Text
                    НАУКА И ЖИЗНЬ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ПРАВДА». МОСКВА.
10
• Вибрационное обкатывание — изо-
бретенный ленинградскими учеными
способ обработки деталей — позволя-
ет регулировать размеры и форму ше-
. о . роховатостей, создавать оптимальный
микрорельеф поверхностей ф Наиболь-
шая скорость переработки информа-
ции наблюдается, независимо от характера рабо-
ты, дважды в день: к третьему и седьмому часу. Об
этих выводах харьковских ученых было доложено сре-
ди других интересных исследований IV Всесоюзному
съезду психологов ф Один из самых «древних» поли-
меров на службе человека, крахмал, и сегодня игра-
ет заметную роль в нашей жизни ф Детей в семье
должно быть четверо — самка броненосца никогда не
отступает от этого правила.

• IX ПЯТИЛЕТКА В ДЕЙСТВИИ Директивами XXIV съезда КПСС пре- дусмотрено продолжение работ по созда- нию единой системы газоснабжения страны. В годы девятой пятилетки пред- полагается построить не менее 30 тысяч километров магистральных трубопро- водов. Для обеспечения высокой пропускной способности газовых магистралей внед- ряются трубы диаметра 1 420 мм. Для еще большего увеличения газовых потоков наша промышленность создает трубы значительно больших диаметров, чем существуют ныне. Проблемами строительства магистра- лей из труб большого диаметра зани- мается Всесоюзный научно-исследова- тельский институт по строительству ма- гистральных трубопроводов. На снимке: главный инженер институ- та О. В. Леонтьев и сварщик Ю. В. По- пович у стенда за наладкой сварочного аппарата для автоматической сварки под слоем флюса стыка труб большого диаметра.
в номере В АЗЕРНИКОВ - Психологи воору- жаются методами точных наук 2 В ДИЛЫНАН, проф.— За эликсиром молодости......................12 Ю. ШНЕЙДЕР, проф.— Управляе- мые шероховатости..............20 Заметии о советской науке и тех- нике .................... 30, 62, 74 Е. ШАЕР, И. САЛДАН, канд. мед. наук — Фотография исследует 31 В. ШУБКИН, докт. филос. наук — Профессия: проблема выбора 33 Новые книги ................37, 78 Маленькие рецензии .... 39, 89 Л. КОКИН — Из северных одиссей Н. Н. Урванцева...............40 Рефераты............. . . 53, 76 И. КОПЫЛОВ, проф., и Я. ШНЕИ БЕРГ, канд. техн, наук — Шесть опытов Фарадея 56 В. ШУВАЛОВ — Солнечная актив- ность и положения планет 63 Г. ГОХЛЕРНЕР — Проблема «внут- реннего» и «внешнего» в эволю- ции органического мира ... 65 С. ФРАНКШТЕИН, проф. - Цент- ральные механизмы < дышки . 71 Ю. КАМЗОЛОВ — Кто больше . . 73 Кунсткамера .... 75, 104, 147, 156 Я. СМОРОДИНСКИЙ, проф. - Подо- бие в природе и фундаменталь- ные постоянные ... . . 79 ВИНТИ (Бюро иностранной научно- технической информации) 86 Новые товары ..................90 В. ДАЦКЕВИЧ — Аквариум ... 92 Альбом самоделок ............. 93 В. НИКУЛИН — Учитель из Сургута 94 А. ЗНАМЕНСКИЙ — Вариации на тему Пифагора . 95 Дж. КОМПТОН — «Болезнь сума- сшедшего шляпника» . . 97 И. ЭЙДЕЛЬМАН, канд. истор. на- ук — Розыскное дело .... 99 Математические неожиданности 104 Д. ДАНИН — Нильс Бор .... 105 Закованные в панцирь 116 А. АЗИМОВ — Постоянная долж- ность.............. ... 118 Е. НАЗАРОВ — Поющая лагуна Бат- тикалоа........................126 И. ЗАЛЕТАЕВА — Азбука кактусо- вода ..................... ... 127 Домашнему мастеру. Советы . . 129 В. ГОЛОВИН — Минифол .... 130 Д. ЛЕПАЕВ — Первая помощь пыле- сосу . .... 132 В. КУЗНЕЦОВ, канд. физ.-мат. наук — На кончике острия . 135 ПЕРЕПИСКА С ЧИТАТЕЛЯМИ А. ЛАНГЕ, канд. биол. наук — Органы чувств паука (140); В. ХРОМОВ — Искусство мнемо- техники (141); II. РЯЗАНЦЕВ — Морские приметы (142); В. КОПЫ- ЛОВ, канд. техн, наук — Цвето- вые эффекты черно-белого дигла (143). А. КОЗЛОВСКИЙ, канд. техн, на- ук — Трактат о стиральном крах- мале .............. . . 141 Шахматы без шахмат . 148 В. САЛО, канд. фармац. наук — Пустырник ... .... 150* Ю. ШАПОШНИКОВ ст. тренер — Спортзабавы 151 IT. ВЕСЕЛОВ, канд. филолог, на- ук — Языковые помехи в служеб- ном письме 152 В. ЛИШЕВСКИИ — Физика вокруг нас.........................151 Ответы и решения..............158 Фокусы .......................159 А. СТРИЖЕВ, фенолог — Подорож- ник ........................160 НА ОБЛОЖКЕ: 1-я стр. — Сборочный цех авиационного завода. Здесь собираются самолеты ТУ-154. Три реактивных двигателя установлю ны в их хвостовой части. Фото А. Устинова. Внизу — четыре вида микрорельефа по- верхности. получаемых при обработке металла методом виброобкатки (см. ст. «Управляемые шероховатости»), 2-я стр. — IX пятилетка в действии. Фото А. Устинова. 3-я стр. — Подорожник. Фото В. Весе- ловского, рис. О. Р е в о. 4-я cip. —Морской ангел. Фото Ю. Ас- тафьева. НА ВКЛАДКАХ: 1-я стр.— Иллюстрации к ст. «Фотогра- фия исследует». 2 —3-я стр.— БИНТИ (Бюро научно-тех- нической информации). Фотографии туманностей и их эквиденситограммы. 4-я стр. — IX пятилетка в действии. Ф о- тохроника ТАСС. 5-я стр. — Иллюстрации к ст. «Вариации на тему Пифагора». 6 —7-я стр. — Аквариумные рыбки. Фото В. Дацкевича. 8-я стр. — Карта промышленности и сельского хозяйства Монгольской На- родной Республики. Рис. М. Аверь- янова. НАУКА И ЖИЗНЬ Ежемесячный научно-популярный журнал Всесоюзного общества «Знание» До 10 ОКТЯБРЬ 1Я71 Издается с сентября 1934 года • *
£ НАУКА. ВЕСТИ С ПЕРЕДНЕГО КРАЯ ПСИХОЛОГИ ВООРУЖАЮТСЯ МЕТОДАМИ ТОЧНЫХ НАУК В. АЗЕРНИКОВ, специальный корреспондент журнала «Наука и жизнь». Летом 1971 года проходил IV Всесоюзный съезд общества психологов. Ученые собрались в Тбилиси — городе, по праву считающемся одним из психологических центров страны. Тбилисская школа психологов, известная своими работами во всем мире, была основана крупным советским исследователем Д. Н. Узнадзе, автором «теории установки», на которой базируются многие современные исследования. Давно уж известно, что пересказать сколь-нибудь полно содержание научного съезда, где за несколько дней ученые рассказывают и показывают то, к чему готови- лись несколько лет, — задача непосильная. Пленарные доклады, вечерние лекции, шесть симпозиумов, двадцать шесть тематических заседаний — и все это почти в одно и то же время, в разных аудиториях Тбилисского государственного университета. Фрагментарность рассказа становится неизбежной. Из докладов, прислан- ных на съезд. В наш век научно-техни- ческою прогресса все возра- стает количество устройств, где информация, предназна- ченная для оператора, коди - руется на пульте с помощью разных алфавитов— букв ла- тинских и русских, цифр римских и арабских и т. д. Возникает вопрос: как луч- ше кодировать информа- цию — одними и теми же символами или разными? Харьковские психологи И. Мельник и П. Невель- ский поставили эксперимент, который дал ясный ответ: использование разных сим- волов улучшает усвоение информации. Причем значи- тельно. В опытах, где ис- пользовались пять алфави- тов, ошибки составили 9% против 25% с применением только одного цифрового ал- фавита. Количество же пере- работанной информации уве- д.ичи'мэсь на 43%. Эффективность труда каждого работника меняется в течение дня. Казалось бы, К концу дня человек устает, следовательно, и работает 3-уже, утром он полон сил — Профессор Б. ЛОМОВ, Президент общества психологов СССР: ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НАРОДНЫМ ХОЗЯЙСТ- ВОМ — ВАЖНЕЙШАЯ СФЕРА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПСИХОЛО- ГОВ. Пленарный доклад Б. Ломова «Состояние и перспективы развития психологии в СССР в свете решений XXIV съезда КПСС», которым форум психологов открыл свою работу, поднимает одну из насущных проблем современной психо- логии, сформулированную так: «Психология, техниче- ский прогресс и проблемы управления». (Кстати, спе- циально с этой темой профессор Ломов выступил и на симпозиуме.) Наш век предъявляет все более высокие требования к че- ловеку, обслуживающему машину. При этом возникает некий парадокс: психолог, разрабатывая рекомендации конструкторам, должен построить их, исходя из будущей деятельности оператора, для которого, собственно, и соз- дается машина. Однако он не может объективно изучить эту деятельность, поскольку нет еще машины и, следова- тельно, нет диалога «человек — машина». Выход из этого вроде бы заколдованного круга один: психолог должен научиться проектировать будущую деятельность операто- ра, как сейчас конструктор проектирует технологический процесс. Однако сегодня может показаться странным даже сам термин — «проектирование деятельности», тем более что подготовка специалистов и на многих предприятиях и в учебных заведениях ведется с ориентировкой на сущест- вующие системы управления и машины. И это, как считает профессор Ломов, неверно в корне. «Проект» деятельно- сти человека, управляющего машиной, поможет правильно подойти к отбору специалистов, к их обучени*ю и трениров- ке. Тогда будет достигнута желанная гармония: и машина и оператор станут готовиться одновременно, исходя из одних и тех же условий. Правда, заметил профессор, при попытке понять меха- низмы деятельности человека как личности возникает еще один парадокс. Мы можем эффективно управлять своей деятельностью лишь на основании информации, поступа- юш,ей из окружающего мира. Но информация эта прино- сит сведения о событиях либо уже прошедших, либо про- исходящих в данный момент. Однако невозможно управлять 1
тем, что уже прошло, управлять-то как раз нужно буду- щими событиями. Но где взять информацию о том, что бу- дет? Надо сказать, что мозг наш разрешает этот парадокс весьма успешно. Он использует информацию о прошлом для создания прогноза будущего. И эта способность нашей психики прогнозировать будущие события проявляется на <сех уровнях: и в чувственном восприятии мира, и в мышлении, и в построении речи, и в организации движения. Прогнозированию — кардинальному вопросу психологии были посвящены на съезде многие сообще- ния, и о некоторых из них речь пойдет дальше; здесь надо добавить только, что эти исследования, по мнению доклад- чика, совершенно необходимы сейчас в широких масштабах, ибо они являются тем фундаментом, на котором держатся очень многие теоретические и прикладные разработки. Когда мы говорим об управлении, мы имеем в виду не только экономические и производственно-технические аспекты, но и деятельность человека, взаимодействующего с другими людьми. Значит, если мы хотим повысить эф- фективность управления, надо научиться понимать и учиты- вать чисто человеческие, психологические факторы. Каждому из нас, привыкшему к ежедневному общению, к неизбежности сложных ситуаций и к их преодолению, проблема эта предстг тяется на первый взгляд не такой уж сложной. Но давайте вслед за ученым посмотрим чуть глубже — так ли все элементарно здесь. Дело в том, что системы управления производством включают много уров- ней; и руководство и подчинение происходят на разных уровнях, с разной степенью ответственности за принимае- мые решения. Поэтому на каждом уровне удельный вес психологических факторов меняется. Как? Этого мы еще не знаем, но узнать должны непременно. Это еще не все. Объектом управления является чаще всего не один человек, а коллектив людей — завод, цех, контора. Чтобы сформировать дееспособный коллектив и предвидеть все последствия принимаемых решений, руко- водитель— независимо от ранга — должен учитывать воп- росы психологической и психофизиологической совмести- мости людей, особенности их взаимодействия; надо хорошо знать, в какую упряжку можно впрячь одновременно и ко- ня и трепетную лань. Поведение людей в большом коллективе включает в се- бя, помимо деятельности—трудовой, учебной, игровой,— еще и такой элемент, как общение. Ну, казалось бы, что здесь хитрого: пришел — сказал «здравствуй», попросил — сказал «спасибо», ушел — сказал «до свидания»; какие тут могут быть законы? Могут. И есть. И мы должны их знать и учитывать. Ибо человек не делится на две четкие поло- винки: одна только работает, другая только общается с людьми; чтобы максимально активизировать один компо- нент поведения, надо учитывать влияние другого. Наконец, перед психологами ставится в какой-то мере но- вая задача — изучение самого управленческого труда. Раньше психологи исследовали труд рабочих, операторов, учителей, ученых, актеров, а работники аппарата управле- ния в их поле зрения не попадали. Вместе с тем это весьма специфический вид деятельности — в силу и его професси- ональных особенностей и особой ответственности. В будущем он немыслим без использования информационно-логичес- ких машин, а это наверняка означает, что и само мышление у «управленца» завтрашнего дня будет иным, чем у сегод- няшнего работника, и надо уже теперь, не дожидаясь кон- фликта человека с новым, бездушным собеседником, под- готовить его психику к такой деятельности. Таковы, по мнению Президента общества психологов, лишь некоторые аспекты работы ученых, которые вытекают из задач, намеченных Директивами съезда по девятой пя- тилетке. И, может быть, одним из практических шагов, напргвлен- ных на успешное решение этих задач, будет создание во многих областях народного хозяйства специальных психо- логических служб. работает лучше. Однако наиболее продуктивные ча-* сы работы не утренние. Это установили харьковские ис- следователи Ю. Мади- евский и М. Розенбаум, на- блюдая за работой проекти- ровщиков. Наибольшая ско- рость переработки информа- ции — а это один из главных критериев работоспособно- сти — независимо от харак- тера деятельности наступает дважды в дено: к третьему и к седьмому часу работы. В психологии применяется такой показатель взаимоот ношений человека с окру- жающими, как уровень тре- вожности. Исследование, проведенное 3. Кисловской в Алма-Ате, показало, что дошкольники, например, ис- пытывают наибольшую тре- вожность в общении с вос- питателем детского сада, а наименьшую — с родителя- ми. С возрастом ситуация меняется: у младших школь- ников наибольшую тревож- ность вызывают посторон- ние взрослые, наимень- шую — сверстники Подрост- ки, напротив, наиболее тре- вожны в общении с одно- классниками и родителями, а наименее—с учителями и незнакомыми взрослыми. У школьников 9-го класса ока- зался самый высокий уро- вень тревожности во всех сферах общения. Недаром же говорят, что это «труд- ный» возраст. Часто дискутируется во- прос: с какого возраста можно обнаружить у ребен- ка хотя бы самые элемен- тарные профессиональные склонности? Обследование учеников первого и второго классов, проведенное И. Дубровиной из Москвы, показало, что и в столь ран- нем возрасте уже можно го- ворить о математических или шнгвистических способ- ностях. Причем интересно, что они проявляются только при решении сложных за- дач. Задачи же средней трудности решаются в зави- симости не от специфиче- ских склонностей, а от об- щего уровня умственного развития.
Представьте себе, что вы ведете машину по узкой гор- ной дороге. Вдруг перед ва- ми появляется нависшая слева над шоссе скала, а справа — крутой обрыв. Ку- да вы прижмете машину: к скале или пропасти? Данные исследования, проведенного московским ученым А. Ко- стиным, доказали, что пер- вый раз в такой ситуации каждый ь эднтель инстинк- тивно прижмет машину к краю пропасти, хотя, каза- лось бы, здравый смысл дол- жен подсказать обратное ре- шение. Но оказалось, что виновата в этом неодинако- вая способность человека оценивать размеры по вер- тикали и горизонтали. Точ- ность оценок вертикальных габаритов слабее; поэтому, боясь, что скала заденет крышу автомобиля, водитель берет правее, к краю доро- ги. Но уже второй раз, про- езжая это же место, никто подобной ошибки не совер- шил. Московские психологи Л. Вдовина и В. Должен- ков изучали организацию средств визуальной комму- никации на вокзалах, то есть различного рода указа- тели, помогающие пассажи- рам не тратить на поиски липшее время. Было уста- новлено, что для надежной и четкой ориентации пасса- жирских потоков необходи- ма значительная избыточ- ность информации. Нужно либо дублировать знак сло- вом, либо делать его более «портретным». Люди, плохо запоминаю- щие различного рода инфор- мацию, нередко связывают это с состоянием своей нерв- ной системы. Исследование Р. Трубниковой (Москва) было как раз посвящено Профессор В. ЗИНЧЕНКО: ПОСТРОЕНИЕ ЗРИТЕЛЬНОГО ОБРАЗА — ЭТО БОРЬБА С ИЛЛЮЗИЯМИ. Многие поколения людей, и в первую очередь ученые, задавали себе вроде бы наивный вопрос: почему мы ви- дим вещи такими, какие они есть? Усомниться в наивности этого вопроса легко; достаточно пойти чуть дальше и за- дать следующий вопрос: почему два человека по-разному описывают одну и ту же зрительную ситуацию? Потому что по-разному ее запомнили или потому что по-разному ее увидели? Давайте еще более уточним вопрос: как получа- ется, что два художника, рисуя одну и ту же модель, соз- дают в общем-то разные произведения? Один из ответов лежит на поверхности: у разных художников разная манера письма, разные темпераменты, разные идеалы в искусстве. Правильно, если говорить о том, как нарисована картина. А если вернуться к тому, что на ней нарисовано? Ну как же, скажем мы, привыкшие к опасной легкости формули- ровки,— у них разное видение. Вот именно, разное виде- ние. Но что стоит за этой привычной нам фразой — некая абстракция или действительное различие? Увы, истина, вро- де бы плавающая на поверхности наших рассуждений, ока- зывается при близком знакомстве айсбергом, скрывающим от нас истинные размеры. Вся глубина этой проблемы ста- ла ясна после лекции профессора МГУ В. Зинченко, кото- рую он назвал «Генезис, структура и функции процесса восприятия и образного мышления». Постараюсь переска- зать хотя бы часть лекции, посвященную построению зри- тельного образа. Начинается все, естественно, с восприятия, то есть с какой-то совокупности физиологических и психологических процессов, обеспечивающих субъективное и непременно адекватное отражение объективной реальности. Эта адек- ватность достигается некоторой ценой: мы должны или ощупать, или осмотреть объект. При этом наше сознание выделяет из него ряд признаков, которые сами по себе имеют значение для дальнейшей нашей деятельности. Ска- жем, для художника имеют значение контуры, свет, игра теней, перспектива и т. п. Разумеется, детальное рассмат- ривание мы производим не каждый раз заново; в полной мере оно происходит у нас лишь в раннем возрасте, когда мы только постигаем окружающий мир. В дальнейшем же наш разум научается схватывать всю ситуацию мгновенно, разом. Это возможно потому, что в нашей зрительной си- стеме прошлый опыт наблюдений запечатлен в виде неко- его алфавита, который психологи называют набором опе- ративных единиц восприятия или эталонов. Каждый элемент такого алфавита включает в себя совокупность признаков рассматриваемого объекта, которые позволяют мгновенно узнать его в сонме окружающей нас зрительной информации, вызвав к жизни точный образ. Таким образом, каждый из нас, как и каждое живое су- щество, накапливает к определенному возрасту целый на- бор зрительных образов или эталонов, представляющих собой наши субъективные модели окружающего мира. И когда мы смотрим на какой-то предмет, нам уже не надо заново строить его образ, достаточно опознать его среди уже имеющихся в нашей зрительной памяти. Так дактило- скописты узнают преступника по отпечаткам пальцев, хра- нящимся в картотеке. Но смотрите, что получается тогда: вместо одного пото- ка информации — от объекта к зрительной системе—дза; 4
другой идет навстречу первому из глубин памяти; и только их столкновение, их сравнение и дает возможность ясно увидеть то, на что мы бросили вроде бы беглый взгляд. Нетрудно догадаться, что на границе, отделяющей один поток от другого, настоящее от прошлого, происходит пе- рекодирование информации, перевод ее с языка образов на формальный язык эталонов. Как же осущеси ляется этот перевод? Изучая процессы формирования зрительного образа, то есть как бы собст- венно рассматривание предмета, профессор Зинченко с со- трудниками обнаружил интересное явление. Оказывается, рассматривание как таковое происходит дважды: один раз на внешнем уровне, другой — на внутреннем. Вначале взгляд обегает рассматриваемый предмет в поисках его деталей и проектирует их изображение на сетчатку. Каза- лось бы, все; дальше, если глаз закрыть, динамика перехо- дит в статику, коль образ неподвижен. Но ничуть не быва- ло. Несмотря на то, что образ действительно неподвижен, съем информации с сетчатки продолжается путем все тех же движений глаз, но только уже малой амплитуды. Из- меняя чувствительность отдельных участков сетчатки, наш глаз как бы перемещает свое внимание по неподвижному образу, зафиксированному на ней. Доказательство этому удивительному механизму было получено учеными в экс- периментах, где изображение было жестко зафиксировано относительно глаза наблюдателя с помощью присоски, при- крепленной к глазному яблоку. Таким образом, даже если сам глаз двигался, объект наблюдения — картинка, фигу- ра, число — двигался вместе с ним. Какой же смысл в повторном детальном рассматривании образа? Очень большой. Это и есть перекодирование. В те мгновения, когда внимание как бы «шарит» по сетчатке, происходит сравнение зафиксированного образа с этало- нами, накопленными памятью, и извлечение новой инфор- мации. При этом образ непрерывно меняется для нас, сло- вно бы освещаемый с разных сторон разным светом, вы- пячиваются отдельные его детали — память пытается вспом- нить незнакомца, ищет известный ракурс. И когда это нако- нец происходит, то построение зрительного образа закон- чено. Мы говорим себе: я вижу то-то. Конечно, каждому человеку требуется разное время на узнавание, это зависит, в частности, от предшествующего опыта, от количества эталонов, хранящихся в памяти. Глаз движется по рассматриваемому предмету скачками. Оста- новился на мгновение на какой-то детали, зафиксировал ее на сетчатке, тут же поступившее изображение сравнивает- ся с эталонами — есть такой? Есть, отвечает память: эта часть характерна для такого-то объекта. Новое движение глаза — новый квант информации — новое перебирание эталонов — есть и такой: это еще одна часть все того же объекта. «Ага,— говорим мы себе,— вероятно, мы дальше выяснению того, влияет ли сила нервной системы на па- мять. Оказалось, что преиму- щество людей с сильной нервной системой проявляет- ся при запоминании лишь бессмысленной информации и коротких текстов. При за- поминании же более осмыс- ленного материала первен- ство нередко переходит к лицам со слабой нервной си- стемой. • Каждый человек — в зави- симости от возраста и опы- та — тратит разное время и усилие на зрительное восприятие нового объекта. Это хорошо еидно по траек- тории движений глаз, впер- вые рассматривающих гео- метрическую фигуру. Тра- ектория была построена на основании киносъемки;объ- ектив аппарата располагал- ся в центре рассматривае- мой фигуры. (Рисунок сле- ва на стр. 4.) Первая тра- ектория принадлежит трех- летнему ребенку, вторая — шестилетнему, третья — взрослому человеку. На следующем рисунке (стр. 5) показаны траекто- рии при рассматривании уже знакомой фигуры. Глаз движется более экономно; память хранит эталоны, по- зволяющие быстро, по не- скольким деталям, вспом- нить всю фигуру, мгновен- но создать ее зрительный образ. Интересно, что трех- летний ребенок, невнима- тельно рассмотревший в первый раз фигуру, попла- тился за это большим вре- менем узнавания. При мысленном воспро- изведении знакомой фигуры на пустом экране (нижний рисунок) время движения глаз зависит от того, на- сколько усвоен образ. Трех- летний ребенок, по-видимо- му, так и не запомнил как следует фигуру в первом опыте, поэтому, судя по траектории, он даже и не пытается представить ее се- бе. Шестилетний ребенок, напротив, довольно точно ее представил — сказыва- ется прошлая вниматель- ность. Траектория движе- ния глаз взрослого челове- ка лаконична, но это на значит, что он не представ- ляет фигуру; просто его образное мышление столь развито, что ему не требу- ется глазами восстанавли- вать образ — это происхо- дит внутри зрительной си- стемы, при извлечении эта- лонов. 5
Долгое гремя считалось, что общее интеллектуальное развитие человека происхо- дит лишь в детстве и юно- сти, а у взрослых умствен- ное развитие остается та- ким, каким оно сформирова- лось. Исследование ленин- градского психолога Е. Сте- пановой подтверждает про- тивоположную точку зрения. По ее данным, интеллект взрослых продолжает расти, если продолжается их обра- зование. Особенно ярко про- является влияние образова- ния на культуру речи. По- этому автор делает вывод, что способности к интеллек- туальному развитию с возра- стом не приостанавливаются и что учение — даже в зре- лые годы—все равно остает- ся важным фактором повы- шения умственных способ- ностей. Ленинградские психологи М. Александрова и Л. Руд- кевич провели любопытное исследование связи возраста художников с их творческой активностью. Проанализи- ровав около 200 биографий известных живописцев и скульпторов, доживших до 70 и более лет, ученые при- шли к выводу, что художни- ков можно разделить на 4 группы. 1-я группа: ранний расцвет творческой активно- сти (25—30 лет) с быстрым спадом (40—50 лет), напри- мер, Л. Кнаус, Я. Иордане. 2-я группа: ранний расцвет (25—30 лет) с сохранением высокой творческой актив- ности до преклонного возра- ста, например, К. Моне, Ж. Гуд он. 3-я группа: позд- ний расцвет (после 40 лет) с быстрым спадом после не- продолжительного периода высокой активности, напри- мер, Э. Дега, О. Роден. 4-я группа: поздний расцвет (после 40 лет) с сохранени- ем высокой активности до преклонного возраста, таки- ми были Тициан, К. Коро. Наиболее распространенным оказался первый вариант (38 %* всех обследованных мастеров), далее по частоте идет 4-й вариант (30%), за ним 2-й (20%) и 3-й (12%)* увидим то-то и то-то». Скажем, если вначале, бросив взгляд на мраморную статую, мы заметили отбитое плечо, а в сле- дующее мгновение—женское лицо, то уже по этим двум признакам мы предполагаем, что видим Венеру, разумеет- ся, если мы до этого хоть когда-нибудь видели ее или хотя бы слышали, как она выглядит. Конечно, дьух признаков еще недостаточно для полной уверенности, но если возни- кает прогноз, то дальше глаз уже ищет не просто какие угодно детали, а вполне конкретные, ожидаемые, скажем, вторую недостающую руку, если мы предполагаем, что Ве- нера эта Таврическая, или прядь волос, спадающую на пра- вое плечо, и так далее. Такой целенаправленностью рас- сматривания достигается немалая экономия времени. Это имеет нередко жизненно важное значение. Попробуйте представить себе охотника, который, чтобы узнать тигра, должен рассмотреть не только его полосатую окраску, но и еще десяток менее существенных деталей—вряд ли он ус- пеет это сделать. Поэтому наш глаз нередко не досматривает до конца весь объект в полном его объеме. Как только накаплива- ется некоторое количество признаков, достаточное для уве- ренного опознания, создание образа заканчивается. Это не значит, что глаз на этом прекращает свою работу — даль- ше может происходить обогащение нашей памяти новыми эталонами. Признаки, выделямые глазом для опознания, различа- ются по степени обобщенности. Сначала выделяются более общие признаки, потом мы переходим к деталям. От об- щего к частному — под таким девизом хранятся в на- шей памяти и эталоны. Но вот теперь представьте себе такую ситуацию. Мы бросаем взгляд на мраморную женскую фигуру, потом — от общего к частному — на отбитое плечо, дальше... А за- чем дальше? Память, оперируя уже опознанным, услужли- во подсказывает: Венера. Но какая? Ведь есть Милосская, есть Медицейская, есть Таврическая, они отличаются друг от друга. Значит, надо продолжить рассматривание, образ еще не создан. А если нет соответствующих эталонов, или времени в обрез, или просто лень смотреть на кого-нибудь, кроме себя, тогда что? Тогда появляется не адекватный образ, а иллюзия. В лучшем случае мы продемонстри- руем невежество, а в худшем... Представьте себе, что оператор у пульта, не узнав совокупность сигналов, нажал не ту кнопку. Таким образом, подвел итог профессор Зинченко, соз- дание адекватного образа—это непрерывная борьба с ил- люзиями, которые возникают при переборе в памяти раз- ных эталонов. Прошлый опыт — вещь необходимая, но и нередко коварная. Он может невольно столкнуть нас на легкий путь быстрого узнавания, подсунет лежащий под рукой эталон, вроде бы соответствующий объекту, да не соответствующий ему. Поэтому наш разум не доверяет бы- стрым решениям, ищет все новых подтверждений первона- чальной гипотезе образа. Вот почему, делает вывод про- фессор, зрительное восприятие не слепое копирование действительности, а творческий процесс познания, и в нем, как в каждом виде творчества, присутствуют элементы фантазии и бессознательного. Поэтому и критерии адекватности образа и действитель- ности у разных людей разные, поэтому и различно видение мира, поэтому нет одинаковых картин, даже если рисуют художники одну и ту же модель. Заканчивая пересказ лекции, мне бы хотелось поделиться той мыслью, что возникла, когда профессор рассказывал о механизме опознавания объекта. Любопытно, что принятие нового путем сравнения его со старым происходит не только в сфере подсознания при построении зрительного образа, но вообще свойственно человеку даже на самых высоких ступенях творческой деятельности. Ведь что дела- ет поэт, употребляя сравнения, метафору, гиперболу,—он отсылает читателя к эталонам, хранящимся в его долговре- менной памяти. Причем здесь яркость, выпуклость образа зависят нередко от того, насколько велико «расстояние» 6
