
вид: Хх = Х@ + 2ц,1Хх, где 0 и 1хх —
относительное изменение объема и
относительное удлинение, а X и |j.—
постоянные Ламе, которые выража¬
ются через модуль продольной упру¬
гости Е и коэффициент Пуассона 0.Таким образом, Габриэль Ламе был
одним из ученых, создавших совре¬
менную теорию упругости. Кроме то¬
го, он много занимался приложения¬
ми криволинейных координат и раз¬
вил теорию так называемых функций
Ламе, связанных с эллипсоидом.Член-корреспондент АН СССР
Б. Н. ДелонеОкончание в 1820 г. Горной шко¬
лы для двадцатипятилетнего Ламе
счастливым образом совпало с приез¬
дом в Париж одного из математиче¬
ской четверки, посланной в Петер¬
бург Наполеоном I,— П. Базена, к то¬
му времени уже профессора мате¬
матики петербургского Института ин¬
женеров путей сообщения.Сейчас, когда мы слышим об инже¬
нере путей сообщения, мы прежде
всего вспоминаем о железной доро¬
ге. Но в те времена ни в России, ни
во Франции еще не было ни одного
километра железных дорог. Даже
через 10 лет, в 1830 г., во Франции
было всего 32 километра железнодо¬
рожного пути.Строительство путей сообщения
тогда — это в первую очередь соору¬
жение мостов, трассировка и устрой¬
ство шоссейных дорог — государст¬венных трактов. И в огромной бездо¬
рожной России, только начинавшей
вступать на путь капиталистического
развития, нужда в грамотных строи¬
телях дорог была колоссальной.Базену было поручено подыскать
двух способных молодых ученых-ин-
женеров для заполнения профессор¬
ских вакансий в расширявшемся ин¬
ституте и для одновременной изыска¬
тельской работы в Корпусе инжене¬
ров путей сообщения. Базен остано¬
вил свой выбор на Габриеле Леме и
его близком друге и однокашнике
Бенуа Клапейроне. Оба без колеба¬
ний приняли приглашение. В России
их действительно ожидала интерес¬
ная и многообещающая для дальней¬
шего формирования их как ученых и
инженеров работа. Во многих случаях
работа выполнялась Ламе и Клапей¬
роном совместно, но ведущая роль в
86 Математикаэтом сотрудничестве обычно принад¬
лежала Ламе. Ламе состоял членом
Комиссии для рассмотрения проектов
и смет и по ее поручению выполнил
множество имевших большое значе¬
ние служебных заданий.Одно из таких заданий касалось
строившегося в Петербурге гигантско¬
го по тому времени сооружения —
Исаакиевского собора. На Ламе и
Клапейрона была возложена ответст¬
венная задача: изучить встревожив¬
ший строителей вопрос об устойчи¬
вости сводов запроектированного
сложного сооружения. Ведь до тех
пор никогда в России не строили
свода таких огромных размеров (по¬
жалуй, и до сих пор свод централь¬
ной части Исаакиевского собора не
имеет себе равных), и находилось
множество скептиков, утверждавших,
что постройка такого свода вообще
невозможна.Для Ламе и Клапейрона было
очень характерно, что они не только
решили конкретную задачу и дали
строителям нужные рекомендации, но
одновременно широко обобщили во¬
прос, внеся тем самым оригинальный
вклад в общую теорию сводов. Они
всегда оставались прежде всего уче-
ными-математиками. Так же подошли
они и к проектированию новых тогда
висячих мостов. Хотя разработанные
ими смелые проекты висячих мостов
через Неву и Москву-реку не были
по ряду причин осуществлены, най¬
денные ими при этом методы расче¬
та подобных конструкций вскоре вош.
ли в инженерную практику.В особую заслугу Ламе нужно по¬
ставить пропаганду мысли о необхо¬
димости строительства железных до¬
рог в России. Отправленный в 1830 г.
в шестимесячную командировку в Ан¬
глию и Францию для ознакомления
с техническим прогрессом в этих
странах, Ламе основательно изучил
английский опыт железнодорожного
строительства 1 и надеялся перенести
его в Россию. В то время, однако,
предложения о строительстве в Рос¬
сии железных дорог натолкнулись на
упорное сопротивление со стороны1 В Великобритании и Ирландии в
1830 г. было всего 92 км железных
дорог, но уже к 1840 г. их протя¬
женность достигла 1349 км.Габриель Ламе (1795—1870).начальства Корпуса путей сообщения:
оно считало, что из-за сурового кли¬
мата железные дороги в России тех¬
нически неосуществимы и экономиче¬
ски невыгодны. (Вскоре после этого
Ламе и Клапейрону пришлось оста¬
вить Россию и вернуться во Францию,
где они приняли непосредственное
участие в развернувшиемся там же¬
лезнодорожном строительстве.)Не менее плодотворной была дея¬
тельность Ламе как профессора пе¬
тербургского Института инженеров
путей сообщения. Здесь ему были по¬
ручены курсы дифференциального и
интегрального исчисления и «умозри¬
тельной» (теоретической) механики, а
также специальные занятия с «репе¬
титорами». Ламе приложил большие
усилия к тому, чтобы модернизиро¬
вать содержание и изложение этих
курсов, читать их на уровне новейших
научных достижений. Вместе с Базе-
ном Ламе выпустил в свет учебник
интегрального исчисления для студен¬
тов института. В соавторстве с Кла¬
пейроном Ламе написал оригиналь¬
ные в методическом отношении ру¬
ководства по курсам теоретической и
прикладной механики. В этих курсах
получили отражение и новое разви¬
тие педагогические принципы париж¬
ской Политехнической школы. И ес¬
ли впоследствии часто отмечалась
высокая математическая культурарусских инженеров-путейцев, то здесь
играло немалую роль заложенное Ла¬
ме стремление вносить в преподава¬
ние прикладных дисциплин строгую
математическую теорию.Уже в годы пребывания в России в
полную силу развилось творческое
дарование Ламе. Если первоначально
его научные опыты относились к
сравнительно частным вопросам,
прямо подсказываемым инженерной
практикой (кроме ранее отмеченной
работы о сводах необходимо указать
на его работу о веревочном много¬
угольнике — одну из первых «ласто¬
чек» зарождавшейся графостатики),
то вскоре внимание ученого обраща¬
ется к более общим проблемам
науки. Особенно ценные плоды при¬
несла разработка Ламе и Клапейро¬
ном теоретических оснований учения
об упругости. Большой «Мемуар о
внутреннем равновесии однородных
твердых тел», представленный ими в
1828 г. Парижской Академии наук,
поставил его авторов в один ряд с
Навье и Коши — основоположниками
общей теории упругости. Правда,
Навье и Коши успели опередить пе¬
тербургских авторов в установлении
дифференциальных уравнений равно¬
весия упругих тел (о чем, однако, са¬
ми авторы узнали уже после пред¬
ставления своего мемуара), но тем
не менее Парижская Академия наук
по достоинству высоко оценила труд
Ламе и Клапейрона, содержавший
фундаментальные новые результаты и
приложения. Главные части этого ме¬
муара впоследствии были положены
Ламе в основу ставшей классической
монографии о математической тео¬
рии упругости твердых тел (впервые
изданной в 1852 г. в Париже) и были
использованы также в его замеча¬
тельном трактате о криволинейных
координатах (1859).Возвращение в 1828 г. в Россию (из
Франции) восходившей звезды рус¬
ской математики — молодого М. В.
Остроградского, вскоре избранного
в Петербургскую Академию наук,
сразу же привело к творческим кон¬
тактам между этими учеными на поч¬
ве их общего интереса к проблемам
математической физики. Остроград¬
ский в те годы с большим успехом
изучал проблемы аналитической
теории теплоты; он ознакомил со
Математика 87своими результатами Ламе и при¬
влек его к исследованиям в этой
области. Однако «царицей дум» Ла¬
ме по-прежнему оставалась теория
упругости и свои математические ис¬
следования по теплопроводности он
рассматривал лишь как предвари¬
тельную ступеньку к решению более
сложных проблем этой теории. По¬
этому и задачи теплопроводности
Ламе в работах того времени отно¬
сил к многогранникам — телам, иг¬
рающим специфическую роль в тео¬
рии упругости. Плодом этих новых
интересов Ламе явился «Мемуар о
распространении теплоты в много¬
гранниках и особенно в правильной
трехгранной призме», представлен¬
ный ученым в 1829 г. Парижской
Академии наук. В методологическом
отношении работа важна тем, что в
ней содержится зародыш продук¬
тивной идеи автора о первенствую¬
щей роли выбора координат при ре¬
шении проблем математической фи¬
зики. В работе отдано должное роли
М. В. Остроградского 1 в разработке
рассматриваемого вопроса.Личный контакт с Фурье — «отцом»
аналитической теории теплоты, со¬
стоявшийся во время заграничной
командировки Ламе в мае 1830 г. (за
несколько недель до смерти этого
ученого) сыграл большую роль в на¬
правлении дальнейших исследований
Ламе: именно Фурье настойчиво по¬
рекомендовал своему младшему
коллеге заняться «очень важной» за¬
дачей равновесия и движения тепло¬
ты в эллипсоиде. Выполняя этот за¬
вет своего учителя, Ламе посвящает
в последующие годы решению на¬
званной проблемы и ее обобщению
ряд работ, вылившихся в фундамен¬
тальные научные открытия, навсегда
связанные с его именем. К ним отно¬
сятся: идея изотермических поверх¬
ностей, теория эллиптических и об¬
щих криволинейных координат в про¬
странстве, новая оригинальная трак¬
товка теории эллиптических функций,
введение нового класса специальных1 Само решение Остроградским за¬
дачи о распространении тепла в од¬
ном из видов призм было впервые
изложено в монографии Ламе
1861 г. «Лекции по аналитической
теории теплоты».функций, названных затем его име¬
нем, и др.Отдавая должное научным заслу¬
гам ученого, Петербургская Акаде¬
мия наук в конце 1829 г. избрала его
своим членом-корреспондентом. Го¬
дом позже того же был удостоен
Клапейрон.Казалось, Ламе и Клапейрон обре¬
ли в России, которой они с честью
служили своими дарованиями, зна¬
ниями, трудом, свою новую родину.
Увы, «судьба» — в лице правительст¬
ва Николая 1 — судила иначе. Напу¬
ганное июльской революцией 1830 г.
во Франции, царское правительство
стало подозревать в революционных
настроениях и французов, проживав¬
ших в России. В числе заподозренных
оказались и Ламе с Клапейроном,
тем более, что новое французское
правительство поспешило назначить
Ламе («как достойно прославившего
французское имя за границей») кава¬
лером ордена Почетного легиона.
В результате оба ученых были постав¬
лены в такие условия, что вынужде¬
ны были — как это ни горько — оста¬
вить Россию и в конце 1831 г. воз¬
вратиться на родину.Так окончился русский период в
жизни и деятельности Ламе. В за¬
ключение скажем несколько слов о
его последующей научной работе.После недолгого участия в проекти¬
ровании железных дорог, к построй¬
ке которых приступили во Франции,
Ламе в 1832 г. становится профессо¬
ром физики Политехнической школы
и с этого времени безраздельно по¬
свящает себя науке. Проведенная
им математизация курса физики бы¬
ла воспринята как «переворот» в
преподавании этой дисциплины в
высшей школе. С середины 1840-х
годов Ламе преподает курсы мате¬
матического анализа, теории вероят¬
ностей и математической физики в той
же Политехнической школе и в Па¬
рижском университете.С удвоенной энергией ведет Ламе
научные исследования, осуществляя
замыслы, намеченные им вместе с
Фурье. Он становится главой боль¬
шой научной школы математиче¬
ской физики. В 1843 г. Парижская
Академия наук избрала Ламе своимчленом; около того же времени не¬
мецкий математик К. Г. Якоби назвалученого «одним из проницательней¬
ших математиков эпохи».Петербургская Академия наук со¬
хранила за Ламе после его отъезда
звание своего члена-корреспонден.
та. Он дорожил связями с русской
наукой — состоял в научной перепис¬
ке с русским физиком акад. А. Я.
Купфером, содействовал избранию
М. В. Остроградского членом-кор-
респондентом Парижской Академии
наук, охотно допускал на свои лек¬
ции в Сорбонне многочисленных рус¬
ских математиков, приезжавших с
этой целью в Париж.Умер Ламе 1 мая 1870 г.УДК 92: Леме
88Съезды и конференцииКонтролируемая среда
для освоения пустыньЧлен-корреспондент АН СССР В. А. Ковда
Член-корреспондент АН СССР В. Н. КунинЛетом 1969 г. в Тусане (штат Аризона, США) состоялась конференция по
проблеме «Засушливые земли в изменяющемся мире». Она была организо¬
вана Аризонским университетом при содействии ЮНЕСКО и Комитета по
аридным землям Американской ассоциации развития науки. На конференции
присутствовало 245 человек — представителей 30 стран и 4 международных
организаций. От Советского Союза в ней принимали участие члены-коррес¬
понденты АН СССР В. А. Ковда и В. Н. Кунин, академики Академии наук Турк¬
менской ССР Н. Т. Нечаева и М. П. Петров, член-корреспондент Академии
наук Туркменской ССР А. Г. Бабаев. Всего было заслушано 155 докладов как
по общим проблемам, так и по различным частным вопросам.Виктор Абрамович Ковда, профес¬
сор, заведующий кафедрой почво¬
ведения Московского государст¬
венного университета им. М. В. Ло¬
моносова. Специалист в области ге¬
нетического и мелиоративного поч¬
воведения. Лауреат Государствен¬
ной премии СССР.Советские ученые познакомили участников конференции с особенностями
пустынь Средней Азии и теми работами, которые ведутся у нас в стране по
их освоению, с классификацией пустынь мира. Специальные доклады были
посвящены местным водам пустынь СССР и их освоению, а также пастбищам
пустынь и способам их улучшения. Доклады представителей других стран бы¬
ли посвящены изучению природных ресурсов различных аридных территорий
при помощи космических аппаратов, вопросам засоления и опреснения, оро¬
шению, почвам, управлению водными ресурсами, разработке научной стра¬
тегии для освоения аридных земель и другим важным проблемам. С обоб¬
щающим докладом по научным итогам конференции выступил член-коррес¬
пондент АН СССР В. А. Ковда. Обмен мнениями показал, что потенциал при¬
родных ресурсов засушливых территорий достаточно высок, но поставить эти
ресурсы на службу человеку можно лишь при подлинно комплексном подхо¬
де к их управлению, использованию и возобновлению.Владимир Николаевич Кунин, член-
корреспондент Академии наук
Туркменской ССР, доктор геогра¬
фических наук, заведующий лабо¬
раторией Института водных проб¬
лем АН СССР. Занимается изуче¬
нием и использованием водных ре¬
сурсов аридной зоны.Редакция журнала «Природа» публикует статью двух советских участников
конференции об опытах, которые проводятся на экспериментальных базах —
в Лаборатории окружающей среды в международном порту Тусан (Институт
атмосферной физики Аризонского университета, США) и в Лаборатории ок¬
ружающей среды в Пуэрто-Пеньяско Университета Соноры (Мексика) и
Аризонского университета. Эти работы, несомненно, будут интересны для
широкого круга читателей, так как показывают, какими неожиданными пу¬
тями идут ученые для изыскания экономически приемлемых методов ос¬
воения безводной пустыни.
Географии 89Успехи гидропоники и распростра¬
нение фитотронов послужили хоро¬
шей основой для экспериментов с
контролируемой средой. Мощным
толчком к этому явилась необходи¬
мость подготовки к обеспечению
свежими растительными продуктами
длительных космических путешест¬
вий. И хотя можно ожидать даль¬
нейшего появления самых разнооб¬
разных экспериментов в этой сфере,
некоторые из результатов прибли¬
жаются к области, если так можно
выразиться, индустриального произ¬
водства овощей, фруктов и даже,
может быть, зерновых в замкнутых
или полузамкнутых экосистемах в ус¬
ловиях контролируемой среды.По-видимому, независимо друг от
друга, в различных странах различ¬
ные группы специалистов проявляли
соответствующую инициативу, давшую
полезные итоги. Мы сообщаем здесьо	некоторых результатах, получен¬
ных в США. Там же, видимо, роди¬
лось и новое терминологическое
определение: «пакетная система по¬
лучения воды, пищи и энергии»
(«А Packaged System for Water, Food
and Power Production (or Coastal De¬
sert Areas» — название доклада, про¬
читанного на конференции), в смыс¬
ле комплексности получения продук¬
ции в едином технологическом про¬
цессе.Современные методы опреснения
воды породили ряд интересных
предложений, при которых стоимость
воды снижалась не только непо¬
средственно, но и косвенно, за счет
получения в процессе опреснения
дополнительных продуктов (в ос¬
новном — растворенных в воде ком¬
понентов). В качестве примера мож¬
но привести следующие работы:
трехцелевой реактор для обессолива.
ния морской воды, синтеза аммиака
и производства электроэнергии '.
Исследования в этом направлении
привели к предложению о создании
ядерноэнергетического агро-инду-
стриального комплекса, в котором
один вид производства дополняет1 Е. F. М i 11 е г. Proposed Tripl6-Purpo-
se Reakfor for the Desalinization of Sea¬
water, the Synthesis of Ammonia and
the Generation of Electricity. January 12,
1965. U. S. Patent № 3394050.Так выглядит одно из рабочих по¬
мещений Лаборатории по изучению
окружающей среды Аризонского
университета в Тусане.Фото В. Н. Кунинадругие в единой расчетной систе¬
меНезависимо от этого ставился экс¬
перимент в Аризонском и Сонор¬
ском университетах, относящийся к
началу 1960 г., когда молодой ученый
Карл Ходжес с коллегами пытался
усовершенствовать методы исполь¬
зования солнечной энергии для ди¬
стилляции морской воды на террито¬
рии Аризонского университета.
Вскоре было достигнуто соглашение
с Сонорским университетом о совме¬
стной постройке в Пуэро-Пеньяско,
на берегу Калифорнийского залива,
опытной солнечной опреснительной
установки, программа которой была
завершена в 1966 г.С тех пор установка в Пуэрто-
Пеньяско была трансформирована в
ее современный вид. Были смонти¬
рованы четыре парные пластиковые
(толщина полиэтилена 12 мм) надув¬
ные теплицы-ангары по 428 м2 каж¬
дая, без каких-либо опор. Последнее
обстоятельство резко повысило про-1 The Nuclear-Powered Argo-Indu¬
strial Complex. Summer Study Project.
Oak Ridge National Laboratory, 1968.должитедьность использования сол¬
нечного освещения и сделало теп¬
лицы нового типа дешевле теплиц
обычных. Надувные полиэтиленовые
теплицы были объединены с тепло¬
вой опреснительной установкой. Ди¬
зель-генераторы ', снабжающие ус¬
тановку электроэнергией, увязаны с
теплообменниками. Таким образом,
опреснение осуществляется за счет
тепловой энергии, которая иначе
терялась бы понапрасну.Технология опреснения такова.
Только '/is часть взятой океаниче¬
ской воды подвергается диетиллм-
ции. Перед тем как оставшуюся по¬
догретую слегка более засоленную
по сравнению с первоначальной со¬
леностью воду сбросить обратно в
море, ее пропускают через теплицы.
Таким путем даже в наиболее хо¬
лодные месяцы происходит необхо¬1 В Пуэрто-Пеньяско попеременно
работает два дизель-генератора по
40 квт каждый, они обеспечивают
тепло для опреснительной установ¬
ки, дающей 7,72 м3 в сутки (2400
амер. галл.).
90 Географиядимое нагревание теплиц. С другой
стороны, поскольку морская вода,
отбираемая из прибрежного колод¬
ца, круглый год имеет температуру
12—13° С, ее используют в жаркое
время года для непосредственного
охлаждения теплиц. Поскольку теп¬
лицы изолированы от резких клима¬
тических колебаний окружающей пу¬
стыни, в них развивается пышная
растительность, как в тропиках.Воздух в теплицах близок к насы¬
щению водяными парами. В этом за¬
ключается одно из главных преиму¬
ществ эксперимента. Дело в том, что
количество влаги, теряемой полевы¬
ми культурами на эвапотранспира-
цию, очень велико. В закрытых си¬
стемах эта влага может быть пол¬
ностью собрана. В Пуэро-Пеньяско
так и поступают: пары испаряющей¬
ся в теплицах морской воды конден¬
сируются на внутренней пластиковой
оболочке теплиц; это количество
пресной воды намного превышает
количество воды, потрябляемой рас¬
тениями. Кроме того, в насыщенной
влагой атмосфере теплиц корневое
потребление пресной воды культу¬
рами составляет примерно одну де¬
сятую часть по сравнению с тем, что
те же культуры потребляют на откры¬
том воздухе.Таким образом, стоимость опрес¬
ненной воды в данных условиях ста¬
новится как бы в 10 раз дешевле и
оказывается приемлемой для ороше¬
ния товарных культур.Отметим попутно, что а конечном
итоге как само опреснение, так и не¬
обходимый подогрев воздуха в теп¬
лицах сможет в будущем осуществ¬
ляться в аридной зоне за счет исполь¬
зования только солнечной энергии,
и, следовательно, экосистема будет
не только замкнутой, но и автоном¬
ной. Но это особая тема. ,Воздухонагревательные вентилято¬
ры поддерживают внутреннее давле¬
ние в теплицах обычно в размере
0,0007—0,0014 кг/см2, причем с уве¬
личением или уменьшением скоро¬
сти наружного ветра внутреннее дав¬
ление автоматически регулируется.
В закрытых системах, работающих в
Пуэрто-Пеньяско, воздух проходит по
всей длине теплицы, отражается от
центрального тоннеля и, проходя по
нижней части здания, повторяет свойУрожай огурцов в надувной тепли¬
це-ангаре в Пуэрто-Пеньяско.
Февраль 1969 г.путь по бесконечной схеме двойного
овала. Воздух многократно циркули¬
рует через колонну увлажнителей,
насыщаясь водяными парами. По¬
скольку в изолированных системах
влажность около 100%, температура
воздуха регулируется температурой
воды и скоростью воздушной струи.Опытная установка в Тусане наря¬
ду с теми же задачами, что а Пуэрто-
Пеньяско, имеет и другие. Теплицы
здесь также представляют собой
двойные ангары (30X7 м каждый),
разделенные бетонным тоннелем, с
возделываемой площадью 427 м2 в
каждой паре теплиц. В конструкции
имеется теплообменник, через кото¬
рый разбрызгивается вода (соле¬
ная — а Пуэрто-Пеньяско и пре¬
сная — в Тусане). Но, кроме этого,
в Тусане созданы и другие теплицы,
в которые вдувается наружный воз¬
дух, и его температуре регулируется
теплообменниками. Таким образом
искусственно создается частичная
изоляция.Поскольку в южной Аризоне, в от¬
личие от мексиканской Соноры, поканет потребности в опреснении воды,
схема замкнутой экосистемы в Туса¬
не несколько отличается от экосисте¬
мы в Пуэрто-Пеньяско. В Тусане ис¬
пользуются два «посторонних» ком¬
понента: пресная вода и природный
газ. Двигатель с генератором 120 квт
и газовая турбина с генератором
180 квт являются источником энер¬
гии. Отработанное тепло от двигате¬
лей, работающих на природном газе,
используется для нагревания и ох¬
лаждения.Входы в теплицы оборудованы
шлюзовыми камерами, что особен¬
но, конечно, важно для полностью
замкнутых систем. В шлюзовых ка¬
мерах осуществляются необходимые
профилактические и санитарные ме¬
ры, препятствующие распростране¬
нию в теплицах болезней и вредите¬
лей сельскохозяйственных культур.
В теплицах же часть помещений обо¬
рудована для лабораторных и каме¬
ральных работ сотрудников.В качестве почвы в Пуэрто-Пенья¬
ско использовался пляжный песок.
Для удаления солей его промывают
дождеванием (расход — около 20 л
на 1 м2 обрабатываемой площади).
Хотя большую часть хлористого нат¬
рия удаляют, благодаря ракушечни¬
ку песок все же остается сильно
карбонатным. Несмотря на то что
песок нуждается в удобрениях, их
перед севом не вносят. Питание рас¬
тений производится подачей удоб¬
рений только в растворенном виде —
вместе с поливной водой '.Сначала культуры высевали только
в сфагновый мох и вермикулит. По¬
скольку выяснилось, что овощи хо¬
рошо развивались и в песке, от дру¬
гих сред отказались. Однако рассаду
часто высаживают сначала в сфагно¬
вый мох и вермикулит. Опыты про¬
изводили с 85 сортами овощей и 6
сортами клубники. Урожайность ока¬
залась различной в зависимости от
густоты стояния, длины вегетацион¬
ного периода в сравнении с полевы¬
ми условиями, в зависимости от ха¬
рактера питания, среды и т. п. Одна-1 В зависимости от густоты стояния
растений их орошают либо капель¬
ным методом, либо тонкими струй¬
ками; во всех случаях используются
пластмассовые трубки-разбрызгива¬
тели.