между эталоном и объектом сравнения. Сближая вроде бы далекие понятия, поэт вызывает такие неожиданные, яркие ассоциации, которые расцвечивают образ совсем новыми красками, которых мы поначалу и не предполагали в нем. Ну что можно нести к любимой в гости? Букет цветов, ко- нечно. А как насчет двух морковинок, если в стране голод? Такой образ не сразу поймешь и не сразу примешь, но зато как он обогащает! Понимаю, не об этом доклад, но и научное знание рождает ассоциации. Доктор медицинских наук И. ФЕЙГЕНБЕРГ: ВЕРОЯТНОСТ- НОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МОЖЕТ ОКАЗАТЬСЯ КЛЮЧОМ К ПОНИМАНИЮ ШИЗОФРЕНИИ. О вероятностном прогнозировании в дни съезда шла речь на многих заседаниях. Говорили о нем и педагоги, и физиологи, и лингвисты, и математики. Говорили примени- тельно к разным дисциплинам, но в основе лежало общее представление. Суть его заключается в том, что всякое живое существо, и человек в том числе, сталкиваясь с ка- кой-то ситуацией, реагирует на нее, исходя из предшест- вующего опыта, на основе которого он строит прогноз бу- дущего. Эта идея берет свое начало, по-видимому, еще с гипотезы выдающегося советского физиолога Н. А. Берн- штейна о «модели будущего», которую строят в своих це- лях живые организмы. Вероятностное прогнозирование, как считает И. Фейген- берг, сыграло существенную роль в эволюции живых орга- низмов. Окружающая среда не одинакова: чтобы наилуч- шим образом приспособиться к ее изменениям, надо уло- вить их характер. Сам по себе прошлый опыт не содержит информацию о том, что должно произойти в будущем, но он прозволяет предвидеть некоторые события, если они уже случались в прошлом, и выработать в этой ситуации линию поведения, которое обеспечит наиболее благоприятные ус- ловия жизни. Способность организма использовать в своих целях ве- роятностный прогноз проявляется, в частности, в ориенти- ровочной реакции—преднастройке организма к каким-то неясным пока еще для него действиям. Вспомните наши по- ездки в городском транспорте. Когда автобус подъезжает к светофору, мы, если стоим, непроизвольно напрягаем мышцы ног или чуть наклоняемся в сторону, противопо- ложную движению. Почему мы так делаем? Мы помним, что при резком торможении наше тело по инерции прог должает двигаться вперед и может упасть. Мы помним так- же, что при красном свете автобус останавливается, при- чем, если переключение светофора застало автобус перед самым перекрестком, торможение будет резким. Поэтому, подъезжая к перекрестку, мы, даже еще не видя светофо- ра, прогнозируем с вероятностью близкой к 50%, что свет окажется красным. Тут же происходит ориентировочная реакция, и если водитель действительно тормозит, то он уже нас не застгет врасплох: мы легко компенсируем возникающие силы инерции. Поскольку ориентировочная реакция легко поддается экспериментальному изучению, по ее изменению можно судить и о том, нарушена ли у исследуемого способность отражать в своей деятельности вероятностный прогноз. Возникла эта необходимость в связи с тем, что несколько лет назад И. Фейгенбергом была выдвинута гипотеза, что при шизофрении — одном из самых распространенных рас- стройств психики — может оказаться поврежденной способ- ность человека к вероятностному прогнозированию, то есть к учету прошлого опыта для новых действий. Эксперимент, проведенный ученым в Центральном инсти- туте усовершенствования врачей, был построен таким об- разом, что вероятность прогнозирования использовалась в нем как помеха для деятельности контрольной группы здо- ровых людей. Психологам и медикам давно известна так называемая иллюзия Шарпантье. Если человеку дать в правую и левую • Известно, что человек только тогда по-настоящему овладел иностранным язы- ком, когда он даже думает на нем. Приучить себя к это- му нелегко, и дело даже не в труде, тут есть объектив- ные причины. Они были изу- чены московским психоло- гом М. Каспаровой. Оказа- лось, что чувственное пред- ставление, рождаемое иност- ранным словом, например, цвет, возникает у испытуе- мого позже, чем если бы это же понятие было сообщено ему на родном языке (бра- лись слова типа: снег, кровь, сажа). Причем разница в скорости появления пред- ставления, вызываемого сло- вом на родном и иностран- ном языке, оказалась суще- ственной, несмотря на то, что испытания проводились на студентах института ино- странных языков, активно занимающихся языком еще со школы по 10—13 лет. Очевидно, задержка в адек- ватном чувственном пред- ставлении того, о чем гово рится, влияет на понимание фразы. И поскольку человек не может сразу же ярко представить себе то, о чем идет речь, он инстинктивно стремится в уме перевести фразу на родной язык, что- бы «увидеть» ее. Вот и получается, что, разговари- вая на иностранном языке, человек продолжает думать на родном. Группа ленинградских психологов под руководст- вом В. Марищука провела обследование группы сту- дентов. Потом с данными обследования сравнили ре- зультаты вступительных эк- заменов в вуз и оценки из аттестатов зрелости. Оказа- лось, что результаты кон- курсных экзаменов весьма слабо отражают будущие профессиональные успехи молодежи. Гораздо точнее выявляет склонности психо- логическое обследование. 7
Владивостокский исследо- ватель В. Бойко провел лю- бопытный эксперимент, в котором определялась роль музыкально - шумового оформления в запоминании телевизионной передачи. Ха- рактер содержания передачи в каждом случае был один и тот же—кинокадры о тру- довых достижениях страны. Звуковое же сопровождение менялось в широких преде- лах: марши, исполняемые симфоническим оркестром, джазовые блюзы, абстракт- ная мелодия в исполнении ансамбля электромузыкаль- ных инструментов, произ- водственные шумы, закадро- вый текст. Оказалось, что лучше всего запоминается информация, сопровождае- мая абстрактной мелодией, хуже—сопровождаемая син- хронными шумами. Когда заходит разговор о музыке, сочиненной маши- ной-композитором, все снис- ходительно улыбаются: раз- ве это музыка? Обследова- ние, проведенное Р. Зарипо- вым (Москва), позволило не- ожиданно ответить на этот вопрос устами 600 опрошен- ных утвердительно. Музыке, сочиненной на машине «Урал-2», было отдано пред- почтение перед некоторыми мелодиями, взятыми из сборника современных по- пулярных песен. Неожидан- ный результат исследова- тель объясняет тем, что слушателям не сообщали заранее, что им проигрыва- ют, и у них поэтому не поя- вилось психологической предвзятости против ма- шинной музыки. Разумеет- ся, сравнивались достаточ- но простые музыкальные формы. • Первый день спортивных соревнований, если они длятся несколько дней, са- руки два шара разных диаметров, но одинакового веса, он непременно скажет, что меньший шар тяжелее. Это заблу- ждение с позиции данной гипотезы объясняется очень про- сто. Вначале, когда человек видит шары разных диамет- ров, он прогнозирует, что меньший шар окажется легче. Системы, оценивающие вес по напряжению мышц, соот- ветствующим образом преднастроятся Скажем, мышца ле- вой руки приготовится к меньшему напряжению, так как ей предстоит удержать меньший вес Когда же в дейст- вительности на нее придется такое же усилие, как и на правую руку, оценка переместится в другую крайность — человеку покажется, что меньший шар тяжелее. Кстати, если эти же шары, но только уже подвязанные за веревочку, дать в руки человеку, предварительно завя- зав ему глаза, иллюзии не возникнет, испытуемый скажет, что шары весят одинаково. Это и понятно: он не видел и не ощущал разного их объема и не 'прогнозировал разный их вес. Таким образом, в данном опыте ьероятностное прогно- зирование мешало испытуемому правильно оценить ситуа- цию. Вслед за этим манипуляции с шарами были предложены большой группе людей с шизофреническим дефектом. И что же? Подавляющая часть испытуемых ответила, что вес шаров одинаков. То есть иллюзия Шарпантье не возникла. Это означает, считает профессор Фейгенберг, что шизо- френики плохо используют прошлый опыт для прогнозиро- вания. Если гипотеза справедлива, то, как считает ученый, это может помочь, в числе прочего, правильно подходить к выбору профессии для людей с подобными расстройст- вами психики. Надо подбирать для них работу не по прин- ципу простая она или сложная, а с учетом — нужно ли для нее использование вероятностного прогноза или нет. Неко- торые виды деятельности, даже очень сложные, такие, на- пример, как математические расчеты, проводимые по же- стким алгоритмам, вовсе не используют прогноз на основе прошлого опыта и поэтому хорошо выполняются боль- ными. Кандидат филологических наук Р. ФРУМКИНА: НАДО ДОВЕРЯТЬ ИСПЫТУЕМОМУ. Несколько с иной стороны был использован субъектив- ный прогноз в исследовании Р. Фрумкиной, проведенном в Институте языкознания АН СССР. Объектом исследова- ния была наша речь. В основе опытов лежала гипотеза о том, что каждый человек различает слова по частоте упо- требления и что характер восприятия слова зависит от то- го, насколько оно ожидаемо в данный момент. Поскольку значительную часть информации мы получаем из окружа- ющего мира в виде речевых сигналов, умение использо- вать субъективный прогноз при оценке этой информации имеет существенное значение для правильного поведения. Для того, чтобы подтвердить эту гипотезу эксперимен- тально, нужно было выяснить, различает ли человек эле- менты речи по частоте их употребления, а если различает, то используется ли эта способность при восприятии речи. С этой целью были поставлены две серии опытов. Пер- вая серия заключалась в том, что испытуемым предъявля- ли различные слова и предлагали разложить их по ящич- кам в порядке частоты употребления в собственной языко- вой практике. Во второй серии опытов изучалось распозна- зание слов в затрудненных условиях—при дефиците вре- мени и шумовых помехах. Как и предполагалось, в этих условиях лучше угадывались частые слова. Это объясняет- ся большей вероятностью их ожидания, созданной частым употреблением в прошлом. Но вот первая серия опытов дала не то чтобы неожиданный, но довольно нетривиаль- ный результат. Ведь как строится большинство исследований каких-то «секрете.» человеческого мозга? Непременно с участием 8
объективных методов — сложных приборов, машин; испы- татели явно не доверяют испытуемым. Например, частота употребления тех или иных слов определялась довольно громоздким способом: листая различные тексты, подсчиты- вали, сколько раз встречается каждое слово, и потом на основании этих данных составляли частотные словари. На такую работу, даже если применять машины, уходят годы. Проведенное же исследование показало, что прекрасные по достоверности результаты можно получить из субъек- тивных оценок самого испытуемого. Ученые доверились ему, и он не подвел их. Полученные на основании субъек- тивных оценок частотные характеристики отдельных слов совпали с объективными оценками. А времени ушло на это намного меньше. Опыт проводился так. Были взяты сто русских слов — ча- сто употребительных, средних и редких. Длина их была примерно одинаковой — от 4 до 7 букв. Перед каждым испытуемым была положена стопка кар- точек— на каждой по одному слову — и 7 ящичков с ин- дексами от «совсем редкие» до «очень частые». Испытуе- мый, поднимая по очереди карточки, должен был класть их в ту ячейку, куда подсказывала ему интуиция, его языко- вой опыт. После обработки данных была составлена таблица, где слова располагались в порядке субъективной оценки часто- ты их употребления. Но в таком же примерно порядке эти слова расположены и в частотном словаре. И более того, в такой же последовательности их расставили испытуемые при опознавании в условиях помех. И если данные слова- рей, составленных по чьим-то текстам, все же в какой-то мере субъективны, то распознавание объекта в условиях затрудненной видимости — метод объективный. Он точно отражает тот ранжир, в котором стоят слова о нашей па- мяти. На основании полученных данных был сделан важный для лингвистики и психологии вывод о целесообразности ис- пользования субъективных оценок в тех случаях, когда нуж- но узнать что-то, накопленное нашим сознанием. Ну и, кро- ме того, было подтверждено предположение, что в про- цессе восприятия слов прошлый опыт имеет существенное значение. Данные исследования, проведенного Р. Фрумкиной и со- трудниками, небезынтересны каждому, кто по роду своей деятельности выступает перед разными категориями лю- дей. Чтобы быть понятым быстро и надежно, надо прогно- зировать свою речь — использовать в основном те слова, которые наиболее употребительны для данного состава слушателей или читателей. Это следует знать также тем, кто занимается изготовлением надписей на дорожных щи- тах и указателях,— они должны быть написаны словами, которые водитель способен мгновенно узнать, угадать, ина- че нужная информация чуть ли не в буквальном смысле повиснет в воздухе. мьп трудный. Это лишним раз подтвердило исследова- ние А. Танюшкина из Ленин- града. Он проверил законо- мерность успеха гимнастов на разных этапах многоднев- ных соревнований. Первое упражнение — самое труд- ное, причем для всех спортс- менов, независимо от клас- са: волнуются все. После этого спортсмены, как пра- ви ю, успокаиваются и иа втором снаряде показывают неплохие результаты. Тре- тий снаряд — опять сниже- ние оценок: после напряже- ния и собранности происхо- дит временное расслабление. Четвертый и пятый снаря- ды — оценки выше. Шестой вид упражнений — снова по- нижение оценок; иа этот раз оно вызвано естественным утомлением в результате первого дня. Во второй же день психологическая готов- ность гимнастов’ выше, они не нервничают, как накану- не, и поэтому их оценки в среднем в течение дня ме- няются мало. • ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ Международный мастер сперта В. АЛАТОРЦЕВ и канди- дат психологических наук Б. КОССОВ: ПСИХОЛОГ — СО- РАТНИК ТРЕНЕРА. Выступление начальника отдела психологии спорта Все- союзного научно-исследовательского института физической культуры В. Алаторцева и руководителя лаборатории ин- формационных основ управления спортивной деятельно- стью Б Коссова было посвящено психологическим аспектам подготовки советских спортсменов к предстоящим Олим- пийским играм. Неправильно делить, подчеркнули доклад- чики, подготовку спортсменов на техническую, тактическую, физическую и психологическую. Ведь реализуется психология во время соревнования одновременно с тактикой и техникой, и более того—в тесной связи с ними. В. Алаторцев и Б. Коссов рассказали, как эта проблема ЧАСТОТНЫЙ СЛОВАРЬ В том, что мы различаем слова по частоте их употре- бления и что различие это опирается на прошлый ре- че эй опыт, нетрудно убе- диться самому. Достаточно разделить предлагаемый список из 24 слов на три группы — частые, средние, редкие — по 8 слов в каж- дой. Критерий для отбора один: как часто вы их слы- шите, читаете или произно- сите сами. Бот этот список: молоток, кастрюля, минута, улица, бинокль, зеркало, на- род, блесна, флакон, пуго- вица, трубка, рюкзак, спич- ки, корт, вода, леска, канат, палатка, трос, кофта, руба- нок, книга, сахар, вилка. Проделав эту несложную операцию, откройте журнал на странице 158. 9
Естественно, что перед стартом каждый спортсмен очень волнуется. Волнуется, конечно, и его тренер. Но есть ли сходство в их психо- логических настроениях? Выяснению этого вопроса была посвящена работа ере- ванских психологов Р. Ару- тюняна, А. Лалаяна и С. Ча- талбашян. Оказалось, что волнение тренера и спортс- мена часто не совпадает по характеру. Скажем, состоя- ние так называемой боевой готовности, характеризуемое концентрацией внимания, обнаружено у 64% тренеров, но лишь у 16% спортсменов. В то же время стартовая апатия, при которой, как правило, переоцениваются временные интервалы и за- медляется мышление, наблю- далась у 18% тренеров и 34% спортсменов. решается совместной работе психологов и тренеров конькобежной олимпийской сборной. Каждый любитель спорта знает, что наши женщины-конь- кобежки выступают последние годы лучше мужчин. Чем это объяснить? Тренеры говорят: женщины лучше подготов- лены, и это правда. Но что значит лучше? Ведь готовятся все спортсмены вроде бы одинаково: их учат одним и тем же техническим и тактическим приемам, им предостав- лены равные возможности тренировок. Откуда же берется эта разница, эти доли секунды, имеющие горький привкус поражения? Ученые-психологи, обследовав всех спортсменов, выяс- нили, что у мужчин и женщин в нынешнем составе коман- ды неодинаковая способность контролировать свои навы- ки; у женщин она выше. Они чувствительнее к параметрам собственных движений — усилиям, скорости, траектории; и поэтому их бег с энергетической точки зрения построен ра- циональнее; поэтому и результаты выше. Значит, мало иметь хорошие физические и энергетические данные, надо быть в состоянии в каждое мгновение бега видеть себя как бы со стороны и уметь управлять собой, внося коррекцию в собственные движения. А это ведь непросто — уловить в монотонном сокраще- нии и расслаблении своих мышц тончайшие ритмические изменения. Даже в спокойной обстановке психологическо- го теста и то не очень просто. Судите сами. Психолог вклю- чает магнитофон, и метроном начинает отщелкивать эта- лонный темп — 114 ударов в минуту. Спортсмены в такт по- стукивают двумя ногами. Потом темп меняется — 116, 108, 112, 120, 110. Спортсмен должен на слух уловить измене- ния и сказать, как изменился темп. Уловил, значит его вну- тренние информационные системы чувствительны, не уло- вил— плохи его дела. К сожалению, в конькобежном спорте долгое время считалось, да и сейчас нередко считается, что главное здесь — выносливость; нет выносливости — нет спортсмена. Один из показателей способностей спортсмена — его умение мысленно плани- ровать свою деятельность во времени. Когда конькобе- жец бежит на дистанции, у него нет перед глазами хро- нометра, и он не знает точ- но, какоз темп его бега,— ему приходится полагаться на свое чутье. Психолог мо- жет заранее сказать, есть ли такое чутье у спортсме- на. Испытуемого сажают в нресло и предлагают мыс- ленно пробежать 1 500 мет- ров, нажимая ногами на пе- дали в том темпе, в каком обычно он бежит. О каждом мысленном повороте спортс- мен должен сообщать пси- хологу условным сигналом. Испытание заканчивается в тот миг, когда, по мнению спортсмена, вся дистанция им пройдена. Темп и ритм мысленного бега регистри- руются на специальном при- боре в виде кривой. Ее срав- нивают с той, что была за- писана во время соревнова- ний. Если они совпадают (верхний рисунок), то это значит, что спортсмен хоро- шо управляет своими дви- жениями и умеет точно реа- лизовать свои навыки. Если же разница велика (нижний рисунок), то спортсмен пси- хологически неустойчив, и от нег< трудно ждать ста- бильных результатов. О 300м 600ч ЭООМ 1200 м 1500м 10
На самом деле это не совсем так. У одного из лучших на- ших конькобежцев — не будем называть его имя — малень- кое сердце. Некоторые тренеры считали, что он просто физиологически не сможет добиться сколь-нибудь выдаю- щихся результатов. А когда его обследовали психологи и нашли, что по состоянию своей психики оч находится на первом месте в Олимпийской сборной, они сказали трене- рам, что умение четко контролировать свои возможности компенсирует физиологический недостаток И оказались правы: в последние годы этот спортсмен один из лучших по результатам. Психологи исследуют спортсменов не только перед со- ревнованиями. Важное исследование было проведено во время бега, когда самописец записывал пошаговую ритми- ку спортсмена: как меняется бег при переходе с прямых участков из повороты. Если скорость спортсмена практиче- ски не меняется при этом, это значит, что энергия его не расходуется понапрасну. Если же спортсмен меняет ско- рость при переходе с поямой на кривую, тренеры учиты- вают это во время тренировок, предлагая ему кросс по пересеченной местности. Во время бега тренер вместе с психологом по данным телеметрии следят за тем, чтобы спортсмен бежал в одном пульсовом режиме, независимо от того, бежит он в гору или с горы. Это приучает конько- бежца точно соразмерять свои силы. Наконец, еще один из многих тестов, которые проходили наши конькобежцы, — на психическую выносливость. Спортсмен должен реагировать на звуковой сигнал нажа- тием кнопки и после каждого нажима сообщать психологу, сколько долей секунды, по субъективному ощущению, проходит между сигналом и ответной реакцией. У всех спортсменов время реакции сначала уменьшается—появ- ляется навык. А дальше у одних оно продолжает падать до конца опыта, у других падает до середины, потом сно- ва растет вместе с утомляемостью, у третьих растет почти с самого начала. Эти спортсмены психически быстро утом- ляются и, как считают психологи, не способны хорошо контролировать технику бега. Если одновременно уменьша- ется еще и точность самооценки своей реакции, то можно с уверенностью сказать, что психически этот спортсмен не- устойчив и техника у него расстроится уже ко второй по- ловине дистанции. Тренеры это часто видели во время со- ревнований, но не понимали раньше, в чем дело, почему спортсмен вдруг словно забывает все, что умел. А он не забывает, он не может реализовать свои навыки. Раньше сборная платила за это проигранными очками, теперь та- ких спортсменов к соревнованию не допускают, пока они не пройдут специальной тренировки. Примеры, приведенные В. Алаторцевым и Б. Коссовым, ярко продемонстрировали большие возможности, заложен- ные в союзе тренера и психолога. И участники заседания «Проблемы психологии физического воспитания и спорта», среди которых было немало болельщике*, расходились, вероятно, полные тайных надежд, что теперь наша Олим- пийская команда, к которой прикомандированы ученые- психологи, не огорчит своих поклонников. Гроссмейстер Н. Kporavc из Саратова провел изуче- ние особенностей игры в шахматы без доекч. Основное отличие иг- ры без доски заключается в том, что шахматист рассмат- ривает варианты не более чем на 2—3 хода вперед и с большим трудом прогнози- рует ответные ходы против- ника. Вследствие этого шах- матист не может составить для себя общий план игры и вынужден решать конкрет- ные изолированные задачи. Психологии — науке об «огненной душе», которая, как считал Гераклит, придает жизнь телу,— две с половиной тысячи лет; психологии, сумевшей разглядеть истинный ха- рактер отношений человека с окружающим миром, с дру- гими людьми, с самим собой,— много меньше. Современ- ная психология, принявшая на свое вооружение методы точных наук — математики, кибернетики, физики и, в свою очередь, вооружившая педагогов, врачей, инженеров тон- ким пониманием возможностей человека,— эта психология совсем молода, Но уже ощутим ее вклад в ускорение на- учно-технического прогресса. Это наглядно продемонстри- ровал IV Всесоюзный съезд, который подвел итог трехлет- ней работе советских психологов. Тбилиси — Москва. Болельщики и спортивные обозреватели во время бас- кетбольных матчей часто об- суждают вопрос о том, ка- кие действия—индивидуаль- ные или коллективные — по- лезнее для результата игры. Однако их рассуждения но- сят субъективный, эмпири- ческий характер. Москов- ский психолог Н. Катулин задался тем же вопросом, но ответил на него вполне объ- ективно. Наблюдая команды, выступающие на чемпиона- тах СССР, чемпионате мира 1970 года, международных встречах, он пришел к не- ожиданному выводу: в 59 случаях из 100 игроки дей- ствовали индивидуально, групповые взаимодействия зарегистрированы лишь ь 27 случаях (брались только эпизоды, приводящие к из- менению счета). В то же время эффективность груп- повых действий на 10% вы- ше, чем индивидуальных. Стремление играть в одиноч- ку понятно: так легче, чем в группе, над игроком не довлеют факторы психоло- гической совместимости с партнерами Но, поскольку* все >”е результативность групповых действий выше, ученые предлагают трене- рам применять при трени- ровках методику, увеличи- гющую психологическую совместимость игроков. Из докладов, прислан- ных на съезд 11
> г и п о т е з ы, ПРЕДПОЛОЖ Е Н И Я, ДОГАДКИ ЗА ЭЛИКСИРОМ В лаборатории алхимиков (гравюра) Две мечты человечества на протяжении мно1их веков влекли к себе поколения ис- следователей. Одна из них — это мечта о философском камне, превращающем метал- лы в золото. Вторая, столь же древняя мечта, — об эликсире вечности. Но сказки алхимиков стали реальностью, хотя не зо- лото уже предмет исканий в ядерных пре- вращениях, доступных современной науке. Мечта же о вечной молодости остается все еще недостижимой. Но означает ли это, что разгадка законов живой природы не даст в руки человека, как это произошло в физике, каких-то прин- 1 щпиа \ьно новых возможностей для воздей- ствия на процессы жизни? Как заметил анг- лийский исследователь, изучавший процесс старения, А Комфорт, мысль о превраще- нии металла в золото столетиями казалась серьезным ученым абсурдной и ложной, как и идея о вечной молодости кажется многим абсурлной теперь. Вместе с тем поиски про- должаются. Правда, изменилась, став зна- чительно более строгой, задача исследова- ния. Речь идет уже не об эликсире вечно- сти, но прежде всего о попытках управле- ния процессами старения, о способах проти- Доктор медицинских наук заведующий лабораторией эндокринологии Института онкологии имени профессора Н. Н. Петрова М3 СССР (г. Ленинград) Владимир Михай- лович Дильман более 20 лет работает в об- ласти эндокринологии, онкологии, геронто- логии, изучая связь между возрастными физиологическими процессами и развитием возрастной патологии. Предлагаемые вни- манию читателя очерки вобрали в себя многолетние научные наблюдения автора и его размышления о причинах старения — процесса, который неизбежно идет в каж- дом живом организме. водействия преждевременному старению, о расширении, наконец, видовых пределов жизни. Предлагаемые читателю очерки — еще од- на попытка в серии многочисленных других понять причипы старения и смерти. Систе- му взглядов, которая рассматривается в этой работе, кратко можно определить как регуляторную, или кибернетическую, гипо- тезу о природе старения. Такое определе- ние — это не просто дань времени и моде. Ведь многие начала кибернетики были про с ежены впервые на процессах регулятор- ной деятельности нервной и эндокринной систем. Два примера помогут понять ис- ходные положения кибернетической моде- ли старения. Давно было показано, что некоторые тка- ни высших животных, в частности ткань сердечной мышцы, если она находится в ис- кусственных условиях вне организма, в виде так называемой культуры ткани, мо- жет, претерпев определенные изменения, жить значительно дольше, чем сам ор- ганизм. Из этого можно было заключить, что потенциальная длительность существо- вания самих тканей намного больше, чем организма в целом, и что, следовательно, свойства механизмов регуляции, а не свой- с гва самих клеток или тканей определяют пределы жизни. Роль регуляторных воздействий еще более ярко проявляется в другом примере. Извест- но, что деятельность половых желез пре- кращается в определенном возрасте Ни ес- ли полоьые железы от старого животного пересадить в организм молодого, то они вновь начинают функционировать. Следова- тельно, именно нарушение регуляции обусловливает старение половых желез. Изучение научных данных и многолетние собственные исследования автора по шолили сделать вывод о наличии у высокоорганизо- ванных организмов, включая человека, спе- цифических регуляторных изменений, веду- щих к старению и естественной смерти. Такой вывод может показа гься пессими- стическим. ведь старение и смерть рассмат- риваются как следствие самого принципа, на основе которого осуществляется регуля- ция в организме. Но мне думается, что по- знание механизмов старения и смерти не- избежно должно открыть новые возможно- сти для целенаправленных на них воздей- ствий. Но не есть ли все это поиск эликсира вечности в наш век кибернетики и освоения космоса? Возможно. Быть может, именно наш просвещенный врк — лучшая пора для новых поисков. Но в поисках эликсира вечности надо пройти много дорог и надо иметь много преданных делу искателей. Эти очерки, возможно, приведут еще кого-ни- будь на путь исканий и, быть может, помо- гут найти материал для размышлений и вы- бора собственного пути исследований. 12
молодости... Профессор В. ДИЛЬМАН. ИСТОРИЯ СМЕРТИ "IT рошли века, прежде чем человек, по- *"знав закономерности природы, начал оказывать влияние на течение жизненных процессов. Увеличение продолжительности жизни, достигнутое благодаря цивилизации, и есть один из результатов такого влияния. И в древние времена были люди, которые жили достаточно долго. Однако средняя длительность жизни в течение сотен лет оставалась поразительно низкой, например, во Франции в XIV веке она составляла 20 лет. В этот период нельзя было опреде- лить истинную продолжительность жизни человека, так как многочисленные инфек- ции прерывали ее естественный ход. Смерть в основном наступала от внешних причин. Тяжелые эпидемии средних веков стали особенно губительными с ростом городов. Только развитие науки ограничило все опу- стошавшие эпидемии. Но постепенно инфек- ционные болезни начали приобретать соци- альный характер. Скученность и бедность подавляющей части населения в больших городах на многие годы сделали туберкулез одной из основных социальных причин смерти. (Туберкулез — инфекция, и смерть от нее — это смерть от внешней причины. И вместе с тем туберкулез настолько зави- сит от социальных факторов, что его, пожа- луй, можно считать первой тяжелой соци- альной болезнью.) В наше время причиной смерти в сред нем и пожилом возрасте стали главным образом пять заболеваний: атероскле- роз, рак, гипертоническая болезнь, сахар- ный диабет тучных и понижение сопротив- ляемости к инфекции. В основе этих неду- гов не лежат собственно инфекции, и толь- ко массовость поражения позволяет гово- рить об эпидемиологическом характере бо- лезней цивилизации (см. таблицу). В развитии каждого из этих заболевании велико значенье внешних фактэро- — это и рост больных раком легких в крупных промышленных городах, и прогрессирова- ние атеросклерозов при избыточном пчта- ниЦь. и возникновение гипертонической бо- лезни вследствие интенсификации жизнен- ного уклада. Но в приводе существует смерть от внут- ренней причины. Всем известна бабочка-по- денка. Возникьуь из личинки поутру, она к концу первых суток, закончив процесс раз- множения, внезапно погибает. Смерть на- ступает остро, и ее нельзя объяснить ни ис- тощением, ни исчерпанием жизненных сил. Нет в ее основе и инфекции. Как будто кон- чается завод часов, и теперь уже внутрен- няя причина обрывает жизнь. Подобная смерть не случайное явление в эволюции. Действие внутренних причин яр- ко видно и на более сложных организаци- ях, чем бабочка. В устье дальневосточных рек каждый год идут на нерест стаи лосо- севых рыб, в их числе и горбуша. В океа- не у горбуши еще нет никакого горба — признака, давшего название этому виду. Горб возникает постепенно, так же посте* ОСНОВНЫЕ ПЯТЬ ПРИЧИН СМЕРТИ В ШВЕЦИИ ЗА 1963 ГОД (ИЗ ДАННЫХ ЕЖЕГОДНИКА МИРОВОЙ САНИТАРНОЙ СТАТИСТИКИ, ЖЕНЕВА, 1967 ГОД)* Возраст (в годах) Причины смерти (в %) 35-39 45-49 55-59 60-64 65—69 70—74 75-79 80—84 85 и больше Все 5 причин * 63 71 79 78 83 80 82 81 76 Атеросклероз 17,5 25.9 37,5 40,5 40,4 47,0 51,5 52,3 51,5 Опухоли 39,5 34,5 35,0 31,0 28,5 23,1 18,7 15,4 10,5 Гипертония .... . . п,9 2,2 2,5 3,0 3,3 3,4 3,9 3,6 2,8 Диабет 5,6 1,2 1,6 0,6 1,9 2,0 1,8 1,3 0,7 Понижение сопротивляемо- сти к инфекциям .... 1,8 2,2 2,3 2,9 3,5 4,8 6,4 8,7 10,1 * Данные приводятся в процентах ко всей смертности, за исключением смерти от случайных причин (катастрофы и т. д.). Для характеристики понижения сопротивляе- мости к инфекциям включены цифры только по гриппу (вне эпидемий), пневмонии и бронхиту. 13
пенно начинают расти и зубы по мере того, как рыба приближается к месту нереста. Но вот заложена новая жизнь, а разросшиеся зубы почти механически прекращают по- ступление пищи в организм родителей. И все же рыба погибает не от истощения. Робертсоном было показано, что по мере приближения нереста все больше увельчи- вается деятельность одной из эндокринных желез — надпочечников, это и играет важ- ную роль в механизме смерти. Горб и рост зубов — лишь внешнее выражение дейст- вия внутренней причины гибели горбуши, которая прекращает жизнь еще мощной ры- бы. Этот механизм работает настолько чет- ко, что ни одна горбуша не возвращается в океан после нереста. Итак, смерть может возникать от внешней или от внутренней причины. Такое разгра- ничение, казалось бы, вполне логичное, та- ит в себе определенную неточность. Если сбросить со счетов столь очевидные внеш- ние факторы, как грубое повреждение, го всякое действие внешней причины осуще- ствляется через внутренние механизмы. Иными словами, для того, чтобы заболеть чем-либо, недостаточно еще наличия внеш- ней причины — инфекции или стужи, — в организме должны существовать внутрен- ние процессы, способные реагировать на нешнее воздействие. Избыточное питание не могло бы привести к развитию атеро- склероза, если бы сам атеросклеротически» процесс не был присущ человеку, если бы не было физиологических условий для его возникновения. Поэтому и смерть от внеш- ней причины в конечном итоге становится смертью от внутренней причины. Но тогда что же именно является для человека естественной смертью или смертью от внутренней причины? Для каж- дого гида есть довольно жесткое ограниче- ние пределов жизни. Мышь может про- жить 2 года, крыса — около 3 лет, чело- век — несколько более 100 лет. Столь оп- ределенные и четкие границы для каждого вида показывают, что пределы жизни уста- навливаются естественными причинами смерти. Эти причины определены генети- чески, то есть лежат в приооде самого ви- да, и поэтому никому не удавалось наблю- дать, чтобы мышь жила дольше человека. Этот еывсд при поверхностном рассмотре- нии кажется пессимистическим: он подчер- кивает существование специально функ- ционирующих механизмов ес гественного конца. На самом же Деле он дает нам надежду. Ведь если естественные механизмы смер- ти срабатывают по определенному плану, то на них возможно целенаправленное воз- действие. Социальная история смерти не за- кончится в тот момент, когда средняя про- должительность жизни достигнет максиму- ма для данного вида. Напротив, эта история вступит в новую фазу. Если раньше чело- век погибал в основном от гзешних факто- ров, если в дальнейшем многие внешние факторы приобретали для него как отрица- тельную, так и положительную роль, либо способствуя возникнет ению болезней циви- лизации, либо противодействуя им, то с того периода, когда средняя продолжительность жизни достигнет предела, запрограммиро- ванного природой для человека, дальнейшее увеличение пределов жизни станет воз- можным лишь вследствие вмешательства извне в механизм запрограммированной смерти. Наукой уже получен некоторый опыт рас- ширения жизни за пределы генетического лимита. Как н горбуша, некоторые разно- видности форели погибают после нереста (возраст рыбы 3 года). Но в тех случаях, когда у рыб предварительно удалялись по- ловые железы, некоторые особи жили до 8—9 лет, то есть в три раза дольше своего предельного возраста. У человека естественные причины смер- ти не связаны столь явно с механизмом размножения. Приведенный пример лишь показывает, что только понимание свойст- венного каждому виду механизма старения н смерти может дать ключ к воздействию на эти механизмы. Уже при сопоставлении смерти бэбочкн-поденки, горбуши и челове- ка можно прийти к выводу, что эти меха- низмы различны. Поэтому никакой анало- гией нельзя восполнить конкретное изучение видовых внутренних причин смерти. Но есть одна общая закономерность, которая не мо- жет не ппивлекать внимания. Смерть — столь, казалось, неизбежный атрибут жиз- ни — в действительности не является неиз- бежным спутником живого. Задолго до по- явления условий, сформировавших соци- альную историю смерти, в природе в нево- образимо большом интервале времени творилась эволюционная история смерти. Запрограммированная смерть возникла не одновременно с появлением жизни. Она возникла значительно позже. Эволюционная история смерти началась многие миллионы лет тому назад. Вначале был хаос вещества, затем — белковые тела и, наконец,— клетка, основной носитель жиз- ни. Клетка, существующая отдельно, как одноклеточный организм, наделена не толь- ко самостоятельной жизнью, подобно жизни многоклеточного организма, но и своеобраз- ным бессмертием. Это явление, возникшее на заре жизни, сохраняется и в настоящее время. Каждый одноклеточный организм, например, амеба, делится на две равноцен- ные клетки, те, в свою очередь,— на сле- дующие и так далее. В благоприятных усло- виях такое деление может продолжаться неограниченно долго. Ученые проследили деление одноклеточ- ного организма — парамеции в течение 8 400 поколений. При этом ни разу не было отмечено появление трупа. Если рассмот- реть этот результат применительно к чело- веческой жизни, приняв, что период ее вос- произведения равен 25 годам, то это озна- чало бы, что в течение 210 тысяч лет одно- временно существовали бы все предки и потомки, если, конечно, терминология смерт- ных применима для данного случая, когда все организмы равноценны и как бы нет ни возраста, ни старения. Потомки одной инфу- зории через два года превысили бы объем земного шаре, а число организмов выража- лось бы цифрою с 224 знаками. 14
Однако беспредельного роста потенци- ально бессмертных одноклеточных не про- исходит. Этому препятствуют условия внешней среды. Уязвимость организма, ли- шенного внутренних механизмов смерти, не случайна, и в этом факте, пожалуй, сконцентрирован фундаментальный закон эволюции. Для того, чтобы противодейство- вать влиянию внешней среды, необходимо отгородиться, хотя бы в какой-либо степе- ни, от этой среды. Такая обособленности возможна, если организм обладает меха- низмами, способными поддерживать опре- деленное постоянство своего состава и деятельности при изменении внешней среды. Одноклеточный организм не способен со- хранять такое постоянство. Если он не при- надлежит к группе паразитов, то есть если не живет за счет хозяина-носителя, то он обычно живет в водной среде, где находит наилучшие условия для непосредственного поступления через оболочку клетки пищи из внешнего мира и выделения отходов. По- этому преграда между внешним миром и организмом не может быть настолько проч- ной, насколько это необходимо .для сохра- нения независимости от среды. Достаточно вспомнить о многочисленных опытах, в ко- торых никак не удавалось подтвердить ги- потезу об о"сутствии смерти у одноклеточ- ных организмов,— как потом выяснилось, исследователи недостаточно обновляли сре- ду по мере накопления отходо и смерть (или торможение жизненного цикла) насту- пала от самоотравления. Вряд ли теперь можно сказать, что по- служило конкретным толчком к развитию одноклеточного в многоклеточный специа- лизированный организм. Но ясно только: для обеспечения постоянства внутренней среды организма, а следовательно, и опре- деленной его независимости от внешней среды должны были возникнуть специаль- ные приспособления и механизмы Оболоч- ка тела должна была перестать быть основ- ным путем поступления пищи и выделения, должны были появиться механизмы для под- держания обмена в условиях голодания, постоянства температуры и внутренней сре- ды. Для такой специализации был только один путь — путь превращения одноклеточ- ного организма в многоклеточные спецналн- Ч Е Л О КАК КИБЕРНЕТИЧ ИЕРАРХИ ивой организм подвергается непрерыв- 1,1*ным воздействиям внешнего мира. Раз- рушител ьнын влияниям этих воздействий препятствуют системы организма, цель ко- торых — сохранить и в изменившихся усло- виях постоянство внутренней среды. А с другой стороны, д\я сохранения жизни со- вершенно необходимо, чтобы внутренние процессы не выходили за определенные границы. Стабильность внутренней среды есть, таким образом, необходимое условие существования живого организма. Это по- зированные организации с единой системой управления. Иначе говоря — путь развития. Смерть родилась как продукт сочетания развития и стабильности. Развитие — это ог- сутсгвие покоя, нестабильность. Оно требу- ет постоянный изменений. В учении о раз- витии живой природы хорошо прослежен этот путь от клетки через рыб, земноводных к млекопитающим. С другой стороны, в каждый момент развития организму необхо- дима определенная стабильность, постоянст- во, чтобы защититься от внешней среды. Требуется как бы совместить одновременно и в одном покой и движение — движение, дающее развитие, и покой, обеспечивающий независимость. Такое совмещение возможно только в изменяющейся, движущейся систе- ме, ибо ес ш есть только покой, нет разви- тия, а если имеется лишь развитие, то нет покоя и стабильности. Поэтому системы, обеспечивающие стабильность, то есть за- щиту от внешнего мира, все время должны н сами развиваться, следуя за развитием тела и тем создавая относительный покой. Противоречие развития и стабильности выявляется не сразу. Вначале доминирует влияние развития. Это можно иллюстриро- вать следующим примером. Яйцеклетка без оплодотворения не может прожить и не- скольких дней. Она, как часть многот ле- точного организма, смертна. Лишь развитие спасает ее от гибели. В нашем представле- нии этим стимулом к развитию является все еще достаточно таинственный процесс оплодотворения. Эбе частички, в нем участ- вующие, раздельно недолговечны. Но, по- добно полусферам атомной бомбы, нх сое- динение дает тот критический предел, за которым следует самовоспроизводящееся развитче. Таким образом, смерть от внутренних причин у высокоразвитых специализирован- ных организмов — это результат, вытекаю- щий нз взаимодействия в единой системе механизмов развития и стабилизации. Эти механизмы являются способом противодей- ствия разрушающим влияниям внешней среды. Исторически они уменьшили роль смерти от внешней причины. Такое осво- бождение само по себе послужило важным фактором в эволюции видов. Но оно же ввело новый вид смерти — от гнутренней причины. ВЕК ЕСКАЯ СИСТЕМА. Я ТЕЛА ложение, сформулированное более ста лет назад Клодом Бернаром, теперь столь оче- видно, что не нуждается в подробном разъ- яснении. Каким же образом достигается эта ста- бильность? В какои-го степени стабильность сущест- вует в одноклеточном организме, поскольку все химические реакции в живой природе четко саморегулируются. Любая биохими- ческая реакция не может продолжаться не- ограниченно долго: если конечного продук- 15
та реакции накопится больше, чем необхо- димо для функционирования организма в нормальных условиях, весь процесс приоста- навливается. Этот общий принцип саморе- гулирования сохранен и в многоклеточном организме. Однако в этом сложном, спе- циализированном организме части единого процесса идут на значительном расстоянии друг от друга. Одновременно совершается множество процессов, которые должны быть координированы друг с другом. Разоб- .щенные органы и ткани должны быть объ- единены в единое работающее целое орга- низма, которое бы могло противостоять воз- действию внешнего мира, поддерживая по- стоянство внутренней среды. Такого рода координацию и связь обеспе- чивают нервная и эндокринная системы. Нервные волокна пронизывают почти каж- дую клетку, а гормоны, выделяемые эндо- кринными железами, поступают в кровь и достигают любого участка тела. Рассмотрим схему такой саморегуляции в нейроэндокринной системе. Эндокринная железа А выделяет свой специфический гормон в кровь. Этот гормон (назовем его рабочим гормоном) оказывает свойственное ему действие на чувствительные к нему тка- ни и органы (ткани-мишени). Но вот по тем или иным причинам расход рабочего гормо- на увеличился, и потому его содержание в организме снизилось. Начинают страдать те процессы, для которых данный рабочий гормон необходим. Чтобы нормальное со- стояние внутренней среды восстановилось, деятельность железы А должна увеличить- ся. Сигнал к такому увеличению дает дру- гая эндокринная железа — Б, иначе — же- леза-регулятор: она выделяет в кровь регу- лирующий гормон, обладающий способно- стью стимулировать деятельность рабочей . железы А. Наконец, концентрация рабочего гормона в крови достигает нормы. Возникающий за- тем избыток рабочего гормона начинает тормозить деятельность железы-регулятора. В результате стимуляция рабочей железы уменьшается и устанавливается равновесие. Однако если снижение концентрации рабо- чего гормона вновь достигнет опасного пре- дела, то снова снимается торможение желе- зы-регулятора, и весь процесс повторяется. Так поддерживается равновесие о живом организме. РАСТОРМАЖИВАНИЕ РЕГУЛЯТОРА ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАВНО ВЕСИЯ СОСТОЯ Н И Е РАВНО В ЕСИЯ Кровеносные сосуды и нервные волокна пронизывают все участки тела. Взаимоотношения, при которых избыток конечного продукта (в данном случае рабо- чего гормона) тормозит свой стимулятор, представляют собою типичный пример ме- ханизма отрицательной обратной связн. В этом кибернетическом понятии слово «отри- цательный» обозначает, что регулятор тор- мозится действием периферического факто- ра, или сигнала, тогда как снятие «отрица- тельного» тормозящего влияния приводит к стимуляции периферического звена. В этом и заключается суть механизма обратной, то есть взаимной, связи. Такой механизм авто- матически поддерживает постоянство био- логического процесса, и применительно к системам, обеспечивающим постоянство внутренней среды, данный процесс принято обычно обозначать как гомеостатический, или гомеостаз. Поэтому всю систему, кото- рая поддерживает состояние стабильности любого явления, можно обозначить терми- ном «гомеостат». Аналогичный принцип регулирования за- ложен, например, в термостате — простей- шем сушильном шкафе, предназначенном для поддержания постоянной температуры. В нем всегда есть источник энергии, кото- рый по своему значению равен перифери- ческой железе А. И, подобно тому, как же- леза выделяет рабочий гормон, этот источ- ник выделяет теплоту. Роль железы-регуля- тора выполняет контактный термометр. Ког- 16
да температура превышает заданную, уро- вень ртути, поднимаясь, выключает источ- ник питания. Напротив, как только система начинает охлаждаться, столбик ртути пада- ет, и это включает вновь источник питания. Однако в отличие от простых схем био- логические юмеостатические системы рабо- тают не изолированно; как правило, для вы- полнения задания необходимо взаимодейст- вие нескольких или множества гомеостати- ческих систем. Поэтому в высокоорганизованных орга- низмах возникли органы, где происходит объединение отдельных гомеостатических единиц в единую систему. Такая интегра- ция желез-регуляторов происходит в специ- альной эндокринной железе — гипофизе. Этот регулятор, общий для многих пери- ферических эндокринных желез, располо- жен под корой больших полушарий голов- ного мозга, в самой центральной точке че- репной полости. Каждая периферическая эндокринная железа составляет с гипофизом как бы самостоятельную гомеостатическую систему. Но поскольку все эти системы за- мыкаются в гипофизе, между всеми ними может происходить взаимодействие. Появление в ходе эволюции биологиче- ских видов такого центрального регулятора, как гипофиз, было важнейшей ступенью в совершенствовании управления телом. Одна- ко гипофиз, регулирующий состояние пери- ферических эндокринных желез, «слеп» и «глух» по отношению к внешнему миру. Он не имеет прямой связи с внешним миром. А между тем для того, чтобы факторы внешней среды не разрушили организм, он должен, как уже говорилось, приспосабли- ваться к меняющимся воздействиям. О том, как меняются внешние условия, организм узнает через органы чувств, они передают полученную информацию в цент- ральную нервную систему. Но ведь для того, чтобы не замерзнуть, еще далеко не достаточно получить от нервных окончаний кожи сигнал о снижении температуры ок- ружающей среды. Необходимо еще, чтобы полученные сведения о холоде поступили в органы, которые могут повысить тепло- продукцию организма. Таким устройством, способным передать информацию, поступив- шую из внешнего мира, в рабочие органы (а те уже позаботятся о сохранении посто- янства внутренней среды), является гипота- ламус. Это несколько тяжеловесное слово необходимо запомнить. Гипоталамус — чудо природы. С одной стороны — это типичная нервная ткань, и поэтому все, что знает нервная система, она легко может передать i гипоталамус. С другой стороны — это и типичная эндокринная железа, выделяющая специальные гормоны, которые регулируют деятельность гипофиза, то есть общего ре- гулятора эндокринной системы. Так приро- да наладила связь между внешним миром и внутренним миром организма. Гипотала- мус — это конкретное место стыка двух ми- ров, где быстродействующие сигналы из внешней среды могут преобразовываться в соответствующее этим сигналам поведение тела, в основе которого лежат специализи- рованные реакции эндокринной системы. Каким же образом осуществляется эта взаимосвязь? Получив информацию извне, гипоталамус передает ее в эндокринную систему либо по нервным путям, либо специальными своими гормонами, которые, как правило, действу- ют не сами, а стимулируют или тормозят работу гипофиза. В гипоталамусе есть образования, или центры, которые ответственны за регуляцию температуры тела, сердечной деятельности, тонуса сосудов, водного и солевого обмена, обмена углеводов, жиров и белков, за регу- ляцию основных эндокринных функций, включая процесс размножения и выработку иммунитета, за регуляцию функции желу- дочно-кишечного тракта, мочеотделения, наконец, за взаимодействие информации, поступающей из различных органов чувств Гипоталамус регулирует активность вегета- тивной нервной системы, ее симпатическую и парасимпатическую часть. Рост и аппетит, сон и бодрствование, эмо- ции — все это зависит от работы структур гипоталамуса. По существу, нет ни одной функции в нашем теле, которая не требо- вала бы участия гипоталамуса. Но в целом всю его деятельность можно разделить на две группы явлений. Во-первых, гипотала- мус регулирует приспособление организма к меняющимся внешним воздействиям (его деятельность обеспечивает взаимодействие с внешним миром и, изменяя функции ор- ганизма, защищает его от смерти, исходя- щей от внешних причин). С другой стороны, гипоталамус вместе с регулируемыми им органами работает как своеобразная замк- нутая система, поддерживая постоянство внутренней среды в соответствии с инфор- мацией, получаемой из внутреннего мира организма. В этой своей деятельности гипо- таламус контролирует постоянные процес- сы, которые должны протекать циклически независимо от внешнего мира. Коротко говоря, гипоталамус — высший орган постоянства внутренней среды, глав- ный интегратор всей информации, посту- пающей из тела, и вместе с тем тот кол- лектор, куда вливается информация из ок- ружающей среды. Внутреннее и внешнее смыкается на уровне гипоталамуса, и физи- чески это делает мир внутреннего и внеш- него единым. И поэтому, хотя в жизнедеятельности ор- ганизма играют чрезвычайно важную роль и другие отделы центральной нервной си- стемы, и прежде всего кора головного моз- га, ретикулярная формация и т. д., дальней- шее рассмотрение механизмов развития и старения будет основано главным образом на оценке состояния гипоталамуса — этого центрального органа саморегуляции. В целом схема строения нейроэндокрин- ной системы может быть представлена сле- дующим образом. Если разделить систему регуляции эндо- кринных функций на несколько этажей, то самым высоким регулятором является гипо- таламус. Под ним находится гипофиз. Оба этих образования обычно объединяют в еди- ную гипот-аламо-гипофизарную систему. Ги- поталамус выделяет специальные гормоны. 2. «Наука и жизнь» № 10. 17