География 91питомник8 ny3PJ°~nEHbfi£KP	/ПУНКТ ПО РАЗЛИВУ ДИСТИЛЛИРОВАННОЙ	■ -х.-ш	cjf;5y>|Л • 'H.w,:' контора С- ~rx: Pff-i-v .цц -1•;	ОПРЕСНИ ТЕЛЬНАЯ ч -?-/	^ ^УСТАНОВКА,* 'V 1.МАГАЗИНВОДЫ	fШ : !SJa5*	*.j- ц»«.80Д0П0ДАЮЩАЯ УСТ■ -	; у , *'	';; ^ ^^ПРОХОДНАЯ--ХРАНИЛИЩЕ ДЛЯ ДИСТИЛЛИРОВАВОДЫСКЛАД^ ' >v
[ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПИТАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВЭЛЕКТРОСТАНЦИ: <■ ■* -чПОМЕЩЕНИЕ;НАДУВНЫЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ ,
АРЬ! С КОНТРОЛИРУЕМОЙ СРЕДОСКВАЖИНА ДЛЯ ОТБОРАМОРСКОЙ ВОДЫ теплицы'АНМОРСКАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ
ЛАБОРАТОРИЯОС ОТРАБОТАННОЙ I
МОРСКОЙ ВОДЫСБРОСОбщий вид Лаборатории по изуче¬
нию окружающей среды в Пуврто-
Пенъяск&, на берегу Калифорний¬
скою яалива (Сонора, Мексика).ко во всех случаях урожайность
была сопоставима с контрольными
полевыми площадями, а в большин¬
стве случаев даже более высокая.
Лучшие результаты показали сорта,
происходящие из жарких и влажных
районов земного шара. Было полу¬
чено огромное количество . новых
данных.Регулируемая среда теплиц дает
возможность ставить эксперименты
по изучению многосторонних воздей¬
ствий н» растения. Особенно много
можно ожидать от лаборатории в
Ту сене, где наряду с крупными пласт¬
массовыми теплицами построена
группе меньших фитокамер. Они по¬
зволяют расширить задачи экспери¬
мента. В частности, это касается под¬
бора оптимальных условий культиви¬
рования с точно регулируемой, норазличной влажностью воздуха и его
температурой. Широкий экспери¬
мент также проводится по изучению
физиологической отзывчивости рас¬
тений на засоление оросительной
воды а системе «растение — вода»
(градиенты осмотического потенциа¬
ла, градиенты водного потенциала,
интенсивность транспирации и мно¬
гое другое). Специально изучается
зависимость между поступлением
воды к корневой системе и ее даль¬
нейшим продвижением, с одной сто¬
роны, и засолением раствора — с
другой.Поскольку обмен воздуха с на¬
ружной средой оказывается мини¬
мальным, в атмосферу теплиц необ¬
ходимо подавать известное количест¬
во СО:, чтобы восполнить содержа¬
ние двуокиси углерода, потребляе¬
мой растениями при фотосинтезе.
Эта сторона дела влечет за собой
решение задачи в двух направле¬
ниях: обеспечение дешевого источ¬
ника двуокиси углерода и разработ¬
ка оптимальных параметров регули¬
рования С02 в атмосфере теплиц.Исследования по обогащению сре¬
ды обитания двуокисью углерода,
проводившиеся Лабораторией по
изучению окружающей среды, ста¬
вили своей целью определение опти¬
мального содержания СО; для раз¬
личных полевых культур. Эти культу¬
ры были выбраны не только потому,
что было мало известно об их реак¬
ции на то или иное содержание СОз,
связанной с увеличением урожайно¬
сти, Поскольку все более широкое
использование теплиц во всем мире
является реальностью, практическая
важность постановки этого вопроса
очевидна,В самом общем виде результаты
эксперимента таковы.Можно констатировать, что расте¬
ния, выращенные в среде, обога¬
щенной СОз, дают прибавку в весе
параллельно с увеличением содер¬
жания СОз. При содержании СОз в
2400 ч/млн 1 (обогащение окружаю¬
щего содержания СОг в В раз) вес
растений увеличился более чем в1 ч/млн — частей на миллион.
92 ГеографияМакет промышленной установки,
строящейся по проекту Аризонско¬
го университета, для получения
продукции растениеводства и прес¬
ной воды в Абу-Даби (Персидский
валив).5	раз по сравнению с исходным со¬
держанием окружающего С02 (за
исходное содержание, т. е. за «нор¬
му» принято 300 ч/млн).Урожай зерна сорго при содержа¬
нии СОг в 2400 ч/млн увеличился в
три раза по сравнению с исходным
содержанием СОг.Прибавка урожая соевых бобов в
зависимости от обогащения окру¬
жающей среды СОг показала, что
оптимальное содержание СОг Для
этой культуры близко к 1200 ч/млн и
что дальнейшее увеличение содержа¬
ния СОг может снижать урожай.Первые опыты с рисом показали
поразительно большой прирост уро¬
жая для сортов «Coloro» и «Carlose»,
однако масштаб опытов не был до¬
статочно представительным. Резуль¬
таты опытов с рисом IR-8, так назы¬
ваемым «удивительным рисом», по¬
казали, что урожайность неочищен¬ного риса при содержании СОг *
2400 ч/млн составила 18,9 т в пере¬
счете на га. Тот факт, что урожай
этого же сорта, полученный при со¬
держании СОг в 300 ч/млн, оказался
равным урожаю, зарегистрированно¬
му Международным научно-исследо¬
вательским институтом риса, свиде¬
тельствует, что участок был доста¬
точного размера для надежной экс¬
траполяции полевой урожайности.Конечно, источник обогащения
среды двуокисью углерода должен
быть дешевым. В данном случае экс¬
периментаторы имели дело с бро¬
совыми выхлопными газами, очистка
которых до нужного уровня крайне
дешева.Изучение влияния содержания СОг
в окружающей среде на рост и уро¬
жайность культур показывает множе¬
ство зависимостей от размеров де¬
лянок, густоты стояния растений, по¬
ложения по отношению к «краевому
эффекту», к характеру турбулентно¬
сти среды, ее влажности, температу¬
ры, характера питательных веществ
и т. д.Каждая пара зависимостей имеетсвои оптимальные параметры, кото¬
рые затем следует изучать и оцени¬
вать в общем комплексе зависимо¬
стей.Возможность имитации контроли¬
руемых условий среды при ком¬
плексном и оптимальном использова¬
нии тепловой энергии и самого теп¬
ла, затрачиваемого на получение этой
энергии, выхлопных газов от двига¬
телей, природной соленой океаниче¬
ской или подземной воды и искусст¬
венно опресненной из нее воды и,
наконец, солнечной энергии в комп¬
лексе или в очередь с тепловой —
все это позволяет совершенно по-
иному подходить к оценке любых
природных условий, и в частности
условий ведения сельского хозяйства
в засушливой зоне. Примером мо¬
жет служить строительство опытно¬
производственной установки на ост¬
ровке султаната Абу-Даби в Персид¬
ском заливе. Здесь невозможно
культивировать овощи в природных
условиях — они доставляются по
воздуху из Ливана и продаются до¬
роже 3 долл. за 1 кг. Задача плани¬
руемой установки — снизить стой-
География 93мость овощей примерно до 20 цен¬
тов за 1 кг и обеспечить производст¬
во примерно 900 тонн высококачест¬
венных овощей в год, достаточных
для удовлетворения основных по¬
требностей почти 40-тысячного го¬
родского населения Абу-Даби. Сул¬
тан Абу-Даби отпустил Аризонскому
университету 3,16 млн долл. на про¬
ектирование этой установки, которая
в 1970 г. должна быть доставлена на
место (она изготовляется в Тусане и
там же будет испытываться).В заключение отметим, что подоб¬
ного рода тенденция к более полно¬
му подчинению природной среды
посредством управления естествен¬
ными процессами, когда производят¬
ся гарантированные и точно прогно¬
зируемые расчеты, проявилась на
конференции и в других докладах.
В качестве примера упомянем о двух
направлениях экспериментальных
разработок. Одно из них связано с
повышением эффективности исполь¬
зования влаги в сельскохозяйствен¬
ном производстве и касается инже¬
нерного вмешательства в процесс
естественной инфильтрации через
почву. Речь идет о создании битум¬
ного водоудерживающего экрана под
легкими (песчаными) землями в ус¬
ловиях Недостатка влаги. По мнению
авторов этого проекта, многие пес¬
чаные и каменистые щебенчатые
земли засушливых областей — низко¬производительные или даже вовсе
непригодные для пахоты—могут
быть использованы с успехом в зем¬
леделии.В порядке экспериментов испыты¬
вались различные машины, и пред¬
почтение отдается образцу механиз¬
ма с конусным лемехом шириной
2,3 м. Заглубляясь на 0,6 м, плуг под¬
нимает почву, и струя битума, попа¬
дая в почву поперек дна полосы, не¬
медленно затвердевает, превращаясь
в водоудерживающий слой толщи¬
ной 0,3 см. При дальнейшем движе¬
нии машины почва выравнивается.
Производительность	машины0,3 га/час асфальтового экрана при
ее скорости 3,9 км/час.Расход на строительство экранов в
США составляет 500—750 долл./га.
За счет существенного роста урожай¬
ности, экономии удобрений (по¬
скольку эффективность их действия
значительно повышается), а в оро¬
шаемых районах и за счет эконо¬
мии оросительной воды затраты на
строительство экрана окупаются за
срок от 2 до 4 лет, тогда как срок
рабочей годности экрана оценивается
в 10—15 лет1 R. Е. Baumheckel, L. С. В г и п-
strum, J. В. Corns, Т. L. Speer.
The Asphalt Moisture Barrier for Far¬
ming Droughty Soils. International Har¬
vested Company, Chicago, AmericanOil	Company, Indiana (доклад на кон¬
ференции).Мы должны напомнить, что до¬
кладчиками по этому вопросу были
представители компаний, заинтересо¬
ванных в рекламе соответствующего
оборудования и материалов, но при¬
веденные ими различные факты про¬
изводят впечатление достаточно
представительных.Другой пример касается повыше¬
ния эффективности стока дождевых
вод в районах с аридным климатом,
где на склонах развивается лишь та¬
кая естественная растительность, ко¬
торая не может быть эффективно
использована. В частности, интерес¬
ные эксперименты проводит в этом
плане Аризонский университет: скло¬
ны устилаются грубой пластиковой
пленкой и засыпаются слоем гравия,
чтобы ливневой сток можно было
собрать и чтобы он не носил катаст¬
рофического характера. Сейчас де¬
лать выводы иэ этого эксперимента
еще рано, однако, сообщая о нем,
мы хотим подчеркнуть, что инженер¬
ная и научная мысль пытается поста¬
вить на службу человеку даже са¬
мые незначительные скопления при¬
родной влаги. В современную науку
по управлению водными ресурсами
внедряются все более «изощрен¬
ные» методы, еще вчера казавшиеся
нереальными.УДК 631.617Чшиай*пе 6 Ms 9 журнала «Jlfuifioda»ДИСКУССИЯ О СУДЬБАХ БИОСФЕРЫпрппт^ п- Ритчи-Калдеру возражает
ЗЕМЛИ Е. К. ФедоровЧЕЛОВЕК ВОЛКУ-ВОЛК д.пимлоттНИТЕВИДНЫЕ КРИСТАЛЛЫ АЛМАЗА Б. В. Дерягин, Д. В. ФедосеевПРОБЛЕМЫ СТАРЕНИЯ И ОМОЛОЖЕНИЯ а.**™
Заметки, наблюденияУточнение величины
солнечной
постояннойГруппа ученых США осуществила
большую программу прямых изме¬
рений величины солнечной энергии,
которая достигает верхней атмосфе¬
ры Земли '. Эта величина очень важ¬
на при изучении физических процес¬
сов на Солнце, при моделировании
на Земле условий околоземного кос¬
мического пространства, для проек¬
тировщиков систем жизнеобеспече¬
ния и теплозащитных экранов косми¬
ческих кораблей и т. п.Солнечная постоянная определяет¬
ся как полное количество солнеч¬
ной энергии (во всем диапазоне
электромагнитного излучения), па¬
дающее на 1 см2 земной поверхно¬
сти каждую минуту при условии, что
атмосфера отсутствует, а расстояние
Земли от Солнца принимается рав¬
ным некоторой средней величине.
Наиболее часто используется величи¬
на солнечной постоянной, равная
2,0 кал/смг • мин.Проведенные измерения дали ве¬
личину 1,936±0,041 кал/см2-мин; от¬
личие от ранее используемой вели¬
чины составляет около 3,3%.Важной чертой выполненных изме¬
рений было то, что они включали
спектральное распределение солнеч¬
ной энергии. Измерения на всех вол¬
нах в диапазоне 0,3—14 мк проде¬
монстрировали явное отличие от пре¬
дыдущей общепризнанной величины;1 «Spaceflight», v. 11, 1969, № 7,р 237.наибольшие различия были зареги¬
стрированы в зеленой и красной ча¬
стях солнечного спектра. К примеру,
измерения на волне 0,55 мк показа¬
ли, что солнечная постоянная на 12%
меньше ранее применяемой.В прошлом считалось, что характе¬
ристики излучения Солнца на волнах
больше 0,7 мк соответствуют излу¬
чению идеального излучателя (абсо¬
лютно черного тела) при температу¬
ре 6000° К. Измерения в этом диапа¬
зоне волн, который несет свыше по¬
ловины солнечной энергии, сложно
осуществить с помощью наземных
приборов из-за поглощения водяны¬
ми парами в атмосфере. Сейчас
впервые выполнены детальные изме¬
рения для изучения солнечного
спектра в этом диапазоне. Измере¬
ния показали, что эффективная тем¬
пература Солнца как абсолютно чер¬
ного тела уменьшается с увеличе¬
нием длины волны.Новые данные о солнечной радиа¬
ции были получены в результате
прямых измерений, выполненных в
конце 1967 г. Измерения проводи¬
лись на специально переоборудо¬
ванном для таких исследований са¬
молете «Конвэр-990» в полетах на
высоте около 11,5 км.Следует отметить, что предыду¬
щие исследования характеристик
солнечной радиации были основаны
главным образом на наземных из¬
мерениях; одна из первых работ та¬
кого рода была выполнена в Смит-
сонианской астрофизической обсер¬
ватории, где данные накапливались
свыше 50 лет, вплоть до 1955 г. Раз¬
ногласия между учеными относи¬
тельно величины солнечной постоян¬
ной возникли главным образомвследствие неоднозначности резуль¬
татов измерений, связанной с трудно¬
стями их проведения наземными
приборами: измерения должны быть
выполнены через атмосферу Зем¬
ли — случайно флюктуирующую сре¬
ду, содержащую дым, пыль, облака,
пары воды и т. п. На высоте 11 км и
выше отсутствует более 80% посто¬
янного газового состава атмосфер»
и, что особенно важно, свыше 99,9%
водяных паров, пыли, дыма и т. п.,
обладающих наибольшей поглощаю¬
щей способностью.Л. Н. СтрижевскийМоска»Майны в Москве22	апреля 1969 г. в Кузьминках,
на карнизе пятого этажа учебного
корпуса Московской ветеринарнойМайна поселилась в дупле трухля¬
вого дерева (Кузьминский парк).Фото автора.
Заметки, наблюден пн 95академии, мы, к своему удивлению,
увидели четырех майн Несколько
дней они постоянно находились в
нашем поле зрения, подолгу пели,
становясь особенно активными к 16—18	часам. Корм они собирали в тра¬
ве рядом с обыкновенными сквор¬
цами.К концу апреля майны раздели¬
лись на пары, поселившись под кар¬
низом соответственно южной и за¬
падной стороны дома. 5—7 дней они
носили под крышу мелкие ветки, су¬
хую траву. После этого майны стали
появляться реже, а скоро одна из
пар покинула карниз и пересели¬
лась под крышу соседнего дома.
В конце мая, потревоженная ремонт¬
ными работами, покинула нашу кры¬
шу и вторая пара. Обследовать гнез¬
да не представлялось возможным, и
поэтому нельзя утверждать, что у
майн были птенцы, хотя долгое вре¬
мя из-под крыши слышался писк, но,
возможно, это были птенцы гнездя¬
щихся здесь же голубей. С первых
дней июня майн стали замечать на
конюшне, где они склевывали пара¬
зитов со спин лошадей.15 июля после долгих поисков мы
обнаружили четырех майн в Кузь¬
минском парке. Одна пара посели¬
лась в^ дупле трухлявого дерева на
высоте 4 м. Кормились майны, со¬
провождая пасущихся телят, то и де¬
ло присаживаясь к ним на спину. Из¬
редка можно было слышать их пес¬
ни. Осенью птицы последний раз бы¬
ли замечены 27 августа. В апреле
1970 г. майны вновь были встрече¬
ны на территории Ветеринарной ака¬
демии, очевидно они перезимовали.Хотя майны и расселяются к се¬
веру, все же маловероятно, чтобы
они уже добрались до окрестностей
Москвы. Скорее всего, мы имели
здесь дело с птицами, улетевшими
из клеток. Однако поведение майн
и их попытки гнездиться свидетельст¬
вуют о большой экологической пла¬
стичности этого вида и, как нам ка¬
жется, заслуживают внимания.Н.	В. М у р к и н а
Москва1 Майна или индийский скворец —
типичный обитатель антропогенного
ландшафта Южной и Юго-Восточной
Азии, который за последнее десяти¬
летие крайне активно расселяется к
северу в республиках Средней Азии.Исчезнувшее озеро
в Центральной
ЯкутииОбычно по берегам рек, особенно
крупных, тянутся ступени террас, об¬
ращенные в сторону русла. Но есть
в Центральной Якутии на берегу Ви¬
люя место, где уступ террасы обра¬
щен не к реке, а от нее.На плоской поверхности II надпой¬
менной террасы, приподнятой над
руслом реки приблизительно на
20 м, частично расположен поселок
Нюрба. Ббльшая же его часть нахо¬
дится на равнинной поверхности, рас¬
положенной на 5—6 м ниже и отде¬
ленной от реки обращенным в сто¬
рону от нее четким уступом. Он тя¬
нется на несколько километров вверх
и вниз по левому берегу Вилюя.
Оказывается, уступ—это берег боль¬
шого исчезнувшего озера, которое
протягивалось вдоль реки на 25, а в
сторону от нее — на 12 км.С бывшим здесь когда-то озером
связана якутская легенда: в озере
утопилась дочь богатого якута, и он
приказал спустить озеро, чтобы най¬
ти утопленницу. Есть и более надеж¬
ные свидетельства об исчезновенииэтого озера. В Якутии нередко прак¬
тиковалось осушение мелководных
озер путем спуска воды, чтобы уве¬
личить площади сенокосных угодий.
В 1820 г. по приказу вилюйского ис¬
правника «жители Мархинского улуса
(ныне Нюрбинский район) начали
рыть канаву для выпуска воды из
громадного озера Нюрба, находив¬
шегося там, где ныне расположен
поселок Нюрба■. Однако трудно
предположить, что хорошо разрабо¬
танная долина речки Нюрбинки, вре¬
занная в дно бывшего озера, могла
сформироваться за такой короткий
промежуток времени (с 1820 г.).Правильнее считать, что здесь су¬
ществовало древнее озеро, которое
давно было спущено естественным
путем. Уже потом в его дно вреза¬
лись речка Нюрбинка и ее притоки,
разрабатывая свои долины. Вероят¬
нее всего предположить, что отложе.
ния р. Вилюя однажды подпрудили
Нюрбинку. Так вновь образовалось
озеро, которое затем и было осуше¬
но искусственным путем, о чем упо¬
минается в книге Г. В. Наумова.Профессор Н. А. ГвоздецкийМосковский государственный университет
им. М. В. Ломоносове1	Г. В. Наумов. Западная Якутия.
Экономико-географическая характе¬
ристика. М. Иэд-во АН СССР, 1962,
стр. 66.Уступ берега древнего озера.	Фото автора.
Новости наукиРекордное пребывание человека в
космосеЛенинские недели ЮНЕСКО
Достижения Академии наук СССР
на ВДНХМодифицированная вода
Французский астрофизический эк¬
сперимент на спутниках
Невоспламеняющийся материал
Подсчет микрометеоровВыброс вещества из ядер сейфер-
товских галактикИзотопный состав формальдегида в
космосеНелинейные эффекты в плазме твер¬
дых телСверхплотный ледТретья международная конференция
по изучению происхождения жизниЛучевая стерилизация майского хру¬
щаНовые соперники ядохимикатов
Новый вид тирокальцитонина
Стоградусный «выстрел» жука
Новое антимикробное вещество
Оценка индивидуальной радиочувст¬
вительности
Сон-диагностикРазрушение Ниагарского водопадаОкись углерода в атмосфереИскусственное полярное сияниеДождевая вода удобряет землюКамеры для подводной съемки«Индикатор» мощности газовых зале¬
жейЗолото в магматических породах дна
океанаТеория образованпя подводных хол
мовСкорость «растекания» морского дна
Изучение континентального шельфаРекордное пребывание
человека в космосе1	июня 1970 г. в Советском Союзе
на орбиту искусственного спутника
Земли выведен космический корабль
«Союз-9», с экипажем в составе ко¬
мандира корабля Героя Советского
(_оюза, летчика-космонавта СССР
Андрияна Григорьевича Николаева и
бортинженера, кандидата технических
наук Виталия Ивановича Севастья¬
нова.19	июня 1970 г. в 14 час. 59 мин.
московского времени, после выполне¬
ния запланированной программы по¬
лета, космический корабль «Союз-9»
совершил посадку в расчетном райо¬
не с высокой точностью.Экипаж космического корабля
«Союз-9» находился в орбитальном
полете вокруг Земли в течение 424
часов. Эксперимент такой продолжи¬
тельности с активной деятельностью
человека в условиях космического
полета осуществлен впервые.Многочисленные научно-техниче¬
ские исследования, наблюдения и экс¬
перименты преследовали цели даль¬
нейшего изучения околоземного кос¬
мического пространства и определе¬
ния возможностей использования ор¬
битальных космических аппаратов в
интересах многих отраслей народно¬
го хозяйства.В полете космонавты Николаев и
Севастьянов наблюдали и фотогра¬
фировали различные фазы восхода и
захода Солнца и Луны, облачные об¬
разования, снежный покров Земли,
различные атмосферные явления с
целью использования полученныхданных в оперативном и долгосроч¬
ном прогнозировании погодных ус¬
ловий. Так, космонавты неоднократно
сообщали о грозовых явлениях и
циклонах. С борта космического ко¬
рабля поступали на Землю сведенияо	лесных пожарах, пылевых бурях и
морских штормах.Важнейшей частью полета являлись
широкие медико-биологические ис¬
следования по изучению влияния
факторов длительного космического
полета на организм человека. При
этом особое внимание уделялось ме¬
рам по сохранению и поддержанию
хорошего функционального состоя¬
ния организма и высокого уровня ра¬
ботоспособности космонавтов.Ежедневно в начале и в конце ра¬
бочего дня космонавтами проводил¬
ся взаимный медицинский контроль,
в ходе которого измерялось артери¬
альное давление, регистрировались
пульс и дыхание. Аналогичные изме¬
рения проводились до и после вы¬
полнения запланированного комп¬
лекса целенаправленных физических
упражнений. Наряду с этим поддер¬
жание нормальной жизнедеятельно¬
сти и сохранение высокой работоспо¬
собности у космонавтов на орбите
обеспечивалось рациональным режи¬
мом труда, отдыха и регулярным пи¬
танием.Экспериментальные исследования,
выполненные космонавтами Николае¬
вым и Севастьяновым, имеют важное
значение для развития космической
техники и решения практических во¬
просов на пути создания и функцио¬
нирования долговременных орбиталь¬
ных станций научного и народнохо¬
зяйственного значения.
Космонавтика 97Экипаж космического корабля «Союз-9». В. И. Севастьянов (слева)
и А. Г. Николаев производят меди цинский самоконтроль.У	Фото ТАССРедакция журнала «Природа» об¬
ратилась с вопросами к акад. В. В. Пе¬
рину.
Какие задачи возникают перед био¬
логами в связи с полетом «Союз-9»?Рекордный по продолжительности
полет показал, что космонавты пол¬
ностью адаптировались к условиям
невесомости в течение первых 2—3	дней полета; в последующее время
они сохраняли высокую работоспо¬
собность. Одна из главных задач, сто¬
ящих ныне перед биологами,— не
только обеспечить врачебный конт¬роль над космонавтами на всех эта¬
пах длительного полета, но и научить¬
ся прогнозировать состояние их ор¬
ганизма, учитывать неблагоприятные
реакции человека на различные фак¬
торы полета.На чем должны сосредоточить
свое внимание специалисты по кос¬
мической физиологии и медицине!Мы переживаем ныне новый этап
развития космической медицины —
этап углубленного, строго целена¬
правленного изучения функций орга¬
низма в условиях космоса, накопле¬ния знаний о механизме регуляций.