Механизм отрицательной обратной связи в гормональной саморегуляции. регулирующие деятельность гипофиза. Гипо- физ по отноиению к гипоталамусу является рабочей железой. Поэтому естественно, что между ними действует механизм саморегу- ляции в виде «короткой петли» обратной е. пази, в которой гормоны гипоталамуса сти- мулируют гипофизарные гормоны, а те, в свою очередь, тормозят активность гипота- ламуса. Следующие за гипофизом этажи образуют периферические эндокринные железы, конт- ролируемые гипофизарными гормонами. Эти железы выделяют специфические рабочие гормоны, которые не только действуют на ткани и органы, но и осуществляют в меха- низме «длинной петли» обратной связи тор- мозящее влияние на гипоталамус и гипофиз. Наконец, органы, чувствительные к рабочим гормонам (ткани мишени), представляют со- бой последний этаж эндокринной системы. Здесь происходит действие и разрушение рабочих гормонов. Каждый нижележащий отдел эндокринной системы функционально подчинен вышележащему. Если прерывается связь между i ипоталамусом и гипофизом, то все гипофизарные гормоны, кроме двух- лактогенного и меланофорното — почти не синтезируются. В нормальных условиях кора головного мозга не принимает постоянного участия в эндокринной саморегуляции. В течение оп- ределенного времени организм может жить □ замкнутом мире, саморегулируясь сигна- лами, исходящими из тела. Однако в реаль- ной обстановке даже обычного течения жиз- ни беспрерывные изменения внешней среды тоебуют постоянного приспособления функ- ций тела к меняющимся условиям. Такова иерархия нейроэндокринных функ- ций в человеческом организме Если вду- маться, то этот иерархический приицит яв- ляется единственно возможным, он создает наилучшие условия для осуществления про- цесса регулирования. Это заставляет рас- смотреть в следующей главе, как функцио- нируют и почему могут нарушаться меха- низмы саморегуляции. РИТМЫ жизни Даже когда внешние условия нормальны, сохранение постоянства внутренней сре- мы сопряжено с непрерывной деятельностью регулирующих систем. Дело в том, что даже простое возвращение к исходному уровню тех биохимических процессов, которые по- стоянно идут в организме, требует регули- рующих усилий. Стабильность в организме достигается ритмической деятельностью ре- гулирующих систем. Вот почему так харак- терна для деятельности нормального орга- низма ритмичность всех его функций. Авто- матизм сокращений сердца, ритмичность по- лового цикла у женщины, ритмичность ко- лебаний температуры тела с понижением к утру и повышением к вечеру — это все явления одного порядка. Они отражают сложную деятельность саморегулирующих систем, создающих стабильность. Все колеб- лется, и все стремится к равновесию в этих системах. Часть ритмов имеет явно выраженный внутренний, или, как говорят, эндогенный, характер — эти ритмы не зависят от внеш- ней среды. Таков, например, половой цикл у женщины. Другие ритмы подчинены внешним, или экзогенным, влияниям, пре- терпевая изменения в зависимости от смены дня и ночи, сезонов года, приливов и отли- вов океана и других воздействий внешнего мира. Однако, повторяю, и самостоятель ные, эндогенные, и наведенные, экзогенные, ритмы — это выражение непрерывного при- способления организма ради сохранения стабильности и повторяемости жизненных процессов. Среди множества ритмов организма мож- но выделить два основных ритма, которые соответствуют двум системам, отличающим живое от неживого. Первый — ритм энерге- тических процессов, позволяющий тонко взаимодействовать сотням химических реак- ций, происходящих в теле. Второй — ритм полового пикла, дающий возможность само- воспроизведения и продолжения вида. Двум этим основным ритмам соответствую- две гомеостатические системы — система энер- гетического и репродуктивного гомеостат?. Потеря ритма — это всегда болезнь, в оп- ределенных случаях несовместимая с жизнью. Поэтому механизмы обратной свя- зи, если они функционируют нормально, всегда стремятся привести систему к равно- весию. Как и вследствие чего происходит нарушение саморегуляции и утрата ритма? Когда организм подвергается воздействию неблагоприятных внешних условий, гипота- ламус акти* ирует систему защиты,— дея- тельность многих эндокринных органов и систем усиливаетсй, противостоя этим воз- действиям. В этот период и наблюдается по- теря многих ритмов, потому что вся жизые- 18
деятельность подчинена здесь интересам за- щиты организма. Так происходит повышение артериального давления, увеличиваются в крови сахар и жирные кислоты, повышается свертываемость крови и т. д. Все это служит защите и в то же время представляет собой отклонение от постоянства внутренней сре- ды, иначе говоря, нежелательное для орга- низма отклонение от нормы. Именно поэтому любой из названных при- знаков, когда он сохраняется долго, стано- вится симптомом или сущностью серьезных заболеваний. Повышение артериального давления, выгодное и нужное организму, когда активизируются его физические силы, например, в борьбе, в то же время — основ- ной симптом гипертонии. Увеличение в кро- ви сахара и жирных кислот, обеспечиваю- щее усиленное питание организма в момен- ты напряженной работы, характерно и для диабета и длх атеросклероза. Повышениэ свертываемости крови, которое может пре- дохранить Hdc от потери крови при ране- нии,— одна из эсновных причин тромбоза сосудов при возникновении инфаркта. По- добных примеров много. А вывод таков: нарушение стабильности необходимо, так как оно лежит в основе приспособительной, или, как говорят, адап- тивной реакции. Необходимость в ней появ- ляется при всяком чрезмерном раздражите- ле — будь то борьба, эмоция или травма, хо- лод или избыточное тепло, мышечная рабо- та или длительная неподвижность, крово- потеря или инфекция. И 1ыме словами, на всякое изменение условий, требующее по- вышения работоспособности организма, гипоталамус включает серию приспособи- тельных реакций, которые направлены на сохранение жизни в чрезвычайных усло- виях. Совокупность этих защитных явлений фи- зиолог Ганс Селье обозначил как адаптаци- онный (приспособительный) синдром, или стресс. Реакция адаптации особенно полезна для организма тем, что она стереотипна, что организм имеет возможность сразу ответить серией однообразных изменений на все мно- гообразие чрезвычайных раздражителей, или стрессоров. Реакция адаптации, пожа- луй, самый бдительный страж организма, ибо она всегда включается в условиях стрес- са. Если искусственно нарушить адаптаци оннып процесс, например, удалив у живот- ного надпочечники, то сохранить жизнь этому животному даже в идеальных услови- ях можно, лишь постоянно вводя гормоны надпочечников. Но стоит возникнуть стр :с- сорной ситуации, как прежняя ’’аместиечь- ная доза гормонов оказывается недостаточ- ной и животное гибнет: у него не возникает защитного адаптационного синдрома. Вот как велико значение этой приспосо- бительной реакции для повседневной жиз- ни с ее постоянно меняющимися усло- виями? И все же организм чрезвычайно дорого платит за свою способность защищаться пу- тем приспособления. Ведь защита осущест- вляется за счет отклонения от равно есия, за счет нарушения стабильности организма. И если действие стрессорных факторов слишком сильно или продолжительно, в про- цессе адаптации возникают болезни (как я уже говорил, любое длительное отклонение от постоянства внутренней среды есть бо- лезнь). Ганс Селье назвал такие болезни болез- нями адаптации. Представление об адапта- ционном синдроме и болезнях адаптации многому научило. Оно показало прежде всего, что защитные механизмы могут пе- реходить в болезнь и что в основе самых различных по своим проявлениям болезней могут лежать единообразные нарушения. Почему же в условиях стресса не сраба- тывают механизмы саморегуляции? Почему может длительно существовать отклонение or постоянства внутренней среды, столь не- обходимое для защиты организма и столь опасное по отдаленным последствиям, если влияние внешних факторов чрезмерн~? Ведь н соответствии с механизмом отрицательной обратной связи система не может долго на- ходиться в неравно) юном состоянии. Что же мешает установиться покою в возбуж- денных борьбой системах? Отказ гипоталамического торги за — пря- мое следствие возбужденного состояния ги- поталамуса. Для того, чтобы произошло тор- можение, воздействие периферических гор- монов в механизме отрицательной обратной связи должно быть сильнее, чем очаг воз- буждения в регулирующем центре. Но та величина воздействия тормоза, которая в нормальных условиях достаточна, чтобы привести систему к равновесию, может ока- заться неэффект» вной, кп ’да гипоталамиче- ский регулятор перевозбужден. Чем более перевозбужден он, тем выше его устойчи- вость. или резистентность, к торможению Сила тормозящего воздействия в целом пропорпьональна количеству перифериче- ского гормона, а устойчивость к торможе- нию пропорциональна силе возбуждения регулятора Уровень рабочих гормонов в крови в процессе защиты повышен, потому что усилена деятельность возбужденного из- вне гипоталамуса. Но этих гормонов отно- сительно меньше, чем необходимо для пога- шения избыточной активности гипотала- муса. Поэтому если гипоталамические образо- вания находятся в перевозбужденном со- стоянии, если их активность повышена, если вследствие всею этого возрастает резистент- ность к торможению обычными физиологи- ческими стимулами, то механизм отрица- тельной обратной связи не срабатывает, и система не приходит к равновесию. Так возникает защитная адаптационная реакция, и так формируются болезни адаптации пзд влиянием внешних воздействий. Смерть от болезней адаптации — это один из вари- антоь возможной смерти от внешней при- чины. Такова общая схема возникновения боль- шой группы болезней адаптации, группы своеобразной, само появление которой стал© возможным вследствие возникновения го- меостатических механизмов многоклеточно- го организма, во много крат увеличивших устойчивость к внешним разрушающим воздействиям. 19
• НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС II УПРАВЛЯВ Одна из наиболее важных проблем со- временной техники — повышение долго- вечности и надежности машин. Большое внимание уделено этой проблеме в Ди- рективах XXIV съезда КПСС. Среди многих факторов, определяющих долговечность и надежность машин, не по- следнюю роль играет качество обработки деталей. Совершенст*<и>1анием процессов чисто- вой обработки занята большая армия уче- ных, инженеров и производственников. Значительный вклад в технологию обра- ботки внесли ученые Ленинградского ин- ститута точной механики и оптики. Здесь под руководством доктора технических на- ук, профессора Ю. Г. Шнейдера разработан и исследован новый, высокоэффективный способ чистовой обработки поверхностей — вибрационное обкатывание. Этот способ уже с успехом внедряется в различных от- раслях нашей промышленности; он запа- тентован во Франции, патентуется в Ан- глии, США, Японии, ФРГ. Популярную статью, написанную самим автором изобретения, несомненно, с удов- летворением прочтут все, кто интересу- ется успехами машиностроения Пропаганда нового способа обработки будет способ- ствовать ускорению процесса его внедре- ния, а это сулит немалые выгоды народно- му хозяйству. Академик И. АРТОБОЛЕВСКИЙ. СОГЛАСНО ОПРЕДЕЛЕНИЮ Поверхность любой детали, любого изде- лия никогда не бывает абсолютно глад- кой — она всегда в той или иной степени шероховата. От степени шероховатости мно- гое зависит в жизни деталей, машин. Ведь шероховатости первыми вступают в борь- бу с трением, смятием, принимают на себя удар другого твердо! о тела, удар волн жидкости, пара или газа. Шероховатости во многом определяют и физические свой- ства поверхностей: оптические, акустиче- ские, электрические, магнитные. Международный стандарт и наш отечест- венный (ГОСТ 2789-59) определяет шерохо- 1атость поверхности как « ..совокупность неровностей, образующих рельеф поверхно- сти и рассматриваемых в пределах участка, на котором исключается влияние других ви- дов неровностей». Казалось бы, вторая часть определения излишня. Однако на поверхности каждого тела отклонений от идеальной формы столь много, что их приходится в первую оче- редь разделить по масштабу. Так, цилинд- рическая поверхность любого тела, будь то На снимках вверху: четыре основных вида микрорельефа поверхности, получаемых в результате обработки по методу вибраци- онного обкатывания (см. стр. 24); I — с не- касающимися нанавками; II — касающими- ся; III — пересекающимися; IV — сливаю- щимися. 20
III I IV ti n: ШЕРОХОВАТОСТИ гвоздь или .точнейшим образом изготовлен- ный калибр, имеет погрешность формы, на- пример, бочкообразность, в сотые и тысяч- ные доли миллиметра. Такие неровности — отклонения от формы — по определению не рассматриваются как шероховатости. Речь идет о более тонкой структуре рельефа. Стандарт охватывает шероховатости вы- сотой от 320 мкм * (поверхности отливок, штамповок, а также поверхности, образую- щиеся после газовой резки) до сотых долей микрометра (зеркала, поверхности измери- тельных калибров и мерительных плиток). ВСЕ ХОРОШО ЛИШЬ В МЕРУ Практически нет ни одного эксплуатаци- оннсго свойства деталей машин, которое в той или иной мере не зависело бы от шеро- ховатости поверхности. Но каковы эти за- висимости? Какой должна быть шерохова- тость поверхности, чтобы иаилучшим обра- зом сопротивляться износу, трению, обеспе- чивать прочность, герметичность и многие * В Международной системе единиц (СИ) основной единицей длины является метр. Все кратные и дольные единицы образуют- ся присоединением соответствующей при- ставки, например, миллиметр, сантиметр, дециметр, километр. По аналогии для мил- лионной доли метра (10-6м) вместо ранее применявшегося наименования микрон (мк) введено наименование микромётр (мкм). Доктор технических наук, профессор Ю. ШНЕЙДЕР (Ленинградский институт точной механики и оптики). другие свойства, которые, в свою очередь, определяют качество машин и приборов? Как правило, зависимости эти весьма сложны и установить их удается лишь экс- периментальным путем. Исключение пред- Любая реальная поверхность имеет_ гео- метрические отклонения от идеальной. От- клонения геометрической формы поверх- ностей (макрогеометрия) определяются точ- ностью примененного способа обработки, и их регламентирует ГОСТ 10356-63. Шерохо- ватости образуют микрорельеф поверхно- сти; по действующему ГОСТу 2789-59 они определяются средним арифметическим от- клонением профиля и высотой неровно- стей. ПОГРЕШНОСТЬ ФОРМЫ 21
ставляют случаи, когда можно однозначно утверждать, что чем поверхность чище, тем лучше (ровнее и глаже поверхность зерка- ла — точнее и четче видны отражающиеся в нем предметы; глаже поверхность обшив- ки самолета или ракеты — меньше потери скорости и меньше ее нагрев). Но приме- ров таких прямых зависимостей относитель- но немного. При проектировании деталей машин, механизмов в основном приходит- ся иметь дело с нелинейными зависимостя- ми, когда одинаково плохи как слишком ше- роховатые, так и слишком гладкие поверх- ности. И представление о том, что «чем чи- ще, тем лучше», надо заменять другим: «Все хорошо лишь в меру». Известно, например, что слишком гладкая поверхность асфальтированного шоссе так же недопустима, как и чрезмерно шерохо- ватая. Если в первом случае это может при- вести к авариям, то вь втором — к недопу- стимо быстрому износу автомобильных по- крышек. Недостаточно гладкий, шерохова- тый лед снижает скорость конькобежца, а чрезмерно твердый и гладкий служит при- чиной частых падений (как это было, на- пример, в Голландии на последнем чемпио- нате мира среди женщин). Аналогично обстоит дело и в отношении поверхности деталей машин. Она должна быть оптимальной. Но до сих пор многие конструкторы, тех- нологи, производственники, когда речь идет о трущихся со смазкой поверхностях, счи- тают, что чем меньше шероховатости, тем лучше. Более того, и в стандарте ограничи- вается лишь максимальная величина допу- стимых неровностей на поверхности. Поэто- му если обработали деталь, скажем, по 8-му и даже по 9-му классу шероховатости вме- сто предусмотренного чертежом более гру- бого 7-го класса (коль не жалко средств и времени), то такая деталь признается год- ной. Добиваться получения чрезмерно гладких поверхностей деталей не только нежела- тельно из-за дополнительных затрат, но в большинстве случаев просто недопустимо: такие поверхности не удовлетворяют экс- плуатационным требованиям. Очень показа- телен следующий пример. Автомобильный двигатель с гильзами и поршневыми кольцами, трущиеся поверхно- сти которых обработаны по высшим клас- сам шероховатости (13—14-й) — отполирова- Высота неровностей поверхности, обрабо- танной, например, по 7-му классу шерохо- ватости, составляет максимум 6,3 микро- метра. Эта иллюстрация дает наглядное представление о величинах, которыми из- меряются шероховатости. ны, практически не может работать: при пуске его сразу же «задирает» — цилиндр и поршень схватываются, так как на их зеркальных поверхностях не удерживается смазка. Наилучшая шероховатость в данном случае соответствует 9-му классу, а с уве- личением шероховатости (до 8-го класса и грубее) и с уменьшением (до 10-го и чище) износ этих деталей возрастает. Вообще такая нелинейная зависимость между шероховатостью поверхностей и со- противлением износу наблюдается для боль- шинства трущихся деталей. И вот почему. Каждые девять из десяти пар деталей, трущихся в процессе работы машины, сма- зываются для уменьшения износа. От соста- ва смазки, количества ее и способа подачи в зону трения зависят* все главные показа- тели машины — от кпд и долговечности до Пример зависимости величины износа (сопряжение: палец двигателя — втулка) от шеро- ховатости (пальца); шкала ше- роховатостей логарифмическая. 22
загрязнения окружающей атмосферы и соз- даваемого шума. Оказывается, что для по- лучения хороших характеристик работы не- достаточно обеспечить обильную подачу смазки, даже погрузив узел с трущимися деталями в резервуар с самым высокока- чественным маслом. Необходимо, чтобы са- ми трущиеся поверхности имели резервуары для удержания смазывающих веществ, так называемые масляные карманы. Роль этих карманов и выполняют впади- ны микрорельефа, образованные неровностя- ми поверхности — ее шероховатостями По- верхность с большими по высоте неровно- стями (карманы велики) удерживает доста- точно масла, но ее несущая способность (способность воспринимать нагрузки) незна- чительна: ведь с сопрягаемой поверхностью контактирует лишь небольшое число имею- щихся выступов. Возникают значительные удельные давления, поверхность сильно из- нашивается. У поверхностей с большим чис- лом малых по высоте неровностей, наобо- рот, несущая способность велика, но масля- ные карманы малы, значит, недостаточно смазки, и в результате снова ускоренный износ. Вот почему при конструировании деталей можно впасть в ошибку, если назначать тре- бования к шероховатости поверхности, ис- ходя из того, что «чем чище, тем лучше». Вот почему для каждых конкретных усло- вий эксплуатации нужна своя, опти- мальная шероховатость. Весьма поучительные примеры роли оп- тимальной шероховатости можно привести не только для трущихся поверхностей. Дол- гое время считалось, что чем глаже поверх- ность лопаток газовых турбин, тем они дол- говечнее. Поэтому конструкторы довели требования к гладкости рабочих поверхно- стей лопаток до весьма высокого класса — 10-го (можно с уверенностью сказать, что если бы обработка сложных по форме по- верхностей лопаток не была столь трудоем- кой и дорогостоящей, требования оказались бы еще выше). Исследования, выполненные в Центральном научно-исследовательском институте технологии машиностроения (ЦНИИТМАШ), показали, что за короткий срок с момента пуска турбины поверхность лопатки под воздействием газов, пара, тепла приобретает чистоту, соответствующую 8-му классу, независимо от того, была ли она вначале обработана намного чище или грубее. После этих исследований лопатки стали изготавливать по 8-му классу шеро- ховатости — трудоемкость обработки снизи- лась более чем в 2 раза, сэкономлены были сотни тысяч рублей. ЧТО ВАЖНЕЕ: РАЗМЕР ИЛИ ФОРМА? •» Было время, когда шероховатость поверх- ности определяли и связывали только со способом обработки. Все поверхности под- разделяли на четыре группы и обозначали так:\7—грубо обработанные (ободранные), 7 . — чисто обработанные точением, строга- нием, фрезерованием, VW —шлифовани- ем, WVV — доводкой, полированием. В 1945 году был разработан стандарт, по миогс масла, КО МАЛО СПОР- ТОЧЕК О ПТ И MVM МНОГО ОПОРНЫХ ТОЧЕК,НО МАЛО Количество смазки, удерживаемой поверх- ностью, увеличивается с ростом ее неров- ностей (то есть с ростом шероховатости), но при этом уменьшается общая площадь контакта (опорная поверхность). которому шероховатость поверхностей впер- вые получила количественную оценку: 14 классов с определенной высотой неровно- стей. Появилась возможность объективной оценки шероховатости поверхности с по- мощью специальных приборов. В дальнейшем стандарт этот не раз пере- сматривался и перерабатывался. Но одно осталось пока без изменений: он регламен- тирует лишь высоту неровностей и не учи- тывает их форму. Но, может быть, форма неровностей ие столь уж существенна и ею можно пре- небречь? Чтобы ответить на этот вопрос, не надо ставить опыты. Ясно, что и несущая спо- собность поверхности и емкость ее карма- нов, удерживающих смазку, находятся в сильной зависимости и от формы неровно- стей. Контакт поверхности с неровностями за- остренной формы с другой поверхностью будет происходить лишь по малым площад- кам, в результате чего удельные давления и соответственно смятие или износ неров- ностей будут велики (особенно в первый период работы сопряженных деталей). По- верхность с такими же по высоте, но пло- скими неровностями будет контактировать с другой поверхностью по большим площад- кам, удельное давление окажется значитель- но меньше. Обратная зависимость для маслоемкости: она велика у поверхности с заостренными неровностями и ничтожно мала у поверхно- сти с притупленными неровностями, при одинаковой их высоте. Размер и форма неровностей — взаимо- связанные характеристики поверхности, и если хотят обеспечить наилучшие эксплуа- тационные свойства той или иной детали, то надо назначать, или, как говорят, нормиро- вать, оба эти параметра неровностей. Ограничусь одним примером, иллюстри- рующим, насколько это важно. При конст- руировании одной пары вал-вкладыш по аналогии с другими подобными подшипни- ковыми парами конструктор «назначил» для Площадь контакта и маслоемкость поверх- ностей с неровностями одинаковой высоты зависят от их формы. МНОГГ МАСЛА, ОПОРНАЯ ЛОВЕМ- Н( МАЛА ОПОРНАЯ ЛПТИМЧМ «ОСП ВЕЛИКА, 23
рабочих поверхностей обеих деталей 7-й класс шероховатости, а технолог цеха вы- полнил это пожелание, дав задание обточить вал и расточить отверстие. При испытании поверхности «схватились», на них образо- вались задиры. Тогда конструктор повысил требования к шероховатости поверхности до 8-го класса; теперь уже поверхности шли- фовались, но и они «схватились» при еще меньших скоростях и давлениях. И лишь когда на поверхности отверстия удалось создать микрорельеф с неровностями, ради- ус скругления вершин которых был в сотни раз больше, чем у шлифованных, машина стала работать нормально даже при самых тяжелых условиях эксплуатации. Пока еще в подавляющем большинстве случаев конструктор не задает оптимально- го микрорельефа поверхностей. Почему? Он или не знает, какой должна быть фор- ма неровностей, или сильно сомневается, что технологи смогут создать необходимый микрорельеф. И эти сомнения насчет возможности тех- нологии имели веские основания. МОЖНО ЛИ УПРАВЛЯТЬ ШЕРОХОВАТОСТЯМИ? Вопрос в заголовке этого раздела сформу- лирован, конечно, недостаточно четко. По- ставим его более определенно: можно * ли управлять шероховатостью, то есть созда- вать желаемый по размерам и форме не- ровностей микрорельеф поверхно' ти, с по- мощью традиционных методов металлообра- ботки? Наиболее широко применяемые в про- мышленности способы чистовой (финишной) обработки, завершающей изготовление де- тали, основаны на резании. В процессе та- кой обработки (резцом или абразивным зер- ном шлифовального круга) из массы мате- риала вырываются частицы различной вели- чины и формы; на поверхности остаются «борозды», канавки разной глубины и фор- мы, которые и образуют микрорельеф ше- роховатой поверхности. С переходом от гру- бой к получистовой, а затем к финишной обработке глубина вырывания частиц умень- шается. Однако даже при самом тонком резании выступы и впадины весьма сильно различаются между собой и по форме и по размерам. Плохо и то, что форма неровностей, обра- зующихся при любом из видов резания, от- носительн * мало меняется при переходе от более грубой к более чистой обработке. На- пример, заостренность выступов (то есть ра- диус их скругления) при переходе от самой грубой обточки к самой чистой изменяется не более чем на 100 мкм, а у поверхностей, шлифованных по 10-му классу шероховато- сти, в сравнении с шлифованными но 7-му классу — всего лишь на 20—25 мкм. Способы чистовой обработки резанием малоуправляемы и в отношении такой весьма важной характеристики поверхности, как расположение на ней неровностей от- носительно друг друга и относите "^ьно на- правления движения поверхности, которая 24 ТОЧЕНИЕ ХОНИНГОВАНИЕ ПРОТЯГИВАНИЕ Расположение неровностей в зависимости от способа обработки отверстия. будет с ней сопряжена в работе. Происхо- дит это потому, что ассортимент рисунков микрорельефа, получающихся при обработ- ке резанием, небогат: неровности распола- гаются по винтовой линии (точение, шлифо- вание), вдоль оси отверстия (протягивание) или в виде сетки (хонингование; при этом процессе хонинговальная головка с абразив- ным бруском совершает сложное движе- ние: возвратно-поступательное и вращатель- ное). В чем же причины неуправляемости традиционных способов обработки в отно- шении создания рельефа поверхности? Объ- ясняется это тем, что их кинематика при всем различии используемых инструментов (при точении — резец, шлифовании — абра- зивный круг, при обкатывании — шар) не только одинакова, но и примитивна: заго- товка вращается, а инструмент перемещает- ся поступательно вдоль ее оси. Траектория движения инструмента и соответственно оставляемый им след — винтовая линия, угол наклона которой на практике изме- няется в незначительных пределах. (Послед- нее обстоятельство связано с тем, что уве- личение подачи — перемещения инструмен- та за один оборот заготовки — приводит к резкому росту высоты неровностей, а при чистовой обработке в большинстве слу- чаев это недопустимо.) ВИБРАЦИОННОЕ ОБКАТЫВАНИЕ Из анализа причин, ответственных за не- управляемость размерами и формой шеро- ховатостей, стало ясно, что создание ново- го способа должно идти, во-первых, по пути замены резания давлением, при котором образуется микрорельеф с относительно одинаковыми по форме и размерам неров- Схемы обработки цилиндрической поверх- ности: слева — точение (резцом), шлифова- ние (шлифовальным кругом) и обкатывание (шаром); справа — виброобкатывание (ша- ром); п — скорость вращения заготовки, s — скорость поступательного перемещения инструмента (подача); п [П х — число двойных ходов шара, I — амплитуда колебания шара. ТОЧЕНИЕ, ШЛИФОВАНИЕ, ОБКАТЫВАНИЕ ВИБРООБКАТЫВАНИЁ
ногтями, и, во-вторых, по пути усложнения кинематики процесса. Усложнение движения инструмента отно- сительно заготовки при чистовом резании уже давно используется для облегчения и интенсификации процесса снятия стружки и уменьшения шероховатости поверхности. (На этом, в частности, основаны хонингова- ние, лаппингование, суперфиниш.) Исходят из такой аналогии. Если лужайку с газоном переходят сотни людей и все идут один за другим, то они протопчут тропинку; ког- да же переходят лужайку как попало, в разных направлениях,— следов перехода не заметно. Нечто подобное происходит и при резании: чем разнообразнее по направлению движение инструмента (резца или абразиа- ного зерна) относительно обрабатываемой поверхности, тем меньше сопротивление ре- зания на каждом направлении, тем меньший по глубине остается след, тем разнообраз- нее рисунок поверхности. ' Естественно, что все это должно быть справедливо и для обработки поверхности давлением. Таковы принципиальные исходные идеи, реализация которых и привела к рождению нового способа. Было предложено обрабатывать поверх- ности, обкатывая их колеблющимся шаром. В результате траектория его движения пред- ставляет собою «винтовую синусоиду» — синусоидальную кривую, наложенную на винтовую линию. И это, казалось бы, не столь существенное изменение кинематики известного и давно применяемого процесса дало качественно новый эффект. Новый способ, названный вибрационным обкатыванием, был создан в Ленинградском институте точной механики и оптики. Про- цесс рождения этого способа быт, конечно, значительно сложнее, чем описанная здесь схема творческого поиска. Исследователям пришлось преодолеть немало трудностей, поставить массу экспериментов, чтобы прийти в конце концов к поставленной це- Способом вибрационного обкатывания на обрабатываемой поверхности можно созда- вать самые разнообразные рисунки микро- рельефа, подбирать наивыгоднсишее распо- ложение канавок для тех или иных условий работы поверхности детали машины. Эта схема поясняет процесс создания требуе- мого микрорельефа. Если при определенных скоростях вращения заготовки и колебания шара (пдв х — число двойных ходов шара; I — амплитуда колебания шара) перемещать его вдоль оси заготовки с большой подачей (S), то выдавливаются канавки, не касаю- щиеся друг друга (I) (снимки поверхностей с различными видами мичрорельесЬа поме- щены на стр. 20 — 21). Уменьшив подачу (S|<S), можно сделать так, чтобы канавки касались друг друга (II), если еще умень- шить подачу (S, 'S ). канавни будут пересе- каться (III) и, наконец, уменьшение подачи (S < S) может привести к тому, что канавки сольются, образуя совершенно новый мик- рорельеф (iV) Меняя соо.-ношение скоро- стей движения заготовки и шара, можно «лепить» микрорельеф с выступами и впа- динами необходимой формы и расположе- ния, например, с радиусами скругления, в тысячи раз большими, чем максимально до- стижимые при обточке, шлифовании и доводке. ли — создать промышленный, высокоэффек- тивный процесс управления микрорельефом поверхностей. Сущность вибрационного обкатывания со- стоит в том, что за счет сложного относи- тельного перемещения заготовки и инстру- мента на поверхностях выдавливаются ша- риком (или алмазным наконечником) регу- лярно расположенные канавки (при этом между ними сохраняется старю, рельеф) или создается полностью новый микрорель- Калибр с виброобкатанной поверхностью. 25