Для обеспечения высокой работо¬
способности космонавтов в сложных
условиях космического полета необ¬
ходимо иметь четкое представлениео	причинах возникновения минималь¬
ных сдвигов физиологических функ¬
ций, об их направленности, т. е. на¬
учиться рассчитывать «коэффициент
надежности» космонавтов в различ¬
ных ситуациях. На сегодняшнем уров¬
не развития космической биологии и
медицины стал необходимым пере¬
вод на язык математики основных
физиологических представлений о ме¬
ханизмах регуляции функций в усло¬
виях полета, математическое прогно¬
зирование возможных опасностей для
организма в условиях длительного
полета. Космическая физиология —
новое и притом крайне важное на¬
правление, ибо постоянный контроль
за физиологическими функциями ор¬
ганизма— одно из необходимых ус¬
ловий обеспечения длительного по¬
лета.Возможно ли использовать в кос¬
мических полетах гипобиоз!Гипобиоз, т. е. искусственный дли¬
тельный сон, в течение которого ор¬
ганизм находится при пониженной
температуре, кажется сейчас фанта¬
зией, однако регулируемый гипоби-оэ	весьма перспективен. В самом де¬
ле, это и защита от таких повреждаю¬
щих воздействий, как, например, дей¬
ствие космических излучений, это и
способ продления жизни в межзвезд¬
ных полетах, это и средство эконо¬
мии запасов питания и кислорода при
длительных перелетах. Словом, про¬
блема гипобиоза, как видите, очень
важна и, несомненно, у искусственно¬
го длительного сна большие перспек¬
тивы. Однако на пути решения этих
проблем стоит еще большое число
трудностей, которые необходимо
преодолеть во многих сериях опытов
на животных./Запись Л. И. Парамоновой7 Природе, № 6
98 Юбилеи. ВыставкиЛенинские недели
ЮНЕСКОНа XV сессии генеральной конфе¬
ренции Организации Объединенных
Наций по вопросам образования,
науки и культуры (1968 г.) была при¬
нята специальная резолюция об уча¬
стии ЮНЕСКО в праздновании 100-ле¬
тия со дня рождения В. И. ЛенинаВо исполнение этого решения в
Тампере (Финляндия) 6—10 апреля
1970 г. проходил Международный на¬
учный симпозиум ЮНЕСКО
«В. И. Ленин и вопросы развития нау¬
ки, культуры и образования» 2. В ра¬
боте симпозиума приняли участие
ученые иэ 22 государств, представи¬
тели ООН и ее специализированных
учреждений, а также представители
неправительственных организаций.Участники симпозиума заслушали
ряд докладов, посвященных вкладу
Ленина в развитие науки, культуры и
образования. В дискуссиях были за¬
тронуты такие важные вопросы, как
применение диалектического метода
в научных исследованиях и влияние
Ленина на культурное развитие чело¬
вечества. Живой интерес, который
Ленин проявлял к вопросам науки,
культуры и образования даже в са¬
мые напряженные периоды борьбы
за новое государство, свидетельству¬
ет о его глубоком убеждении, что
прогресс может быть достигнут лишь
при условии участия всего населения
в строительстве нового общества.
Ряд участников симпозиума подчерк¬
нул большое значение идей
В. И. Ленина для развивающихся
стран в подходе к решению их соб¬
ственных специфических проблем.
Большое внимание было уделено об¬
суждению ленинских принципов пер¬
воочередности искоренения негра¬
мотности, который особенно важен
для развивающихся стран, и принци¬
па мирного сосуществования наро¬
дов, ведущего к развитию сотрудни¬
чества между ними.1	Подробнее см.: ЮНЕСКО-—к 100-
летию со дня рождения В. И. Ленина.
«Природа», 1969, № 4.2	«Новости ЮНЕСКО», 1970, № 4,
стр. 1—3.14—22 апреля 1970 г. в здании
ЮНЕСКО проходила неделя, посвя¬
щенная 100-летию со дня рождения
В. И. Ленина. Выставку, отображаю¬
щую жизненный путь В. И. Ленина,
открыл постоянный представитель
СССР при ЮНЕСКО проф. В. К. Соба-
кин. В тот же день состоялось засе¬
дание, на котором акад. И. И. Минц
сделал сообщение о вкладе
В. И. Ленина в развитие образования,
науки и культуры.12	мая 1970 г. состоялось расши¬
ренное заседание Комиссии СССР по
делам ЮНЕСКО под председательст¬
вом зам. министра иностранных дел
СССР В. М. Виноградова '. На заседа¬
нии были подведены итоги праздно¬
вания 100-летия со дня рождения
В. И. Ленина (по линии ЮНЕСКО)
в зарубежных странах. Сообщения по
этому вопросу сделали В. М. Вино¬
градов, акад. А. М. Румянцев, про¬
фессора В. Н. Столетов и Н. Н. Люби¬
мов. Согласно поступившим сведе¬
ниям, юбилейные мероприятия по
линии ЮНЕСКО были проведены в
82 странах.Достижения
Академии наук СССР
на ВДНХПостоянная выставка работ Акаде¬
мии наук СССР на ВДНХ к 100-летию
со дня рождения В. И. Ленина подго¬
товила новую большую экспозицию.
Она открывается основной темой —
«Ленин и наука», для которой отве¬
дена значительная часть павильона
«Физика». Ленинский раздел выстав¬
ки прежде всего рассказывает о ста¬
новлении советской науки и о ролиВ.	И. Ленина в решении этой задачи.Вся остальная экспозиция четырех
павильонов Академии наук — «Физи¬
ка», «Химия», «Биология» и «Кос¬
мос» — отражает основные дости¬
жения советской науки, торжество
ленинских принципов организации на¬
учных исследований в нашей стране.В разделе «Исследования и исполь¬
зование новых свойств материалов»
павильона «Физика» привлекает вни¬
мание лист стекла, ничем по виду
не отличающийся от обычного. Не¬1	«Правда» от 13 мая 1970 г.видимая пленка, нанесенная на
стекло, придает ему необычное свой¬
ство: лист может изгибаться в ци¬
линдр и вновь восстанавливать свою
форму. Боразон, синтезированный иэ
углерода при высоких температурах
и давлении, превосходит по своим
качествам алмаз и является самым
твердым из известных материалов.
Здесь же демонстрируется сталь, по¬
лучившая необычайную пластичность
после обработки расплавленного ме¬
талла высоким вакуумом. Из такой
стали можно прокатывать тончайшие
листы и штамповать детали самой
сложной формы. Эти результаты по¬
лучены в Институте металлургии.Один иэ интересных разделов па¬
вильона «Физика» — «Квантовая
электроника». Здесь можно познако¬
миться с несколькими образцами
действующих лазеров, проверить на
опыте принцип телефонной связи по
лазерному лучу. Демонстрируется и
голограмма — своеобразная фото¬
графия, получаемая при освещении
предмета лазерным лучом. Особым
способом — снова с помощью лазе¬
ров — голограмма дает как бы под¬
вешенное в пространстве изображе¬
ние, отличающееся удивительной
объемностью и рельефностью. В па¬
вильоне показаны и другие возмож¬
ности применения лазеров в самых
разнообразных и иногда неожидан¬
ных областях человеческой деятель¬
ности. А рядом — экспозиция Инсти¬
тута кристаллографии, где разрабо¬
таны, в частности, установки для вы¬
ращивания дешевых кристаллов ру¬
бина, необходимых для создания не¬
которых типов лазеров.Нескончаемая гамма новых, в ос¬
новном синтетических, материалов
представлена в павильоне «Химия»:
полимеры органические, неоргани¬
ческие, элементоорганические, ме-
таллополимеры и множество других,
частично уже используемых в про¬
мышленности.В павильоне «Биология» представ¬
лена уникальная модель головного
мозга человека. На макете можно
проследить, как функционируют от¬
дельные участки мозга, отвечая на
соответствующие раздражители, а
также при основных проявлениях
жизнедеятельности. Другая модель с
помощью электронно-оптических
Выставки. Физика 99Копия экспериментальной косми¬
ческой станции, образованной пу¬
тем стыковки кораблей «Союз-4» и
«Союз-5» 16 января 1969 г. В ре-Макет мизаи человека. Сетка пока¬
зывает систему координат и под¬
держивает макет в пространстве.
Иа отдельном стенде поочередно
зажигаются диапозитивы, пока¬
зывающие различные эмоцио-зулътате на орбите впервые поя¬
вилось сооружение из четырех жи¬
лых отсеков общим объемом 18 мэ.нальные состояния человека, соот¬
ветствующие им энцефалограм¬
мы и включаются ответственные за
то или иное состояние участки
мозга.преобразователей и телевизионных
устройств покажет сложную работу
органа зрения человека и формиро¬
вание зрительных впечатлений в со¬
ответствующих участках мозга.Большой объемный макет живой
клетки позволит посетителям позна¬
комиться со строением этой «эле¬
ментарной единицы» живого орга¬
низма. В павильоне отражены и но¬
вейшие достижения генетики, столь
важные для дальнейшего развития
животноиодства и растениеводства, и
успехи советской космической био¬
логии. В частности, посетители смогут
побывать в «космической оранже¬
рее». Это — система, где организмы
растений, животных и человека обра¬
зуют замкнутый цикл жизни, прооб¬
раз системы на космических станциях
недалекого будущего.В павильоне «Космос» демонстри¬
руются геофизические ракеты, ис¬
кусственные спутники Земли, автома¬
тические межпланетные станции и
пилотируемые космические корабли.
Среди них — автоматические стан¬
ции серий «Луна» и «Венера», много¬
местные корабли «Союз-4» и
«Союз-5», образовавшие первую в
мире орбитальную космическую
станцию.Подробно показаны исследования
в области космической биологии —
от запуска первых ракет с животны¬
ми на борту до разработки сложной
методики подготовки и тренировки
космонавтов и создания средств их
жизнеобеспечения в космическом
пространстве. Значительное место па¬
вильона «Космос» занимает раздел
«Науки о Земле», в котором демон¬
стрируются успехи в изучении про¬
исхождения и строения Земли, сей¬
смологии, географии, океанологии,
гляциологии, геофизики и физики
атмосферы.В.	В. Б а з ы к и нДиректор постоянной выставки работ
АН СССР н. ВДНХМодифицированная
водаКомитет по делам изобретений и
открытий при Совете Министров
СССР рассмотрел исследования по
новой модификации воды, получен¬7*
100 Физика. Астрофизиканой в Институте физической химии
АН СССР чл.-корр. АН СССР Б. В.
Дерягиным и кандидатом физико-ма¬
тематических наук Н. Н. Федякиным
и зарегистрировал эту работу в каче¬
стве крупного научного открытия.Если стеклянные или кварцевые ка¬
пилляры поместить в атмосферу во¬
дяных паров, в них при определен¬
ных условиях наряду со столбиками
нормальной воды могут образовать¬
ся столбики воды с необычными для
этой жидкости свойствами. Имея тот
же, что и обычная вода, химический
состав, ее модифицированный аналог
обладает другими физическими ха¬
рактеристиками: у такой воды пони¬
женное давление пара, более высо¬
кая вязкость, плотность ее достигает1,4, показатель преломления 1,49,
вместо 1,33, свойственного нормаль¬
ной воде 1.Уже вскоре после открытия ано¬
мальной воды (1962) было высказано
предположение, что молекулы воды-11
(так позднее авторы назвали откры¬
тую ими аномальную воду) представ¬
ляют собой ассоциаты молекул обыч¬
ной воды, образующиеся в результа¬
те особого типа катализа — конденса¬
ционной полимеризации. Новые мо¬
лекулы оказались чрезвычайно устой¬
чивыми, они в дальнейшем не меня¬
лись в течение многих месяцев на¬
блюдений. Измерения показали, что
вязкость воды-ll более чем в десят¬
ки раз превышает вязкость обычной
воды. Обладая при комнатной тем¬
пературе вазелинообразной конси¬
стенцией, аномальные столбики при
охлаждении их до —40 -Н 50° С по¬
степенно укорачивались и вследствие
еще большего усиления вязкости при¬
обретали стекловидное состояние. Ха¬
рактерно, что при нагревании (не
слишком быстром) до 300° С столбик
аномальной воды испарялся и его па¬
ры, конденсируясь в другом конце
капилляра, сохраняли те же свойства,
что и до перегонки. Таким образом,
молекулы воды-ll, сохраняясь при пе¬1	Более подробно об этом см. ста¬
тью Б. В. Дерягина и Н. В. Чураева
«Знаем ли мы воду?» («Природа»,
1968, № 4, стр. 16—22).реходе в пар, как бы переносили
«аномальность» в конденсат без вся¬
кого изменения.Если же перед конденсацией пары
такой воды перегревались до 700—
800° С, продукт конденсации стано¬
вился неотличимым от обычной воды.
Этот эксперимент, повторенный неод¬
нократно, показал, что в аномальных
столбиках не присутствовали какие-
либо посторонние примеси.Открытие советских ученых получи¬
ло широкий отклик в зарубежных на¬
учных кругах. Только в последнее
время состоялись два международ¬
ных симпозиума по этой проблеме:
один в декабре 1969 г. в Италии и
другой—в июне 1970 г. в США.Эксперименты в ряде лабораторий
США, Англии, Бельгии, Италии под¬
твердили все основные результаты
советских работ по получению воды-11.	Так, исследуя инфракрасный спектр
поглощения модифицированной во¬
ды, проф. Липпинкотт (США) также
пришел к выводу, что молекулы этой
воды образуются путем полимериза¬
ции обычной воды в процессе кон¬
денсации ее паров. Липпинкотт пред¬
ставил веские доказательства того,
что механизм полимеризации основан
на возникновении особо прочной во¬
дородной связи между двумя атома¬
ми кислорода, отличающейся от
обычной водородной связи симмет¬
ричным положением водородного
мостика и сближением атомов кисло¬
рода до расстояния в 2,3 А. Открытие
воды-li позволяет говорить о сущест¬
вовании особого вида катализа, ново¬
го класса полимеров (полимерное со¬
стояние теперь уже обнаружено у
ряда спиртов и жирных кислот), но¬
вого вида химической связи атомов
кислорода.Вода-ll пока получается в весьма
малых количествах, порядка микро¬
граммов, иногда сотен микрограм¬
мов, поэтому преждевременно гово¬
рить о ее практическом применении.
"Тём'не менее, в зарубежной печати
высказываются соображения о воз¬
можности использования аномальной
воды для защиты от действия нейт¬
ронов. Не исключается и ее значе¬
ние в биологии.И. П. Ф е д ч у кМоскваФранцузский
астрофизический
эксперимент
на спутникахВ Сакле астрофизическая секция
ядерного центра выполнила три экс¬
перимента на спутниках «Ирис» и
«Геос», запущенных 17 мая и 5 де¬
кабря 1968 г. для изучения солнеч¬
ных протонов и а-частиц, а также
солнечных и галактических электро¬
нов. Было получено несколько важ¬
ных результатов. Так, с помощью
стратосферных баллонов проведены
оригинальные работы по регистрации
электронов высокой энергии, резуль¬
таты которых находятся в согласии с
радиоастрономическими данными.
Получено еще необъяснимое спект¬
ральное распределение электронов
с энергиями меньше 500 Мэв. Впер¬
вые наблюдались захваченные элект¬
роны с энергиями выше 10 Мэв и ва¬
риации их интенсивности в зоне вы¬
сыпания в зависимости от солнечной
активности. Положение этой зоны
также меняется в зависимости от
солнечной активности. Наконец, во
время солнечных вспышек 25 февра¬
ля и 30 марта 1969 г. наблюдались
электроны с энергиями во много де¬
сятков Мэв, которые могли быть ус¬
корены Солнцем, что подтверждает
теорию генерации радиоизлучения
ускоренными на Солнце частицами.Не менее важные результаты по¬
лучены и при изучении солнечных
протонных вспышек. Вспышка 25 фев¬
раля 1968 г. впервые наблюдалась
одновременно четырьмя спектрогра¬
фами с различных расстояний от
Земли: с 200 тыс. км на спутнике
«Геос», с 1 тыс. км. на спутнике
«Ирис» и со 180 км на двух ракетах
«Центавр», запущенных в зоне по¬
лярных сияний.Эти работы очень важны для пред¬
сказания солнечных вспышек, что
поможет избежать облучения космо¬
навтов и пилотов будущих страто¬
сферных самолетов.«L'onde electrique», v. 49, fasc. 19, 1969,
№ 512, p. 1113 (Франция),.
Астрофизика 101Невоспламеняющийся
материалПосле трагического пожара на ко¬
рабле «Аполлон» на мысе Кеннеди
НАСА разработала новые техниче¬
ские требования, которые преду¬
сматривают использование в обору¬
довании отсека экипажа, двигатель¬
ного отсека и лунной кабины мате¬
риалов, не воспламеняющихся в ат¬
мосфере чистого кислорода как при
нормальном, так и при повышенном
давлении. Указанным требованиям
удовлетворяет малоизвестный эласто¬
мер флюорел.Этот материал представляет собой
сополимер гексафторпропилена и
винилиденфторида. При использова¬
нии растворителей флюорел можно
намазывать или напылять на защи¬
щаемую поверхность. Предполагает¬
ся использовать флюорел при изго¬
товлении кислородных шлангов, по¬
дошв и каблуков ботинок космонав¬
тов, защитных экранов, амортизато¬
ров и прокладок. Флюорел стоек к
действию высоких и низких темпера¬
тур.«Design News», v. 24, 1969, № 25, p. 66(США).Подсчет
микрометеоров4	августа 1969 г. закончил свое су¬ществование американский спутник«Пегас-3». Спустившись в плотныеслои атмосферы, он сошел с орбитыи сгорел над акваторией Индийскогоокеана. Наряду с двумя другими
спутниками этой серии, «Пегас-3»проводил эксперимент по определе¬нию плотности микрометеорной ма¬
терии в окрестностях Земли. Все эти
спутники были оснащены раздвижны¬
ми крылоподобными устройствамишириной 4,2 м и длиной 14,5 м, кото¬
рые имели назначение улавливать
микрометеорные тела. Важнейшим
результатом эксперимента считают
установление того факта, что плот¬ность микрометеорной материи в ок¬рестностях Земли значительно мень¬
ше предполагавшейся. Это позволило
снизить примерно на 400 кг общий
вес защитных приспособлений на
космических кораблях серии «Апол¬
лон».«Science News.>, v. 96, 1969, № 7, p. 124(США).Выброс вещества
из ядер
сейфертовских
галактикК. Андерсон и Р. Крафт из Ликской
обсерватории Калифорнийского уни¬
верситета (США) наблюдали оптиче¬
ский спектр ядра сейфертовской га¬
лактики NGG 4151. В интервале от
3869 до 3889 А зарегистрированы три
четких линии поглощения. Они связы¬
ваются с поглощением линии Не I
(3889 А) в трех движущихся облаках,
или оболочках. Оценка скорости дви¬
жения этих оболочек по сдвигу ука¬
занных спектральных линий поглоще¬
ния относительно линии испускания
источника дает значения —280, —550
и —840 км/сек при точности
±20 км/сек. Оценка скорости дви¬
жения выбрасываемого вещества из
ядра галактики по поглощению водо¬
родных линий Нр и Hv дает значения
до —970 км/сек.Если масса ядра меньше или по¬
рядка 109 солнечных масс, то боль¬
шая часть вещества в оболочках при
измеренных скоростях движения бу¬
дет способна преодолеть тяготение
и уйдет из галактики. Галактика бу¬
дет при этом терять от 10 до 1000
солнечных масс в год. Линии погло¬
щения, соответствующие возвраще¬
нию вещества в ядро галактики, не
зарегистрированы.Если время жизни ядра сейфер¬
товской галактики составляет 10® лет
и скорость выброса вещества по¬
стоянна, то этого источника доста¬
точно для объяснения полной массы
галактики.«Astrophysical Journal», v. 158, 1969, № 3,
part I, pp. 859—664 (США).Изотопный состав
формальдегида
в космосеВесной 1969 г. существование обла¬
ков формальдегида в межзвездном
пространстве было обнаружено груп¬
пой астрономов в составе Б. Цукер-
мана, П. Палмера, Л. Снайдера и
Д. Бюла (США). Наблюдавшиеся ими
облака формальдегида принадлежа¬
ли к наиболее распространенной
разновидности этого вещества — по¬
мимо двух атомов водорода и одно¬
го атома кислорода оно включает
атом 12С, т. е. чаще всего встречаю¬
щегося изотопа этого элемента.Продолжая свои наблюдения ле¬
том и осенью 1969 г., эта же группа
ученых установила существование в
космосе и другой разновидности об¬
лаков формальдегида, в которой уг¬
лерод представлен более редким
своим изотопом — 1ЭС. Они также об¬
наружили свидетельства того, что от¬
ношение формальдегида, содержа¬
щего 12С, к формальдегиду с 13С,
по-видимому, ниже у тех двух источ¬
ников, которые находятся ближе к
центру Галактики, чем у источников,
удаленных от центра.Существующие теории эволюции
звезд предсказывают, что ядерные
процессы, происходящие в них,
должны приводить к образованию
12С и 13С в определенных соотноше¬
ниях. Следовательно, новые данные
указывают на различие в истории
межзвездной среды в разных частях
Галактики.«Astrophysical Letters», v. 3, 1969, № 64,
р, 97—101 (США).Нелинейные эффекты
в плазме твердых телВ токийской лаборатории амери¬
канской радиокорпорации (RCA).
М. Тода наблюдал интересные эф¬
фекты умножения и сложения частот
в системах типа металл — окисел —
полупроводник. Монокристалл анти-
монида индия (InSb) подвергался
102 Физика. Биология-анодному окислению в 0,1 N раство¬
ре КОН. Длительное окисление при
низком напряжении позволило полу¬
чать очень тонкую голубую окисную
пленку толщиной около 500 А. По¬
верх нее напылялись медные оми¬
ческие контакты и тонкая золотая
пленка, игравшая роль одной иэ об¬
кладок поверхностного конденсатора,
емкость которого сильно зависела
от приложенного напряжения. В при¬
готовленной таким образом системе
набюдалось распространение по¬
верхностных волн поперек постоянно¬
го магнитного поля с малыми фазо¬
выми скоростями. Так, при магнит¬
ном поле 10 килогаусс фазовая ско¬
рость волны составляла 3,3 • 104 м/сек.
Затухание волн было слабым при од¬
ном направлении магнитного поля и
резко возрастало при противополож¬
ном. Зависимость емкости поверхно¬
стного конденсатора от напряжения
приводила к нелинейным эффектам.
При подаче волны частотой 10 мгц
на выходе систем наблюдались гар¬
моники 20 и 30 мгц, а при подаче
двух частот fi и Гг — смешанные ча¬
стоты nfi ±f2.«Japanese journal of applied physics», v. 9,
1970, № 1, p. 49 (Япония).Сверхплотный ледПлотность известных в настоящее
время равновесных структур льда да¬
же при очень высоких давлениях
лишь немного превышает 1 г/см3.
Гексагональная и кубическая модифи¬
кации, существующие при низких дав¬
лениях и температурах от 273 до
140° К, имеют практически одинако¬
вую плотность, равную 0,94 г/сма при
140° К.А.	Делсемм и А. Венджер из Астро¬
физического центра при университе¬
те в Толедо (штат Огайо, США) на¬
блюдали образование сверхплотной
модификации льда с плотностью
2,32±0,15 г/см3 при давлениях6—8-10-3 мм рт. ст. и темпе¬
ратурах ниже 100° К. Опыт проводил¬
ся в охлаждаемом медном конусе,
помещенном в вакуумную камеру.
При температуре выше 120° К проис¬
ходило образование обычного снега.Скорость конденсации при образова¬
нии стеклообразного на вид сверх¬
плотного льда изменялась от 40 до
920 ■ 10_6 г см-2 сек-1.Новая модификация, по-видимому,
аморфна. Она может играть боль¬
шую роль в физике планет и комег.«Science», v. 167, 1970, № 3914, p. 44—45(США).Т ретьямеждународная
конференция
по изучению
происхождения жизниС 20 по 25 апреля 1970 г. в бывшем
старинном аббатстве Премонтре, а
ныне Культурном Центре, располо¬
женном в Понт-а-Муссоне, неболь¬
шом городке на западе Франции,
проходила III Международная конфе¬
ренция по изучению происхождения
жизни. В Понт-а-Муссон собралось
более 100 ученых из 18 стран мира, в
том числе целый ряд видных деяте¬
лей современной науки: Ф. Липман,С.	Поннамперума (США), М. Флор-
кен (Бельгия), Р. Бюве (Франция) и
др. В работе конференции приняла
участие делегация советских ученых в
составе 17 человек, возглавляемая
акад. А. И. Опариным.Открывая работу конференции,
акад. А. И. Опарин подчеркнул, что
проблема происхождения жизни на
нашей планете может быть успешно
решена лишь в результате широкого
комплексного изучения различных
сторон проблемы учеными разных
направлений. Действительно, даже
краткий перечень обсуждавшихся во¬
просов свидетельствует о чрезвычай¬
но широком фронте исследований в
этой области науки. Как и на двух
предыдущих конференциях (Москва,
1957, Вакула — Спрингс, США, 1963),
научные интересы были в основном
сконцентрированы вокруг следующих
вопросов: термодинамические про¬
блемы, связанные с возникновением
живых организмов как открытых си¬стем; абиогенный синтез метаболиче¬
ски важных соединений, в том числе
полимеров полипептидной и полинук-
леотидной природы, в обстановке,
имитирующей условия первичной
Земли или других планет; возникно¬
вение структурной и функциональной
организации предбиологических си¬
стем и пути их дальнейшей эволю¬
ции; некоторые вопросы эволюцион¬
ной биохимии и физиологии, в част¬
ности, вопросы энергетики предбио¬
логических и ранних биологических
систем; палеонтологические и палео-
биохимические аспекты проблемы.
Успехи в изучении космического про¬
странства, достигнутые за последние
годы, позволили включить в програм¬
му конференции в Понт-а-Муссоне
ряд докладов, посвященных поискам
органических веществ и возможных
следов деятельности живых организ¬
мов не только на доступных ранее
внеземных объектах — метеоритах,
но также на Луне и планетах.Большинство докладов вызвало
оживленную дискуссию. В выступле¬
ниях неоднократно подчеркивался
выдающийся вклад советской науки
в формирование современных мате¬
риалистических взглядов на возник¬
новение и развитие жизни во Вселен¬
ной.Участники конференции пришли к
заключению, что в связи с постоян¬
ным расширением фронта исследо¬
ваний по изучению происхождения
жизни необходимо создать такое
международное общество, которое
могло бы объединять ученых разных
специальностей, занимающихся этой
проблемой. Одно из заседаний было
специально посвящено учреждению
Общества по изучению происхожде¬
ния жизни. Президентом вновь уч¬
режденного Общества был избран
акад. А. И. Опарин. В исполнитель¬
ный Совет Общества вошли (от
СССР) также акад. Е. М. Крепе и чл.-
корр. АН СССР А. А. Красновский.Материалы конференции в Понт-а-
Муссоне совместно с трудами состо¬
явшегося в Льеже (Бельгия) симпо¬
зиума по биохимической эволюции
будут в ближайшее время опублико¬
ваны.М. С. Крицкий
Кандидат биологических наукМосква
Радиобиология. Биохимия 103Лучевая стерилизация
майского хрущаВосточный майский хрущ (Melolon-
tha hippocastani F.) — злейший враг
молодого леса. Химическая борьба
с хрущом в стадии личинки и жука
применяется уже давно, но не дает
желаемых результатов. Сотрудники
Воронежского лесотехнического ин¬
ститута П. А. Положенцев и Д. И.
Таволжанский провели ряд сеансов
облучения самцов у- и рентгеновски¬
ми лучами в дозах 1000—8745 р. Бы¬
ло установлено, что полная стерили¬
зация самцов восточного майского
хруща начинается при у-°блучении с
дозы 3300 р, а при рентгеновском
облучении — с 4020 р. Облучение
самцов в дозах до 8745 р не вызыва¬
ет у них заметных снижений в актив¬
ности питания, в поиске самок и про¬
должительности жизни.Как показали исследования, самки,
оплодотворенные облученными сам¬
цами, откладывают яйца, из которых
развиваются нежизнеспособные эмб¬
рионы. Авторы считают, что при уг¬
лубленном изучении биологии хруща
метод лучевой стерилизации самцов
может стать наиболее эффективной
мерой борьбы с этим вредителем.«Радиобиология», т. IX, 1969, вып. 6, стр. 897.Новые соперники
ядохимикатовДаже создание узкоспециализиро¬
ванных и безвредных для человека
инсектицидов не снимает проблемы
привыкания вредителей к яду. Поэто¬
му сейчас большое внимание уделя¬
ется биологическим методам борьбы
с вредителями, в частности созданию
бактериальных инсектицидов ’.В последнее время особые надеж¬
ды возлагаются на так называемые
полиэдрические вирусы, которые по¬
ражают почти исключительно личи¬
нок, в частности гусениц бабочек2.Полиэдрические вирусы уже были
успешно использованы в Канаде для1	«Известия АН СССР, серия биоло¬
гическая», 1970, № 1, стр. 14—29.2	К. Эндрюс. Естественная история
вирусов. М., «Мир», 1969.борьбы с сосновым пилильщиком
Neodiprion sertifer. В США готовятся
применить их для борьбы с совкой
Heliothis zea, которая там является
национальным вредителем номер
один '.И бактериальные, и вирусные пре¬
параты обладают важными достоин¬
ствами: избирательностью действия и
невозможностью привыкания вреди¬
телей. Но и они имеют недостаток —
большую сложность в производстве
по сравнению с ядохимикатами, ко¬
торый пока ограничивает масштаб
применения биологических препара¬
тов.С. А. ОстроумовМосквеНовый вид
тирокальцитонинаНа страницах «Природы» уже со¬
общалось о новом гормоне щито¬
видной железы — тирокальцитонине
(1968, № 1) и о синтезе этого гормо¬на, воспроизводящем точную после¬
довательность расположения амино¬
кислот в молекуле натурального ти¬
рокальцитонина свиньи (1969, № 9).
Недавно в литературе появились со¬
общения о синтезе новых видов тиро¬
кальцитонина — человека и лосося '.Если тирокальцитонин чело¬
века обладал несколько меньшей ак¬
тивностью в опытах на крысах по
сравнению со свиным гормоном, то
синтетический тирокальцитонин лосо¬
ся превосходил по своей активности
гормон млекопитающих в 20—30 раз.
Последнее обстоятельство представ¬
ляет большой интерес, поскольку в
настоящее время установлено, что
тирокальцитонин у рыб не является
продуктом секреции щитовидной же¬
лезы, а выделяется в кровь особыми
клетками, получившими название
ультимобранхиальных телец. Не ис¬
ключено, что природные и синтети¬
ческие препараты тирокальцитонина
рыб в недалеком будущем смогут
найти применение в медицинскойпрактике. п и /-
г	Л. И. СтекольниковКандидат биологических наукМоскве1 «Helv, Chim, Acfa», v, 52, 1969, № 7, p, 789,Свинья Цис.-Сер:-Асп.-Лвй.-Сер.-Тре.-Цис.-Вал.-Лей.-Сер.-Ала,-Тир.-Три1т.-Арг.-Асп.-Лей.“
1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 ' 14 15 16Человек Цис.^^-Асп,-Лей.-Сер.-Тре.-Цис.-(Йе^-ЛвЙ.-(Гли)-^ре)-Тир.-^р^ ^у)-^сп)-^е^-
12^45 6 7 в 9 10 11 12 13 14 15 16лу] (Глу) {Ле*й) -Лооооь Цис.-Сер.-^Асгу-Лей. -Сер. -Тре. -Цис. -Вал.-Лей. ^Глн^^Лиэ^^Пей) ^ej
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15 16Тирокалъцытонины, полученные из разных источников, значительно различав
ются между собой по последовательности расположения аминокислот (отме¬
чены кружками).Свинья	Асп.-Асп.-Фен.-Гис.-Apr.-Фен.-Сер. -Глн.-Мет.-Гли.-Фер.-Гл#.-Прр. -£лу.-Тре,-Лро.-МНэ,	17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Й 30 31 329Человек	Асп.-^и^-Фен.-Гис.^Тре)-Фен.-(Йро)-(Глу)^е)-^ла)^^^)-РлА.^Ва^^^-^^-Про-МН217 18 19 20 21 22 23 24 25 262728 29 30 31 32Лосось17 10 19 20 21 22Щ}2]роДАрг^^ре)^Асп|	-Гли. ^Сер)^Г\пи)-Тре.-Про "NH223 24 25 26 27 28 29 30 31 32Схема синтеза тирокальцитонина лосося.Нонапептид с последовательностью расположения аминокислот 24—32 сое¬
диняют с гептапептидом 17—23, образующийся гексадекапептид 17—32 сое¬
диняют с гептапептидом 10—16 до получения трикозапептида 10—32, кото¬
рый конденсируют с нонапептидом 1—9 и получают дотриаконтапептид 1 —
32—тирокальцитонин, аналогичный по физико-химическим и биологическим
свойствам натуральному гормону.
104 Энтомология. Микробиология. МедицинаСтоградусный
«выстрел» жукаБолее ста лет назад Дж. Вествуд
обнаружил в Южной Африке жука
Brachinus orepitans L., размером око¬
ло 1 см, примечательного тем, что,
защищаясь от врагов, он производит
резкий выброс жгучей жидкости, со¬
провождающийся характерным трес¬
ком. За это свойство жук и получил
свое прозвище — «жук-бомбардир».
Сильное обжигающее действие жид¬
кости делает почти невозможным по¬
имку насекомого голыми руками.Недавно был детально исследован
«стреляющий механизм» «жука-бом-
бардира». Выяснилось, что защитный
аппарат его состоит из двух частей.
В одном «резервуаре» содержится
водный раствор, содержащий 10%
гидрохинона и 25% перекиси водо¬
рода. Через узкий соединительный
канал, замыкаемый специальным мус¬
кулом, раствор попадает в «реакци¬
онную камеру», в пристеночных клет¬
ках которой вырабатывается фермент
каталаза, разлагающий перекись во¬
дорода, и фермент пероксидаэа,
окисляющий гидрохинон. Конечные
продукты этих реакций с силой вы¬
рываются из камеры, поражая вра¬
гов. Закрывая и открывая мускульный
клапан, жук может произвести заЖук Brachinus orepitans L., способ¬
ный стрелять кипящей жидкостью
(с л е в а — натуральная величина).очень короткое время до 25 «выст¬
релов».Термодинамический расчет пока¬
зал, что при реакциях разложения
перекиси водорода и окисления гид¬
рохинона выделяется много тепла.
Зная концентрацию раствора, удалось
установить, что в «реакционной каме¬
ре» температура смеси повышается
до 100° С, причем четвертая часть
жидких продуктов испаряется. Таким
образом, жук выбрасывает струю го¬
рячего пара и кипящую жидкость.Прямые измерения подтвердили
эти расчеты: температура выстрели¬
ваемой жидкости, измеренная с по¬
мощью чувствительного термоэле¬
мента, оказалась близкой к 100° С.
«Жук-бомбардир»,	по-видимому,единственное живое существо, разви¬
вающее в своем теле столь высокую
температуру.«Science», v. 165, 1969, N9 3660, pp. 61^-63(США).Новое
антимикробное
веществоВ последние годы в ряде отраслей
пищевой промышленности ощущает¬
ся недостаток природных антими¬
кробных веществ, препятствующих
развитию дрожжей, молочнокислых
и уксуснокислых бактерий. Л. Р.
Щербановский и Г. И. Нилов (Никит¬
ский ботанический сад) обнаружили,
что водные и спиртовые экстракты из
цератостигмы — Ceratostigma plum-
baginoides Bunge, многолетнего тра¬
вянистого растения из семейства
свинчатковых, активны против дрож¬
жевой и бактериальной микрофло¬
ры. Цератостигма используется для
бордюрных посадок в Крыму, на
Кавказе и в ряде стран Европы, нооб	антибиотических свойствах этого
растения сообщений до сих пор не
было. Антимикробное вещество Ц-1,
выделенное в кристаллическом ви¬
де, идентифицировано как 2-метил-
5-окси-1,4-нафтохинон и имеет фор¬
мулу СцНвОэ. Оно задерживает раз¬
витие уксуснокислых и молочнокис¬
лых бактерий в концентрации соот¬ветственно 6—7 и 9—10 мкг/мл, а
винных дрожжей — 10—12 мкг/мл; в
более высоких концентрациях дейст¬
вует микробоцидно. Опыты показа¬
ли высокую эффективность вещества
Ц-1 как ингибитора дрожжевой и
бактериальной микрофлоры, что оп¬
ределяет его значительную практи¬
ческую ценность.«Растительные ресурсы», т, 5, 1969, вып. 4,
стр. 581—506.Оценка
индивидуальной
радиочувствительностиИсследования, проведенные на мы¬
шах (объекте, у которого хорошо
представлены основные биохимиче¬
ские процессы, свойственные чело¬
веку), позволили группе сотрудников
Института биофизики АН СССР —
Б. М. Граевской, И. А. Нечаеву иН.	Н. Золотаревой — разработать но¬
вый метод превентивной оцен¬
ки индивидуальной радиочувствитель¬
ности. Судя по предварительным
данным, точность этой оценки со¬
ставляет в среднем около 80%, хотя
для многих особей возможен гораз¬
до более надежный прогноз.(Доклады Академии наук СССР», т. 189, 1969,стр. 165—166.Сон-диагностикВ Румынии создана специализиро¬
ванная лаборатория для электропо-
лиграфических исследований сна и
познавания с его помощью заболе¬
ваний нервной системы. Больного по¬
мещают в совершенно изолирован¬
ную камеру на время от 3 до 24 час.,
и миниатюрные датчики собирают
данные о продолжительности и виде
сна (неглубокий, со сновидениями
и т. д.), биотоках мозга, мускульных
электротоках, движении глазных яб¬
лок. По полученным на электрополи-
графическом аппарате показате¬
лям ставится точный диагноз заболе¬
вания, например эпилепсия, и назна¬
чается соответствующее лечение.
Стало возможным также наблюдать
за сном новорожденных и выявлять у
них нарушения кровообращения и
дыхания.(«Румынские горизонты», 1969, № 12, стр. 1В,
География. Метеорология. Океанология 105Разрушение
Ниагарского водопадаЗа сравнительно короткий срок с
порога Ниагарского водопада про¬
изошли три крупных обвала и возник¬
ла угроза превращения его в каскад
мелких водопадов. Поскольку на го¬
довом стоке Ниагарского водопада
равном 180 м3/сек работает одна из
крупнейших в мире гидроэлектриче¬
ских установок, в 1965 г. были нача¬
ты исследовательские работы с целью
изучить изменения в его режиме и
разработать необходимые меры за¬
щиты водопада от разрушения.Вид на водопад с нижнего берега
после спуска воды.В ноябре 1966 г. уровень воды
американского водопада 1 был искус¬
ственно снижен для изучения его ло¬
жа. Установлено, что слагается оно
скальными, доломитовыми породами,
подстилаемыми более мягкими гли¬
нистыми сланцами. Отступление
скального гребня водопада происхо¬
дит с большой скоростью — в сред¬
нем 0,9 м/год.Механизм разрушения ложа и по¬
рога водопада характеризуется быст-'
рым выветриванием и разрушением
глинистых сланцев, вызывающим осе¬
дание и растрескивание доломитов.
Проникая по трещинам, вода лишь
ускоряет их разрушение. Чтобы1	Ниагарский водопад состоит из
двух водопадов: американского и
канадского.предотвратить угрозу дальнейшего
разрушения Ниагарского водопада,
намечено: усилить (цементировать)
доломиты; защитить от выветривания
глинистые сланцы; снять гидростати¬
ческое давление воды, просачиваю¬
щейся в трещины доломитовых по¬
род; удалить разрушенные породы.«Tisting world.., winter 1949—1970, № 23,
p. 10—11 (США).Окись углерода
в атмосфереСодержание незначительного ко¬
личества окиси углерода в атмосфере
Земли было впервые установлено в
1949 г. По мере развития промыш¬
ленной деятельности человека по¬
ступление этого газа росло; сейчас в
атмосферу выбрасывается около 210
млрд кг СО в год.Группа сотрудников научной лабо¬
ратории компании «Форд мотор»,
возглавляемая Б. Уэйнстоком, выпол¬
нив радиоуглеродное датирование
значительного количества образцов
воздуха, пришла к выводу, что низ¬
ший предел «продолжительности
жизни» СО составляет 0,1 года. Это
заключение до определенной степени
может смягчить существующие опа¬
сения, что накопление окиси углерода
в атмосфере при его нынешних тем¬
пах может представлять угрозу для
здоровья населения.'.Science News», v. 96, 1969, N9 18, p. 405(США),Искусственное
полярное сияниеИнтересный эксперимент по выяс¬
нению природы полярного сияния
провели американские ученые из
НАСА с помощью ракеты «Аэроби-
350». На высоте 230 км электронные
«пушки», установленные на ракете,
начали испускать импульсные потоки
электронов с параметрами 0,5 а и
10 кэв. Направление электронных по¬
токов, движущихся вниз, на Землю,
вдоль силовых линий, было выбрано
таким образом, чтобы они не пере¬секали силовых линий магнитного по¬
ля Земли.В ходе эксперимента на высоте по¬
рядка 100 км наблюдалось искус¬
ственное полярное сияние, обуслов¬
ленное взаимодействием электронно¬
го потока с верхними слоями атмо¬
сферы.Проведенный эксперимент подтвер¬
дил правильность предположений о
возможности искусственного получе¬
ния полярных сияний, что открывает
пути к более глубокому познанию
природы этого атмосферного явле¬
ния.„Science», V. 164, 1969, № 3087, р. 1512—1513(США).Дождевая вода
удобряет почвуГеологическое управление США
произвело исследование осадков
(дождя и снега), выпадающих над
сравнительно незагрязненными пло¬
щадями.Оказалось, что о-в Сант-Томас
(Виргинские острова) получает — в
осадках — натриевых солей, хлоридов
и бикарбонатов от 5,5 до 11 частей на
миллион. При среднегодовом коли¬
честве осадков в 125 см на квадрат¬
ный километр вносится около 6 т
натриевых солей, 10 т хлоридов и
15,2 т бикарбонатов. В восточной ча¬
сти штата Северная Каролина кон¬
центрация сульфатов в осадках со¬
ставляет около 2,7 частей, а в сель¬
скохозяйственных зонах севера шта¬
та Нью-Йорк 4,7 частей на миллион.
При 100 см осадков в год это дает
на квадратный километр около 2,7 и5,5	т, соответственно.«Earth Science Review», v. 5, 1969, № 3...p. A-156 (Нидерланды).Камера
для подводной съемкиВ лаборатории электрической и
электронной аппаратуры для рыбно¬
го лова (Гдынский морской институт)
сконструирована первая польская
камера для подводных съемок на
глубине 400 м. Теперь исследователи
смогут получить более подробные
данные о поведении рыб в зоне, где
ведется промысел рыб с помощью
электрифицированных сетей.«Польское обозрение», 1970, № 14, стр. 15.
106 Геология. Океанология«Индикатор»
мощности
газовых залежейСреди слабопроницаемых пород,
определяющих условия сохранения
нефтегазовых скоплений в земной
коре, чрезвычайно широко распрост¬
ранены глинистые покрышки. Однако
установлено, что при достижении оп¬
ределенного перепада давления и
глинистые породы становятся прони¬
цаемыми для углеводородов. Следо¬
вательно, каждый малопроницаемый
слой может задержать нефтяную или
газовую залежь только ограниченной
мощности. Отчетливая линейная за¬
висимость между толщиной глинистой
покрышки и высотой сдерживаемой
ею газовой залежи впервые была вы¬
явлена на месторождениях Газли, Ак-
джар и др. (Бухаро-Хивинская газо¬
нефтеносная область).Изучение 104 газовых залежей 13
месторождений Каракумов показало,
что более половины иэ них подтверж¬
дают установленную закономерность.
Так, для залежей газа месторожде¬
ний Каракумов глинистая покрышка
мощностью 10 м может экранировать
залежи высотой 10—15 м, мощностью
20 м — залежи высотой 17—22 м и
т. д.Таким образом, при учете всех про¬
чих геологических факторов, имея
сведения о мощностях глинистых по¬
крышек, можно определить пример¬
ные высоты вновь открываемых зале¬
жей и оценить содержащиеся в них
запасы газа.•«Доклады Академии наук», т. 191, 1970, N9 1,стр. 164—165.Золото
в магматических
породах
дна океанаЗа последние годы проведены ин¬
тересные исследования, связанные с
■изучением содержания золота в по¬
рода* океанического дна. Образцы
■пород были собраны эспедициями
Атлантического отделения Институтаокеанологии АН СССР на о-ве Ис¬
ландия (выходящая на поверхность
часть Срединно-Атлантического хреб¬
та), в Датском проливе и в наиболее
глубоководной части рифтовой зоны
Срединного хребта — во впадине Ро-
манш.В породах, поднятых со дня Датско¬
го пролива, и в базальтах Срединно-
Атлантического хребта золота со¬
держится больше, чем в континен¬
тальных базальтах. Полученные дан¬
ные подтверждают мнение, что ос¬
новные породы океанов богаче золо¬
том, по сравнению с аналогичными
породами континентов.Не исключено, что в опре¬
деленных условиях (высокий
окислительный потенциал, наличие
окислителей) золото способно пере¬
ходить в растворимое состояние, т. е.
выщелачиваться иэ пород и перехо¬
дить в морскую воду. Если это в дей¬
ствительности так, то основные и
ультраосновные породы дна океана
следует рассматривать в качестве од¬
ного из возможных источников золо¬
та в водах Мирового океана.«Доклады Академии наук СССР», т. 169, 1969,
№ 5, стр. 1107—1110.Теория образования
подводных холмовОкеанографическая экспедиция
Университета штата Вашингтон собра¬
ла в Тихом океане интересные мате¬
риалы, которые проливают свет на
механизм образования подводных
холмов.Подводные холмы, как это стало яс¬
но сравнительно недавно, представ¬
ляют собой характерную черту то¬
пографии дна всех океанов. До сих
пор высказывались предположения,
что они образовались путем интру¬
зии, т. е. вторжения лавы в слой мор¬
ских осадков, ранее отложившихся на
дне. Теперь поднятые экспедицией
колонки донного грунта с очевид¬
ностью показали, что абиссальные
(глубоководные) холмы возникли
благодаря экструзии — излиянию ла¬
вы непосредственно на морское дно;
и лишь впоследствии слои лавы были
прикрыты морскими осадками.««Science News», v. 96, 1969, № 2, p. 32(США).Скорость «растекания»
морского днаГруппа сотрудников Вудсхолского
океанографического института (Вуд-
схол, штат Массачусетс, США) под¬
вергла всестороннему анализу мате¬
риалы экспедиции на судне «Атлан-
тик II», в ходе которой был открыт
неизвестный ранее разлом земной
коры в районе Срединно-Атлантиче-
ского подводного горного хребта,
вблизи 43° с. ш.Результаты анализа зоны разлома,
характеризующейся резким измене¬
нием топографических черт местно¬
сти и нарушением магнитной симмет¬
рии подводных образцов грунта, ука¬
зывают на значительные вариации,
которые претерпевает со временем
скорость расширения, или «растека¬
ния», морского дна, по крайней мере
в пункте наблюдений.Данные свидетельствуют о том, что
морское дно в этой части хребта по¬
следние 4 млн лет расширяется со
скоростью около 0,75 см в год, а в
период между 4 и 11 млн лет назад
эта скорость достигала 1,65 см в год.«Journal of Geophysical Research», v. 74, 1969,
№ 12, p. 3069—3082 (США),Изучение
континентального
шельфаНаучно-исследовательские институ¬
ты Государственного комитета гео¬
логии Румынии приступили к ком¬
плексному изучению континентально¬
го шельфа Черного моря в районе
дельты Дуная, мыса Мидии и Конс¬
танцы. Основная цель исследований—
выявление полезных ископаемых в
твердых осадках на морском дне.В Институте прикладной геофизики
при Государственном комитете гео¬
логии Румынии созданы приборы
(радиометрические сцинтилляционные
детекторы, детекторы с трубкой Гей¬
гера — Мюллера и др.). которые
пройдут испытания при изучении бо¬
гатств континентального шельфа.«Румынские горизонты», 1970, № 3, стр. 35.
Памяти
Льва Александровича
ЗЕНКЕВИЧА20	июня 1970 г. скончался член ред¬
коллегии журнала «Природа», круп¬
нейший океанолог нашей страны,
академик Леа Александрович Зенке-
еич.Л, А Зенкевич известен своими
выдающимися работами, которые ох¬
ватывают широкий круг вопросов си¬
стематики и экологии годных орга¬
низмов, биоценологии и продуктив¬
ности морской фауны и флоры, био¬
географии и географии океана, ис¬
пользования биологических и мине¬
ральных ресурсов океана и морей.
Л. А. Зенкевич возглавлял крупней¬
шие экспедиции по исследованию на¬
ших северных, южных, дальневосточ¬
ных морей и Тихого океана. Лишь два
года назад, в возрасте 79 лет, оъ ру¬
ководил экспедицией по изучению
юго-восточной части Тихого океана.С 1930 г. и до конца своей жизни
Л. А. Зенкевич бессменно заведовал
кафедрой зоологии беспозвоночных
Московского университета. Морские
исследования издавна стали тради¬
ционными на этой кафедре. Продол¬
жая традиции своих предшественни¬
ков А. П. Богданова, Г. А. Кожевни¬
кова и И. И, Месяцева, Л. А. Зенке¬
вич широко развернул эти исследо¬
вания, базой для которых стала соз¬
данная по его инициативе Беломор¬
ская биологическая станция. Возглав¬
ляемая Л. А. Зенкевичем кафедра
стала основным местом подготовки
кадров морских биологов в нашей
стране; среди его воспитанников мно¬
го известных ученых, десятки докто¬
ров и кандидатов наук. Созданное
Львом Александровичем и развивае¬
мое его многочисленными учениками
направление морской биологии по¬
лучило заслуженное название «Шко¬
лы Зенкевича».Еще в 20-х годах Л. А. Зенкевичем
были начаты работы по изучению ко¬
личественного распределения жизни
на дне наших северных морей, вы¬росшие впоследствии в исследования
глобального масштаба, охватившие
весь Мировой океан. В 30-х годах
Л. А. Зенкевич разрабатывает тео¬
рию акклиматизации в применении к
морской фауне. Осущестленная по
его инициативе и под его руководст¬
вом акклиматизация в Каспийском
море нескольких видов азовских бес¬
позвоночных привела к резкому улуч¬
шению кормовой базы каспийских
осетровых и других рыб, для которых
новые эселенцы стали обычной пи¬
щей.В 1949 г. Л. А. Зенкевич, плавая на
«Витязе», открыл существование в
Курило-Камчатском желобе ультра-
абиссальной фуаны, о которой рань¬
ше никто не подозревал, и продол¬
жал изучение ее во многих других
глубоководных желобах.Л. А. Зенкевич относится к числу
выдающихся организаторов совет¬
ской науки. Он принимал деятельное
участие в создании в 1921 г. первого
советского океанографического уч¬
реждения — Плавучего морского на¬
учного института («Павморнина»), сы¬
гравшего исключительную роль вразвитии советских исследований мо¬
рей, а через 25 лет — в организации
Института океанологии АН СССР. Он
был создателем и председателем
Океанографической комиссии АН
СССР, главным редактором журнала
«Океанология». Участвовал в созда¬
нии Всесоюзного гидробиологическо¬
го общества и был его президентом.