ТОЧЕНИЕ V7 ВИБРООБКАТЫВАНИЕ V7 Форма одинаковых по высоте неров- ностей при различных способах об- работки поверхностей (вертикальное увеличение профилограмм — 600; го- ризонтальное — 15). еф; по форме и расположению неровности виброобкатанной поверхности существенно отличаются от неровностей, образующихся при резании. Создание на поверхности трущихся дета- лей системы смазочных канавок позволяет оптимизировать и площадь контакта сопря- женных деталей и маслоемкость их поверх- ностей. В результате значительно повышает- ся износостойкость деталей (например, гильз и поршневых колец двигателей внутреннего сгорания в 1,5—2 раза). При сухом трении (без смазки) канавки работают как ловушки — задерживают ча- стицы металла, абразива, пыли, и благо- даря этому их царапающее действие лока- лизуется. Показательно, что вибрационное обкатывание калибра, в результате которо- го на его поверхности алмазным наконеч- ником рисуется сетка неглубоких (2—3 мкм) канавок, приводит к уменьшению из- носа этого инструмента в 2—3,5 раза. Улучшение условий трения в результате оптимизации микрорельефа трущихся по- верхностей приводит к уменьшению момен- та трогания, например, у направляющих станков в 1,5—1,7 раза, к значительному по- вышению плавности хода, снижению коэф- фициента трения. Износ гильзы поршневой пары в за- висимости от характера обработки (черные поля характеризуют величи- ну износа в различных радиальных направлениях); видно, что виброоб- катанные поверхности изнашиваются значительно меньше, чем хонинго- ванная. ХОНИНГОВАНИЕ ВИБРО ОБКАТЫВАНИЕ Образующийся при вибрационном обка- тывании микрорельеф столь однороден по размерам и расположению микронеровно- стей, что впервые появилась возможность аналитического расчета с достаточной для практики точностью важнейших параметров качества поверхности (площадь и объем ка- навок, число выступов и впадин на задан- ной площади, угол атаки, определяющий направление канавок, и др.). Следовательно, конструктор может теперь задаваться численными величинами, а тех- нолог обеспечивать, помимо высоты микро- неровностей, и такие характеристики по- верхности, как ее опорная длина профиля (опорная поверхность) и маслоемкость, наи- более точно отражающие важнейшие экс- плуатационные свойства работы деталей машин. Способ вибрационного обкатывания пре- дельно универсален: изменяя скорости и со- отношения скоростей движения заготовки и инструмента, можно образовать четыре основных вида микрорельефа: с некасаю- щимися (вид I), касающимися (II), пересе- кающимися канавками (III) и канавками, об- разующими полностью новый микрорельеф (IV). Появляется возможность управлять про- цессом образования микрорельефа на по- верхностях деталей, весьма тонко и практи- чески в неограниченных пределах изменяя все его параметры, и благодаря этому соз- давать оптимальные для тех или иных ус- ловий эксплуатации микрорельефы. Исходными для вибрационного обкатыва- ния являются поверхности после какого-ли- бо способа обработки детали (обточки или расточки), реже шлифования или хонинго- вания, который выбирается в соответствии с требуемой точностью. Процесс вибрационного обкатывания при- меним для обработки металлов практически любой твердости. Форма и габариты обра- батываемых поверхностей неограниченны. Простота осуществления способа вибраци- онного обкатывания делает его доступным для любого цеха или участка, где имеются токарные, фрезерные или другие металло- обрабатывающие станки. Их нужно лишь оснастить вибрационными головками, конст- руктивно весьма простыми и нетрудоемки- ми г изготовлении. Ну, а каким образом установить опти- мальный для тех или иных условий экс- плуатации вид микрорельефа? Как заранее выбрать режим виброобкатывания? В подавляющем большинстве случаев де- лается это так. Для одной из контактирую- щих поверхностей на образцах (или Дета- лях), предварительно или обточенных, или шлифованных, или хонингованных (в зави- симости от требуемой точности), виброобка- тыванием создаются четыре вида микро- рельефа. Затем проводятся испытания, на- пример, на трение или гидроплотность, и выявляется наилучший микрорельеф. Потом переходят к определению оптималь- ной величины площади канавок для выбран- ного микрорельефа. Ставятся аналогичные опыты, и испытываются уже поверхности с одинаковым виброобкатанным мпкрорелье- 26
Различные рисунки микрорельефа плоских виброобнатанных поверхностей. фом, но разной (в пределах от 20 до 50 про- центов) площадью канавок. В тех случаях, когда оптимизация микрорельефа одной из контактирующих поверхностей не приводит к желаемым результатам (до сих пор в большинстве случаев это жазывалось до- статочным), виброобкатываются сопрягае- мые поверхности обеих деталей, например, отверстия подшипника и наружной поверх- ности вала. Затраты на такого рода опытную отработку оптимального микрорельефа во icex случаях многократно окупаются повы- шением долговечности и надежности машин. При этом следует, конечно, учесть, что по мере внедрения нового способа и накоп- ления фактических данных о результатах Зависимость износа гильзы (1) и поршне- вых колец (2) от площади канавок, образо- вавшихся при виброобкатке гильзы; суще- ствует оптимальная величина в соотноше- нии между опорной поверхностью и пло- щадью, занимаемой канавками. эксплуатации виброобката иных деталей все реже и реже приходится экспериментально подбирать оптимальный микрорельеф. Даже сейчас уже с большой степенью достовер- ности можно считать установленным, что I вид микрорельефа обеспечивает наиболь- шую износостойкость, например, гильз ав- томобильных и тракторных двигателей; II вид — сопротивляемость схватыванию, на- пример, шатунных втулок двигателей, и из- носостойкость калибров; III вид — плавность хода направляющих; IV вид — герметич- ность резино-металлических уплотнений. ШИРОКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ Используя гибкость, управляемость про- цесса виброобкатывания, возможность соз- дания с его помощью оптимального микро- рельефа, удается решать немало и притом весьма разнообразных задач. Приведу лишь несколько примеров. На новом автомобильном двигателе уста- навливается шайба, ограничивающая ско- рость,— она не должна быть свыше 60 км в час. Если шайбу снять досрочно, раньше, чем машина пройдет тысячу километров, завод отказывает в гарантийном ремонте. Почему же машину, способную развивать скорость даже более 120 км в час, вначале так ограничивают? Пока трущиеся детали двигателя не при- работаются, не притрутся друг к Другу, по- ка на их поверхностях не создадутся опти- мальный для данных условий трения мик- рорельеф и наилучшие условия смазки, есть опасность не только образования задиров, натиров, но и даже схватывания, когда ме- талл одной детали вдавливается, врезается и, наконец, «сваривается» с металлом дру- гой детали. Чем тяжелее режим работы и, в частности, чем больше обороты двигателя автомобиля, тем вероятнее такие неприят- 27
3VЕЧ АТ О Е КОЛЕСО V6 МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ V8 ШАРИК ПОД- ШИПНИКА V 11-12 литы V13-14 ВЫСОТА НЕРОВНОСТЕЙ,___МКМ 320|160]. 80,40 ] 20 [ 10 | 6,3 J 3,21 1,6 J 0.8 J С 0,210,1 ,0.05 ..................ц КЛАССЫ ЧИСТОТЫ ПО ГОСТ 2789-59 ЛИТЬЕ КОВКА ШТАМПОВКА ГОРЯЧАЯ СВЕРЛЕНИЕ СТРОГАНИЕ ОБКАТКА ВИБР01) БК АТ К А ФРЕЗЕР О ВАНИЕ ТОЧЕНИЕ РАЗВЕРТЫВАНИЕ ПРОТЯГИВАЙ ИЕ ШЛИФОВАНИЕ ПОЛИРОВ А И И Е ХОНИНГОВАНИЕ ДОВОДКА ШТАМПО ВКА ХОЛОДНАЯ П Р О К АТ (холодный) Этот рисунок показывает, какой класс чистоты поверхности получается при различ- ных видах обработки; высота неровностей (шероховатость) для каждого класса указана максимальная. Неровности поверхности высотой более 320 мкм существую- регламентируются. щим стандартом не пости. Вот почему в период приработки на- значают для машины щадящий режим. Но неизбежна ли вообще приработка? Нельзя ли при изготовлении деталей зара- нее создать именно такую шероховатость поверхностей, которая образуется в резуль- тате приработки? Традиционными, наиболее широко при- 28
2 3 Схема устройства для виброобкатки на то- карном станке: 1 — обрабатываемая деталь, 2 — шар, 3 — виброголовка, 4 — эксцент- рик, 5 — двигатель; справа — снимок стан- ка, оснащенного устройством для вибраци- онной обкатки. меняемыми в промышленности способами обработки сделать это практически невоз- можно. Решать эту задачу позволяет способ виб- рационного обкатывания. Его возможности уже используются в промышленности. На- пример, на одном из машиностроительных заводов отменили предварительную прира- ботку пары кольцо—бегунок после того, как стали кольцо виброобкатывать, создавая на его рабочей поверхности оптимальный мик- рорельеф. С помощью вибрационного обка- тывания удалось резко сократить время приработки и первоначальный износ и у ряда других пар трения (поршень — порш- невое кольцо автомобильных двигателей, подшипниковые и гидроуплотнительные пары и др.). Таким образом, от приработки избавлять- ся можно и должно. Способ вибрационного обкатывания может быть широко использован (это уже начина- ют делать) с целью декоративной обработ- ки, и для борьбы с коррозией, для улучше- ния отражательных качеств поверхности,, и многих других ее важных эксплуатационных свойств. Предельная гибкость и универсальность процесса вибрационного обкатывания дела- ют его замечательным инструментом и для исследования зависимостей физико-механи- ческих свойств поверхностей от их микро- рельефа. ...На месте стоянки автомобиля остались масляные пятна; авторучка стала пачкать руки чернилами; перестал заряжаться си- фон для газирования воды... Причина всех Вибрационная обработка поверхностей уп- лотнительных пар значительно повышает их герметичность и срок службы. этих явлений, как правило, одинакова: «пло- хая герметизация». В большинстве случаев герметичность обеспечивают пары, состоящие из резино- вой и металлической деталей, например, ме- таллического штока и резинового кольца- манжеты. Чем плотнее прилегает резина к металлу, тем труднее просочиться между ними жидкости, воздуху, газам. Чтобы обеспечить герметичность, до по- следнего времени старались сделать метал- лическую поверхность предельно гладкой — ее шлифовали до 10-го и даже 11-го класса шероховатости. А надо ли так делать? Ведь образующиеся при шлифовании даже очень малой высоты неровности сильно заострены и близко расположены друг к другу. Они не только вдавливаются, но и врезаются в резину, рвут ее в короткий срок. Да и ре- зина, несмотря на высокую эластичность, не может заполнить впадины между чрез- вычайно близко расположенными выступа- ми металла. Все это приводит к недостаточ- ной первоначальной герметичности или к быстрой разгерметизации уплотнения в про- цессе его работы. Первые же сравнительные испытания на герметичность уплотнительных пар с вибро- обкатанными и шлифованными штоками показали, что, управляя шероховатостью, «растягивая неровности» и придавая им об- текаемую форму, можно «заставить» резину полностью затекать во впадины, перекры- вая путь жидкости, воздуху или газу. Отпа- дает необходимость в дорогостоящей обра- ботке штоков до высокой степени гладко- сти. Так, на одном из заводов при изготов- лении уплотнительных пар шахтных уст- ройств вместо шлифования по 9-му классу подманжетных втулок теперь их шлифуют по 8-му классу, чтобы достичь требуемой точности, а затем виброобкатывают, созда- вая IV вид микрорельефа. Это обеспечивает высокую износостойкость уплотнения, в не- сколько раз повышается герметичность. Ш ПИФОВАННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ В ИБРООБК АТА н Н АЯ П 0ВЕРХН0С1ь Внедрение способа вибрационного обкаты вания открывает широкие перспективы по- вышения надежности и долговечности при- боров, устройств, машин. А это есть один из главных путей поднятия эффективности нашего производства на основе ускорения научно технического прогресса. 29
ЛЕЧЕБНАЯ БАРОКАМЕРА В последнее время so многих странах начали ши- роко применять лечебные барокамеры для гиперба- рической оксигенации — лечения кислородом под давлением. Наибольшее распространение за рубе- жом получили одномест- ные барокамеры англий- ской фирмы с Виккерс». Они двух типов: в виде ци- линдрического сосуда, где больной находится только в лежачем положении, и эллиптической формы, где можно лежать и сидеть. Барокамеры первого типа рассчитаны на давление кислорода в две атмосфе- ры, второго — на одну ат- мосферу. Барокамеры «Виккерс» имеют ряд недостатков: врач, наблюдающий за па- циентом, плохо видит его, а больному трудно в подоб- ных барокамерах принять удобное положение. Кроме того, эти барокамеры очень дороги Ео Всесоюзном научно- исследовательском инсти- туте хирургической аппара- туры и инструментов Мини- стерства здравоохранения СССР несколько лет велись исследования с целью вы- бора наиболее оптимально- го режима при лечении кислородом под давлени- ем. Эксперименты помогли отработать основные пара- метры: содержание кисло- рода, концентрацию угле- кислого газа, относитель' ную влажность, температу- ру, давление и другие. Новый комплекс для ок- сигенобаротерапии КБ-1, созданный в лаборатории лечебных барокамер инже- нерами-конструкторами — заведующим лабораторией В. П. Балдиным, В. К. Ма- лым, В. В. Рыбниковым, Ю. А. Набатовым и други- ми, состоит из двух основ- ных частей — корпуса ле- чебной барокамеры, куда помещают больного, и си- стемы жизнеобеспечения. Больного укладывают на выдвижное ложе размером 1900X550 мм. Здесь его подготавливают к сеансу баротерапии: устанавлива- ют необходимые датчики для проведения исследо- ваний. Конструкция ложа позволяет больному принять удобное положение. В ка- мере два прямоугольных иллюминатора на уровне головы и ног. Через них можно видеть все тело па- циента, и он не испытывает чувства боязни замкнутого пространства. Продолжи- тельность процедуры ре- гулирует врач. Из камеры отработанная смесь уходит в систему жизнеобеспече- ния, где газовые примеси и запахи поглощает фильтр- поглотитель. И снова очи- щенный кислород идет в барокамеру. В системе по- стоянно циркулирует 150 литров кислорода в минуту. С помощью 16 электро- контактов подключаются физиологические прибо- ры — кардиограф, энцефа- лограф, термометр и дру- гие. Самопишущие устрой- ства передают врачу в со- ответствии с показаниями приборов диагностическую информацию. Больному, находящемуся в барокаме- ре, можно ввести с по- мощью устройства для ка- пельного вливания лекар- ство, кровь, кровезамени- тели. Система жизнеобеспече- ния создает определенный комфорт для больного — в барокамере поддержи- вается заданный микрокли- мат— температура в сред- нем 22 градуса, определен- ная влажность, давление кислорода в пределах' от 0 до 2 атмосфер. Причем оно плавно поднимается и опускается, и пациенты лег- ко переносят подъем и сни- жение давления. При необ- ходимости можно сделать так называемый аварийный сброс кислорода Врач мо- жет разговаривать с боль- ным по телефону. При же- лании больной может слу- шать радио. Кислород — мощное ле- чебное средство, но если человек длительное время дышит чистым кислородом, у него может наступить кислородное отравление. Чтобы предупредить его, создан прибор, который в течение всего сеанса (а длится он около часа) сле- дит за состоянием боль- ного. Прибор непрерывно регистрирует динамику вли- яния кислорода на орга- низм и систематически ин- формирует о его действии. Новая барокамера ус- пешно прошла клинические испытания. Она открывает большие возможности в борьбе с такими опасными заболеваниями, как ин- фаркт миокарда, инсульт, ожоговая болезнь, газовая гангрена, трофические яз- >ы, отравление угарным газом и другие. Л. КАРЕЛЬСКАЯ 30
• НАУКА. ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ ФОТОГРАФИЯ ИССЛЕДУЕТ Е. ШАЕР, заведующий кинофотолабораторией Одесского научно-исследовательского института глазных болезней и тканевой терапии имени академика П. В. Филатова, И. САЛДАН, кандидат медицинских наук. Врачу-офтальмологу в его повседневной лечебной и исследовательской работе неоценимую помощь могут оказать фото- и кинокамера. Ведь фотоснимки и кино- кадры воспроизводят такие детали, которые трудно или вообще нельзя рассмотреть непосредственно. Мы расскажем о некото- рых фотографических ме- тодах исследования глаза и его заболеваний. Лучи света, попадающие в оптическую систему глаза, прежде всего проходят че- рез роговицу и преломля- ются в ней. Для остроты зрения важна не только прозрачность роговицы, но и правильность формы ее передней поверхности. Не- редко бывает, что глаз име- ет нормальный внешний вид, но острота зрения по- нижена, так как поверхность роговицы имеет неправиль- ную кривизну или мелкие выпуклости и сладины, рас- сеивающие световые лучи. Наиболее наглядную кар- тину состояния передней по- верхности роговицы можно получить, рассматривая от- раженное в ней изображе- ние какого-либо объекта, например, светлых концент- рических кругов. Но так как глаз подвижен, сделать это сложно. Б этом случае целе- сообразно сфотографиро- -ать изображение, исполь- зуя метод, называемый ке- рагографией. Такой фотоснимок-керато- грамма может быть внима- тельно изучен и измерен с целью получения количест- венной характеристики кри- визны передней поверхности роговицы. Кератограммы помогают врачу в ранней диагностике некоторых за- болеваний. Они используют- ся для наблюдения за хо- дом лечения воспалитель- ных процессов и для оценки результатов пересадки ро- говой оболочки, при кото- рой тоже большое значение имеет правильность поверх- ности пересаженного участ- ка — трансплантата. (1) Кератограмма нор- мальной роговицы: светлые круги отраженного изобра- жения имеют правильную форму.
(2) Кератограмма после кератита (воспаления рого- вой оболочки): искажение отраженного изображения свидетельствует о деформа- ции части поверхности ро- говицы. Для получения таких снимков в нашем институте разработаны два варианта специального прибора — фотокератографа. Это при- ставки к обычной зеркаль- ной фотокамере «Зенит». Объекти фотокамеры вы- нимается, а на его место ус- танавливается фотокерато- граф, внутри которого по- мещен специальный съемоч- ный объектиь В первом арианте фото- кератографа объект, отра- жающийся от роговицы, имеет форму диска со свет- лыми кольцами. Во втором варианте кольца находятся на внутренней поверхности конуса, изготовленного из рассеивающей свет пласт- массы (в настоящее время подготовляется выпуск опытной серии конусного фотокератографа). Съемка производится с очень короткой выдержкой при вспышке кольцеобраз- ной импульсной лампы, по- этому подвижность глаза не может снизить качество изо- бражения. (3) «Внимание, съемка!» С помощью фотосъемки отраженных изображении можно исследовать и дру- гую важнейшую часть опти- ческой системы глаза — хру- сталик. Для этого нами был сконструирован прибор, со- стоящий из фотокамеры «Зенит» и осветительного устройства, в котором уста- новлены лампа накаливания и импульсная лампа. В пе- редней, непрозрачной стен- ке прибора имеются два от- верстия: круглое, диамет- ром 0,5 мм, и расположен- ное от него в 15 мм пря- моугольное— 0,5X2 мм. Изображения этих отвер- стий, отраженных рогови- цей и хрусталиком, фото- графируются несколько раз, при этом глаз пациента фик- сируется на предметах, на- ходящихся на разных рас- стояниях от него. (4) Глаз смотрит на пред- мет, находящийся на рас- стоянии трех метров. Видны три лары отраженных изоб- ражений: слева — яркие рефлексы от роговицы, в центре — два рефлекса от передней поверхности хру- сталика, справа — от его задней поверхности. (5) Глаз смотрит на пред- мет, находящийся на рас- стоянии тридцати сантимет- ров. Сравните эти два снимка. Расстояние между двумя изображениями, отраженны- ми задней поверхностью хрусталика, изменилось не- значительно, но рефлексы от его передней поверхно- сти заметно сблизились. Это свидетельствует о том, что в процессе аккомодации, то есть «фокусировки» глаза по приблизившемуся объек- ту, хрусталик изменил свою форму, причем его перед- няя поверхность стала зна- чительно более выпуклой, а задняя почти не изменилась. Фотоснимки могут быть из- мерены, и затем математи- ческим путем найдены ра- диусы поверхностей хруста- лика. Эти данные представ- ляют значительный интерес для изучения свойств опти- ческой системы глаза и не- которых заболеваний. Но вот лучи света прошли через оптическую систему глаза, через его преломля- ющие среды, и попали на сетчатку— внутреннюю обо- лочку глаза, где сосредото- чены его световсспринимаю- щие элементы Состояние сетчатки особенно важно для зрения, а состояние ее сосудов может говорить и об общих заболеваниях ор- ганизма— таких, например, как диабет. В последние годы для изу- чения сосудов сетчатки ус- пешно применяется метод флюоресцентной ангиогра- фии, основанный на серий- ной фотосъемке глазного дна по время прохождения по сосудам флюоресцеина. Для этой цели у нас ис- пользуется специальный ап- парат — «Ретинофот», изго- товленный фирмой «Карл Цейсс» (ГДР). Растворы флюоресцеина, зведенные кровяное рус- ло, обладают очень интен- сивной флюоресценцией желто-зеленого цвета при освещении их сине-фиолето- вым светом. На фотокамере установлен желто-зеленый светофильтр. Он поглощает почти весь отраженный си- не-фиолетовый свет, но пол- ностью пропускает зеленые лучи, исходящие от флюо- ресцирующих сосудов, ко- торые поэтому четко ыде- ляются на темном фоне. (6 — на вкладке). Цветной фотоснимок, выполненный при освещении глазного дна белым светом. Видна общая картина заболевания сосудов сетчатки: округлые ярко-красные расширения сосудов — микроаневриз- мы. (7 — на вкладке]. Цвет- ной флюоресцентный сни- мок того же участка глазно- го дна. Яркая желто-зеленая флюоресценция микроанев- ризм. Четко видны мельчай- шие разветвления капилля- ров сетчатки, которые поч- ти неразличимы при обыч- ных методах исследований и фотографирования глазно- го дна. Применение этого метода первые открыло возмож- ности для изучения динами- ки кровотока в сосудах сет- чатки и исследования про- ницаемости их стенок. Процесс прохождения флюоресцеина по сосудам сетчатки. (8 — на вкладке). Флю- оресцируют только артерии. (9 — на вкладке). Через три секунды. Кровь, окра- шенная флюоресцеином, на- чала поступать в вены. (10 — на вкладке). Еще че- рез три секунды. Вены за- полнились флюоресцирую- щей кровью. Метод флюоресцентной ангиографии имеет большое значение для диагностики ряда заболеваний, в том числе злокачественных опу- холей глаза Флюоресцент- ная фстосъемка может так- же применяться для диагно- стики и контроля за процес- сом лечения при некоторых заболеваниях переднего от- дела глаза. Для этой цели нами сконструировано спе- циальное осветительное уст- ройство. (11 — на вкладке). В кор- пусе прибора установлены лампы накаливания и газо- разрядная импульсная лам- па с сине-фиолетовым све- тофильтром, а второй, желто-зеленый светофильтр укреплен на объективе, кото- рый с помощью тубуса сое- 32
8 9 10 11 динен с корпусом фотока- меры «Зенит». Итак, современная фото- графическая техника может с успехом применяться в качестве самостоятельного метода исследования. Но сложность и разнообразие условий научных фотосъе- мок настолько велики, что далеко не всегда можно использовать готовые, вы- пускаемые промышленно- стью приборы. Нередко при- ходится самостоятельно кон- струировать специальную аппаратуру, и в этой обла- сти имеется большой про- стор для изобретательства.
ФОТОГРАФИИ ТУМАННОСТЕЙ При изучении астрономических объек- тов иногда бывает нужно измерять интен- сивность их излучений. Для этого пользу- ются приборами — фотометрами. Но если исследуемые астрономические объекты обладают очень слабой интенсив- ностью излучения, например, такие, как кометы, внегалактические звездные сис- темы, применяют не фотометры, а фото- графические пластинки. Увеличивая экспо- зиции при фотографировании далеких ту- манностей, можно «накопить» в толще эмульсионного слоя пластинки слабое из- лучение. Пластинка проявляется не так, как это делается при фотографировании ярких объектов. Сложная процедура проявления превращает тоновое изображение в конт- растное, контурное. Получают несколько изображений отдельных деталей снимае- мого объекта. На каждом из них участки одинаковой оптической плотности, одинакового почер- нения образуют линии различной ширины. Их называют эквиденситами. Если их совместить и каждую из них ок- расить в свой цвет, то получится очень по- хожая на топографическое изображение возвышенностей или впадин эквиденсито- грамма, по которой опытный исследова- тель звездных миров без труда разберет-
ИХ ЭКВИДЕПСНТОГРАММЫ ся в интенсивностях излучения отдельных участков изучаемого далекого объекта. Этот метод разработан Германской Демократической Республике и подробно описан в журнале «Йенское обозрение». На снимках слева — туманность Андро- меды и ее эквиденситограмма. Справа — Большая туманность Ориона. Сложное распределение яркости этих объектов сделало необходимым воспроиз- ведение их эквиденсит в разных цветах. Помещенные здесь эквиденситограммы получены Вольфгангом Хегнером с наибо- лее четких фотографий звездного неба, сделанных с помощью универсального те- лескопа Таутенбургской обсерватории име- ни Карла Шварцшильда (ГДР). Диаметр зеркала этого телескопа — 2 ме- тра. За десять лет работы Таутенбургского телескопа с его помощью получено свы- ше 3 000 фотографий звездного неба, со- держащих богатую научную информацию. 1.И-Ш
IX ПЯТИЛЕТКА В ДЕЙСТВИИ Конаковский фаянсовый завод имени М. И. Калини- на. Оператор осматривает изделия после их обжига в печи. В сорока километрах от Братской ГЭС за годы про- шлой пятилетки вырос крупнейший в мире алюми- ниевый завод. В IX пятилет- ке на этом заводе будут введены в строй еще два прокатных стана. Снимок сделан в конце апреля этого года. На нем запечатлен литейный цех завода. Директивами XXIV съез- да КПСС предусмотрено строительство нового глубо- ководного порта на Дальнем Востоке в районе Находки. Это будет крупнейший порт Советского Союза и один из крупнейших портов мира. На снимне землечерпа- тельные суда ведут работы по углублению дна райо- не строящегося порта.