Был деятельным участником и вице-
президентом Московского общества
испытателей природы, редактировал
биологический отдел «Бюллетеня
МОИП», работал заместителем ака-
демика-секретаря Отделения океано¬
логии, физики атмосферы и геогра¬
фии АН СССР.В течение 17 лет Л. А. Зенкевич
был деятельным членом редколлегии
нашего журнала, которому он отда¬
вал много сил своей души.Научные достижения академика
Л. А. Зенкевича высоко оценены Со¬
ветским правительством и общест¬
венностью. Ему присуждены Государ¬
ственная премия за океанологические
работы в 1951 г. и Ленинская премия
за книгу «Биология морей СССР» в1966	г. Он был награжден двумя ор¬
денами Ленина и орденом Трудового
Красного Знамени.Трудно охарактеризовать всю ог¬
ромную творческую, исследователь¬
скую, педагогическую и обществен¬
ную деятельность Л. А. Зенкевича.
Морские биологи назвали именем
Зенкевича многие виды и роды жи¬
вотных, а океанографы присвоили
имя ученого обширной возвышенно¬
сти, отделяющей Курило-Камчатский
желоб от абиссали Тихого океана.Трудно представить себе, что сре¬
ди нас нет теперь этого необыкно¬
венного, обаятельного и талантливо¬
го человека, ученого широчайшей
эРУДиЦии, высокопринципиального и
в то же время доброго и чуткого,
никогда никому не отказавшего в
нужном совете и деятельной помощи.
108КнигиСовременное состояние
нейтринной физики«НЕЙТРИНО». Сб. статей. Перев. с англ., М., «Наука», 1970, 360 стр., ц. 1 р. 29 к.Шесть лет прошло со времени вы¬
хода в свет книги акад. М. А. Марко¬
ва «Нейтрино», и вот недавно изда¬
тельством «Наука» опубликована но¬
вая книга с тем же названием, пред¬
ставляющая собой сборник пере¬
водов на русский язык статей
выдающихся зарубежных специали¬
стов. И хотя всем, кто занимается
физикой элементарных частиц и, бо¬
лее узко, изучением процессов сла¬
бых взаимодействий, эти статьи зна¬
комы в оригинале, книга быстро ис¬
чезла с прилавков, так же как в свое
время книга Маркова. И свидетельст¬
вует это о неизменном интересе на¬
шей научной общественности ко все¬
му, что связано с нейтринной физи¬
кой, ко всем ее достижениям, тео¬
ретическим и экспериментальным.
Интерес этот в свою очередь объяс¬
няется, по нашему мнению, не остав¬
ляющей всех нас уверенностью в
фундаментальном характере иссле¬
дований в области физики слабых
взаимодействий элементарных частиц
и особенно в области нейтринной
физики.В сборник вошли статьи, опублико¬
ванные в 1963—1966 гг. Они написа¬
ны различными авторами и различа¬
ются как по своему объему, стилю
и т. п., так и по тем вопросам и ис¬
следованиям, которые в них освеща¬
ются. Открывается сборник большой
статьей Дж. Фейнберга и Л. Ледер-
мана «Мюон и мюонное нейтрино».
Затем следует обзорный доклад
Г. Бернардини на XII Международной
конференции по физике высоких
энергий в Дубне (1964 г.). Далее по¬
мещена большая статья М. Рудерма-
на «Нейтрино и астрофизика». В за¬ключение приводятся материалы
симпозиума по различным пробле¬
мам физики нейтрино, проведенного
в конце 1966 г. в Лондоне по ини¬
циативе известных английских физи¬
ков Пауэлла и Рочестера. В этих раз¬
личающихся по своему характеру
статьях нашло отражение все разно¬
образие исследований, ведущихся в
области нейтринной физики в настоя¬
щее время.Нейтринная физика, в особенности
экспериментальная, совсем молода.
Хотя существование новой частицы
(«нейтрино», как назвал ее впослед¬
ствии Э. Ферми), обладающей чу¬
довищной проникающей способ¬
ностью, было теоретически предска¬
зано В. Паули еще в начале 30-х
годов, впервые обнаружить ее не¬
посредственно на опыте удалось
лишь около пятнадцати лет назад.
Сделали это Ф. Рейнс — один из ав¬
торов настоящего сборника — и
Коуэн в США. С тех пор нейтринная
физика прошла замечательный путь.Несмотря на исключительную
трудность регистрации «неуловимой»
частицы, к настоящему времени вы¬
полнен целый ряд изумительных эк¬
спериментальных исследований про¬
цессов взаимодействия нейтрино с
веществом. Опыты ставились самыми
различными способами и в самых
различных условиях. Детектировался
поток антинейтрино из мощного
ядерного реактора, проводились
эксперименты с пучками нейтрино на
крупнейших протонных ускорителях
и с космическими нейтрино в шах¬
тах, на глубине 3 км под землей,
были попытки зарегистрировать по¬
ток нейтрино от Солнца. Изучалисьпроцессы взаимодействия нейтрино
с веществом при низких и высоких
энергиях. И все-таки это лишь пер¬
вые шаги экспериментальной нейт¬
ринной физики. Тем не менее ре¬
зультаты всех этих опытов легли су¬
щественной составной частью в фун¬
дамент современных представлений
о свойствах нейтрино и о процессах
слабых взаимодействий элементарных
частиц. В опытах Рейнса и Коуэна на
ядерном реакторе впервые наблюда¬
лись взаимодействия свободных ан¬
тинейтрино с протонами, и было по¬
казано, что вероятность этого про¬
цесса совпадает с предсказанием
теории. Далее, из опытов Ф. Дэвиса
стало ясно, что испускаемые в про¬
цессах (3-распада ядер нейтрино и
антинейтрино не совпадают друг с
другом, хотя и не имеют электриче¬
ского заряда. Затем последовало от¬
крытие несохранения четности в сла¬
бых взаимодействиях. Оказалось, что
у нейтрино спин всегда направлен в
сторону, противоположную импульсу
частицы, а у антинейтрино — всегда
совпадает с направлением движения
частицы. Все эти результаты были
получены еще в прошлом десятиле¬
тии.Вошедшие в сборник статьи осве¬
щают успехи, достигнутые уже на но¬
вом этапе развития физики слабых
взаимодействий и нейтринной физи¬
ки. В последние годы здесь произош¬
ли знаменательные события. Начиная
примерно с 1961 г., на ускорителях
в Брукхейвене и в ЦЕРНе, бывших са¬
мыми большими протонными уско¬
рителями в мире до запуска синхро¬
трона в Серпухове, проводилась се¬
рия экспериментов с пучком мюон-
Книги 109ных нейтрино. В этих опытах уже на
начальной стадии исследований было
сделано важное открытие, что в при¬
роде существуют два разных типа
нейтрино: мюонные нейтрино (рож¬
дающиеся в паре с мюоном, напри¬
мер, в реакции я-^fi + v^) и элект¬
ронные нейтрино (рождающиеся в
паре с электроном, скажем, в реак¬
ции п—»-p + e + ve). Одним из авторов
этого открытия является Ледерман,
статья которого включена в сборник.
Это открытие возродило, в частно¬
сти, надежды на объяснение «зага¬
дочной» большой разницы масс мюо¬
на и электрона существованием ка¬
кого-то нового взаимодействия, в
котором участвуют мюон и мюонное
нейтрино, но не участвуют электрон
и электронное нейтрино. После этого
-еще более усилился интерес к рав¬
носторонним исследованиям и сопо¬
ставлениям свойств мюонов и элект¬
ронов, а также мюонных и электрон¬
ных нейтрино.Результаты многочисленных иссле¬
дований в этой области изложены в
прекрасной статье Дж. Фейнберга и
J1. Ледермана. В статье обсуждаются
статические свойства мюона, его
электромагнитные свойства, «сла¬
бые свойства» мюона и мюонного
нейтрино, возможные аномальные
взаимодействия мюонов и мюонных
.нейтрино, вопросы физики |Х-мезо-
атомов и [i-мезомолекул. Нельзя не
согласиться с мнением об этой статье
акад. Б. М. Понтекорво, выраженном
в предисловии к сборнику: «Выбор
материала и способы изложения,
безупречны. Мне кажется, что не бу¬
дет преувеличением утверждать, что
эта статья — самое лучшее изложе¬
ние рассматриваемого вопроса в су¬
ществующей мировой литературе».
Уместно, может быть, напомнить
только еще раз, что эта статья опуб¬
ликована авторами в 1963 г., т. е. по
нынешним временам уже довольно
давно, так что в ней, естественно, не
нашли отражения результаты иссле¬
дований последних лет. К сожалению,
и прекрасный обзорный доклад изве¬
стного итальянского физика Г. Бер-
нардини, включенный в сборник с
целью отразить результаты выпол¬
ненных в 1963—1964 гг. в ЦЕРНе нейт-
,-ринных экспериментов, также не яв¬ляется последним словом в этой об¬
ласти. Он был сделан в 1964 г., а
после этого в 1967 г. была проведена
новая серия экспериментов. Таким
образом, возникает необходимость
снабжать сборник примечаниями и
ссылками на новейшие результаты,
что всегда трудно сделать в доста¬
точной степени.Совершенно другому кругу вопро¬
сов посвящена большая статья М. Ру-
дермана «Нейтрино и астрофизика».
Содержащая большое количество
материала, хорошо написанная статьяо	современном состоянии нейтринной
астрофизики, несомненно, представ¬
ляет значительный интерес для со¬
ветского читателя. Многочисленные
теоретические работы, выполненные
в этой области за последние годы,
заметно обогатили и расширили на¬
ши представления о роли процессов
излучения нейтрино в эволюции раз¬
личных астрономических объектов.
Изучение процессов излучения нейт¬
рино звездами представляет двоякий
интерес. Дело в том, что при расчете
моделей тяжелых звезд исходят иэ
предположения о существовании, по¬
мимо хорошо известных процессов
слабых взаимодействий, и таких про¬
цессов, которые пока еще не наблю¬
дались экспериментально, в лабора¬
тории, но предсказываются теорией.
Речь идет о реакциях, имеющих ме¬
сто в недрах звезд, если существует
прямая связь фермиевского типа
(ve) (ve). Тогда изучение эволюции
звезд может дать в принципе сведе¬
ния о том, существует или нет такое
взаимодействие. Однако нужно согла¬
ситься с мнением акад. Понтекорво,
что «здесь не следует проявлять из¬
лишнего оптимизма». Другое дело,
когда речь идет об излучении нейт¬
рино в обычных процессах р-распада
в недрах звезд. В статье Рудермана
детально обсуждаются вопросы, ка¬
кие сведения о свойствах звезд мо¬
гут дать измерения на опыте интен¬
сивности потоков нейтрино, излучае¬
мых звездами. Что касается потоков
нейтрино от Солнца, то этот вопрос
сейчас как нельзя более актуален,
так как Дэвис в США уже более трех
лет назад приступил к регистрации
потока солнечных нейтрино с по¬
мощью громадной эксперименталь¬
ной установки. Рудерман в своейстатье, опубликованной в 1965 г., пи¬
шет об этом эксперименте еще како	проекте будущего. В статье Рейн¬
са, помещенной в сборнике, установ¬
ка Дэвиса подробно описывается на¬
ряду с изложением других пунктов
программы будущих исследований в
области нейтринной астрономии
Солнца. А мы в настоящее время
уже знаем, что эта установка запу¬
щена, функционирует и уже получе¬
ны первые результаты, кстати ска¬
зать, неожиданные и пока не объяс¬
ненные. К сожалению, в сборник не
вошли результаты последних иссле¬
дований в этом направлении. Ряд
других новостей иэ области нейтрин¬
ной астрофизики, полученных в по¬
следние годы, также не мог войти в
эту статью Рудермана.Еще одним направлением развития
нейтринной физики и ее новым до¬
стижением является детектирование
глубоко под землей потока нейтри¬
но высоких энергий. Эти нейтрино
имеют «атмосферное» происхожде¬
ние, так как образуются при соуда¬
рении протонов космических лучей
с ядрами атомов воздуха. В течение
нескольких лет мы ждали результа¬
тов этих экспериментов, и вот выпол¬
нены первые серии измерений. Эти
опыты нашли отражение в вошедших
в сборник статьях Ф. Рейнса и М. Ме-
нона, описавших постановку и ре¬
зультаты экспериментов в шахтах
Южной Африки и Индии. Данные,
полученные двумя коллективами к
настоящему времени, позволяют уже
теперь, до завершения опытов, со¬
ставить представление о характере
взаимодействий нейтрино с вещест¬
вом при энергиях нейтрино, не до¬
стигнутых еще на ускорителях. Одно¬
временно эти эксперименты имеют
некоторое значение и для астрофи¬
зики.Определенный интерес для читате¬
лей представляют и включенные в
сборник доклады М. Велтмана,А.	Рамма и Г. Нови, содержащие не¬
которые теоретические аспекты взаи¬
модействий нейтрино высоких энер¬
гий и вопросы техники будущих эк¬
спериментов.Хорошо переведенный и отредак¬
тированный Г. Л. Варденгой и Э. О.
Оконовым, сборник нашел своегс
читателя. Жаль только, что в книгу, из¬
110 Книгиданную в 1970 г., вошли только рабо¬
ты, опубликованные в 1963—1967 гг.
Бесспорно, эти статьи как наиболее
выдающиеся в свое время заслу¬
живают перевода и издания на рус¬
ском языке, и мы должны быть бла¬
годарны составителям и переводчи¬
кам сборника за проделанный имитруд. Но было бы еще лучше, если
бы это произошло два-три года на¬
зад. Задержка неизбежно привела
к определенному устареванию части
публикуемых результатов. Во всех
прочих отношениях перед нами, не¬
сомненно, превосходная книга. С тем
большим нетерпением будет ожидатьсоветский читатель новых книг по
нейтринной физике, которые отра¬
зят ее последние успехи.В.	А. Кузьмин-
Кандидат физико-математическихнаукФизический институт им. П. Н. Лебедев»
АН СССР (Москва)/\ Исчезающий мирС.	В. Мараков. В ДЖУНГЛЯХ ПРИБАЛХАШЬЯ, М., «Наука», 1969, 128 стр.гI	ц. 26 к.В своей новой книге охотовед и
зоолог С. В. Мараков знакомит ши¬
рокие круги специалистов и любите¬
лей природы с прошлым и настоя¬
щим обширной приозерной страны,
именуемой Прибалхашьем, с исто¬
рией освоения этого удивительного
края, с методами хозяйственного ис¬
пользования его богатейших природ¬
ных ресурсов и с современным со¬
стоянием его растительности и жи¬
вотного мира. Книга С. В. Марако-
ва — это взволнованный рассказ о
судьбе тугайного ландшафта, кото¬
рый всегда поражал наблюдателей
своей дикой, необузданной красотой,
своеобразным и богатым раститель¬
ным и животным миром. Это — рас¬
сказ о ландшафте, который уже в на¬
ше время стал встречаться редко и
который через несколько лет, види¬
мо, станет достоянием истории в
результате постыдно безрассудного
отношения человека к природе.Автору удалось показать всю са¬
мобытность животного мира Прибал¬
хашья, проследить важнейшие эколо¬
гические связи как отдельных видов,
так и целых фаунистических группи¬
ровок. Крайне интересны приведен¬
ные автором личные наблюдения
этологического характера и описания
адаптивных изменений поведения жи¬
вотных в связи со специфическими
условиями обитания и деятельностью
человека.Как охотовед С. В. Мараков дал
анализ охотничьего хозяйства в этомрайоне, в основном ондатрового
промысла, и отметил недостаточный
контроль за соблюдением правил
охоты на другие виды охотничьих
животных (копытных, водоплаваю¬
щих, фазана и др.). Есть в книге и
главы, посвященные состоянию рыб¬
ных запасов. На ярких примерах ав¬
тор показал изменения численности
и видового состава ихтиофауны, ко¬
торые произошли в Балхаше после
вселения целого ряда новых для озе¬
ра видов (сома, сазана, судака и др.)
и под воздействием законодательно
не вполне упорядоченного и все
еще плохо организованного рыбного
промысла.И, наконец, главное: книга С. В.
Маракова — это страстный призыв к
охране природы вообще и природы
Прибалхашья, в частности. Этот при¬
зыв вытекает из самого содержания
книги, зьучит едва ли не на каждой
ее странице. Он слышен и в печаль¬
ной истории истребления тигра, ку¬
лана и фламинго, и в рассказах о
продолжающемся бессмысленном
истреблении никем не охраняемых
кабанов, косуль, лебедей, пелика¬
нов, белых цапель, чомг и других
обитателей джунглей Прибалхашья.Автор призывает к охране тугайной
растительности как части той при¬
родной среды, в которой человек
живет и без которой он не сможет
существовать. И это обращение ав¬
тора к разуму особенно впечатляет
на фоне описаний современных спо¬собов освоения природных ресурсов"
края, способов, ставших неписанно-
узаконенной хозяйственной практи¬
кой. Это относится и к весеннему
выжиганию огромных площадей ту¬
гаев (вместе с их обитателями) рад»»
получения клочка новых пастбищ; *
к углублению проток или их пере¬
крытию, что приводит к осушеник>
целых систем водоемов, населенных
ондатрой и рыбой, только ради то¬
го, чтобы раз или два проехать н»
катере или перегнать через протоку
отару овец. Это относится и к не¬
умеренному выпасу скота в тугаях,,
в результате чего вместо зелени па¬
стбищ остается унылая пустыня, вы¬
битая десятками тысяч копыт. И, на¬
конец, это относится к строительству
однобоко и необоснованно спроек¬
тированной Капчагайской энергоси¬
стемы, которая угрожает самому су¬
ществованию всей этой удивительной
озерной страны.Книга С. В. Маракова — это нужная
и полезная работа, направленная на>
воспитание любви к родной приро¬
де, чувства ответственности перед
нею и гражданского мужества, не¬
обходимого для ее защиты.Судьба джунглей Прибалхашья за¬
ставила нас снова обратиться к во¬
просу об охране тугаев как ланд¬
шафта. Как известно, тростниково¬
кустарниковые и турангово-лоховые-
тугаи — это своеобразный ландшафт,
который встречается в нашей стране
на ограниченных площадях, в ос¬
Книги 111новном по берегам пресных водое¬
мов в пустынной и полупустынной
зонах. Подобное расположение само
по себе определяет и природные ус¬
ловия тугайного ландшафта — систе¬
мы, которая поддерживает в равно¬
весии гидрологический режим во¬
доемов. «Вода здесь особенно цен¬
на,— пишет С. В. Мараков,— стрит на
короткое время выйти из строя ка¬
кому-нибудь протоку, как питаемая
им система водоемов превращается
в пустыню» (стр. 10). Есть еще одно
не менее важное условие существо¬
вания тугайной растительности: выру¬
бая, выжигая и вытравливая скотом
тугаи, человек расчленяет их целост¬
ные массивы на отдельные мелкие
по площади участки, которые не
обеспечивают нормального восста¬
новления коренной растительности
этих биогеоценозов и их экологиче¬
скую устойчивость. Под натиском
современной техники тугаи гибнут, и
их место, в конце концов, занимает
пустыня.Подобный процесс уничтожения
тугайных биогеоценозов мы наблю¬
даем сейчас практически по всей тер¬ритории Средней Азии и Казахстана,
не говоря уже о тугаях Закавказья.
На грани полной потери тугаев как
ландшафта сейчас оказалась, в част¬
ности, Туркмения: лучшие тугайные
леса в районе г. Дарган-Аты скоро
будут затоплены водами Туя-Муюн-
ского водохранилища, а сохранив¬
шийся Наразимский тугай до сих пор
еще не заповедан и используется под
выпас скота с характерными для это¬
го вида хозяйствования пожарами и
скотобоем. Площадь заповедников
Арал-Пайгамбар и Тигровой балки
слишком мала, чтобы всерьез гово¬
рить о сохранении этого уникально¬
го ландшафта. Теперь настала оче¬
редь тугаев озера Балхаш и дельты
реки Или...Дискуссия на страницах «Литера¬
турной газеты» в которой приняли
участие ведущие ученые Академии
наук Казахстана и компетентные спе¬
циалисты по гидротехнике, геологи,
градостроители и климатологи на¬
шей страны, убедительно доказала,1	«Литературная газета» от 19/Х
1969 г., 17/XII 1969 г., 11/11 1970 г.что строительство Капчагайской ГЭС
представляет прямую и серьезную
угрозу природным ресурсам и на¬
родному хозяйству Прибалхашья.
Надо добавить: угрозу, которой мог¬
ло и не быть! И с точки зрения ре¬
зультатов этой дискуссии книга С. В.
Маракова может быть расценена как
первое и аргументированное преду¬
преждение грядущей опасности. Вы¬
раженная в книге надежда автора,
что разум и трезвый расчет хозяй¬
ственной целесообразности такого
строительства все-таки победят узко¬
ведомственный «патриотизм» и пого¬
ню за показателями, не оправдалась,
о чем говорят известные всем факты.Между тем речь идет не о десят¬
ках гектаров, а о площади, прибли¬
жающейся к 1 млн га, о площади,
которая используется народным
хозяйством. И право же страшно по¬
думать, что этот богатый и интерес¬
ный край может исчезнуть с лица
Земли.В. Л. Р а ш е к,
Ю. Ф. МамаевЦентральная лаборатория охраны природы
Министерства сельского хозяйства СССРУченый беседует о наукеЛ. И. Седов. НАУКА, КОСМОНАВТИКА И ОБЩЕСТВО. М., «Знание», 1968,
46 стр., ц. 9 к.Небольшая книжка содержит четы¬
ре беседы — иначе их не назо¬
вешь,— в которых крупный ученый
непринужденно рассказывает о том,
что его волнует. Не сковывая себя
рамками жесткого плана, он затраги¬
вает широкий круг вопросов, касаю¬
щихся: космических исследований;
современного подхода к основам ме¬
ханики; роли науки в развитии обще¬
ства и, наконец, жизни и деятельности
одного из замечательных ученых и
инженеров нашей страны, крупнейше¬го механика Леонида Самуиловича
Лейбензона.В небольшой объем автор сумел
вместить много важных и интересных
идей, приятно также отметить све¬
жесть и своеобразие точек зрения.
Так, говоря «о понимании механики»,
Л. И. Седов утверждает реальность
сил инерции и плодотворность этого
нелюбимого многими авторитетами
понятия. Он блестяще показывает, как
внедрение в изложение основ меха¬
ники инерционных сил позволяет ссамого начала сделать естественными
и привычными идеи общей теории от¬
носительности. Космические полеты,
по мысли автора, наглядно проде¬
монстрировали реальность сил инер¬
ции проявляющихся в невесомости.
Дальнейшее развитие этого подхода
приводит к своеобразной трактовке
закона равенства действия и противо¬
действия, связывающей его с концеп¬
цией физического поля.В общем, в этой краткой популяр¬
ной заметке, почти без формул, дана
112 Книгипо существу целая программа модер.
низации основ механики, сближаю¬
щая их с представлениями новейшей
физики. Самая древняя из физиче¬
ских наук предстает пред нами в омо¬
ложенном обличье; если нередко
механику излагают как главу при¬
кладной математики, то здесь стано¬
вится ясным, насколько она по суще¬
ству своему физична.Говоря о науке и обществе, Л. И
Седов вступает в спор со скептика¬
ми, сомневающимися в целесообраз¬
ности широких программ космиче¬
ских исследований. С его аргумента¬
цией хорошо познакомиться каждо¬
му, интересующемуся этим важным
вопросом. Отметим, как автор отте¬
няет морально-этическую сторонувопроса: «Создаются новые понятия
о великом и значительном, оттесняю¬
щем на задний план конфликты,
обусловленные эгоистическими, низ¬
менными интересами, которые еще
и сейчас приносят немало вреда в
жизни людей».С высказываниями Л. И. Седова по
научным и общественным вопросам,
быть может, не все и не во всем со¬
гласятся. Но они во всяком случае
будят мысль и зовут к спору. Бес¬
спорна последняя заметка — дань па¬
мяти Л. С. Лейбензона, крупнейшего
нашего механика, о котором обидно
мало до сих пор было написано.Хочется обратить внимание на язык,
которым написана эта книжка—та¬
кой же свежий и своеобычный, как имысли автора. Здесь нет штампов,
этих сорняков, столь — увы—обиль¬
но уснащающих многие и многие пи¬
сания о науке. Язык и форма выра¬
жения мыслей близки к дружескому
разговору. Приведем еще одну цита¬
ту: «К сожалению, многие с большой
готовностью согласны терпеть суще¬
ственные неудобства и убытки, тор¬
мозящие общий прогресс, если они
убеждены, что их недруги в резуль¬
тате этого тоже терпят такие же или,
может быть, несколько большие не¬
удобства и убытки».Хотелось бы, чтобы видные ученые
с большим творческим и жизненным
опытом почаще вот так запросто об¬
щались с читателем, беседовали с
ним на самые разные темы.	ПрофессорД. А. Франк-Каменецкий|МосквеВоспитывать друга природыВ.	Н. Скалой. БЕСЕДЫ О ПРИРОДЕ. Иэд-во «Лесная промышленность», 1969,
128 стр., ц. 13 к.Издательство «Лесная промышлен¬
ность» выпустило массовым тиражом
брошюру карманного формата «Бе¬
седы о природе». В этой книжке —
и глубокая тревога автора за состоя¬
ние природы на всей громадной
территории нашей страны, и страст¬
ный призыв к ее охране.Одна из острых проблем совре¬
менности, охрана природы рассмат¬
ривается автором с разных точек
зрения: как проблема педагогиче¬
ская, народнохозяйственная, эстети¬
ческая, культурно-историческая и,
наконец, политическая.В книге приведены многочислен¬
ные и, увы, убедительные примеры
неумелого, неразумного отношения
к природе, к ее подчас невосполни¬
мым ресурсам, факты бесхозяйствен¬
ности, нелепого и бесконтрольного
уничтожения животных, варварского
браконьерства, ошибки в акклимати¬зации животных и множество других
просчетов в «преобразовании приро¬
ды».Однако автор не только бичует су¬
ществующие недостатки в охране
природы, он предлагает конкретные
пути их устранения. Свои заключе¬
ния В. Н. Скалон делает на основе
многолетних исследований, прове¬
денных им в районах Восточной Си¬
бири и Казахстана. «Хозяйствовать,
а не промышлять», «охотиться, но не
истреблять»,— призывает автор. Са¬
мый рациональный путь — сочетание
охраны природы с ее разумным ис¬
пользованием, ибо «охрана приро¬
ды без надлежащего использования
ее производительных возможностей
бессмысленна и часто вредна, а ис¬
пользование без охраны ведет к пол¬
ному оскудению» (стр. 15). В совет¬
ских законах об охране природы это
положение учтено. Однако ио мне¬нию автора нужны не только зако¬
ны, но и продуманная, действенная
система контроля за их выполнением,
необходимо единое ведомство охра¬
ны природы. Самым же главным ав¬
тор считает воспитание в каждом че¬
ловеке друга природы — начиная с
детства, от сказок о бабочках и пти¬
цах до вузовского курса «Охрана
природы».«Беседы о природе» — полезная и
очень нужная книжка. Она, безуслов¬
но, найдет своих читателей. Естест¬
венно, среди них прежде всего ока¬
жутся истинные любители природы.
Но чрезвычайно важно, чтобы с по¬
добными брошюрами знакомился
самый широкий круг людей.Г. В. КороткевичМосква
Новые книгиКниги 113Дж. А. Уилер. ПРЕДВИДЕНИЕ ЭЙН¬
ШТЕЙНА. Перев. с нем., М., «Мир»,
112 стр., ц. 39 к.А. Эйнштейн не считал общую тео¬
рию относительности завершенной,
поскольку ему не удалось найти та¬
кой способ, с помощью которого
можно было бы на языке геометрии
описывать не только гравитацион¬
ные, но и другие поля. Небольшая
книжка выдающегося американского
физика Дж. А. Уилера посвящена
ответу н-% вопрос, «в каком состоя¬
нии находится сегодня идея Эйн¬
штейна о чисто геометрическом опи¬
сании природы» (стр. 15). Внимание
физиков, астрономов и математиков
привлечет изложение работ самого
автора, направленных на развитие
этой идеи.С.	И. Селешников. ИСТОРИЯ КАЛЕН¬
ДАРЯ И "ХРОНОЛОГИИ. М., «Наука»,1970,	223 стр., ц. 89 к.Рекомендуя свою книгу как крат¬
кий справочник по вопросам лето¬
счисления и календаря, автор на
самом деле дает читателю больше,
чем обещает. Лаконично, но без су¬
хости, характерной для справочных
изданий, С. И. Селешников показыва¬
ет историю запутанной календарной
проблемы как часть истории древних
культур и религий, истории науки и
социальных преобразований общества.В книге рассказывается о календа¬
рях Древнего Египта и Вавилона, о
календаре и хронологии племени
майя, о календарных реформах, свя¬
занных с именами Юлия Цезаря,
Омара Хайяма, Петра I, о реформе
Французской революции XVIII в., о
календарных реформах в СССР. По¬
добные сведения, а также изложение
математических теорий календарей
подготовляют читателя к тому, чтобы«со знанием дела» оценить приве¬
денные в одной из последних глав
проекты Всемирного календаря.Т. В. Карсаевская. СОЦИАЛЬНАЯ И
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОБУСЛОВЛЕН¬
НОСТЬ ИЗМЕНЕНИЙ В ФИЗИЧЕСКОМ
РАЗВИТИИ ЧЕЛОВЕКА. Л., «Медици¬
на», 1970, 268 стр., ц. 1 р. 92 к.Широко распространено мнение,
будто биологическая эволюция вида
Homo sapiens прекратилась. Вместе с
тем за последние 100—150 лет про¬
изошли существенные изменения в
органическом развитии человека:
увеличение роста людей (по некото¬
рым данным, на 6—9 см), ускорение
темпов физического развития, значи¬
тельно более раннее половое созре¬
вание и другие изменения, входящие
в понятие «акцелерации».Некоторые ученые видят возмож¬
ную причину акцелерации в генети¬
ческом эффекте, сходном с явле¬
нием гетерозиса и возникающем
вследствие учащения браков между
людьми из отдаленных друг от дру¬
га населенных пунктов. Многие зару¬
бежные специалисты рассматривают
акцелерацию как патологический
процесс, возникающий в результате
«травмы городом». В целом же про¬
блема далека от разрешения.Книга дает обзор большого числа
отечественных и зарубежных трудов
и анализирует возможные аспекты
изучения сдвигов в органическом
развитии человека, которые про¬
изошли под влиянием существенной
перестройки социальных и природ¬
ных условий.Б. А. Старостин. ФИЛОГЕНЕТИКА
РАСТЕНИЙ И ЕЕ РАЗВИТИЕ. СИСТЕ¬
МЫ ПОКРЫТОСЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ
В СССР. М., «Наука», 1970, 183 стр.,
ц. 1 р. 22 к.Филогенетика (наука об историче¬
ском развитии организмов) и систе¬
матика стремятся в конечном итоге
к построению такой системы расти¬
тельного и животного мира, которая
бы адекватно отражала эволюцион¬
ный процесс. Насколько эти области
биологии приблизились к своей еди¬
ной цели?Автор пытается ответить на этот
вопрос, анализируя историю система¬
тики покрытосеменных, или цветко¬
вых, растений. В книге показана пре¬
емственность систем и вклад отечест¬
венных исследователей филогенетики
растений в мировую науку.А. Поликар, М. Бесси. ЭЛЕМЕНТЫ
ПАТОЛОГИИ КЛЕТКИ. Перев. с
франц., М., «Мир», 1970, 348 стр.,
ц. 1 р. 77 к.«В современной биологии клетки,
как нормальной, так и патологиче¬
ской,— говорится в книге,— необхо¬
димо мыслить понятиями молекула и
молекулярные	взаимодействия»(стр. 9). В духе таких представлений
и написана монография А. Полика¬
ра — одного из наиболее известных
гистологов мира и М. Бесси — круп¬
ного специалиста в области электро¬
микроскопии. Книга несколько фраг¬
ментарна и поэтому не может слу¬
жить учебником. Зато она актуальна
по постановке вопросов и, что осо¬
бенно важно, содержит много нового
фактического материала, ознакомле¬
ние с которым может представлять
интерес для биологов всех специаль¬
ностей.И. Клотц. ЭНЕРГЕТИКА БИОХИМИЧЕ¬
СКИХ РЕАКЦИЙ. Перев. с англ., М.,
«Мир», 1970, 111 стр., ц. 43 к.Кратко, без сложных уравнений и
расчетов, автор излагает основы хи¬8 Природа, № 8
114 Кнпгимической термодинамики. Книга рас¬
считана на тех биологов, которые не
имеют глубокой математической
подготовки, но хотели бы получить
представление об энергетике биохи¬
мических реакций.А. Т. Савельев, А. П. Шиманюк. ДИ¬
КОРАСТУЩИЕ ПЛОДОВЫЕ, ЯГОДНЫЕ
И ОРЕХОПЛОДНЫЕ РАСТЕНИЯ НА¬
ШИХ ЛЕСОВ. М., «Лесная промыш¬
ленность», 1970, 159 стр., ц. 35 к.Книга эта, написанная инженером
А. Т. Савельевым и покойным про¬
фессором А. П. Шиманюком, пред¬
ставляет собой своеобразный путево¬
дитель по «зеленой кладовой» нашей
страны. В ней описаны 180 видов по¬
лезных растений, дана их морфоло¬
гическая, биологическая, экологиче¬
ская и лесоводственная характеристи¬
ка. Только в лесах РСФСР урожай
кедровых орехов достигает 1,5 млн т,
клюквы — 1 млн т, брусники —0,8 млн т, черники — 0,3 млн т. Эти
и другие примеры, приведенные в
книге, говорят о том, какими огром¬
ными ресурсами пищевой, лекарст¬
венной и технической продукции
располагает наша природа.Особенность этого издания по
сравнению с прежними справочника¬
ми подобного типа — более точные
данные о биохимическом составе ди¬
ких плодов и ягод. В книге приведе¬
ны также сведения о фенологии ди¬
корастущих и подробная библио¬
графия.J1. В. Белоусов, А. А. Гурвич, С. Я.
Залкинд, Н. Н. Каннегисер. АЛЕК¬
САНДР ГАВРИЛОВИЧ ГУРВИЧ. 1874—
1954. М., «Наука», 1970, 201 стр.,
ц. 64 к.В предисловии говорится, что авто¬
ры этой книги работали в лаборато¬
риях А. Г. Гурвича, хорошо знают его
труды, а также использовали воз¬
можность изучить неопубликованные
рукописи ученого и познакомиться с
письмами и воспоминаниями близких
ему людей. В результате родилась
эта небольшая научная биография
ученого, занимавшегося широким кру¬гом вопросов морфологии, физиоло¬
гии, биохимии и биофизики.Книга написана с целью дать пред¬
ставление об индивидуальности твор¬
чества А. Г. Гурвича, которому, по
словам авторов, было свойственно
«своеобразие подходов к анализу
биологических процессов, умение
видеть те стороны явлений и те их
связи, которые оставались незаме¬
ченными, сочетание исчерпывающих
дедукций и широких индуктивных
построений» (стр. 192).А.	И. Алексеев. ФЕДОР ПЕТРОВИЧ
ЛИТКЕ. М., «Наука», 1970, 280 стр.,
ц. 1 р. 04 к.Что бы вы ни взяли — географиче¬
ский справочник, энциклопедию или
труд по северным полярным стра¬
нам,— почти наверняка в них упоми¬
нается имя Ф. П. Литке. Знаменитый
русский мореплаватель, возглавив¬
ший первую гидрографическую экс¬
педицию северных морей, выдаю¬
щийся ученый и организатор науки —
создатель Русского географического
общества, военный и государствен¬
ный деятель... 60—70-е годы про¬
шлого столетия, когда во главе Ака¬
демии наук и Географического об¬
щества стоял Литке, ознаменовались
многими замечательными географи¬
ческими экспедициями.Литература о Литке достаточно об¬
ширна, однако до сих пор не был до¬
сконально изучен огромный архив
ученого, разбросанный по разным
хранилищам. А. И. Алексеев попы¬
тался восполнить этот пробел. Книга
рисует интересный психологический
портрет Литке и дает его полную на¬
учную биографию.М. Б. Юнуеалиев. В ГЛУБЬ ТЫСЯЧЕ¬
ЛЕТИЙ. По долинам Киргизстана.
Изд-во «Мектеп», Фрунзе, 1970,
35 стр., ц. 12 к.Киргизское республиканское об¬
щество охраны памятников истории
и культуры выпустило брошюру, в
которой автор, археолог-палеолитчик,
рассказывает о местонахождениях
первобытных стоянок и орудий труда
на территории современной Кирги¬
зии.Брошюра адресована самому ши¬
рокому кругу читателей. В связи с
массовым развитием туризма автор
призывает участников самодеятель¬
ных походов бережно относиться к
возможным новым открытиям: ведь
не только сами предметы, но даже
характер их расположения, например
в древних захоронениях, может не¬
мало поведать о культуре и быте лю¬
дей каменного века.С.	И. Вавилов. ЛЕНИН И СОВРЕМЕН¬
НАЯ ФИЗИКА. М., «Наука», 1970,
72 стр., ц. 26 к.Вышедшая под редакцией чл.-корр.
АН СССР Д. И. Блохинцева и акад.
И. М. Франка книга включает два
философских доклада С. И. Вавилова,
прочитанных автором в 1940-х годах.
Хотя со времени первоначального
издания этих работ прошло много
лет и естествознание значительно
продвинулось вперед, многие проб¬
лемы, поднятые в указанных статьях,
весьма актуальны. Это связь физики
с теорией познания, особые взаимо¬
отношения между теорией и экспе¬
риментом, роль математизации нау¬
ки, эвристическое значение матема¬
тики и др.В книге нашел отражение большой
интерес С. И. Вавилова к вопросам
развития квантовой механики и тео¬
рии относительности.Нильс Бор. ИЗБРАННЫЕ НАУЧ¬
НЫЕ ТРУДЫ В ДВУХ ТОМАХ. Т. I. М.,
«Наука», 1970, 582 стр., ц. 2 р. 77 к.Этот двухтомник, выходящий в се¬
рии «Классики науки» под редакцией
академиков И. Е. Тамма, В. А. Фока
и проф. Б. Г. Кузнецова, представля¬
ет собой первое собрание избран¬
ных трудов всемирно известного дат¬
ского физика. В I том включены 27
статей, написанных Бором до 1925 г.,
т. е. до появления квантовой механи¬
ки. Они посвящены главным образом
первоначальной квантовой теории
атома, теории периодической систе¬
мы элементов, влиянию электриче¬
ских и магнитных полей на спек¬
тральные линии, теории излучения.
Книга снабжена комментариями.
Природа—дома115Фотосъемка насекомых
в природеВ. А. АлексеевИнститут биологии внутренних вод АН СССРКрупных животных практически
можно снимать любой камерой, как
с дальномером, так и зеркальной.
Успех здесь зависит только от настой¬
чивости, терпеливости и сноровки
охотника. Съемка же насекомых тре¬
бует не только всех этих качеств, но
еще и специальных приспособлений.
Размеры насекомых, за редким ис¬
ключением, настолько малы, что че¬
рез видоискатель любого аппарата
они выглядят небольшими точками.
Следовательно, надо каким-то обра¬
зом приблизиться к снимаемому
объекту, уменьшить расстояние от
него до объектива. Сделать это мож¬
но с помощью насадочных линз или
телеобъективов, оптически увеличи¬
вающих изображение, или переход¬
ных колец и макроприставки.Насадочные линзы чаще
применяют для камер с дальномера¬
ми типов: «ФЭД», «Зоркий», «Киев»,
«Смена». Основной недостаток фото¬
аппаратов с дальномерами в том, что
изображения в их видоискателе и
объективе не совпадают, причем, чем
ближе к объективу, тем это несовпа¬
дение больше. Именно поэтому при
макросъемке приходится отказывать¬
ся от использования дальномерных
камер и применять зеркальные каме¬
ры типа «Зенит». С такой камерой
можно непосредственно наблюдать
за животными до спуска затвора,
пользоваться переходными кольцами
и приставками, быстро менять опти¬
ку.Наименьшее расстояние, с которо¬
го можно снимать «Зенитом»,—
65 см (это меньше, чем у всех дру¬
гих отечественных фотоаппаратов).
Однако при съемке насекомых и это¬
го недостаточно. Чтобы еще умень¬шить расстояние, используют про¬
межуточные или переход¬
ные кольца. В комплект «Зенита»
входит четыре кольца, которые ввин¬
чиваются между корпусом аппарата
и объективом. Чем толще кольцо,
тем больше увеличение. Наиболее
результативна при съемке насекомых
микроприставка. Она представ¬
ляет собой растяжные меха, на одном
конце которых укрепляется фотоап¬
парат, а на другом—объектив. С по¬
мощью винта меха растягиваются, как
на гармошке, увеличивается расстоя¬
ние между камерой и объктивом, а в
видоискателе мы видим увеличенное
изображение насекомого. Так как
максимальное увеличение микропри¬
ставки примерно в два раза больше
максимального увеличения всех че¬
тырех промежуточных колец, то она
дает возможность фотографировать
даже отдельные детали насекомого.
Используя кольца и приставку с ос¬
новным объективом, приходится при¬
ближаться к животным до 2—3 см,
а это при съемке насекомого не всег¬
да возможно — оно пугается и стре¬
мится уйти.Сохранить нужное увеличение и не
подходить к насекомому близко поз¬
воляет телеобъектив. Наиболее
подходящим по увеличению, светоси¬
ле (и цене) надо считать «Юпитер-11».
Расстояние 30—50 см до насекомого,
обеспечиваемое этим объективом в
сочетании с кольцами или макропри¬
ставкой, достаточно, чтобы не спуг¬
нуть его.При выборе фотопленки надо
учитывать два важных момента. Пер¬
вый, знакомый каждому фотографу,
работающему с большими увеличени¬
ями,— это зернистость пленки. Чемвыше чувствительность пленки, тем
больше ее зернистость, которая при
печатании искажает изображение,
скрывает подробности. Второй мо¬
мент заключается в том, что при
съемке с большой диафрагмой у объ¬
ектива нехватает глубины резкости и
многое на снимке получается нерез¬
ким, расплывчатым. Кроме того, на¬
секомые очень подвижны, и с малой
глубиной резкости трудно удержать
их в фокусе. Приходится сильно ди¬
афрагмировать объектив (до 16—22),
что в свою очередь ведет к увеличе¬
нию выдержки. Поэтому лучше поль¬
зоваться пленкой с запасом светочув¬
ствительности и умеренной зернис¬
тостью (например, 65, 130 ед. ГОСТ).Так как съемка насекомых—это
работа непосредственно в природе,
нельзя не считаться с природны¬
ми условиями. Выходить на охо¬
ту за насекомыми лучше в безвет¬
ренный, солнечный день. Ветер рас¬
качивает растения, на которых сидят
насекомые, и изображение может по¬
лучиться нерезким, смазанным. Ког¬
да нет солнца снимок получается се¬
рым и невыразительным. Лучшее вре¬
мя для съемки в течение суток с 7
до 11 час. утра и с 14 до 19 час. вече¬
ра, когда солнце светит сбоку и под¬
черкивает форму растения или от¬
дельные детали строения животного.
Фотографировать в полдень не сле¬
дует, так как солнце стоит высоко,
тени укорочены, снимок выглядит
плоским, плохо прорисовываются то¬
ча и полутона, создающие живой яр¬
кий рисунок. Указанное нами время
для съемки соответствует и времени
наибольшей активности насекомых.Следует учитывать и ф о н, на кото¬
ром снимают насекомое. Если это8*
116 Энтомологии
Энтомология 1171.	Жужелица головастая (Broscus-
cephalotes) недовольна вторжени¬
ем фотографа. Приподнявшись на
передних лапах, жук застыл в по¬
зе угрозы, двигая челюстями. Мас¬
сивные, зазубренные они легко
справляются с панцирями других
жуков, раковинами улиток, не го¬
воря уже о личинках насекомых и
червях. Это настоящий хищник
среди насекомых. Аппарат «Зенит-
ЗМ» «Индустар-50», колы/а Д-16,
В— 1/60, 65 ед. ГОСТ, 10 час. утра.2.	По своему строению травянка
(Omocestus haemorrhoidalis) на¬
поминает кобылок и саранчу, но
по своим размерам раз в пять мень¬
ше кузнечика. Аппарат «Зенит-
ЗМ», «Индустар-50», кольца Д-16,
ка, Д-11, В — 1Ц25, 130 ед. ГОСТ,
15 час. дня.3.	Ложногусеница перепончато¬
крылого насекомого пилильщика-
цимбекса (Cimbex connata), кото¬
рую легко принять за гусеницу ба¬
бочки. Аппарат «Зенит-ЗМ », к Ин¬
дустар-50», кольца Д-16, В — 160,130
ед. ГОСТ, 15 час. дня.4.	Голова лютки-дриады (Lestes dry-
as). «Зенит-ЗМ», «Индустар-50»
кольца Д-16, В — I 125, 130 ед. ГОСТ,
14 час. дня.5.	Беззвучно, словно привидения,
скользят над прибрежными камы¬
шами изящные стрекозы-красот¬
ки (Calopterix splendens). «Зенит-
ЗМ». «Индустар-50», кольца Д-И,
В —Ц60, 130 ед. ГОСТ, 18 час.Справа: Пестрый кузнечик (Dec-
ticus rerriich'orus) выбрался по¬
греться на лист папоротника. Длин¬
ные усы, коренастое туловище и
ноги великолепного прыгуна. Видна
трубочка-яйцеклад, через которую
самка откладывает в землю свои
яйца. Аппарат «Зенит-ЗМ», «Пнду-
стар-50», кольца. Д-16, В—V125,
130 ед. ГОСТ, 14 час. дня.светлоокрашенные участки почвы, пе¬
сок, белые лепестки цветов, бликую-
щая поверхность воды, необходимо
задиафрагмировать объектив на од¬
но деление больше против опреде¬
ленного по экспонометру — светлый
фон хорошо отражает солнечный свет
и его яркость возрастает, а значит,
возможна передержка и негатив по¬
лучится чересчур плотным. Наоборот,
темные поверхности — темная почва,
кора деревьев, темные листья — по¬
глощают свет, диафрагмировать нуж¬
но на одно деление меньше, иначе
неизбежна недодержка и негатив бу¬
дет светлым, непроработанным в де¬
талях. В тех случаях, когда фотограф
не заинтересован в изображении ок¬
ружающей обстановки, можно соз¬
дать искусственный фон, отделив од¬
но растение от другого листом чер¬
ной (или белой) бумаги.Подходить к насекомым следует
против солнца, чтобы не пугать их
своей тенью. Передвигаться можно
быстро, но плавно, не делая резкихдвижений. Светлая одежда на фоне
темных участков растительности и,
наоборот, темная на светлом фоне
легче замечаются насекомыми и ме¬
шают удаче. Встретив нужное насеко¬
мое, не жалейте пленки, так как ча¬
ще всего только один кадр из мно¬
гих окажется удовлетворительным.И, наконец, о специальной
биологической подготовке
фотографирующего. Невоз¬
можно получить жизненного, правди¬
вого кадра, если не знаешь повадок,
образа жизни, особенностей строения
снимаемого животного. К насекомым
это относится в большей степени, так
как количество их огромно, видовой
состав очень разнообразен. Для бо¬
лее точного определения названия
насекомого необходимо пользоваться
справочниками-определителями. Ина-
че полученные снимки насекомых, на¬
звания которых вам неизвестны, не
будут иметь никакой научной ценно¬
сти.
118Редакционная почтаПолет Фергюссона
спустя сто летВо 2-м номере журнала «Природа»
за 1970 г. на стр. 119 помещена ре¬
цензия на интересную книгу Антони
Смита «Две горсти песку» (М.,
«Мысль», 1969). Сравнивая воздуш¬
ный шар А. Смита «Джамбо» с ша¬
ром «Виктория» С. Фергюссона,
жюльверновского персонажа романа
«Пять недель на воздушном шаре»,
рецензент пишет:«Герои романа «Пять недель на
воздушном шаре» использовали
подъемную силу подогретого возду¬
ха, тогда как трое смельчаков нл
«Джамбо» вынуждены были восполь¬
зоваться взрывоопасным водоро¬
дом».Это утверждение рецензента оши¬
бочно. Я не стал бы указывать наОбщий вид воздушного шара
«Джумбо» (1962): 1 — разрывное
полотнище для быстрого спуска;2	— выпускной	клапан — органуправления спуском; 3 — аппен¬
дикс.Фантастический шар «Виктория»
(1862) д-ра Фергюссона с наруж¬
ной и внутренней оболочками в
разрезе: 1 — выпускные клапаны
(только для аварийных случаев);2	— трубка с разогретым водоро¬
дом; 3 — трубка, по которой охла¬
жденный водород поступает на по¬
догрев; 4 — нагреватель.ошибку, если бы речь шла не о пер¬
вом научно-фантастическом произве¬
дении основоположника жанра и о
приуроченном к его столетию (1862—
1962) полете Смита.Раскроем Жюля Верна (собр. соч.,
т. I, М., ГИХЛ, 1954):На стр. 78: «Прежде всего, стре¬
мясь к тому, чтобы объем шара не
был слишком большим, он (Фергюс-
сон) решил наполнить его водоро¬дом, который в четырнадцать с поло¬
виной раз легче воздуха.»На стр. 83: «...десять бочек серной
кислоты и десять бочек железного
лома, нужных для добывания из них
водорода...»На стр. 101 подробно описано по¬
лучение водорода и заполнение им
оболочки шара.На стр. 142: шар попадает в грозу;
Фергюссон говорит: «... придется на
нашем шаре, который наполнен лег-
Редакционная почта 119Схема подогревателя водорода на
воздушном шаре Фергюссона: 1 —
батарея электролизера с водяным
баком; £ — кран горелки (орган уп¬
равления шаром по вертикали);3	— змеевик; 4 — корпус нагрева¬
теля; 5 — выход водяного пара
(продукта горения); 6 — трубки
для транспортировки нагретого
(справа) и охлажденного ( с л е-
в а) водорода. От себя добавим:
вряд ли возможно смешивать во¬
дород и кислород в одном баке.
Реально они должны собираться в
отдельных баках, что, кстати, пока¬
зано на схеме, и независимо вво¬
дится в пламя горелки.ко воспламеняющимся газом, проне¬
стись через огненную зону».Теперь обратимся к Антони Смиту.