PRHTNRkR МЕРЫ BbMih PR6O7n4KK ПРОСВЕЩЕНИЯ, МЛ ISPt R > PR|DIilNM CE НЕКОГО <M9IR> фф фф фф ДЕНЬКИ Oi ношение молодежи к различным профессиям, не требующим высшего образования ПРОФЕССИЯ: ПРОБЛЕМА ВЫБОРА Доктор философских наук В. ШУБКИН. Dжизни каждого молодого человека на- ступает момент, когда он должен опре- делить свой путь, выбрать профессию. Кем быть? Этот вопрос ставит перед подрост- ком не школьный учитель, а сама жизнь. Сколько теряет общество от того, что мно- гие юноши и девушки выбирают профес- сию «на авось»: это и потери на обучение людей, которые никогда не будут рабо- тать по своей специальности, и потери от текучести рабочей силы в связи со сменой профессии, и многое другое. В Директивах XXIV съезда КПСС по пя- тилетнему плану особое внимание обраща- ется на усиление работы по профессиональ- ной ориентации учащихся с учетом склон- ностей молодежи и потребностей народного хозяйства в квалифицированных кадрах. ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ СКЛОННОСТИ МОЛОДЕЖИ Чтобы изучить отношение молодежи к различным профессиям, мы начиная с 1963 года проводим анкетный опрос сре- ди выпускников средних школ Сибири (Но- восибирска и области). Школьники оцени- вают привлекательность нескольких десят- ков профессий, исходя из десятибалльной системы (профессии, получившие от 1 до 3,9 балла, считаются наименее привлека- тельными; от 4,0 до 6,9 балла — средней привлекательности; от 7,0 до 10 баллов — самыми привлекательными). Как относится молодежь к профессиям, не требующим высшего образования? Большинство профессий, с точки зоения Начало см. «Наука и жизнь» № 5, 1971 г. 3. «Наука и жизнь» № 10. выпускников 1963 года, имело среднюю привлекательность. Оценки девушек, как правило, выше, чем оценки юношей. Осо- бенно велики различия в оценке юношами и девушками занятий в области культуры, просвещения и здравоохранения. Самую низкую оценку получили занятия в обла- сти сельского хозяйства (3,75 балла) и сфе- ры обслуживания (2,63 балла). Те же тенденции наблюдались и при анализе занятий, требующих высшего об- разования. Если взять оценку отдельных профес- сий, то наиболее низкую оценку получили занятия, связанные с делопроизводством, работой в коммунальных предприятиях, продавцы, а самую высокую — летчики и радиотехники. Из инженерных профессий наиболее привлекательны для выпускников профессии радиЪтехников и геологов, наи- менее популярны — инженеров пищевой и швейной промышленности. Из сельских профессий высшей квалификации получи- ли наиболее высокую оценку агрономы, а самую низкую — ветеринары. При анализе оценки занятий работников просвещения и здравоохранения бросает- ся в глаза резкое различие профессио- нальных склонностей юношей и девушек. Так, профессию учителя начальной школы юноши оценивают в 3,7 балла, а девуш- ки — в 6,2 балла (при средней оценке 5,3); преподавателя средней школы соответст- венно— 4,4 балла и 6,9 (при средней — 6,0); профессию врача — 5,8 и 8,0 (при сре- дней — 7,2). Определенный интерес представляет • НАУКА И ОБЩЕСТВО 33
Е л ь ом) РЛБ11НИКИ СФЕРЫ BbCnS-j * ЖИИННЯ/ ДЕЬШКМ н о с> т и ' РАБОТНИКИ ПРОСВЕЩЕНИЯ к КЬЛБТЬРЫ И ушшоою/ i I Л Л fl N СПЕЦИЛЛИСТМ1 СЕЛЬСКОГО 1 <хоз-во У / \ / \ Отношение молодежи к различным профес- сиям, требующим высшего образования. также отношение юношей и девушек к различным отраслям науки. Самую высокую оценку юноши дали физике (7,91), а девуш- ки — математике (8,2). Вызывает озабочен- ность низкая оценка юношами привлека- тельности биологии (4,24) и некоторых гу- манитарных наук. Сельская молодежь отдавала в начале 60-х годов предпочтение профессиям пре- имущественно физического труда, а город- ская более высоко оценивала профессии умственного труда. Поскольку обследова- ния на тех же объектах повторялись на протяжении ряда лет, мы имели возмож- ность проследить, что привязанности го- родской молодежи, по существу, остаются те же, а оценки сельской молодежи приб- лижаются к ним. Сельский стереотип не- устойчив, он ориентирован на городской. В какой же мере хараюерны эти оцен- ки и тенденции для молодежи из других областей страны, например, для Ленин- градской области? (Здесь в течение ряда лет В. В. Водзинской проводилось анало- гичное обследование.) Оказалось, что и там очень высоко оцениваются профессии летчика, радиотехника, деятельность в на- уке и т. п. Однако оценки ленинградскими школьниками профессий физического тру- да более низкие. При этом вполне устой- чива следующая тенденция: низкий пре- стиж профессий сферы обслуживания. Ме- жду тем быстрое развитие отраслей об- служивания в годы девятой пятилетки тре- бует во все увеличивающихся размерах постоянного притока рабочей силы. Повы- шение авторитета профессий сферы об- служивания является одной из важных за- дач. «ПИРАМИДЫ ПРОФЕССИЙ» Сложен и противоречив процесс выбора профессии, во многом он зависит от остро- ты противоречия между объективными потребностями в кадрах и субъективными склонностями молодежи. Для наглядности представим в виде схемы объективные потребности в кадрах по профессиям, которые ранжированы на- ми по степени привлекательности: вни- зу— малопривлекательные профессии, а вверху — самые привлекательные. Потреб- ность же в рабочей силе будем фиксиро- вать по горизонтали. Предположим, что потребность в самой непривлекательной профессии (Т) самая большая, в следую- щей, более привлекательной профессии (С) потребность меньше и т. д. (см. стр. 36). По первой профессии (скажем, разнорабо- чих) нужно 1 250 000, а по наиболее привле- кательной (допустим, космонавтов) всего 30 На схеме показана степень популярности различных профессий у выпускников сред- ней школы. 34
ф ДЕВУШКИ ф пивши Отношение выпускников средних школ к различным отраслям науки. Отношение сельской молодежи к различ- ным профессиям. человек. В итоге мы получим нечто вроде пирамиды. Эта пирамида на нашем рисунке обведена сплошной линией. Различные эта- жи пирамиды требуют в известном смысле разных людей с разной подготовкой. Чтобы быть достаточно эффективной, такая струк- тура, видимо, должна учитывать: 1) природ- ные задатки каждого; 2) подготовку; 3) спо- собности, отшлифованные образованием. Анализ личных планов юношей и деву- шек показывает, что больше всего жела- Привлекательность профессий сферы об- служивания з сельской и городской мест- ности. П F 0 ф Е В С И И • юноши ф демшКи ющих работать или учиться в той области, где потребность в работниках обычно не- велика. Если мы пунктиром обозначим чи- сленность юношей и девушек, которые хо- тели бы работать по данной профессии, у нас получится вторая (пунктирная) пирами- да, которая является как бы отражением первой сплошной пирамиды. На вершине пирамиды количество желающих значи- тельно превышает численность вакансий. И, напротив, меньше всего желающих рабо- тать по тем профессиям, которые имеют низкую привлекательность. Как достигнуть оптимального соотноше- ния между объективными потребностями в кадрах и личными профессиональными планами, между первой и второй структу- рами? Буржуазные социологи нередко пытают- ся решить этот вопрос, используя печать, кино, радио, телевидение и т. д. с тем, чтобы, воздействуя на сознание людей, «приземлить мечты» или пробудить иные грезы. Подобный, «манипуляторский», под- ход обычно связан с преувеличением ро- ли массовых коммуникаций. Через массо- вые коммуникации можно в определенной мере воздействовать на личные планы и профессиональные склонности, но при всем могуществе этих средств они не все- сильны в современную эпоху. Говоря о профессиональных стремлени- ях молодежи, надо учитывать еще ряд со- ображений. В какой мере можно пола- гаться на желания? Известно: один может, да не хочет, а другой хочет, да не может Ответ на эти вопросы зависит уже от про- фессиональной подготовки, от системы об- разования, от того, соответствует ли она современным запросам общества. Ведь нередко бывают «перекосы», когда гото- вят, скажем, очень мало техников и очень много инженеров. В результате подобных диспропорций происходит своеобразная инфляция образования. Люди с дипломами инженеров на деле иногда исполняют обязанности техников или мастеров. Сис- тема образования должна особенно четко прогнозироваться и планироваться. Просче- ты в прогнозировании и планировании этой области обусловливают не только эко- номические, но и социально-психологиче- ские и моральные потери для общества Проанализируем структуру вакансий сплошной пирамиды. Возьмем случай, ког- да эта структура определяется стихийно действующими законами, когда каждый 35
потребности видного хоэ^йствп.минкх и культуры t кадрах (и рофЕееин») о кипит е рабочие •служащие Так выглядит пирамида профессий. делает свой бизнес, когда каждый сам ре- шает, что производить и в каком количест- ве, сколько нанимать и в каком качестве, что продавать и по какой цене. (Речь, ра- зумеется, идет о буржуазном обществе.) Можно ли в этом случае перестроить дан- ную структуру так, чтобы она находилась в оптимальном соотношении со структурой пунктирной пирамиды? Сначала рассмотрим возможность изме- нения структуры за счет изменения иерар- хии или ранга профессии. Престиж профес- сии— это та область общественного созна- ния и социальной психологии, которая весьма тесно связана с хозяйственной жиз- нью и в значительной мере определяется ее законами, в условиях капитализма — законом прибавочной стоимости в первую очередь. Сама иерархия занятий отража- ет специфику системы социальных отноше- ний в данном обществе. Здесь господству- ет ориентация на наживу, имеют место ве- сьма упорядоченные и жесткие установ- ки, которые определяют не только шкалы престижа, но и общественное разделение труда, количество вакансий по различным профессиям, что, безусловно, ограничива- ет возможность сознательных и планомер- ных изменений. Следовательно, основные образующие данной структуры оказывают- ся, по существу, ориентированными не на интересы тех, кому в действительности предстоит трудиться. Вот почему, не гово- ря уже об утопичности попыток вообще ликвидировать иерархию занятий, ради- кальная перестройка шкалы престижа в ус- ловиях буржуазного общества оказывает- ся невыполнимой задачей. При обобществлении средств производ- ства складываются предпосылки для того, чтобы изменить шкалу престижа. Хотя обобществление — лишь первый шаг, ко- торый отнюдь еще не обеспечивает авто- матического решения всех проблем, оно создает важные предпосылки для преобра- зования подобных структур, для оптималь- ного соотношения между ними. Иерархия занятий здесь все равно остается, но сама основа этой шкалы меняется в принципе. Вместо бездушной погони за прибылью вырабатываются иные, более человеческие критерии. Наши исследования, например, дают основания полагать, что значительная часть молодежи Советского Союза в осно- ву шкалы престижа выдвигает такой кри- терий, как творчество. Разумеется, и в этом случае общество не имеет возможности изменять структуру так, как ему вздумается. Определенные ограничения, порожденные конкретными историческими условиями и продиктован- ные необходимостью обеспечить потреб- ности населения, соблюдать пропорции в развитии отраслей народного хозяйства, науки и культуры, соразмерять потребле- ние и накопление и т. г., останутся. Однако главным является то, что при такой радикальной перестройке общества создается возможность сознательного и планомерного изменения размера потреб- ностей в рабочей силе по различным про- фессиям. Иначе говоря, можно влиять на систему общественного разделения труда так, чтобы сокращать, а в иных случаях и ликвидировать вообще на основе механи- зации и автоматизации самые непрестиж- ные профессии, подчиняя тем самым ма- териальные условия интересам и стремле- ниям людей. Обеспечение оптимального соотношения между сплошной и пунктир- ной пирамидами представляет собой про- цесс постепенного приспособления струк- туры общественного разделения труда к 36
структуре стремлений населения, своеоб- разной погоней действительности за меч- той. В ПОИСКАХ ОПТИМУМА Возможно ли в принципе разработать та- кую структуру профессионального обуче- ния, которая учитывала бы противореча- щие друг другу потребности в кадрах по профессии и профессиональные склонности молодежи, то есть была бы оптимальной? Некоторые подходы для решения такой за- дачи можно указать *. Математики, и преж- де всего школа академика Л В. Канторови- ча, своими работами создали уже опреде- ленный задел для решения задач такого типа (см. Л. В. Канторович. «Экономиче- ский расчет наилучшего использования ресурсов». М., 1959 г.). Однако для практической реализации идей оптимального планирования в обла- сти образования необходимо иметь надеж- ную экономическую и социологическую ин- формацию, и прежде всего прогноз пот- ребностей народного хозяйства, науки и культуры в кадрах. Это важнейшая пред- посылка дальнейшего совершенствования планирования системы образования. К сожалению, сейчас мы еще не имеем серьезного научного прогноза в этой обла- сти, а расчеты, основанные на суммирова- нии заявок от предприятий и учреждений, * Подробнее см. в книге В. Шубкина «Со- циологические опыты», М. «Мысль», 1970, гл. IV. не являются надежными. В число важных плановых показателей у нас должны быть включены и данные о вакансиях, то есть о том, сколько рабочих мест, по каким профессиям, где будут созданы в резуль- тате нового строительства в разных отрас- лях народного хозяйст а. Прогноз потребностей народного хозяй- ства в кадрах—условие и необходимая пред- посылка планомерного преобразования структуры профессионального разделения труда и структуры вакансий путем сокра- щения, а в ряде случаев и ликвидации ря- да профессий на основе автоматизации. Другой важнейшей предпосылкой внед- рения современных методов оптимального планирования в области образования явля- ется изучение и прогнозирование профес- сиональных склонностей молодежи. Это особенно касается выпускников школ, по- скольку в девятой пятилетке — как это пре- дусмотрено в Директивах — завершается переход к всеобщему среднему образова- нию, то есть вся молодежь будет прохо- дить через среднюю школу. Изучение профессиональных склонностей различных групп молодежи в разных рай- онах страны имеет важное значение преж- де всего для профориентации, для сокра- щения разрыва между потребностями об- щества в кадрах и склонностями молодежи. А если окажется, например, что никакая профориентация не может помочь делу, что причина в условиях труда, зарплате и т. п.? Тогда, очевидно, материалы о про- фессиональных склонностях могут стать ос- новой для разработки мер по стимулирова- НОВЫЕ КНИГИ четвероногих и пернатых обитателях о трудной, но увлекательной работе есте- ствоиспыта геля в суровых условиях ка- менных дебрей. ИЗДАТЕЛЬСТВО «МЫСЛЬ». ГРЖИМЕК Б. Аг ;тралийские этюды. О животных и людях пятого континента 174 стр., 84 коп. Профессора Б. Гржимека советский чи- татель уже знает по двум его книгам: «Они принадлежат всем» и «Серенгети не должен умереть». Обе они были по- священы охране природы африканского континента. Новая книга Б. Гржимека переносит нас в Австралию. Автора прежде всего интересует, как поставлено дело охраны природы на пятом континенте: существу- ют 1и еще там удивительные утконосы, сумчатые медведи, гигантские кенгуру, целы ди прекрасные эвкалиптовые леса? Книга рассказывает об уникальных жи- вотных Австралии и проблемах их охра- ны, о людях, делающих все возможное, чтобы необыкновенная фауна и флора этого континента не ушли в область пре- дания. ЧЕРНЯВСКИЙ Ф. По следам толсторо- гсв. 152 стр.. 36 коп. Автор книги, участник интереснейшей на* 1ной экспедиции, рассказывает о ди- кой природе Корякского нагорья, о его АВСЕЕНОК А. Земля в снегу. 191 стр., 50 коп. Книга знакомит с самыми северными районами нашей Родины — Таймыром и Эвенкией, их природой, тундровыми и та- ежными поселками, заполярными города- ми. рассказывает о труде и быте корен ного населения этих районов — эвенков, долган, ненцев и нганасан, вся жизнь ко- торых отдана освоению сурового и пре- красного края. ГАНГНУС А. Ритмы нашего мира. О цикличности природных процессов. 142 стр., 32 коп. Пустыня Сахара была когда-то житни- цей античного мира, а всего тысячу лет назад Северный океан не был ледовитым Грязевые вулканы, младшие собратья великих огнедышащих гор, извергаются в соответствии с взаимным расположе- нием в космическом пространстве Солн ца. Луны и Земли. Энергия, питающая полярные сияния, черпается из энергии вращения «земного волчка». В мир увле- кательных гипотез, связывающих 1 оеди- но природные процессы на нашей плане- те и сложную жизнь космоса, вводит чи тателя эта книга. 37
Нию работников данной профессии, по повышению ее престижа. Наконец, в этом случае уже чисто эко- номически могут быть взвешены различные альтернативы: повышать ли резко зарпла- ту или использовать эти средства для авто- матизации этой непрестижной профессии и т. д.? Научно обоснованный прогноз потребно- сти в кадрах и склонностей молодежи яв- ляется вместе с тем основой, на которой может строиться система профессиональ- ной ориентации в нашей стране. БОЛЬШАЯ СОЦИАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА Профессиональная ориентация, подготов- ка к выбору профессии — важный фактор эффективной помощи молодежи и рацио- нального использования трудовых ресурсов. Миллиарды рублей тратит государство на народное образование, на производствен- ное обучение молодежи. И оно должно знать, насколько эффективно используют- ся эти огромные средства, знать, как помо- гает школа развитию производства, науки, культуры, насколько подготовлены юноши и девушки к труду. Пока роль школы в профессиональной ориентации учащихся крайне скромна. В ан- кете, которая проводилась среди выпуск- ников школ Новосибирской области, был вопрос: что пробудило интерес к любимой профессии? 23,6 процента опрошенных ука- зали— чтение литературы, 18,2 — общение с рабочими, колхозниками, учениками; лишь 14,7 процента ссылаются на препода- вателей. Как ни сложен и ни изменчив внутрен- ний мир человека, современная наука мо- жет нащупать профессиональные склон- ности человека и пригодность к той или иной работе. Для этого есть специальные методы, позволяющие определить реак- цию, память, способность к переработке той или иной информации и т. д. Установле- ны требования, необходимые для ряда профессий. В связи с этим нельзя не вспомнить о те- стах, которые позволяют получать важную информацию о профессиональных устрем- лениях и способностях молодежи. Психо- логические тесты, в конце 30-х годов отвер- гнутые нашей педагогикой, с успехом ис- пользуются в космической психологии. В XVII веке на Руси было двести разных профессий. Теперь только в промышленно- сти и строительстве насчитывается 3 тысячи профессий. А ведь это не считая сельского хозяйства, транспорта, сферы умственного труда. Специалисты утверждают, что сей- час в мире существует более 40 тысяч раз- личных профессий. Чтобы разобраться в этом мире профес- сий и помочь человеку выбрать свою, ну- жен специалист. Предстоит создать науч- ную систему профессиональной ориента- ции, которая является составной частью научной организации труда. Это задача и педагогов, в частности Академии педагоги- ческих наук, и социологов, и экономистов. Надо систематически знакомить школь- ников с профессиями, изучать индивиду- альные особенности, нужно иметь в шко- лах кабинеты профессиональной ориента- ции. Там будут собраны материалы о раз- ных профессиях, о потребности специали- сте в в народном хозяйстве страны и т. д. Изучение профессиональных склонностей поможет выяснить, почему непопулярен тот или иной труд. А поняв это, легче предпринять какие-то шаги для привлече- ния в эту сферу молодежи. Найти себя, познать себя как индивиду- альность— это задача повышения кпд не только личности, но и всего нашего обще- ства. Мы еще далеко не использовали ту своеобразную целину, которую таит в се- бе труд по призванию. Давайте помечтаем. В школе должна появиться новая фигу- ра — консультант по профессиональной ориентации. Это специалист с высшим педа- гогическим образованием. Он хорошо зна- ет возрастную психологию, медицину, тех- нику выявления индивидуальных особен- ностей, требования, предъявляемые раз- личными профессиями, потребности в кад- рах. Именно он организует всю работу по изучению профессиональных интересов и склонностей учащихся. Он знает об увле- чениях каждого школьника, его занятиях в кружках и дома, об участии в олимпиа- дах и т. п. На заключительную беседу в связи с окончанием школы учащийся приходит вместе с родителями. Консультант на осно- ве многолетних наблюдений за учеником рекомендует определенный круг наиболее подходящих профессий. Да, это еще впереди. Однако нет сомне- ния, что в ближайшие годы будет сделан серьезный шаг в решении этих проблем. Всем, кто заинтересуется вопросами профориентации, рекомендуем познако- миться со следующей литературой: КРУПСКАЯ Н. К. О профессиональной ори- ентации школьников. М. «Просвещение». 1965 г. Профессиональная ориентация в школе. Калуга, 1968 г. В. Н. ШУБКИН. Молодежь вступает в жизнь. Журнал «Вопросы философии» № 5, 1965 г. Профессиональная ориентация и кон- сультация молодежи (сборник материалов). Киев, 1966 г. Памятка профконсультанту. Ленинград, 1969 г. 38
МАЛЕНЬКИЕ РЕЦЕНЗИИ ОПРОВЕРЖЕНИЕ В математике существу- ют задачи, попытка решить которые стала своего рода традицией и пробным кам- нем для многих поколений ученых. Есть такой «проб- ный камень» и у натурали- стов — во все времена ни- что не привлекало исследо- вателей так, как изучение в естественных условиях по- ведения горилл. Первое упоминание о них принадлежит карфаген- скому мореплавателю Ган- нону. Почти ни один путе- шественник, посетивший Африку, не удержался от соблазна поведать миру ес- ли не собственные впечат- ления о встречах с горил- лами, то уж по крайней ме- ре рассказы о них местных жителей и охотников. И ес- ли бы знания о предмете исследования измерялись числом сказанных о нем слов, можно было бы уве- ренно заявить, что о го- риллах известно многое. И тем не менее вплоть до 60-х годов нашего сто- летия ни один серьезный специалист не рискнул бы Чать сколько-нибудь пол- ную сводку относительно образа жизни горилл на во- ле, а главное, не рискнул бы поручиться за достовер- ность приводимых дан- ных — сведения, которыми долгое время приходилось довольствоваться даже уче- ным, являли собой стран- ную смесь местных афри- канских сказаний, приукра- шенных охотничьих расска- зов и крупиц разрознен- ных наблюдений отдельных натуралистов и путешест- венников. Вот почему выход в свет в 1963 году в издательстве Чикагского университета мо- нографии молодого амери- канского зоолога и антропо- лога Джорджа Б. Шаллера «Горная горилла» явился со- бытием в научном мире. СТАРОГО МИФА Впервые специалисты полу- чили в свое распоряжение фундаментальный, докумен- тально подтвержденный научный труд об этих таин- ственных животных. Однако труд был издан небольшим тиражом и ос- тался недоступным даже для большинства специали- стов. Наверное, собранные Шаллером уникальные дан- ные о гориллах так и оста- лись бы предметом научных обсуждений, если б не счастливая мысль, пришед- шая ученому,— поделить- ся своими впечатлениями о гориллах с широким кру- гом читателей. Путевые заметки, записи из дневников, личные впе- чатления о животных послу- жили основой для популяр- ной книги «Год под знаком гориллы». В этом году изда- тельство «Мысль» выпусти- ло в свет второе издание книги Б. Шаллера. Первое издание, вышедшее в 1968 году, разошлось мгновенно. Это не книга приключе- ний в общепринятом смысле слова, потому что хотя в ней действительно есть отличные описания неповто- римых пейзажей Восточной и Центральной Африки, впе- чатления от встреч с мест- ными племенами и прочие атрибуты литературы о пу- тешествиях, одно из глав- ных достоинств книги в ином Возможно, сам не по- дозревая того, автор воз- дал дань уважения самой древней, но в наши дни не столь уж многочисленной когорте ученых натурали- стов, тем, кто, поступив- шись уютным спокойствием кабинетов, библиотек и экс- периментальных лаборато- рий, в сложных условиях полевых наблюдений пыта- ется изучить поведение ди- ких животных. И, конечно же, истинную ценность кни- ги составляют главы, посвя- щенные гориллам, содер- жащие уникальную инфор- мацию, проникнутые тонкой наблюдательностью, доб- рым и необыкновенно ува- жительным отношением ав- тора к этим лесным вели- канам. Быть может, самое оше- ломляющее в этих главах то, что гориллы, за кото- рыми чуть ли не столетие удерживалось имя злобных, опасных чудовищ, выступа- ют здесь как существа ум- ные, сдержанные и даже по- рою робкие За два года, проведенные исследовате- лем среди горилл, случа- лось всякое: приходилось по нескольку часов проси- живать на деревьях под проливным дождем, пере- жидая устроенную горилла- ми то ли из любопытства, то ли с агрессивными наме- рениями засаду. Случалось ночевать под открытым не- бом в нескольких метрах от горилльих гнезд, рискуя на- влечь на себя гнев их оби- тателей. Приходилось не- сколько дней подряд, словно тень, следовать за стадом горилл, стараясь вы- яснить все подробности, ка- сающиеся их жизни. И во зсех этих перипетиях един- ственным оружием исследо- вателя было его мужество, хладнокровие и решимость узнать как можно больше об этих животных. Именно описание всех этих перипетий, преподан- ное, кстати, в очень спокой- ной, слегка сдобренной юмором манере, и состав- ляет, на мой взгляд, основ- ную притягательную силу для широкого круга читате- лей. Что же касается специа- листов, то для них ценность изданной книги кроется в другом. Скромное издание, претендующее на роль «личных впечатлений» ав- тора, содержит большое число зажных специальных сведений, касающихся воп- росов об ареалах распрост- ранения горилл, их числен- ности, условий обитания, особенностей поведения в природных условиях, с со- ставе и структуре стада и многого другого. Н. ПОЖАРИЦКАЯ, биолог. 39
ОАЗИС Современный Норильск. в белой Более четверти века пла- вят никель норильские ме- таллурги. В ночь на 24 фев- раля 1942 года эвакуиро- ванный из Мончегорска ра- бочий Василий Смирнов раз- жег дрова на дне ватержа- кета — это и был пуск ком- 11 У С Т Ы И 6 бината. В полдень 8 марта Александр Родичев вылил в бочку конвертера первый ковш расплавленного метал- ла. 29 апреля Иван Иевлев вынул из электролитной ванны первый никелевый катод. Потом с Дудинского аэропорта летчик Степан Веребрюсов поднял в воз- дух старенький моноплан. На его борту были тонны никеля, говорят, что этого хватило на 26 танков. А позже, чтобы как можно скорей доставить нориль- ский никель на военные за- воды, с фронта снимали эскадрильи тяжелых бом- бардировщиков. Л. КОКИН. ИЗ СЕВЕРНЫХ НОРИЛЬСКИЕ КОПИ Тесные трюмы пароходика, на котором горному инженеру Николаю Николаевичу Урванцеву предстояло плыть вниз по Ени- сею, перед отплытием из Красноярска до- верху загружались дровами — топливом на обратный путь. Топливо отнимало чуть не треть полезного тоннажа. Не в лучшем по- ложении были и морские суда, заходившие в устье реки из Ледовитого океана. Сызмальства Урванцев бредил Севером. Едва научившись грамоте, еще даже не став реалистом, читал и перечитывал Фритьофа Нансена «Среди льдов и во мраке полярной ночи» — книгу о плавании на «Фраме». Воз- вращался к любимой книге не раз, зачи- тывался рассказами Богораза-Тана, отчета- ми и дневниками де Лонга, Толля, Ливинг- стона и Стенли. Он бредил не только Севе- ром — всеми дальними странами. Многие ли мальчишки избежали этой «кори»? По- добно большинству, Урванцев считал, что переболел ею, когда из Нижнего Новгорода ехал в Томск держать в Технологический институт. Но там, механиком-первокурсни- ком, услышал Владимира Афанасьевича Об- ручева. И это повернуло его судьбу. Лекции знаменитого исследователя Азии собирали огромную аудиторию. Не одних 40