На стр. 58 читаем:«Как не позавидовать лишний раз
доктору Сэмюэлю Фергюссону: в о-
д о р о д а, который был добыт на
Занзибаре действием кислоты на
железо, хватило ему на все пятине¬дельное путешествие. На самом деле
так не бывает...»Да, шар Антони Смита нисколько
не отличался от современных Жюлю
Верну: за сто лет не произошло ника¬
ких сдвигов в этой области. Правда,
Смит не возил с собой бочек с сер¬
ной кислотой и железным ломом, но
перевозка водорода в тяжеленных
баллонах высокого давления вряд ли
рентабельнее.Чем отличаются современные воз¬
душные шары от фантастического
шара «Виктория» доктора Фергюссо¬
на?Обычный шар имеет в нижней ча¬
сти открытый отросток — аппендикс,
через который водород, расширяясь
при теплой погоде, свободно выхо¬
дит в атмосферу. Для уменьшения
высоты надо открывать выпускной
клапан, для подъема — сбрасывать
балласт. Таким образом, полет сопро¬
вождается потерями водорода.Жюльверновский шар закрытый;
аппендикса нет, а выпускной клапан
использовался только в аварийной
обстановке. При нормальном полете
шар не терял водорода, а сбрасыва¬
ние балласта производилось только
при взятии на борт дополнительных
грузов.Как достигался этот конструктив¬
ный эффект?Из верхней и нижней частей обо¬
лочки были выведены в кабину две
трубки, соединенные змеевиком, по¬
догреваемым водородной горелкой,
что обеспечивало непрерывную цир¬
куляцию газа. Нагретый водород по¬
падал в верхнюю часть шара, а ниж¬
ние слои водорода, охлаждаясь, по¬
ступали в змеевик на подогрев. Регу¬
лировкой горелки достигалось управ¬
ление расширением водорода в обо¬
лочке, т. е. объемом шара и, как
следствие, высотой полета. Все это
разработано Жюлем Верном весьма
подробно и правдоподобно. Эле¬
ментом фантастики, т. е. авторским
допущением, является источник теп¬
ла: электролизное разделение топ¬
ливного сырья (воды) на кислород
и водород с последующим смешени¬
ем и подачей в горелку. Исключи¬
тельно подробно приводя все расче¬
ты, Жюль Верн умалчивает о пара¬
метрах электроснабжения. Он просто
упоминает «батарею Бунзена».Разумеется, создать столь мощную
батарею, чтобы она обеспечила пя¬
тинедельное питание электролизера,
было невозможно в 1862 г., как не¬
возможно и в наше время: вес такой
батареи исключает применение ее на
воздушном шаре. И тем не менее,
можно ли использовать идею велико¬
го фантаста сейчас?По подсчетам Жюля Верна, для пи¬
тания горелки было достаточно в
среднем 0,8 м3 газа в час. Смит рас¬
полагал водородными баллонами,
рассчитанными на давление 300
кг/см2. Один такой баллон содержал
около 12 м3 свободного водорода и
весил 125 кг, что могло бы обеспе¬
чить 15 часов полета. Аппаратура
Жюля Верна весила (по данным ро¬
мана, конечно) вместе с водой око¬
ло полутонны. Веса батареи Жюль
Верн не приводит и правильно дела¬
ет: роман не был бы написан. Но
нам не нужна батарея. Как пишет
Смит, «зато прочность наших балло¬
нов превосходила все, что мог себе
представить доктор Фергюссон».
Значит, отказавшись от фантастиче¬
ской аппаратуры, можно было взять
на борт четыре баллона водорода,
что обеспечило бы 60 часов полета,
а это довольно много.Кто знает, если специально занять¬
ся вопросом подогрева газа, заме¬
нить водород безопасным инертным
газом, управляемым горелкой, дейст¬
вующей от баллона со сжатым горю¬
чим газом, да лететь на небольшой
высоте, чтобы не возить с собой
сжатый кислород,— жюльверновскую
идею можно было бы воплотить в
жизнь... при пониженном против ро¬
мана радиусе действия. Да и Смиту
воздушный шар потребовался не для
трансафриканского перелета, а для
съемок непуганых диких животных.В заключение заметим, что Смит,
как и Фергюссон, выбрал для стар¬
та остров Занзибар. Правда, темпе¬
рамент местного населения вынудил
героев Жюля Верна перебраться на
островок Кумбени, отделенный от
Занзибара узким проливом. Впрочем,
множество любопытных, столпивших¬
ся вокруг шара А. Смита, тоже вряд
ли способствовало спокойствию аэ¬
ронавтов во время старта. Все, что
пишет Смит о старте, весьма напо¬
минает жюльверновские сцены.
120 Редакционная почтаЧасто удивляешься предусмотри¬
тельности Жюля Верна: его лунный
снаряд был выпущен из гигантской
пушки около города Тампа, т. е. очень
близко от мыса Кеннеди...Чтобы познакомить читателей с ин¬
женерным анализом идеи Жюля
Верна, прилагаю эскиз, на котором в
одном масштабе даны общие виды
«Джумбо» и «Виктории», а также схе¬
ма аппаратуры, придуманной или,
как теперь говорят, смоделирован¬
ной Жюлем Верном. Цифровые дан¬
ные, разумеется, переведены в мет¬
рические.И. Б. Лукодьянов
Писатель-фантаст
Баку9/Сложное
лунное гало
в 1834 годуЧитатель В. Ф. Балабанов (Чита) пи¬
шет:Среди необычайных явлений при¬
роды, наблюдавшихся в Забайкалье,
лунное гало 1834 г., пожалуй, наибо¬
лее примечательное. О нем расска¬
зывается в документе, хранящемся в
Государственном архиве Читинской
обл. 1 Этот документ был адресован
в Нерчинскую горную экспедицию7	декабря 1834 г. под № 1923 в ви¬
де рапорта от Шилкинской заводской
конторы. Подписан он двумя лица¬
ми: некими берг-гешвореном Пав-
луцким и унтер-шихтмейстером (под¬
пись неразборчива). К описанию
приложен рисунок гало (см. фотоко¬
пию). На первой странице рапорта
сделана пометка: «12 декабря
1834 г. К сведению».Привожу описание этого гало с ис¬
правлением только некоторых арха¬
измов.«5-го числа сего декабря, перед за¬
катом месяца в северо-западной сто¬
роне до наступления дневного света,
в здешнем Шилкинском заводе за-1 ГАЧО, ф. 31, № 2154.Фотокопия рисунка гало, сделан¬
ного берг-гешвореном Павлуцким
в 1834 г. на Шилкинском заводе
Нерчинского округа: А—луна,
Б — часть горизонтального круга,
g — круг в 22°, I — горизонтальный
кРУг> /— ложные солнца на 90° от
луны и противолуна (на 180° от
светила), Н — круг, касательный
к кругу в 22°. Дуга в самой верхней
части рисунка — условное изобра¬
жение горизонта. В центре круга
Н находится зенит.мечено было особенное физическое
явление, о коем оной Экспедиции
сия контора почитает обязанностию
с представлением рисунка сим до¬
нести.Сначала от окружности месяца
происходили расходящие врозь под
прямым углом четыре тонкие поло¬
сы в виде сияющих лучей, кои впо¬
следствии времени видимо огражде¬
ны были радужного цвета со всех
своих оконечностей большими ба¬
грового цвета пятнами (в виде меся¬
ца же), соединенными белым кругом,
так что десяц между сим и теми пят¬
нами составлял средину. Потом из
сих четырех пятен, от двух лежащих
горизонтально месяцу, означилось
продолжение лучей далее, в виде па¬
раболы, образовавших наконец такой
же круг с другим менее в диаметре
и з средине сего заключенным; отсего последнего или центрального
круга были как бы протянуты опять
крестообразные лучи, имеющие при
оконечностях своих, коими они со¬
единялись с большим кругом, подоб¬
ные же пятна на ограждаемом круге
месяца, в котором виде сие небес¬
ное явление уже и оставалось. Оно
началось в 5’/г часов утра и продол¬
жалось до рассвета в 77г часов. Осо¬
бенной же перемены в атмосферном
воздухе не замечено, кроме только
обьжновенного в нынешнее время
морозу, коего впрочем в сей день
было не более 20° R».Сообщение В. Ф. Балабанова мы
показали проф. А. Д. Заморскому,
известному советскому метеорологу.
Публикуем его комментарий.В.	Ф. Балабанов проявил ценную
инициативу, вытащив из пыли забве¬
ния любопытный исторический доку¬
мент. Последний интересен с двух
сторон — исторической и метеороло¬
гической.Шилкинский завод входил в Нер-
чинский заводской округ Забайкаль¬
ской обл. Метеорологические наблю¬
дения в Нерчинске начались еще в
1734 г., когда в этом районе была
основана метеорологическая станция,
входившая в сеть станций Великой
северной экспедиции. В 1832 г. здесь
была создана обсерватория.К сожалению, интересное наблю¬
дение было адресовано не в обсерва¬
торию, а пошло по служебному кана¬
лу заводской администрации. Резуль¬
тат получился печальный. Завидно
быстрое движение документа (5 де¬
кабря наблюдали, 7 отправили, а 12
уже подшили к делу) было останов¬
лено чьей-то канцелярской рукой. Так
погибла научная активность, прояв¬
ленная горным чиновником XII класса
в далекой Сибири.Сложные оптические явления, со¬
стоящие из многих элементов, пред¬
ставляют значительный интерес. Опи¬
санное Павлуцким гало включает
около 10 элементов и поэтому заслу¬
живает внимания. Однако неточность
описания и рисунка не позволяет с
уверенностью идентифицировать все
элементы этого гало.
Редакционная почта 121Горизонтальные и вертикальные
лучи, которые исходили из луны,
представляют собой два разных яв¬
ления. Часть горизонтального круга и
столбы (верхний и нижний) образуют¬
ся в результате отражения света от
поверхности ледяных кристаллов, ко¬
торые могут находиться в приземном
слое воздуха. Багровые (они же ра¬
дужные) пятна на концах лучей тоже
имеют разную природу. Горизонталь¬
ные пятна — это ложные луны, воз¬
никающие вследствие преломления
света в крупных кристаллах' льда.
Верхнее и нижнее пятна связаны с
описанным гало (или его частями —
верхней и нижней касательной дуга¬
ми) и вызываются преломлением
света в горизонтальных столбчатых
кристаллах льда.Кривая, связывающая радужные
пятна, может быть только обычным
кругом с радиусом в 22°. И здесь мы
встречаемся с некоторым противоре¬
чием. На рисунке круг виден пол¬
ностью, т. е. высота луны над гори¬
зонтом была более 22°. В то же вре¬
мя автор донесения пишет: «перед
закатом месяца», что как будто ука¬
зывает на близость светила к гори¬
зонту. Однако в ночь на 5 декабря
(по ст. стилю) высота Луны на небос¬
воде наибольшая и ее положение на
22—25° может восприниматься как
близость к горизонту.Горизонтальный круг, проходящий
через луну,— обычное явление и
представляет собой продолжение
рассмотренных выше горизонталь¬
ных полос как частей креста около
светила. Неясен околозенитный круг.
Скорее всего, это круг, касательный
к кругу в 22°. Он интересен сам по
себе как редкость. Не исключено, что
это касательный круг к кругу в 46°,
который столь же редок.Ложные луны на горизонтальном
круге, расположенные на ±90° от
луны, тоже наблюдались крайне ред¬
ко. Непонятна их зарисовка в форме
кружков с четырьмя внутренними
пятнами. Крестообразные лучи, иду¬
щие от этих ложных лун и от проти-
волуны (на 180° от луны), могут иметь
различное объяснение. Скорее все¬
го, это вертикальные столбы, пред¬
ставляющие собой вторичное гало,
порожденное ложными лунами. Нотогда они не достигали бы точки зе¬
нита. Правда, наблюдателям свойст¬
венно мысленно доводить лучи до
пересечения даже при их окончании
на 10—20° до зенита. Маловероятно,
чтобы эти линии были дугами, т. е.
что они происходили от преломления,
а не от отражения света.В описании этого гало даны ход
развития явления и его длительность
(два часа). Указание на мороз (25° С)
позволяет заключить о большой ве¬
роятности именно приземной ледяной
дымки и присутствия образующих ее
ледяных столбчатых кристаллов. Яс¬
ная погода могла способствовать
приземной температурной инверсии
и связанной с ней неподвижности
воздуха, в котором концентрирова¬
лись продукты сгорания и сублими¬
ровались из водяного пара ледяные
кристаллы. Рисунок выполнен в зна¬
чительной степени условно, без ука¬
зания горизонтальности проекции и
пространственного размещения изоб¬
ражаемых объектов на небесной
сфере. Например, вертикальный круг
в 22° и горизонтальный круг даны в
одной плоскости.На рисунке показана еще одна ду¬
га, не обозначенная в подписи и не
упомянутая в тексте. Она располо¬
жена ниже (ближе к горизонту) кру¬
га в 22°. В гало такая касательная ду¬
га наблюдается довольно часто. При
наличии нижнего ложного светила
она вполне естественна. Но отсутст¬
вие упоминаний о ней заставляет ис¬
ключить это предположение. По-ви¬
димому, автор рисунка условно обо¬
значил этой дугой горизонт. На ста^
ринных гравюрах подобные условно¬
сти обычны, а в литературе начала
прошлого века такие изображения
были распространены как иллюстра¬
ции оптических явлений в атмосфере.Одновременное появление многих
элементов гало указывает на разно¬
образие отражений и преломлений
света в кристалликах льда, имеющих
разную форму: в виде столбиков,
пластинок, звездочек, а также их ком¬
бинаций. Наблюдение именно слож¬
ных гало позволяет полнее предста¬
вить себе ход лучей в кристаллах
атмосферного льда. В последнее вре¬
мя ставилась и обратная задача — по
форме гало определять форму и paj-
мер кристаллов.Сообщение берг-гешворена Пав-
луцкого о редком по своей сложно¬
сти оптическом явлении в атмосфере
имеет двоякий интерес: как научный
документ и как свидетельство влече¬
ния к естественнонаучным знаниям
даже в таком удаленном уголке Рос¬
сии и в столь давнее время.Элеутерококк—
заменитель
женьшеняЧитатель А. П. Марченко (г. Сво¬
бодный, Амурской обл.) пишет:Я прочел в вашем журнале («При¬
рода», 1969, № 12, стр. 111—112) ин¬
тересный рассказ о «корне жизни» —
женьшене. А вот о его заменителе —
элеутерококке мало что известно. Где
произрастает это растение и каковы
его лечебные свойства?На вопрос отвечает ботаник А. Б.
Николаев — научный сотрудник Все¬
союзного института лекарственных
растений (ВИЛР).Элеутерококк колючий — ценное
лекарственное растение, недавно при¬
нятое в отечественной медицине.Тысячелетия назад, на заре культу¬
ры, дебри Дальнего Востока подари¬
ли людям чудесный «корень жиз¬
ни»— женьшень. Веками охотились
за ним люди, и немудрено, что со
временем это растение было почти
уничтожено.Советские ученые задались целью—
отыскать достойного заменителя
женьшеня со столь же ценным тони¬
зирующим действием. Исследователи
обратили внимание на представителей
того же семейства аралиевых, кото¬
рых много в лесах Дальнего Востока.
Несколько лет назад ботаник Н. И.
Супрунов, находясь в дальневосточ¬
ной тайге, приметил косуль, пятнистых
оленей и даже медведей, с жад¬
122 Редакционная почтаностью поедавших побеги элеутеро¬
кокка. Поблизости был отличный
корм, но животные упрямо тянулись к
колючему непривлекательному кус¬
тарнику. Не что иное, как инстинкт
самосохранения заставлял животных
упорно отыскивать целебное расте¬
ние.Опыт показал, что добавление к
корму домашней птицы рубленых
листьев или корней элеутерококка ве¬
дет к повышению продуктивности:
цыплята становятся выносливее в не¬
благоприятных условиях, повышается
их выживаемость, а подкормленные
элеутерококком пчелы берут с цве¬
тов взяток и в пасмурные дни, когда
обычно лет прекращается. Испробо¬
вали элеутерококк и на пушном зве¬
ре: плодовитость норок повысилась,
мех стал лучше, животные реже за¬
болевали.В 1960 г. доктор медицинских наук
И. И. Брехман впервые сообщил о
чудесном воздействии элеутерококка
на человека. В его лаборатории фар¬
макологии Дальневосточного филиа¬
ла Академии наук СССР (Владивос¬
ток) было установлено, что экстракт
из корней элеутерококка колючего
вполне заменяет женьшень.Как и женьшень, препараты элеуте¬
рококка стимулируют физическую и
умственную работоспособность, поло,
жительно действуют на функцию раз¬
личных желез внутренней секреции и
в большей степени, чем женьшень,
понижают уровень сахара в крови,
облегчая лечение от диабета.При всем этом собирать элеутеро¬
кокк неизмеримо легче, чем отыски¬
вать дикий или выращивать культур¬
ный женьшень.Элеутерококк — обычное растение
дальневосточной тайги. По всему
Приморью и Среднему Приамурью
он встречается всюду, а местами об¬
разует непроходимые колючие за¬
росли. Не только побеги, но и череш¬
ки листьев этого растения усеяны
тонкими, ломкими, загнутыми вниз
шипиками. За свою непривлекатель¬
ную внешность местные жители на¬
зывают его «чертов куст». Пятипаль-
чатораздельные листья элеутерококка
внешне очень сходны с листьями
женьшеня. Многочисленные черные
плоды, как и цветки, собраны в шаро¬
видные зонтики. Вкус плодов пряно¬жгучий, за что в быту растение еще
называют «диким перцем».Корни элеутерококка расположены
в верхних слоях почвы, собирать их
сравнительно легко. Сбор корней
проводят во второй половине сентяб¬
ря и в октябре, когда они накаплива¬
ют наибольший процент активных ве¬
ществ. Заготовляют корни только от
вполне развитых растений.В лечебных целях для человека ис¬
пользуют корни, а животным дают и
листья.Изучение этого сравнительно ново¬
го в медицине растения еще продол¬
жается. Химический состав его мало
известен. Установлено, что корни и
стебли содержат производные кума¬
рина (их больше в корнях), а листья и
цветки — производные флавоноидов.
Выделено более семи элеутерозидов.Хотя экстракт элеутерококка можно
приобрести в аптеке, И. И. Брехман
дает рецепт настойки, приготовленной
в домашних условиях: 30—50 г сухих
измельченных корней залить литром
водки и настаивать в течение несколь¬
ких дней. Настойку принимать по де¬
сертной ложке два-три раза в день.
Активное лечебное действие препа¬
раты элеутерококка оказывают при
пониженном кровяном давлении (ги¬
потонии), усталости, переутомлении,
неврастении. Рабочие шумных цехов,
получавшие экстракты элеутерококка
в течение трех недель по 15 капель
два раз в день, чувствовали значи¬
тельное улучшение слуха. Элеутеро¬
кокк оказывает стимулирующее влия¬
ние на центральную нервную систему
и весь организм как здорового, так
и ослабленного болезнью человека.Отпускаемый аптеками жидкий эк-
стракт корней элеутерококка врачи
назначают по 20—50 капель два-три
раза в день. Повышенные дозы неже¬
лательны, так как могут привести к
бессоннице и другим недугам.Хотя нет абсолютных противопока¬
заний к применению элеутерококка,
следует учитывать его тонизирующее
действие и воздерживаться от лече¬
ния им при гипертонической болезни.
Не рекомендуется пользоваться этим
препаратом в период острых инфек¬
ционных заболеваний, а также при
внутренних кровотечениях. Ну и, ко¬
нечно, во всех случаях необходимы
указания лечащего врача.Элеутерококк колючий сравнитель¬
но нетребователен к почве; разво¬
дить его в культуре, в частности на
приусадебных участках, значительно
легче, чем женьшень. Посадочного
материала пока, к сожалению, нет в
продаже, но там, где элеутерококк
колючий удастся развести, откроются
широкие возможности не только для
лечения человека, но и для подкорм¬
ки домашней птицы, телят, ягнят и
других сельскохозяйственных живот¬
ных; кроме того, его можно исполь¬
зовать в кролиководостве и на зверо¬
фермах.Безлепестные
и махровые яблониДоцент Е. П. Соколова, научный
сотрудник Мичуринского плодоовощ¬
ного института пишет:В адрес кафедры селекции и бота¬
ники нашего института поступают
письма от садоводов, обеспокоенных
тем, что некоторые культивируемые
ими яблони бесплодны. Эти яблони
внешне совершенно нормальны, хо¬
рошо развиты, но цветки у них осо¬
бенные — не содержащие лепестков
и тычинок. К каждому письму, как
правило, прилагается гербарный эк¬
земпляр соцветий безлепестной яб¬
лони.Мы заинтересовались этим явлени¬
ем. Нашим исследованиям помогло
то, что в прошлом году безлепестная
форма яблони обнаружена в учеб¬
ном хозяйстве института — в насажде¬
ниях сорта Пепин шафранный. По
внешнему виду яблоня ничем не от¬
личалась от остальных деревьев этого
сорта, однако цветы у нее были зе¬
леные и без лепестков и тычинок.
Каких-либо других существенных
особенностей в цветках не обнару¬
жено.Можно было предположить, что
плоды не развились из-за отсутствия
окрашенной части цветка, привле¬
кающей насекомых-опылителей, ина¬
че говоря, в связи с отсутствием опы-
Редакционная почта 123ления. Для проверки этого предполо¬
жения в 1968—1969 гг. был заложен
опыт как с естественным, так и с ис¬
кусственным опылением яблони.
Триста цветков было оставлено для
свободного естественного опыления,
а около 1000 цветков опылялись ис¬
кусственным путем.Для искусственного опыления ис¬
пользовалась пыльца сортов Джона¬
тан и Пепин лондонский, выписанная
с юга пыльца Антоновки обыкновен¬
ной, пыльца яблони Недэведцкого,
собранная в условиях нашего города,
а также пыльца южных сортов груши
Любимица Клаппа и Оливье-де-Серр.
Уже первый осмотр в период завязы¬
вания плодов показал, что ни от ес¬
тественного, ни от искусственного
опыления плоды не завязались. На
яблоне не было вообще ни одного
плода.Дело, таким образом, по-видимому,
не в отсутствии опыления. В настоя¬
щее время мы тщательно изучаем
особенности морфо- и эмбриогенеза
безлепестной яблони, полагая, что
именно в них кроется причина ее
стерильности.О	противоположной аномалии цве¬
тения — махровости у яблони — со¬
общает читатель нашего журнала
В. Я. Малышев иэ г. Уссурийска.Несколько лет назад мне довелось
наблюдать интересное, на мой взгляд,
явление.Весна в Приморском крае выда¬
лась в тот год холодная. Цветение
фруктовых деревьев запоздало и за¬
кончилось лишь в конце мая.И вот, когда большинство деревьев
уже отцвело, на двух яблоньках-че-
тырехлетках местного полукультурно-
го сорта Анис белый распустилось по
одному необыкновенно крупному
белому цветку. Бутоны их были уди¬
вительно похожи на бутоны роз, да
и сами цветки больше напоминали
розу, чем яблоневый цвет (см. фото):
диаметр цветка был на одной яблоне6,5	см, на другой 7 см; число лепе¬
стков на том цветке, где их удалось
сосчитать (на другом они рано опа¬
ли), достигло 22. Лепестки по форме
и величине (3X2,5 см; 2x1,5 см) зна¬
чительно отличались от обычных.
У одного цветка удалось насчитать
5 тычинок и 3 пестика, у другого —
соответственно 6 и 3. Оба цветка
оказались пустоцветами, завязь в них
не образовалась.Письмо В. Я. Малышева комменти¬
рует специалист по плодовым куль¬
турам проф. В. А. Колесников (Мо¬
сковская сельскохозяйственная ака¬
демия им. К. А. Тимирязева).Махровость цветков у яблони и
других плодовых растений — явле¬
ние нередкое. Его считают ненор¬
мальным, однако часто им пользуют¬
ся: такие растения размножают и
культивируют в качестве декоратив¬
ных. Известны, в частности, декора¬
тивные сорта сливы, вишни, боярыш¬
ника и др. Эти деревья и кустарники
обычно не дают плодов или дают их
очень мало.Подобная аномалия цветения мо¬
жет быть связана с климатическими
и погодными условиями. Если весна
холодная, то нормальные, своевре¬
менно распустившиеся цветки неред¬
ко погибают от заморозков, а с на¬
ступлением тепла начинают цвести
самые слабые, ранее не развив¬
шиеся цветки. Кроме того, известны
случаи, когда цветочные почки на
плодовых деревьях закладываются
весной. Цветки из таких почек рас¬
пускаются, естественно, тоже с опоз¬данием. К моменту образования этих
«запоздалых» цветков часто стано¬
вится уже жарко, а высокая темпе¬
ратура плохо сказывается на разви¬
тии пестиков и тычинок. Лепесткам
же тепло не вредит, и они развива¬
ются в избытке. Так и появляются эти
поздние роскошные, но, увы, бес¬
плодные цветы.Хлорирование —
надежный способ
обеззараживания
водыУчитель средней школы г. Киева
И. М. Зильберштейн пишет в редак¬
цию:Мы еще со школьной скамьи зна¬
ем, что для обеззараживания питье¬
вой воды в ней растворяют неболь¬
шое количество хлора, который уби¬
вает болезнетворные бактерии. Но
хлор, химически весьма активный
элемент, одновременно разрушает
содержащиеся в воде бромиды
(NaBr) и иодиды (Nal), необходимые
для нормальной работы нервной (со¬
ли брома) и эндрокринной (соли
иода) систем человека.В Ленинграде и некоторых других
городах воду обеззараживают озо¬
ном с тем же результатом: хотя озо¬
нированная вода и лишена неприят¬
ного запаха хлора, она, как и после
хлорирования, тоже уже не содер¬
жит солей брома и иода.Спрашивается, так ли уж полезна
хлорированная и озонированная во¬
да? Не наносим ли мы вред организ¬
му, лишая его ценных минеральных
солей? По-видимому, следует изы¬
скать такие способы обеззаражива¬
ния питьевой воды, которые не изме¬
няли бы ее химический состав,
В этом смысле, может быть, целесо¬
образно использовать коротковолно¬
вые излучения, ультразвук и другие
физические методы.