Букету цветных металлов, открытых геологами в 20— 30-е годы, обязан своим по- явлением Норильск. Ни- кель — это еще не все. В бо- гатой таймырской руде со- держатся медь, кобальт, пгатина, серебро и многие другие ценные металлы. Одним букетом, впро- чем, не обошлось. В 1961 году Герои Социалистиче- ского Труда Г. Д. Маслов и Н. П. Бурнашев, лауреаты Ленинской премии В. Н Егоров, В. Ф. Кравцов, Е. Н. Суханова. В. С. Нестеров- ский и их товарищи откры- ли еще одно богатейшее месторождение медно-ни- келевых руд — Талнахское. Через пять лет вблизи Талнаха были обнаружены новые запасы руды. Буро- вые станки Норильской ор- дена Трудового Красного Знамени комплексной геоло- горазведочной экспедиции Щупают землю все глубже... Сто дней в году, кроме воздушной связи с «матери- ком», город за 69-й парал- лелью имеет еще одну связь — по воде. За это вре- мя комбинат получает по Енисею и арктическим мо- рям около полутора милли- онов тонн грузов. С пуском самой северной в мире Усть-Хантайской ГЭС возникает единое энер- гетическое кольцо Таймыра. Впоследствии это кольцо вольется в единую энерго- систему Сибири. Более ста проектных и научно - исследовательских институтов выполняют для комбината договорную ра- боту — готовят новые тех- нологические схемы, проек- ты, проводят лабораторные исследования. Растет число ученых и в самом Нориль- ске. За последние годы по- лучили звание кандидата технических наук 25 инже- неров опытно-исследова- тельского цеха. Их диссер- тации посвящены важней- шим проблемам развития города и комбината. Как строить многоэтаж- ные кварталы на вечной мерзлоте? Одиннадцать но- рильчан — лауреаты Ленин- ской премии — разработали метод, который сейчас с ус- пехом применяется по все- му Заполярью,—и город под- нялся над вечной мерзло- той на железобетонных сваях. Подожженные пожарны- ми, сгорели разбросанные вокруг Норильска деревян- ные поселки, а их жители поселились в новых райо- нах города. По семь—десять тысяч де- ревьев высаживается в год на улицах и скверах го- рода. В последние годы отмечено и появление во- робьев. Миллион книг в год по- купают жигэли города. Те- левизоров на Таймыре что- • СТРАНА СОВЕТОВ Новые города то около 45 тысяч, и сейчас телезрители по «Орбите» смотрят передачи из Мос- квы. Норильская студия те- левидения работает по двум программам. Сеть биб- лиотек, .Дом техники, Дво- рец культуры, драматиче- ский театр, корпуса боль- ничного городка, санато- рий-профилакторий «Ва- лек» с его 150 тысячами цветов, школы, в том чис- ле музыкальная, художест- венная, спортивная... Вот такой этот город, выросший в таймырской тундре,— оазис из бетона и стали в белой снежной пустыне... Когда-то здесь стоял один- единственный деревянный домик, построенный геоло- гами Н. Н. Урванцева, и лишь редкий охотник за- глядывал сюда. Здесь вырос крупнейший в стране центр цветной ме- таллургии. А первый но- рильский домик все же ос- тался. Его берегут, сейчас в нем создается музей комби- ната. (Отрывки из очерка, на- печатанного в программе передач норильской теле- студии.) ОДИССЕЙ II. И. УРВЛНПЕВА горняков, для которых предназначались, но и студентов других отделений. Не только студентов, еще и преподавателей. Трудно было не поддаться влиянию профессора Об- ручева. И первокурсник-механик Урванцев (оказалось, он в этом не одинок) пересел на первый курс к горнякам. Учиться у Обручева, к сожалению, не пришлось. Профессора уволили из инсти- тута: его деятельность не устраивала цар- ского министра. Учителями Урванцева ста- ли ученики Обручева — молодые профес- сора Гудков и Усов. Под их началом провел он первые свои экспедиции на юге Сибири. В отрогах Саян и Кузнецкого Алатау ис- кали руду — железо, медь. По суткам не слезал с седла молодой геолог, если то ь- ко не вылетал из него. Тайга. Ни дорог, ни троп. Не разбирая пути, по склоним и осы- пям карабкался на горные кручи, выдержи- вая маршрут съемки. Он излазил чуть не всю Горную Шорию, приключений было хоть отбавляй, и с легкой руки профессора Гудкова пристало к студенту прозвище — Джек-Лондоненок. Рука у Гудкова и в самом деле оказалась «легкой». Полстолетия спустя не приходит- • ЛЮДИ СОВЕТСКОЙ НАУКИ 41
ся в этом сомневаться: ведь это Гудков, сог- ласно программе полевых работ Сибгеол- кома на 1919 год, отправил Джек-Лондо- ненка в Норильск... Точнее, в окрестности озера Пясино на месторождения, о которых было известно давно и почти ничего не было известно, если не считать кратких сведений, дошедших от середины прошлого века. Между тем еще мангазейские рудознат- цы выплавляли медь из норильской руды. Но с запустением Мангазеи о руде лет на двести забыли. В 1917 году коротенькую заметку в «Руд- ном вестнике» опубликовал В. А. Обручев: «В западной части Норильского хребта, пролегающего с юга на север в верховьях рч. Пясины, впадающей в Ледовитый океан, на широте сел. Дудино, расположенного на р. Енисее под 69' с. ш. и в 80—100 вер. на восток от этого селения, находится место- рождение каменного угля и медной руды, открытое в 1866 г. горным инженером И. А. Лопатиным. Его посетил также и вкратце описал Ф. Б. Шмидт... в том же году... Мес- торождением заинтересовался урядник с. Дудино Сотников... в компании с купцом Кытмановым заявил это месторождение... и собирался строить завод. Но это пред- приятие, по-видимому, совсем не состоялось, т. к. в позднейшей литературе сведения о нем мне никогда не попадались... В практи- ческом отношении интересно сочетание в одном пункте медной руды и горючего ма- териала и близость к р. Енисею». Заметку эту Урванцев, конечно, читал. Более того, отправляясь в экспедицию, бла- годаря некоторым обстоятельствам знал о месторождении значительно больше, неже- ли знаменитый ученый. Историю Нориль- ских копей" слышал от своего однокашника Александра Сотникова. Летом 1915 года студент Сотников, пото- мок того дудинского урядника, что упомя- нут Обручевым, ездил в Дудинку и побы- вал на месторождении, собрал образцы гор- ных пород, угля, руды. Урванцев держал в руках эти камни, он исследовал под микро- скопом матовые пористые куски породы с черными блестящими угольными прослойка- ми и просто черные с шелковистым отли- вом обломки угля; углистые сланцы, про- слоенные синью — лазуритом и зеленью — малахитом, медною зеленью и синью. Итак, в июле 1919 года, страдая от кома- ров и дождей, экспедиция добралась на оленях от Потаповского, селения на Ени- сее, до пустынного места у подножия про- резаемых ручьями невысоких гор и обнару- жила на склонах черные угольные осыпи и полуобвалившиеся устья двух штолен, а не- вдалеке от них—развалины медеплавильной печи и пустовавшую промысловую избу, ко- торая тоже наполовину рассыпалась. Уголь был хорошего качества, у северного под- ножия той же горы проступали сланцы, обильно пропитанные зеленью и синью, а на западном склоне стоял заявочный столб, и вырезанная на его затесанной стороне над- пись разбиралась вполне хорошо: «К. П. С. 1865 г. Сент. 1 д.». Жители ближайшего енисейского селения Дудинки помогли раз- гадать надпись. «К. П. С.» — это были ини- циалы Кытманова и П. Сотникова, которые, стало быть, опередили горного инженера, тоже упомянутого в заметке Обручева: это им принадлежали когда-то и печь и штольни. Обручев ошибался, говоря, что предприя- тие не состоялось. Оно лишь просущество- вало недолго. А получилось так скорее всего потому, что печь, сложенная из обыкновен- ного кирпича, быстро развалилась. По сло- вам старожилов, на нее пустили стены ду- динской церкви — больше взять кирпич бы- ло неоткуда. Оборотистый Сотников пред- ложил енисейскому архиерею построить взамен церковь новую, деревянную... Лет тридцать спустя другой Сотников, тому племянник и родитель студента, до- был здесь несколько тысяч пудов угля, на оленьих нартах вывез в Дудинку и с выго- дой сбыл гидрографической экспедиции полковника Вилькицкого, отозвавшегося и дудинском угле так: «Совершенно такой же, как английский». ...На другое лето Урванцев привел с со- бой на Норильские копи уже не пять чело- век, а пятнадцать. Их работе в отчете Сибгеолкома за 1920 год посвящен лишь один абзац: «Норильский каменноугольный район, к востоку от устья Енисея, был подвергнут дополнительной и частично повторной гео- лого-топографической съемке, сопровождав- шейся разведочными работами». И ни слова о том, как был «подверг- нут»... о том, что не хватало продовольст- вия и не было полушубков, что не было взрывчатки, а поэтому шурфы и разрезы пришлось проходить вручную — кайлом, ло- мом, лопатой, что на пятнадцать человек имелось десять пар сапог, и те очень скоро прохудились потому, что топографам при- ходилось целыми днями карабкаться по ка- менистым осыпям, а горнякам часами рабо- тать в ледяной воде. «Весь путь,1—писал в ту пору Урван- цев,— был совершен в десять дней... Такое медленное движение станет понятным, ес- ли вспомнить, что оленям приходилось та- щить груз по топкой тундре на санках, лю- дям же идти пешком, утопая местами в от- таявшей глине на четверть и более...» А полвека спустя он вспоминал, что осенью возвращаться в Дудинку было еще труднее. Обувь оказалась настолько разби- той, что у многих «пальцы ног вылезали на- ружу». А ведь уже начались заморозки. «И все же работа шла дружно и весело. Участ- никами экспедиции были молодежь, студен- ты...» В это второе свое норильское лето Урван- цев выявил несколько мощных пластов уг- ля и положил весь район на карту. Запасы угля на разведанной площади исчислялись в миллиардах пудов, и это могло обеспечить Северный морской путь на десятки лет. Той же осенью, не успев толком пере- • От Дудинки до Норильска около ста километров. 42
дохнуть в Томске, геолог поехал с отчетом в Новониколаевск, а оттуда — в централь- ный Геолком в Петроград. Чемодан у не- го был пудовый. Вдобавок к отчетам и пла- нам он вез с собой пробы норильской руды. Тем летом среди мелких вкраплений в диабазе обнаружились два сплошных руд- ных тела. По типу они напоминали канад- ское месторождение Седбери, известное содержанием благородных металлов. Быть может, бывшему Джек-Лондоненку посчаст- ливилось открыть свой Клондайк? В драго- ценном своем чемодане он тащил зерно бу- дущего Норильска — только это еще требо- вало доказательств. Петроград конца двадцатого года видел Герберт Уэллс. И назвал город «гибнущим». То было трудное время. Хотя третий поход Антанты, подобно двум первым, уже кон- чился бесславным провалом, не было топли- ва, не ходили трамваи.. В лаборатории центрального Геолкома смогли сделать лишь элементарный анализ — на медь и ни- кель. А Урванцеву надо было возвращаться в Томск. Перед отъездом он оставил свои об- разцы специалисту по платиновым место- рождениям геологу Высоцкому с просьбой сдать материал на анализ, как только лабо- ратория заработает. 1919 год. Норильск. На астрономическом пункте. 43
СПРЕССОВАННОЕ ВРЕМЯ Лето 1922 года застало Урванцева на реке Пясине, где-то в нижнем ее течении. Впяте- ром на рыбачьей лодке они сплывали вниз по реке, от истока до устья, от Пясинского озера до Карского моря, чтобы заснять ре- ку на карту и промерить ее глубину. Предыдущая экспедиция ответила ясно: угля в Норильске достаточно. И такой от- вет породил массу новых вопросов. Уголь есть. Но как его из этих мест взять, как до- бывать круглый год, как вывозить оттуда’ Даже климат на копях был, в сущности не- известен: никто там подо try не жил. Экспедицию инженера Урванцева решено было оставить на зимовку. На ровной площадке между ручьями Угольным и Медвежьим в полукилометре на север от горы Рудной выбрали место, и к осени был готов дом в три комнаты с кух- ней. Он стоит на Горной улице и по сей день, этот рубленный из здешнего леса дом, с которого начался город. Тогда же поселились в нем пять горняков и завхоз, и седьмым — начальник, геолог, он же метеоролог, он же топограф и изыска- тель. На железную дорогу в ближайшее время рассчитывать не приходилось. Нужен был срок, чтобы страна оправилась от раз- рухи Но от копей до Енисея существовал еще другой, водный, путь: по реке Нориль- ской через озеро Пяскно и затем по реке Пясине — к морю. Этот путь был показан на карте-стоверстке, единственной, которая была у них, и вообще, должно быть, един- ственной карте Таймыра в то время. Но эта карта, составленная в середине прошлого века, столько раз подводила, что доверять ей было бы неосмотрителпно. Имелось, праьда, другое свидетельство об этом пути. Принадлежало оно Харитону Лаптеву, уча- стнику Великой северной экспедиции XVIII века. «А река Пясина вышла из озера Пясин- ского,— записал Харитон Лаптев в своем дневнике.— Озеро это мелкое, ио токмо се- рединою идет глубокая вода от реки Но- рильской, в него впадающей». Но и это почти двухсотлетней давности утверждение нельзя было принять на веру. Чтобы не терять времени, Урванцев решил обтехать реку Норильскую и озера зимним путем на оленях и, не откладывая, нанести их на карту, а глубину промерить сквозь проруби. «Маршрут этот был особенно тя- желым, — вспоминает в своей книге «Но- рильск» Урванцев.— Морозы доходили до 50J.., а работать на съемке приходи- ло» по 10—12 часов, записывая наблюдения и делая зарисовки голыми руками». Свидетельство землепроходца о «глубокой воде» в этой части пути подтвердилось. Что- бы убедиться в том, что судоходен весь путь, оставалось летом спуститься по реке к морю. В середине июня, едва сошел лед, Урван- цев и четыре его спутника отправились в плавание. Безжизненно выглядели берега Пясины. И не только из-за своей пустынности. Там и сям виднелись развалины промысловых изб. становища и даже целые селения, заброшен- ные, вымершие, свидетели былой жизни, должно быть, ровесники Мангазеи. Когда-то в этих оживленных местах по Пясине про- легал Южно-Т эймырский водный путь — с Енисея на Хатангу. А отряду Урванцева во все плавание повстречалась одна-единствен- ная семья рыбаков... В пути проводили. топографическую съемку берегов, геологические наблюдения, измеряли глубины и скорость течения. Про- меры показывали: река судоходна до самого устья и, стало быть, пригодна как транс- портный путь. 1921 год. Первый жилой дом в Норильске. (Сейчас это дом на Горной улице, № 4.) 44
Задачу отряда можно было считать ре- шенной. В начале августа лодка вышла под парусами в Карское море и, держась бере- гов, взяла курс вдоль Таймыра на запад — к Диксону, к Енисею. Непоседливый геолог Урванцев, за плечами которого были сотни, а может, уже и тысячи верст — пеших, конных санных, лодочных переходов,— наконец-то вышел в открытое море. И, на- верное, он пребывал в отличнейшем наст- роении, когда, наблюдая из лодки за бере- гом, заносил в путевой дневник: «. 8 августа, вторник. ...Погода стала нем- ного лучше... В путь тронулись в 7 ч. вече- ра. Берег сначала полог и затем с 7 ч. 40 м. пошел каменный яр... Рельеф местности по верху яра плоскохолмистыи с легким подъ- емом к горам Быранги... 9 августа, среда. С 12 ч. ночи берег по- шел положе, задернован, обнажений не видно... Станом стали в разломе между ярами, не доходя 2 верст (2 500 шагов) до развалин избы при устье речки (пункт № 3 Коломейцева)...» Коломейцев... Этого человека хорошо пом- нил спутник Урванцева Никифор Алексее- вич Бегичев, житель Дудинки, бывший боц- ман шхуны «Заря». Командир «Зари» Коло- мейцев был отправлен начальником экспе- диции Толлем на материк под тем предло- гом, что необходимо доставить почту (на самом же деле причиною был конфликт на зимовке). Дважды за зиму отправлялся Ко- ломейцев вместе с каз'аком Расторгуевым вдоль таймырского побережья в сторону Ха- танги, но через несколько недель возвра- щался, не находя пути. В третий раз, 5 ап- реля 1901 года, он пошел в сторону Енисея и к середине мая добрался до Дудинки... Коломейцев и Расторгуев благополучно завершили поход, что удавалось в этих ши- ротах далеко не всем путникам. Сигнал бедствия был обнаружен тут же, рядом. Собственно, и на стоянку-то стали, заметив с лодки: что-то белеет на берегу. Что это могло быть? Лед? Не время. Кварц?.. Ока- залось, это обрывки бумаги. Когда ставили палатки, матрос Борисов извлек из-под плавника какие-то портянки. Покопав, обнаружили на том же месте много других вещей... «. У стана среди плавника найден раз- бросанный склад вещей одного из 2-х че- ловек полярной экспедиции Амундсена... Эта экспедиция отправилась в 1918 г., что- бы повторить идею Нансена, но лечь в дрейф во льдах они предполагали восточ- нее...» Как и всякий, кто мальчишкой зачиты- вался книгой Нансена, Урванцев был отлич- но знаком с его идеей дрейфа во льдах к полюсу. «...Во 2-ю зимовку... Р. Амундсен отпра- вит Кнутсена и Тессема на о. Диксон. Они отправились где-то около зал. Миддендор- фа. На мысе Вильда на складе, устроенном розыскной экспедицией Свердрупа по по- искам Брусилова и Русанова, они были с 10—15 ноября 1919 г., о чем и оставили здесь записку. Склад был устроен Свердрупом в 1915 г. для экспедиции Вилькицкого...» Когда Урванцев писал эти строки, плава- ние судна «Мод», на котором отправился Амундсен, еще продолжалось, и многое об экспедиции еще не было известно. На са- мом деле Кнугсен и Тессем двинулись к Диксону после первой зимовки «Мод» по- близости от мыса Челюскин. Что касается Ch то Свердрупа, то бывший капитан нан- сенского «Фрама» отправился на поиски Брусилсва и Русанова летом 1914 года. Ни «Святая Анна» Брусилова, ни «Геркулес» Русанова, попытавшиеся в 1912 году пройти Северным морским путем насквозь с запа- да на восток, из плавания не вернулись. Никаких их следов Свердруп не обнаружил и сам вскоре зазимовал возле мыса Вильда, невдалеке от двух судов экспедиции Бориса Вилькицкого, открывшей Северную Землю... И эту историю прекрасно знал Бегичев, он и к ней имел непосредственное касательст- во — вывозил на оленях людей с застрявших судов, «...Из склада Кнутсен и Тессем взяли про- довольствия на 20 дней и пошли далее. В 1920 г. Амундсен пришел к побережью Аляски ...запросил, пришли ли эти 2 чел. на Диксон. Когда стало известно, что их не было, норвежское правительство подря- дило для поисков шхуну «Хеймен»...». Это были уже события совсем недавние. Прошлой осенью в Дудинке Бегичев позна- комил Урванцева с норвежцами с «Хейме- на». После того, как их шхуна застряла во льдах, они участвовали вместе с Бегичевым в экспедиции на оленях и вернулись тогда с розысков. «...На м. Вильда они ...нашли вышеуказан- ную записку... Экспедиция в глубине боль- шой бухты, названной Бегичевым бухтой Тессема и Кнутсена, нашла сожженные ос- танки одного из членов экспедиции Амунд- сена... Документов не было...» Норвежцы тогда, в Дудинке, все пытались определить, чьи останки они обнаружили — Кнутсена или Тессема. «...Нами у стана среди плавника были найдены в разбросанном виде следующие вещи...» Скрупулезно, как следователь, описывает Урванцев находку — в надежде, что эта тщательность поможет раскрыть смысл происшедшего. Зашитый в непромокаемую материю па- кет с адресом «Директору Института зем- ного магнетизма», посылка в Норвегию, записные книжки, деньги, компас, теодо- лит, бинокль... Многое изорвано, излома- но, полу сгнило... Но четко читаются рус- ские надписи на визитных карточках Руаля Амундсена, словно обращенные прямо к нему, Урванцеву: «Милостивый государь, не откажите во всевозможном содействии г-ну Тессем...». «...Все лежало в разбросанном виде иа бугорке между морем и глухим заливчи- ком... Склад был, вероятно, разворочан мед- ведем... кроме того, тут трудились мыши... Человек сам, по-видимому, ушел далее, так как нет ни лыж, ни ружей, ни остатков пподовольствия... Очевидно, обессиленный, бросил вещи и пошел налегке... Место на- ходки отстоит от Диксона в 82 верстах...» 45
Эти последние десятки верст плавания на- полнены для отряда Урванцева новым смыс- лом. С удвоенным вниманием вглядываются люди в берег, ища новых следов Тессема (или, может быть, это шел Кнутсен?). Но дневниковые записи — не об этом, по- ка не настает 12 августа, суббота: «У стана в избе (развалившейся) были найдены 2 пары лыж «Телемарк»... и об- рывки, вероятно, оленьего спального мешка. ...13 августа, воскресенье. Ветер... не дает нам идти. Погода скверная, туман, на мысу прибой, брызги летят сажени на 3 вверх...» Но зоркий глаз Бегичева и в тумане на- щупал какой-то необычный предмет, воз- можно, что новый след норвежца. Нет, ока- зывается, это след совсем из других времен. «...На NW оконечности мыса найден раз- валившийся сигнал и около него Доска с надписью славянской вязью: Это как бы привет от участника Великой северной экспедиции послепетровской по- ры, от сотоварища Харитона Лаптева. Когда в 1739 году штурман Минин, пройдя устье Пясгны, держал курс на восток, Лаптев шел на запад от устья Лены, минуя Хатан- гу, ему навстречу... Но пробиться сквозь льды ни тому, ни другому не удалось, и встреча не состоялась... Захватив с собой эту почерневшую от времени доску (позднее Урванцев передал ее председателю Географического общества Ю. М. Шокальскому), снова тронулись в путь. Большая волна совсем закрывала лод ку с парусом, но ход был очень быстрый. Не проп .э трех часов, как причалили к ост- рову Диксон. Две недели провел здесь Урванцев с то- варищами в ожидании парохода. Что пред- ставлял собой тогда поселок на Диксоне, описано в дневнике: «Жилой дом, рядом баня и здание телеграфа». «Народу живет 8 человек и 8 ездовых собак». Казалось, экспедиция окончена, а тайна спутников Амундсена останется опять не- разгаданной. «1 сентября, пятница. Сегодня из Дудин- ки пришло сообщение, что парохода на Диксон нынешний год не будет, поэтому мы решили идти в Гольчиху на лодке...» И именно в этот, последний на Диксоне день «...вернулись с охоты Н. А. Бегичев, Базанов и Пушкарев. Они сообщили, что верстах в 3-х от станции Г"”пли труп 2-го норвежца». Рядом с телом лежл. э обручальное коль- цо и часы с гравировкой на крышке «Петер Тессем». В тот же день диксонский телеграфист отбил текст радиотелеграммы (заполненный карандашом бланк подклеен к урванцев- скому дневнику): «Н—Николаевск Комсевморпуть Копия Сибревком Петроград Геологический комитет Копия Географическое общество Исследована заснята река Пясина ДО устья лодкой вышел морем Диксон. На по- бережье найдена почта Амундсена послан- ная с норвежцами Кнутсеном и Тессемом погибшими дорогой в 1920 году запятая также вещи дневники их Урванцев». Тем и кончилось плавание на рыбацкой лодке по таймырской реке и полярному морю, плавание, зримо связавшее геолога Урванцева и его сотоварищей с мангазей- скими землепроходцами и полярными ис- следователями трех столетий. Минин и Лаптев, Толль, Нансен, Амунд- сен и Русанов, Бегичев и Урванцев... время как бы спрессовалось на их пути. И не только прошедшее время. Всего тринадца- тью годами позднее, в 1935 году, по разве- данному в том походе маршруту — только во встречном направлении, с моря,—прошл 1 по Пясине караваны судов с грузами для строительства. Начиналось строительство Норильского комбината. С МАНДАТОМ ДЗЕРЖИНСКОГО Две важные встречи предстояли Урванце- ву весной 1923 года в Москве. О^на — с гео- графом Петром Кузьмичом Козловым, зна- менитым исследователем Центральной Азии,— могла обернуться изменой Северу. Козлов пригласил горного инженера в свою новую экспедицию. Пустыня Гоби, Тибет, древний город Хара-Хото... Трудно было не соблазниться всем этим, и Урванцев уже го- тов был ехать — с единственным, впрочем, условием: вместе с женой. Правда, та, кто была постоянным, притом ие всегда отзыв- чивым адресатом нечастых его писем, еще не приняла его руки... но разве могла бы она устоять перед пустынею Гоби! Встреча с Елизаветой Ивановной ничуть не меньше значила для него, чем встреча с Козловым... Два важных дела ожидали горного инже- нера в Москве, а определило судьбу третье. Пока он бродил по Таймыру, в Петрогра- де задействовала плавильная лаборатория Геолкома, и, выполняя давнюю его просьбу, профессор-геолог Высоцкий сдал туда на анализ образцы норильской руды. Выясни- лось: они действительно содержат платино- вую группу, как, по сходству с канадским месторождением Седбери, и предполагал Урванцев. И притом норильская руда намно- го богаче. Бывший Джек-Лондоненок в са- мом деле, похоже, открыл свой Клондайк. Управление промразведок ВСНХ готово бы- ло наладить разведку в этих местах. Горно- му инженеру предложили вернуться в Но- рильск — теперь уже ради руды. Вопрос о пустыне Гоби, таким образом, отпал сам собой. А Елизавете Ивановне оставалось решиться на свадебное путешествие на по- луостров Таймыр. 46
Экспедицию снаряжали куда богаче, чем прежние, но даже ВСНХ не мог обеспе- чить ее всем, чем нужно. Для бурения, нап- ример, давали мощный станок и отличные алмазы, а вот мотора к буровому станку не йашлось. Урванцев где-то раздобыл два ста- рых лодочных мотора в Надежде приспосо- бить их к делу. Трудно было не только с техникой. Не удалось достать в Москве теплой одежды и многого другого. Елизавета Ивановна Урван- цева, зачисленная в первую свою экспеди- цию в качестве фельдшера, взяла на себя снабженческие заботы — самую хлопотную часть подготовки. Она обратилась в Совет Труда и Обороны. Ее направили к брату Я. М. Свердлова — Вениамину Михайловичу. Он собрал товарищей: как помочь геоло- гам?.. И Урванпева получи ка совет закупить в Москве то, что было: мануфактуру, рис, са- хар, махорку,— а в Сибири обменять это на нужные в экспедиции вещи. Так она и по- ступила. Полушубки и валенки, сапоги, па- латки, бочку русского масла выменяла в Бийске, лошадей, фураж, упряжь — в Крас- ноярске. Там же набрали рабочих — глав- ным образом с золотых приисков. Прос- лышав о норильской платине, нанимались охотно. Но на все эти организационные и хозяйственные дела ушло столько време- ни, что в Дудинку добрались лишь к концу августа. Лето было упущено. Урванцев с пятью горняками сразу же поехал на оленях в Норильск, надо было до снега успеть заложить в горе Рудной раз- ведочную штольню. Уехали достраивать жилье плотники. Большая часть экспеди- ции, фельдшер Елизавета Ивановна в том числе, вместе со всеми грузами осталась в Дудинке ждать, когда установится санный путь. Ожидание, впрочем, оказалось недол- гим. И вот уже длинный караван, по-мест- ному аргиш, возглавляемый начальником экспедиции, растянулся по тундре. Олени — тихоходный транспорт, тем бо- лее в караване. Николаю Николаевичу Ур- ванцеву не терпелось показать Норильск жене. «Едем вперед,— решил он.— Согре- ем помещение, воду». Внезапно поднялась пурга. Компаса с собой не было. Урванцев пытался сориентироваться по ветру, выни- мал платок. Порывистый ветер трепал его из стороны в сторону. Ездили, ездили, пока усталые олени не отказались идти. Тогда Урванцев разгреб снег. Бывало, еще в Том- ске, студентом, он уходил с ночевкой на лыжах в тайгу и спал в таких вот берлогах, настлав свежего лапника. В тундре лапника взять было неоткуда. «Вот здесь и погиб- нем», — сказал он жене. «Ну что ж, погиб- нем, так вместе». Они спали по очереди, чтобы не замерзнуть. А наутро пурга стих- ла так же внезапно, как поднялась, и вско- ре они были в Норильске. Так состоя \ось крещение Севером Елизаветы Ивановны Ур- ванцевой. В общем, эта зимовка оказалась куда бо- лее оседлой и бедной приключениями по сравнению с прошлой, если не считать той ночи в снегу да другой поездки в Дудин- ку — за взрывчаткой. 1923 год. Начальник экспедиции Н. Урзай- цев (в центре), врач Е. Урванцева, завхоз А. Левкович. Из Красноярска в Дудинку взрывчатку для горных работ доставили на специальной барже. Перевозить ее на санях в Норильск каюры боялись. «Пришлось самому стать каюром, — вспоминает Урванцев, — и, при- цепив к своим ездовым санкам нарту со взрывчаткой, упакованной в кошмы и оленьи шкуры, везти ее отдельно от всего каравана. Гремучий студень в мерзлом сос- тоянии особенно взрывоопасен, поэтому пришлось ехать очень осторожно. Снегу бы- ло еще мало, на мерзлых кочках и камнях нарту местами изрядно потряхивало, а один раз даже сломался копыл и нарта завали- лась набок, но все обошлось благополучно, динамит попал в Норильск». И еще одна поездка в ту зиму запомни- лась на всю жизнь. В конце января из Ду- динки приехал на оленях посыльный с за- пиской. В ней было сказано, что умер Ле- нин. Урванцева просили приехать, сказать речь. В Дудинке тогда набиралось с десяток домов, с полсотни жителей. Слово памяти едва ли кто лучше сумел бы сказать. Зима выдалась по тем местам безветрен- ная, горные работы шли споро. Еще до Но- вого года врубились в сплошную рудную залежь. Новый год встречали торжественно, с сибирской закуской и... французским шампанским — подарком наркомздрава Се- машко. ...Вениамин Михайлович Свердлов сказал тогда Елизавете Ивановне: «За медикамен- тами для аптеки сходите к Семашко». Нар- комздрав был нездоров и принял ее у себя на квартире. С интересом расспрашивал об экспедиции, с интересом и даже, как пока- залось Елизавете Ивановне, с долей восхи- щения: в ту пору Север представлялся осо- бенно дальним. Просмотрел внимательно список лекарств и не только ничего не вы- черкнул, но даже добавил. Не возразил и против двух бутылок рома и трех бутылок коньяку на непредвиденный случай для ме- дицинских надобностей. И, уже распрощав- 47