124 Редакционная почтаС письмом И. М. Зильберштейна
мы познакомили гигиениста чл.-корр.
АМН СССР проф. С. Н. Черкинского,
который сообщил по этому поводу:Основная мысль автора письма
правильна. Она была сформулирова¬
на создателем оригинальных русских
руководств по гигиене Г. В. Хлопиным
и др. еще в начале века, когда нау¬
ка и практика поставили в качестве
первоочередной задачу обеззара¬
живания воды пня устранения опас¬
ности водных эпидемий кишечных
инфекционных заболеваний (холеры,
брюшного тифа, дизентерии и др.).
Более того, требование использовать
такие методы обеззараживания, ко¬
торые не изменяли бы химический
состав и свойства воды и не были бы
связаны с добавлением к воде био¬
логически активных (токсических)
веществ, на известный период даже
задержало внедрение в практику как
у нас, так и за рубежом общепри¬
знанного в настоящее время метода
хлорирования воды. И это при усло¬
вии, что физические методы сущест¬
вовали и был даже предложен полу¬
чивший положительную оценку ги¬
гиенистов метод ультрафиолетового
облучения воды. Однако по техниче¬
ским и экономическим причинам, а
также из-за отсутствия надежных спо¬
собов контроля этот метод оказался
применим только в малых системах
централизованного водоснабжения.
В настоящее время исследуются воз¬
можности использования ^-излучения,
однако для практики и этот прием —
лишь отдаленная перспектива. Вот
почему для предупреждения кишеч¬
ных инфекций и борьбы с водными
эпидемиями применяется хлориро¬
вание воды, а в некоторах странах
(например, во Франции) — озониро¬
вание.Оправдано ли применение этих
методов обеззараживания воды с
точки зрения интересов здравоохра¬
нения?Конечно, употребление хлориро¬
ванной воды может играть какую-то
косвенную роль в нарушениях обмена
веществ (по правде говоря, такого
рода нарушения в организме челове¬
ка вызываются многими другимипричинами). Это — на одну чашу ве¬
сов. А на другую следует положить
огромный успех в полной ликвида¬
ции водных эпидемий и в резком
снижении заболеваемости кишечны¬
ми инфекциями всюду, где вода под¬
вергается хлорированию. Джон Бер¬
нал, один из крупнейших современ¬
ных ученых, писал в своей книге
«Наука и история общества» (1956):
«Победа над разносимыми водой бо¬
лезнями, одержанная благодаря вве¬
дению санитарии, является важней¬
шим достижением...» Это уже не до¬
гадки и предположения, а факты и
кладутся нами на другую чашу ве¬
сов. Можно не сомневаться, какая
чаша перевесит.Действительно ли хлорирование
или озонирование воды снижает ко¬
личество поступающих в организм
микроэлементов?	Воспользуемсяссылками автора письма на бром и
иод.Несмотря на заметные различия
химических свойств, бром и иод, как
известно из геохимии, имеют общие
пути миграции на земной поверхно¬
сти. Они одинаково реагируют с ор¬
ганическими веществами почв, обра¬
зуя с последними прочные комплекс¬
ные соединения, которые вместе с
атмосферными осадками и талыми
водами поступают в водоемы. Кон¬
центрация соединений брома и иода
в речной воде заметно колеблется,
но в большинстве своем находится на
весьма низком уровне, в среднем
5—10 мкг на литр. Если иметь в виду,
что хлорирование и озонирование
осуществляются тоже малыми дозами
(около 1 мг/л), нет основания ожи¬
дать, что реакция вытеснения брома и
иода из комплексных галоидоргани-
ческих соединений пойдет легко и
полно. Но, даже допустив, что бром
и иод будут вытесняться хлором, кон¬
центрации этих микроэлементов ока¬
жутся много ниже пределов раство¬
римости и поэтому в определенном
сочетании останутся в питьевой воде.Хорошо известно, что оптимальное
количество микроэлементов попада¬
ет в организм человека вместе с пи¬
щей. Иод — очень важный биоэле¬
мент, но с питьевой водой его по¬
ступает не более 5—10% потребности
организма. Причиной эндемическогоэоба, как показали специальные ис¬
следования, всегда был недостаток
иода в пищевом рационе населения,
а не в питьевой воде. Именно по¬
этому, хотя в воде московского водо¬
провода содержание иода не превы¬
шает 1—2 мкг на литр (суточная
потребность 100—200 мкг), среди жи¬
телей Москвы никогда не наблюдался
эндемический зоб, поскольку продук¬
ты питания полностью обеспечивают
потребность организма в иоде. Что
касается бромной недостаточности,
то ее до сих пор вообще не наблюда¬
лось ни у людей, ни у животных, а
если в отдельных случаях бром и
предписывается, то преимуществен¬
но как лечебное средство.Таким образом, было бы ошибоч¬
ным утверждать, что хлорирование —
идеальный метод обеззараживания
воды, но, обеспечивая безопасность
в эпидемиологическом отношении и
не вызывая отрицательного влияния
на здоровье населения, этот метод
вполне заслуживает признания.ПОПРАВКАВ части тиража журнала «Природа»,
1970, №7, на стр.79, рис.З и стр.80,
рис. 6 допущены опечатки: перевер¬
нуты клише на 180°.
Календарь природы125Особенности весны 1970 г.Если в прошлом году весна почти
на всем Северном полушарии была
поздней и холодной, в 1970 г. ее
нельзя охарактеризовать ни как ран¬
нюю, ни как позднюю. В одних мес¬
тах было необычно тепло, в других —
необычно холодно. Произошло это
вследствие преобладания меридио¬
нальной циркуляции воздушных масс,
выноса теплых — с юга и холодных —
с севера, причем положение высот¬
ных ложбин и гребней было устой¬
чивым.Снежная зима 1969—1970 гг., обиль¬
ные осадки (на большей части СССР
их выпало по 2—3 месячные нормы
как в марте, так и в апреле) вызвали
исключительно высокие паводки и
наводнения.В начале марта на реках Ингулец,
Ингул, Южный Буг подтапливались
города Кривой Рог, Кировоград, Пер-
вомайск, Вознесенск. В низовьях Ду¬
ная весенний паводок, усугубляясь в
начале марта нагонным ветром,
10 марта* затопил г. Вилково.На реках центра ЕТС уровни воды
в первой декаде апреля превысили
максимальные за весь период наблю¬
дений (50—90 лет). До сих пор «ре¬
кордным» считался паводок 1908 г.,
но в этом году местами он на 40—
80 см оказался выше. В Курске и
Брянске было затоплено много улиц,
промышленных предприятий и жи¬
лых домов. В Курске из затопленных
районов эвакуировали более 6 тыс.
чел. На Урале половодья, подобно¬
го нынешнему, не наблюдалось поч¬
ти 80 лет. Высокие паводки и подтоп¬
ление ряда населенных пунктов на¬
блюдались и на реках Сибири. По¬
жалуй, лишь в Средней Азии, в про¬
тивоположность прошлому году, по¬
ловодье прошло спокойно.В мае на реках ЕТС столь сильных
наводнений в результате весеннего
половодья уже почти не было. Но со¬
вершенно исключительным явлением
были сильные дожди в Прикарпатье,
когда только за одни сутки 12 маяместами выпало до 2,5 месячных
норм осадков. Это через некоторое
время сказалось на реках Днестр,
Тиса, Прут, Серет и их притоках. На
р. Прут у г. Черновцы уровень воды
14 мая на 61 см превысил многолет¬
ний максимум, а 16—17 мая на р. Ти¬
са у Чопа — на 110 см. Защитные
дамбы в ряде мест были прорваны,
разрушены мосты, повреждены от¬
дельные участки железных и шос¬
сейных дорог. В Прикарпатских об¬
ластях Украины был затоплен ряд
населенных пунктов, повреждено бо¬
лее 8 тыс. жилых домов, много про¬
изводственных зданий, залиты водой
значительные площади посевов, лу¬
гов и пастбищ. Из районов затопле¬
ния было эвакуировано более 16 тыс.
чел., но все же имелись человече¬
ские жертвы.Наводнения захватили Трансильва-
нию в Румынии и бассейн р. Тисы
в Венгрии, где также причинили
большой материальный ущерб мно¬
гим промышленным предприятиям,
сельскохозяйственным кооперативам
и фермам и вызвали человеческие
жертвы. Десятки тысяч людей оста¬
лись без крова. За всю историю Ру¬
мыния не знала такого наводнения.По температурному режиму, про.
буждению и развитию природы вес¬
на 1970 г. раньше обычного наступи¬
ла в южной половине ЕТС, в Сред¬
ней Азии и на юге Сибири. В Закав¬
казье к началу марта уже цвели пер¬
сики, сливы, яблони. В это время в
Сибири еще стояла глубокая зима и
в Якутии морозы доходили до —40°.
К этому же времени на 15—20 дней
раньше обычного началось набухание
почек плодовых деревьев в Сред¬
ней Азии, а на юге Украины и в Рос¬
товской области вскрылись реки. На10—12 дней раньше средних много¬
летних сроков зацвели на Кубани аб¬
рикосы (около 1 апреля), а в низовь¬
ях Дона — вишневые сады (20-е чис¬
ла апреля).На столько же раньше обычногоначалось снеготаяние в центральных
областях ЕТС (10 марта). Однако за
зиму скопилось слишком большое
количество снега и поэтому пол¬
ностью он растаял, как обычно, около
10 апреля. Это несколько задержало
пробуждение растительности, но в
дальнейшем она развивалась на 4—7	дней раньше многолетних сроков.В целом на ЕТС большую часть
весны было теплее, чем обычно, на
2—4° и лишь с 7—10 мая похолодало
и температуры держались уже в ос¬
новном на 1—3° ниже нромы. 12—13
и 26—28 мая по центру и северу мес¬
тами отмечались заморозки.На юге Сибири теплая погода с
температурами на 4—7° выше нормы
установилась во второй половине
марта и удерживалась до конца ап¬
реля. Переход среднесуточной тем¬
пературы через 0° осуществился в
20-х числах марта — на 2 недели
раньше многолетнего срока.В Средней Азии температуры пре¬
имущественно были выше нормы.
Волны холода отмечались 12—17,
25—26 марта и 22 апреля.Тепло выносилось на ЕТС и Сибирь
преобладающими юго-западными по¬
токами по восточной периферии вы¬
сотной ложбины над Центральной и
Восточной Европой. А в ее тылу с се¬
веро-западными потоками на Запад¬
ную Европу поступал холодный воз¬
дух, отчего весна там запоздала на
20—25 дней. Температуры держались
в среднем на 2—4° ниже обычных,
хотя с середины марта и были все
же выше 0°. В конце марта в Цент¬
ральной Европе наблюдались еще
сильные снегопады (на западе Чехо¬
словакии с грозами), вызвавшие снеж¬
ные заносы на дорогах, а таяние сне¬
га в горах способствовало образова¬
нию снежных лавин. Одна из таких
лавин в середине апреля в Савойе
(Франция) в ночное время снесла
здание детского санатория.В США весна также задержалась
почти на две недели. В конце марта
126 Календарь природына улицах Нью-Йорка лежал снег (это
на широте Батуми!). В это же время
в Чикаго толщина снежного покрова
достигала 35 см, из-за снега были за¬
крыты два основных аэропорта горо¬
да, а на дорогах парализовано авто¬
мобильное движение. Среднемесяч¬
ная температура за март в южных
штатах Арканзас, Оклахома и др. бы¬
ла почти на 5° ниже нормы, а средне¬
суточные температуры в середине
марта приближались к 0°.Остановимся на особенностях си¬
ноптических процессов весной 1970 г.Преобладание меридиональной
циркуляции хорошо согласуется с
сохраняющейся высокой активностью
Солнца, характеризующейся числами
Вольфа порядка 150—200. Следует
сказать, что оценка активности Солн¬
ца только по числам Вольфа, как по¬
казывают последние исследования,
дает лишь общую характеристику, по¬
зволяющую судить не более чем о
преобладании тех или иных процес¬
сов в длительные промежутки време¬
ни. Непосредственное же воздействие
на процессы в земной атмосфере
производят не количество пятен, а
активные области Солнца при их про¬
хождении через центральный солнеч¬
ный меридиан. Так, например, 7 мар¬
та на Солнце наблюдалась мощная
хромосферная вспышка, после кото¬
рой в ночь с 8 на 9 марта даже под
Москвой было видно интенсивное по¬
лярное сияние, отмечались магнитные
бури, нарушения радиосвязи. Одно¬
временно индекс общей циркуляции
атмосферы (Jm/Js) над Америкой, Ат¬
лантикой, Европой и Западной Си¬
бирью резко повысился с 1,1—1,8 до
3,0—4,2, а индекс зональной цирку¬
ляции (Js) понизился до необычно
малого значения 8—ЮТ'оо (при норме
около 36%о). В среднем за март ин¬
декс общей циркуляции над этими
районами составил 1,49; даже на
Дальнем Востоке и над Тихим оке¬
аном, где обычно преобладает зо¬
нальная циркуляция (Jm/Js < 0,75),
в марте 1970 Jm/Js = 1,15. Меридио¬
нальные процессы способствовали
здесь активной циклонической дея¬
тельности. За месяц в зал. Аляска
вышло 15 циклонов! Они вызывали
штормы, снежные бураны на Саха¬
лине, Курильских островах, в Японии.Над Атлантическим океаном Азор¬ский антициклон в марте 1970 г. был
смещен к северу более чем на 2 тыс.
км. В связи с этим циклоны над Ат¬
лантикой, обычно смещающиеся от
Нью-Фаундленда к Исландии, «ныря¬
ли» на Азорские острова. По восточ¬
ной периферии ложбины над Евро¬
пой необычно часто выходили на ЕТС
и Западную Сибирь южные циклоны
с Адриатического моря и Балкан,
принося обильные осадки. В апреле
вместо обычных 1—2 их вышло 7.Над Северной Америкой траекто¬
рии циклонов существенно не отли¬
чались от обычных, но глубокое и
частое распространение в их тылу хо¬
лодных арктических масс воздуха
создавало большие контрасты темпе¬
ратур на фронтах в южных штатах
США, что способствовало развитию
торнадо (смерчей диаметром в сот¬
ни метров). В узких зонах они вызва¬
ли большие разрушения и десятки
человеческих жертв; 18—19 апреля —
над штатами Техас, Луизиана и Мис¬
сисипи, в конце апреля — в г. Окла-
хома-сити, в мае — в г. Лаббок.В тропических широтах начало мус-
сонкых дождей в этом году задер¬
жалось. В основном стояла сухая и
жаркая погода. Но порой то там, то
здесь возникали сильные тепловые
грозы, иногда сопровождавшиеся
смерчами, ураганными ветрами, лив¬
нями с градом. Так, 10 марта в Дели
в течение часа бушевала гроза с
сильнейшим градом. Отдельные гра¬
дины достигали размера куриного
яйца. Улицы города, крыши домов
оказались покрытыми ледяной крош¬
кой. Через несколько дней подобное
же явление разразилось над Аддис-
Абебой. При грозе с градом и ура¬
ганном ветре за четыре с половиной
часа выпало 90 мм осадков, что пре¬
вышает месячную норму (70 мм).В конце марта смерч принес зна¬
чительные разрушения северному
району столицы Камеруна г. Яунде.В Восточном Пакистане дважды
возникали смерчи типа торнадо. В
начале апреля погибло 6 человек и
100 было ранено, а в середине ап¬
реля, пройдя невдалеке от Дакки,
торнадо разрушил 11 деревень, по¬
гибло 40 и ранено около 500 чел.Сильная засуха отмечалась в Сене¬
гале. Возникшим пожаром была унич¬
тожена вся растительность в саваннена севере департамента Лингере.В середине мая небывалая жара ус¬
тановилась в Центральной Индии. В
штате Гуджерат была зафиксирована
самая высокая температура за по¬
следние 50 лет — 47,5°. Имелись мно¬
гочисленные жертвы от тепловых уда¬
ров. Наоборот, в Центральной Аме¬
рике, где в апреле проходила внут-
ритропическая зона конвергенции
(т. е. зона сходимости между северо-
восточными пассатами северного по¬
лушария и юго-восточными — южно¬
го полушария), временами по не¬
скольку дней подряд лили дожди,
вызывая наводнения. В Панаме в ре¬
зультате наводнений погибло 9 чел.
и около 2 тыс. остались без крова.Над океанами в тропиках Ьыло
спокойно. После первого тайфуна
этого года, вышедшего на Филиппи¬
ны еще 25—26 февраля, в весенние
месяцы не возникло ни одного.
В Бенгальском заливе 4 мая появил¬
ся тропический циклон, который7	мая вышел на побережье Восточ¬
ного Пакистана. В Карибском море
20 мая развился тропический ураган
«Альма». 22—23 мая ураган, сопро¬
вождавшийся ливнями, вышел на Ку¬
бу и вызвал наводнения в провинциях
Орьенте и Пинар-дель-Рио. Значи¬
тельный ущерб был нанесен сельско¬
му хозяйству. Погибло 8 человек.В предыдущем обзоре («Природа»,
1970, № 5) отмечались особенности
процессов в стратосфере зимой
1969—1970 гг., заключавшиеся в том,
что над полярным бассейном вместо
циркумполярного циклона распола¬
гался антициклон. К концу февраля
антициклон разрушился, и в марте
циркумполярный циклон занимал уже
свое обычное положение над полю¬
сом. 7 апреля началась нормальная
перестройка барического поля в стра¬
тосфере на летнее положение; к 20
апреля район полоса занял антицик¬
лон, а ослабленные циклоны распола¬
гаясь цепочкой, на широтах 50—60°.
Такая обстановка сохранялась до кон¬
ца мая. Полностью перестройка в
стратосфере на летнюю закончится,
когда эта цепочка циклонов исчез~
нет и полярный стратосферный анти¬
циклон охватит своей циркуляцией
все северное полушарие. Но об этом
будет сказано в следующем обзоре.Ю. С. Петровский
В конце номера127Философские сказкиГ. А. Соколик
Кандидат физико-математических наукСказка
о золоченом
флюгере
и добром
Альберте
ЭйнштейнеВ старые времена был город, в ко¬
тором жили тензоры. Это был народ
гордый и независимый. Такой незави¬
симый, что в любой системе отсчета,
как бы на них ни смотрели, они ос¬
тавались самими собой. Правил ими
Великий Тензор по имени Инвариант.
Он оставался неизменным во всех си¬
стемах отсчета — столь велика была
его гордость — и прочие тензоры
склонялись перед ним. Но уж, конеч¬
но, они не стали бы этого делать,
знай они тайну, о которой не подо¬
зревали даже его приближенные.
Дело в том, что Великий Тензор вовсе
не был инвариантом, более того, он
не был даже и тензором. Его настоя¬
щее имя было Кристоффель, и он
прекрасно знал, что всякий, взглянув¬
ший на него сверху вниз, увидит лишь
пустоту. Но это никому и в голову не
приходило, потому что главным зако¬
ном тензорного королевства всегда
был «закон о преимущественных си¬
стемах отсчета». И в законе этом
строго предписывалось глядеть на Ве¬
ликого Тензора снизу вверх и притом
лишь с должного расстояния.Так и сидел Кристоффель в своем
дворце на высоком троне, величест¬
венный и инвариантный. Но вот од¬
нажды в том краю объявился чуже¬
земец. У него были пышные усы и
длинные седые волосы и звали его
Альберт Эйнштейн. После мороже¬
ного и скрипки больше всего на све¬
те ему был дорог принцип общей ко¬
вариантности, утверждавший равно¬
правие всех систем отсчета. Как толь¬
ко эта новая ересь стала известна
Инварианту, Эйнштейна схватили, су¬
дили и, признав, разумеется едино¬
гласно, виновным в реакционном ре¬
лятивизме, осудили на смерть.На другой день на городской пло¬
щади поставили черный эшафот, а
рядом — трон Великого Тензора, по¬желавшего присутствовать при казни
столь опасного преступника. На все
это со шпиля ратуши глядел флюгер,
маленький позолоченный человечек.
Уже много лет он наблюдал сверху
все, что творилось в городе, но пред-
почитал помалкивать о том, что ви¬
дел,— он был молчалив по природе.
И если в этот раз он не удержался,
то единственно из-за необычайности
зрелища. Рядом с пустым троном
стоял инвариант! Такого старый флю¬
гер еще никогда не видел. Ведь, как
всем известно, короли редко допус¬
кают к престолу инвариантные вели¬
чины. Вот флюгер и не удержался и
крикнул, да так звонко, что его услы¬
хали во всем городе...Так пала власть злого Кристоффе-
ля. И тогда же тензоры решили, со¬
бравшись в ратуше, предложить
опустевший престол Альберту Эйн¬
штейну как истинному и бесспорно¬
му инварианту. Но он отказался, со¬
славшись на принцип общей ковари¬
антности. Дело в том, что, согласно
этому принципу, все системы отсчета
равноправны, а стало быть, все равно,
смотреть ли на мир с высоты престо¬
ла или сидя на земле. Удивленные
жители тензорного королевства спро¬
сили его, чего же он в таком случае
хочет. И Эйнштейн поведал им о
своей заветной мечте стать смотри¬
телем маяка. И с тех пор старый уче¬
ный дни и ночи сидел на высокой
скале над морем, курил трубку и
размышлял о солнце, о звездах и о
принципе общей ковариантности. Мо¬
ряки, проплывая в бурную ночь мимо
опасных скал этой земли, всматри¬
вались во тьму и, увидев свет маяка,
говорили: «Это Альберт Эйнштейн
указывает нам путь». И на душе у них
сразу же становилось спокойно, ибо
все знали, что Альберт Эйнштейн —
истинный инвариант.
123 В конце номера/О неразумной
принцессеО кошках
и предустановленной
гармонииВ старые времена жила принцесса.
Она была прекрасна и умна. Как по¬
добало ее сану, она выросла в высо¬
кой башне и ничего никогда не виде¬
ла. Но искушенная в семи свободных
искусствах, в особенности же — в
грамматике и риторике, она могла
говорить обо всем на свете. В точ¬
ных и тщательно построенных предло¬
жениях она могла сказать о любой
вещи, чем эта вещь не является и на
что она не похожа. Прославленные
риторы и метафизики, которым было
поручено воспитание принцессы, бы¬
ли в восхищении от ее точности и
изобретательности. Но старый король
не разделял их радости — ведь он
желал продолжить в веках свой
древний род, а принцесса всем прин¬
цам и королям, искавшим ее руки,
всегда отвечала каким-нибудь общим
отрицательным предложением. Ее
редкий ум и философское воспита¬
ние, его изощрившее, не позволяли
ей произнести положительное кон¬
кретное высказывание.Однажды король созвал придвор¬
ных мудрецов — воспитателей прин¬цессы— и гневно их спросил: «Чему
вы учите мою дочь?»«Ваше Величество,— ответили муд¬
рецы,— никто не может сравниться с
принцессой в тонкости и точности
ума. Она способна говорить обо
всем».«И всегда какую-нибудь бессмыс¬
лицу»,— пробормотал король.«О, Ваше Величество,— сказал муд¬
рейший из метафизиков,—если бы Вы
знали, как трудно построить бессмыс¬
ленную фразу — я учился этому всю
жизнь».С этим король вынужден был со¬
гласиться — всегда в заботах о благе
королевства он никогда еще не ска¬
зал ничего бессмысленного.Прошли годы, и принцесса стала
еще прекрасней и умней. И сын им¬
ператора приехал просить ее руни.
И когда принцесса увидела прекрас¬
ного принца, она впервые забыла все
грамматические правила и могла в
ответ сказать лишь «да». С тех пор
принцесса долгие годы была царицей
великого народа, жила счастливо и
мирно, но никогда больше не занима¬
лась философией.Многих ученых людей занимал во¬
прос: почему кошки, столь умные и
внимательные, не приходят, когда их
окликают по имени. И если люди все
же дают кошкам имена, то потому
лишь, что не могут себе представить
безымянную сущность. Собаки же,
ветреные и шумные, всегда отзыва¬
ются на кличку, придуманную людь¬
ми, даже на самую странную.В старых книгах об этом сказано
так. Великий библиограф был столь
искусен в составлении каталогов, что
никогда не читал книг своей библио¬
теки. Он знал, что шифр всегда
вполне отражает содержание книги.
Но однажды он усомнился в этом и
открыл книгу. И порядок, ранее
предвечный, стал для библиографа
внешним и потому — условным. Ведь
отныне знать место книги на полкеуже не означало знать ее содержа¬
ние.В этом — говорит старая книга —
различие между кошкой и собакой.
Люди условились с собаками, как ка¬
кую зовут, и собаки, согласившись
считать эти относительные клички сво¬
ими именами, подчиняются человеку.
Но кошки не заключали с нами ника¬
кого соглашения, ибо у них есть свои
имена, нам неведомые. Поэтому кош¬
ки будут гулять сами по себе и все
места будут для них одинаковы, пока
не придет человек, не знающий раз¬
личия между собакой и кошкой.Предсказано, что этот человек смо¬
жет выбирать между участью биб¬
лиографа, равнодушного ко всему в
книге, кроме титульного листа, и судь¬
бой поэта, знающего истинные име¬
на всего сущего.
Зеркало «Природы»Рис. С. ТюнинаСила систематики2)
Ф &сГВГДЕЖЗ
* Цена 50 коп.
1|*|декс*70707