шись, вернул Елизавету Ивановну от две- рей: «Вы же молодые люди, Новый год там встретите. Как же без шампанского?!» И распорядился выдать несколько бутылок. Вторую половину зимы Урванцев работал на буровой. По двенадцать часов подряд, сменным мастером. Поставили вышку на го- ре Рудной в сотне метров над штольней. Врубались в руду и сбоку и сзерху. Понача- лу попробовали вращать буровой станок вручную, ничего не получилось. Пришлось приспосабливать лодочный мотор «Архи- мед». Сняли гребной винт, на маховик на- дели сплетенный из шнура ремеиь и устрои- ли охлаждение. Вода самотеком из бака сте- кала через мотор в бочку, откуда ее опять переливали наверх, в бак, добавляя для охлаждения снегу... На зимовках Урванцев смог оценить в полной мере, как много дал ему институт. Студент-горняк, в свое время он делал про- екты паровой машины, и парового котла, и плотины, и зданий — каменного и дере- вянного. И вот на Севере горному инжене- ру приходилось быть и механиком, и теп- лотехником, и топографом, и штурманом, и метеорологом. Север требовал мастеров на все руки и на все науки. Во время бурения надо было промывать скважину. Пользовались ручным насосом. «Архимеда» на это уже не хватало. Качать приходилось без передышки, иначе послед- ствия могли быть печальны: заморожен- ный буровой снаряд из скважины не доста- нешь. В поисках выхода Урванцев придумал селить воду, рассчитал концентрацию неза- стывающего раствора. Соль достали в Ду- динке — на складе рыболовецкого коопера- тива, а чтобы насос не ржавел, смазки на него не жалели. В конце экспедиции на прощание товари- щи преподнести начальнику адрес с такими небудничными словами: «Все, 'что было в наших силах, все, что можно было сделать, мы сделали. Вы дали нам веру, что наш труд, труд первых пионеров на далеком Се- вере в де те изыскания новых богатств на- шей Советской республики, не будет за- быт...» Тысячу пудов руды отправила экспедиция в Ленинград. Всесторонние исследования подтвердили, что руда хороша: богаче ка- надской вдвое, а норвежской — вчетверо. Вдобавок к меди, никелю, платине содер- жит кобальт, золото, серебро... Торжество- вать, превда, было не время. Сплошная за- лежь на северном склоне горы Рудной ока- залась единственной крупной находкой. В остальных местах руда содержалась лишь в виде вкраплений в другие породы. А вкрап- ленные руды куда беднее сплошных и пе- ред пуском в плавку потребовали бы обога- щения. Урванцев считал необходимым про- должать разведку. Был уверен, что новые находки крупных залежей богатой руды вполне вероятны — если не на «дневной» поверхности, то уж, во всяком случае, в нед- рах Норильских гор, под толщей наносов и изверженных пород. Он пишет об этом в Мосльу председаге .ю ВСНХ Дзержин- скому Председатель ВСНХ поддержал геолога. Весной 1925 года, с началом навигации на Енисее, Урванцев снова повторяет ставший привычным маршрут, теперь уже в составе крупной экспедиции во главе с П. С. Алли- луевым, секретарем Дзержинского. Урван- цев — заместитель начальника и научный руководитель. О размахе экспедиции можно судить по ее багажу. На баржи погружено не только буровое оборудование и геофи- зическое, плывут в Норильск металлорежу- щие станки, электростанция, гусеничные трактора... Больше года проработала экспедиция, вы- ясняя характер и перспективы Норильского месторождения. В эту третью свою зимов- ку, изучая окрестные районы, Урванцев об- наружил мощную рудную залежь. Он наз- вал новое месторождение Норильск-!!. Однако все это, по его словам, была «лишь самая простая и относительно легкая часть работы по пути промышленного ос- воения Норильска. Промышленный Но- рильск пока что являлся до некоторой сте- пени отвлеченной идеей...». Да, огромная задача строительства «рисо- валась тогда лишь в самых туманных чер- тах». Удаленность, безлюдность, суровость края — «препятствия, — писал в ту пору Урванцев, — может быть, и немалые...». Но это вовсе не обескураживало, ибо «тот, ко- му придется их преодолевать, должен пом- нить, что побороть их — это значит вызвать к жизни огромный, доселе почти пустынный край...». РАЗ СТУПИТЬ — И УМЕРЕТЬ!.. Самый трудный и, напротив, самый свет- лый момент в северных одиссеях Николая Николаевича Урванцева, так сказать, эмо- циональные пики — оба связаны с одной экс- педицией. Специалисты единодушно оцени- ли ее как последнюю «классическую» по- лярную экспедицию эпохи Нансена — Амундсена, — «когда основным в работе бы- ла человеческая выносливость и упорство в достижении цели, соединенные с точным расчетом, при минимуме технических и материальных средств». Урванцев подробнейшим образом описал эту экспедицию в своей книге «Два года на Северной Земле» — от того дня 30 августа 1930 года, когда ледокольный пароход «Ге- оргий Седов» выгрузил на безымянный ост- ровок четверку зимовщиков — начальника Ушакова, научного сотрудника Урванцева, радиста Ходова, каюра и зверобоя Жураь лева со всем их скарбом и четырьмя десят- ками собак — и до дня 14 августа 1932 го- да, когда к острову Домашний подошел ледокольный пароход «Русанов» со второй сменой зимовщиков и судовым врачом Ели- заветой Ивановной Урванцевой на борту. До четверки Ушакова — Урванцева на за- падные берега Северной Земли не ступала нога человека. Вдоль восточных берегов прошли ледокольные пароходы «Вайгач» и «Таймыр» из экспедиции Вилькицкого, от- крывшие эту землю в 1913 году, и моряки с 48
1930 год. Н. Урванцев на Северной Земле. «Вайгача» ненадолго высаживались на берег. Впрочем, о существовании земли к северу от Таймыра догадывались Норденшельд, Толль и намного раньше — мореходы XVII столетия. Мало кому удавалось обогнуть по морю полуостров, не застряв во льдах пред- полагаемого пролива. По этой причине не состоялась встреча Харитона Лаптева с Фе- дором Мининым в 1739* году, а у побережья Таймыра зимовали Голль и Амундсен и те же «Вайгач» и «Таймыр» после сделанного ими открытия... Но еще и в двадцатых годах Северная Земля была показана далеко не на всех картах. А если показана, то в виде двух ос- тровов с раз мытыми, нечеткими берегами — два белых пятна. Их стерла четверка Ушакова — Урванце- ва. В сущности, они вдвоем положили на карту огромный епхипелаг. Эта карта впер- вые была напечатана в газете «Известия» 24 октября 1932 года. Но двумя месяца- ми раньше ею воспользовался полярный ка- питан Воронин. Это он в тридцатом году привел к бере- гам «нехоженой земли» высадившую чет- верку зимовщиков экспедицию на «Седове». Возглавлял ее начальник Главсевморпути О. Ю. Шмидт. Прощаясь с зимовщиками, Шмидт сказал: «Через два года увидимся на этом же месте». Он сдержал свое слово с точностью до нескольких дней. Когда спу- стя два года к острову Домашний, опере- див на сутки «Русанова», подошел «Сибиря- ков», совершавший под руководством Шми- дта знаменитый сквозной рейс по Северному морскому пути, полярники шутили : «Ост- ров Домашний становится портом». А Ур- ванцев вручил Отто Юльевичу копию кар- ты Северной Земли, которую специально вычертил в привычной морякам меркатор- ской проекции. Пользуясь этой картой, капитан Воронин на «Сибирякове» впервые обогнул архипе- лаг с севера. «У них один человек выполнял работу це- лого отряда», — так отзывается о своих предшественниках доктор наук Егиазаров, руководитель экспедиции, прошедшей по следам Урванцева и Ушакова спустя шест- надцать лет — не на собачьих нартах, на вездеходах. «Если бы труд этот не был доброволь- ным, — писал президент Географического общества СССР С. В. Калесник,— его мож- но было бы назвать каторжным. Но резуль- таты его изумительны. Перед наукой пред- стал целый новый мир». Итак, самые трудные для Урванцева и са- мые светлые минуты. Самые трудные. После пробного осеннего похода зимов- щики наметили на будущую весну для ис- следования берегов Северной Земли два ос- новных маршрута, примерно по тысяче ки- лометров каждый. Расчеты показывали, что перед тем, как трогаться в путь, необходи- мо устроить где-то на полдороге вспомога- тельные «депо» с запасами корма адя со- бак. На этой предварительной перевозке грузов собаки порядком вымотались. Стара- ясь дать им получше отдохнуть, зимовщики недели иа две задержались с объездом в северный маршрут. Соответственно отодви- нулся и второй, южный. Было ясно, что путь этот будет трудным, может застать половодье, ну а если вскроет- ся море, их отрежет от базы до будущей зимы. «Обсудив дело всесторонне, мы все же решили идти»,— пишет Урванцев. 4 июня две собачьих упряжки — его и Ушакова — отправились в путь... Вскоре начались оттепели. «Снег раскис, превратившись в мокрую кашу, которая уже не держит саней... Надежда только на ночные заморозки...» «Срезали угол глубо- кой излучины и заплатили за это купани- ем». Все чаще появляются в дневнике за- писи наподобие этих. «С величайшим тру- дом, по пояс и глубже в воде добрались до берега... Впрочем, это мелочи», — подбадри- вает себя и товарищей Урванцев. Но вот снова: «Собаки барахтаются в снежной мок- рой каше...» «Разбили палатку. Все мы мок- Собачья упряжка на Северной Земле. 4. «Наука и жизнь» № 10. 49
Н. Н. Урванцев и О. Ю. Шмидт на борту ледокольного парохода «Сибиряков». ры насквозь... Терпеливо лежим и ждем...» И после лирического отступления (весна все-таки!): «Кругом лагеря куртинки цвету- щих незабудок, полярных маков, люти- ков...» — описан тот день 11 июля, который запомнился на всю жизнь. Описан, впрочем, спокойно, з обычном для Урванцева стиле: «...Когда пересекали неглубокую бухту, к Которой край ледникового купола подошел вплотную, мы попали в трудное положение. Галая пресная вода, сбегавшая с купола, так эазъела морской лед, что он превратился в кружево. Сперва мы этого не замечали, по- лагая, что кругом стоящие лужи — это лишь вода во впадинах. Разобрали же дело, толь- ко когда заехали на узкий перешеек между двумя полыньями. Всмотрелись — и ужасну- лись. Кругом сплошные дыры, а ото льда сохранились лишь узкие перемычки, кото- рыми мы пробирались. В месте остановки лед настолько тонок, что вибрирует под но- гами. Как мы до сих пор не провалились, совершенно непонятно. С большими предо- сторожностями, пятясь задом, так как раз- вернуться уже невозможно, выбрались на более безопасное место. Лагерем стали на мысе...» И все. Много еще было бродов и купаний, соба- ки то и дело «всплывали»; обессиленных, их не раз на руках переносили на сухое место — и снова в дорогу. Не столько еха- ли, сколько плыли! На четырехдневный в нормальных условиях путь понадобилось двадцать дней. А, судз по тому, как встре- тили их товарищи, похоже было, что «в ду- ше они нас, вероятно, считали уже погиб- шими...» И все-таки как самое трудное вре- залось в память ледовое кружево И июля. Минуты самые светлые случились раньше, 16 мая, в северном маршруте. Урванцев, Ушаков и Журавлев ехали вдоль восточного берега острова Комсомо- лец, стремясь к северной оконечности зем- ли. Место, указанное экспедицией Вилькиц- кого, на самом деле было лишь краем лед- никового купола, а низменный берег по- прежнему шел на север. «К 14 мая... вышли за пределы нанесен- ной на карте Вилькицкого земли,— отметил Урванцев.— Необходимо было определить точнее наше местоположение, что мы и сде- лали на следующий день... После наблюде- ний тронулись дальше.. Около 10 часов 16 мая... достигли, наконец, окончания зем- ли. Берег явно завернул иа запад...» Вот он, момент торжества, но первопро- ходцу — во всяком случае в письменной ре- чи — выдержка не изменяет. «Кругом к северу, востоку и западу от- крытое, свободное ото льдов море. Здесь нужно сделать основательную стоянку и оп- ределить наиболее тщательно астрономиче- ский пункт. К сожалению, погода пасмур- ная, так как с воды северным ветром нано- сит туман. В лед закопали бидон из-под ке- росина, вложив в него герметически закупо- ренную бутылочку с запиской, в которой указано, какая экспедиция, в каком составе и когда прошла данный мыс, а также коор- динаты этого пункта. Конечно, и веха и би- дон — приметы ненадежные. Для закрепле- ния пункта следовало бы выложить камен- ную пирамиду, но за материалом нужно ехать километров пятьдесят... 19-го тронулись дальше... Из-за начавшей- ся пурги и плохой видимости вскоре при- шлось остановиться... Корма собакам оста- лось маловато, а дом еще далеко...» Что испытывает человек, пришедший туда, где никто до него не был? Никто, никогда! Что чувствует первопроходец? По дневникам и отчетам Урванцева, лишенным и намека на пафос, ощутить это трудно. Но есть в истории полярных исследова- ний очень дорогая для него легенда. Когда Толль во время своей первой арк- тической экспедиции (в 1886 году) ясно уви- дел севернее острога Котельного контуры наян<0иив • НА ВОПРОСЫ ЧИТАТЕЛЕЙ Когда заканчивается подписка на газеты и журналы на 1972 год! Подписка на газеты и журналы на 1972 год проводится до 25 ноября. Подписка принимается общественными распространителями печати по месту работы и учебы, в пунктах приема подписки Союзпечати, на почтамтах и в отделениях связи. С условиями подписки можно ознакомиться по каталогам Союзпечати. 50
гор неведомой Земли Санникова, он спро- сил каюра-эвенка Джергели, хотел ли бы тот достигнуть этой дальней цели. И Джергели ответил: «Раз ступить ногой — и умереть». Цена этому чувству — жизнь. Многие И сам Толль — заплатили ее сполна. Товарищ Урванцева по североземельским странствиям — Ушаков завещал похоронить себя на этой суровой земле, так дорога стала она его сердцу. На островке Домаш- ний, неподалеку от дома, где в сенях на фа- нерной стене по традиции оставляют зимов- щики свои росписи — и первыми стоят его и Урванцева,— Ушаков поселился навечно. «Эта научная экспедиция,— писал о севе- роземельской зимовке академик Владимир Афанасьевич Обручев, человек, который, сам того не ведая, во многом определил судьбу томского студента Урванцева,— яв- ляется одним из наиболее значительных ге- ографических исследований в Арктике. Она поражает своей смелостью, отвагой, органи- зованностью, преданностью долгу и достиг- нутыми результатами». А почетный академик Ю. М. Шокальский, когда-то вручивший молодому геологу ме- даль Пржевальского за Пясинский переход, отозвался об Урванцеве так: «Как геолог он очень много сделал в смысле открытия и первой постановки использования полезных ископаемых около Нижнего Енисея и в дру- гих местах севера Сибири. Но если им доб- росовестно и умело исполнено его прямое дело — геологическое, то сделанные им гео- графические исследования за это же вре- мя... значительно превосходят его геологиче- ские труды, сами по себе очень значитель- ные». ...Раз ступить — туда, где до тебя не сту- пала нога человека,— и можешь считать, что не зря жил на свете... «Раз ступить — и умереть!..» НЕУДАЧА, ИЛИ ВТОРОЙ КАРАКУМСКИЙ ПРОБЕГ Не прошло полугода, как попрощался он с Северной Землей, и опять начались сбо- ры в дорогу. В 1933 году Первая ленская экспедиция должна была высадить геолого- разведочную партию Урванцева на восточ ное побережье Таймыра. Уже не уголь, не никель, не платина примагничивают его. Он отправился на розыски нефти. В Хатангском заливе, в малоизученной бухте Нордвик, пароход «Правда», шедший с геологами в составе Ленского каравана, дважды садился на мель. Чтобы сняться с мели, часть тяжелых геологических грузов пришлось выбросить за борт. Разведку неф- ти решено было отложить и присоединить- ся к возвращавшемуся с Лены каравану. Однако дальше мыса Челюскин суда пройти не смогли, хоть их и встречали там ледо- колы. Был сентябрь, но морозный. Моло- дым, толщиной в четверть метра льдом скрепило старые плавучие льдины в одно целое непроходимое поле... Зимовать пришлось у островов Комсо- мольской правды. К долгому списку поляр- ников, зимовавших во льдах близ проли- ва Вилькицкого, пришлось добавить себя и Урванцеву. В последних числах сентября, сгрузив на лед грузовики-вездеходы, зимовщики при- ступили к строительству островной базы. Унынию они не предавались, о чем свиде- тельствуют, к примеру, частушки на злобу Дня: Ох вы7 бравые ребята, Удалые вы дельцы, Из фанеры дома строят, Из опилочек дворцы. Вездеходы со стройматериалами бойко сновали по восьмикилометровому ледовому тракту меж кораблями и базой. Ни темная пора, ни пурга не останавливали машин. Они высвечивали себе дорогу от вехи к вехе. Эти машины были сделаны специально для геологов по заказу Урванцева в Научно-ис- следовательском автотракторном институ- те (НАТИ) по типу испытанных годом раньше в Каракумах. Машины были необходимы для перевоз- ки разведочных партий с их тяжелым обо- рудованием с места на место. Бурить иа нефть скважины думали на разных участ- ках побережья... Когда прикинули возмож- ности обычного в тундре транспорта, ока- залось, что оленей потребуется не менее тысячи!.. Не было у Урванцева экспедиции, когда бы он мог забыть о транспортной проблеме. Каких только средств передвижения не ис- пробовал!.. Во второй свой приезд в Норильск в 1920 году произвел немалый фурор среди дудин- ских жителей, выгрузив с баржп семь лоша- дей. В 1925 году на той же излюбленной сво- ей «трассе» Урванцев испытал гусеничные трактора с прицепными санями. Тут счет груза шел уже не на пуды — на тонны. Од- нако обычные, не приспособленные для Се- вера машины то и дело ломались, стокило- метровый путь обернулся месяцем мучи- тельной работы. Следовало отсюда одно: нужны специаль- ные арктические машины. Полярные иссле- дователи пытались передвигаться иа мото- санях, вездеходах, аэросанях. Однако все это без особого успеха, много было поло- мок и неудач. Для североземельской экспе- диции вновь предпочли проверенный тран- спорт— ездовых собак. Но мысль о маши- нах не оставляла Урванцева. Узнав о кара- кумском автопробеге, он подумал, что меж- ду пустыней и тундрой не только различия, есть и нечто общее, и связался с конструк- торами вездеходов НАТИ... И вот — неудача, непредвиденная зимов- ка. Урванцев не первый очутился в таком положении. И не он первый принял реше- ние: не сидеть сложа руки. Район, где они застревали вопреки своим планам, поляр- ные исследователи, как правило, изуча- ли,— и вынужденные эти работы, случа- лось, приносили немалые результаты. Еще не кончили строить островную базу, когда Урванцев предложил подготовить ма- 51
Золотые медали Географического общест- ва — награды Николая Николаевича Урван- цева. Медаль Пржевальского (справа) — за поход по реке Пясине в 1922 году. Большая Золотая медаль за 1955 год — за географи- ческие открытия в Арктике. шины и совершить пробег наподобие кара- кумского — только не по пустыне, по тунд- ре. Гараж — «дворец из опилочек» — к то- му времени уже соорудили, и шоферы за- снеженного островка в море Лаптевых за- нялись тем, чем занимаются шоферы на всех широтах,— стали возиться со своими ма- шинами. В кают-компании несколько чело- век во главе с главным закройщиком Ур- ванцевым шили меховые рукавицы и обувь, а на радиостанции собирали походный пе- редатчик. Предстоящий пробег сделайся из- любленной темой разговоров. При построй- ке базы вездеходы уже заработали при- знание, хоть стало ясно, что кое-что в них необходимо переделать. Во второй половине марта, когда дни ста- ли достаточно длинными, четыре человека на двух машинах (начальник маршрута — геолог и астроном Урванцев) отправились в путь. И буквально в день старта на карте Таймыра, на восточном его побережье, по- явилось новое географическое название — мыс Вездеходов а еще через несколько дней — мыс ИДТИ. Пожалуй, лучшей сценки машины получить не могли. А ведь маршрут этих необычных с виду полуто- рок (задние колеса были заменены резино- выми гусеницами, а передние поставлены на лыжи) проходил по морскому льду и по снегу, по каменистым осыпям и по тундре. Пересекши полуостров Таймыр с востока на запад, машины должны были вдоль бе- рега через мыс Челюскин возвратиться па базу. То и дело принималась за свое пурга. Пе- режидать ее приходилось не потому, что машины отказывались идти, а потому, что невозможно было заниматься наукой. В до- роге геолог Урванцев и геодезист Теологов вели топографическую съемку, геологиче- ские исследования, метеонаблюдения — сло- вом, все происходило, как в обычном ис- следовательском маршруте. «Новым элемен- том в нашей работе,— писал Урванцев,— были, по существу, только машины». Пере- сидев пургу, вылезали из палатки, принима- лись откапывать машины из-под снега. И снова в путь. Морозы доходили до сорока градусов. Все утро гудели паяльные лампы, прежде чем шоферы Бизикин и Грачев мог- ли просигналить отправление. Зато в дороге люди не чувствовали ни мо- роза, ни ветра, да и «отдых в палатке был обставлен с комфортом,— писал Урванцев, сравнивая этот свой маршрут с прежни- ми.— Имелось достаточно топлива для обо- гревания палатки и сушки одежды, электри- ческое освешение... имелась радиостанция, что позволяло держать связь с базой... В случае необходимости можно было стоять на месте, сколько требовалось, не заботясь о корме для транспорта...» На двенадцатый день пробега вышли к Карскому морю и здесь получили неожи- данный приз: обнаружили продовольствен- ный склад экспедиции Вилькицкого — вре- мен зимовки «Таймыра» и «Вайгача». • «Консервы еще совершенно свежи и пре- восходны на вкус,— отведав мясного бор- ща приготовления 1911 года, записал Урван- цев.— На дорогу взяли несколько банок». Еще через четыре дня вездеходы были на метеостанции мыса Челюскин и на двадцать первый день пути замкнули шестисотпяти- десятикилсметровое таймырское кольцо. Произошло это 9 апреля 1934 года. В ту весну внимание всей страны и — почти без преувеличения — внимание всего мира было приковано к Арктике, к восточ- ному ее краю. Здесь, в тысячах километров от Таймыра, завершалась челюскинская эпопея, высокая драма с победным фина- лом (спасательными операциями, кстати, ру- ководил Ушаков, товарищ Урванцева по се- вероземельской зимовке). 13 апреля послед- ние зимовщики улетели со льдины, а через три дня полярные летчики, участвовавшие в спасении челюскинцев, стали первыми Героями Советского Союза. Таймырский автопробег остался на ’ этом фоне почти незамеченным. Между тем в сущности обоих этих событий было немало общего. Та эпоха полярных исследований, когда человек противостоял стихии, по сути дела, один на один, кончилась. И на Севере начался век техники. Таймырский автомо- бильный маршрут Урванцева, так же как воздушный мост в лагерь Шмидта, принад- лежал этому новому веку. • А нефть на Таймыре нашли. В том самом районе Нордвика, где в 1933 году хотел вы- грузиться со своей разведочной партией ге- олог Урванцев, но потерпел неудачу,— пятнадцать лет спустя был получен про- мышленный приток нефти, первый в Сибири. 52
НАУКА ИЖИЗН1. [РЕФЕРАТЫ С КОЛ Ь К О САНТИМЕТРОВ ОТ ЗЕМЛИ ДО ЛУНЫ? Ill век до н. э. Александ- рия. Известный астроном древности, основополож- ник гелиоцентрической си- стемы мира Аристарх Са- мосский делает первую попытку определить рас- стояния от Земли до Луны и от Земли до Солнца. Аристарх воспользовался простым и наглядным гео- метрическим методом. Ко- гда с Земли видна как раз половина лунного диска (полумесяц), Земля, Луна и Солнце находятся в верши- нах прямоугольного треу- гольника (рис. 1). Рассто- Р и с. 1. Тан называемый «треугольник Аристарха» поясняет метод сравнения расстояний от Земли до Солнца и Луны Синус ZS равен отношению расстоя- ний Земля — Луна и Земля — Солнце. яния Солнце — Земля и Луна — Земля можно со- размерить, если знать один из острых углов треуголь- ника, например, тот, что со- ставлен лучами, идущими от точки наблюдения к центрам Луны и Солнца. Аристарх измеряет этот угол и вычисляет величину угла при центре Солнца. По его подсчетам, эта величина должна составлять пример- но три градуса. Измери- тельные приборы того вре- мени были очень неточны; к тому же четкую границу между темной и освещен- ной частями лунного диска указать невозможно. Арис- тарх нашел, что Луна рас- положена от Земли при- мерно в 19 раз ближе, чем Солнце, завысиЕ истинное отношение более чем в двадцать раз: по данным современной астрономии, среднее расстояние до Лу- ны оценивается в 384 тыся- чи километров, до Солн- ца—в 150 миллионов кило- метров. Аристарх предложил так- же идею метода, позволяв- шего выразить расстояние до Луны через радиус Зем- ли. Метод заключался в сравнении угловых диамет- ров Луны и той тени, кото- рую бросает на нее Земля во время лунного затмения, 100 лет спустя. Вопросом о расстояниях между небес- ными телами заинтересовал- ся один из основоположни- ков современной астроно- мии, крупный древнегрече- ский ученый Гиппарх. Оп- ределяя расстояние Зем- ля — Луна, он развивал идеи Аристарха — метод основы- вался на наблюдениях лун- ных затмений (рис. 2) Рис. 2. Схема лунного за- тмения Из простейшей схемы за- тмения следует, что угло- вые радиусы Солнца (а) и земной тени (Р), взятые вместе, равны сумме углов (v и 6), под которыми с обо- их светил виден радиус Земли (определенный та- ким образом угол называют параллаксом светила). Пре- небрегая за малостью па- раллаксом Солнца, легко соразмерить расстояние до Луны с радиусом Земли. Гиппарх располагал более совершенными приборами, нежели Аристарх, — ему удалось провести угловые измерения с точностью в несколько минут дуги. Расстояние до Луны со- ставляет 59 земных радиу- сов — таков был результат Гиппарха (точность замеча- тельная: сейчас считается, что среднее расстояние Земля — Луна составляет 60,3 земного радиуса). Середина XVIII века. Французские астрономы Жозеф Лаланд и Никола Ла- кайль, определяя расстоя- ние до Луны, применяют своеобразный вариант три- ангуляционного метода, ко- торым пользуются геодези- сты (рис. 3). Для проведения астроно- мических измерений Ла- кайль выезжает на южную оконечность Африки, мыс Доброй Надежды. Лаланд должен одновременно на- блюдать за небом, нахо- дясь за тысячу километров, в Берлине. Лунный параллакс, опре- деленный Леландом и Ла- кайлем, лишь на восемь се- кунд дуги превосходил при- нятое ныне среднее значе- ние (57'03"). Дальнейшие усовершенствования мето- да позволили измерять рас- стояние до Луны с погреш- ностью 3,5 километра. 54
Р и с. 3 Из двух различных точек на земной поверхно- сти, расстояние между ко- торыми определить нетруд но, одновременно измеряют- ся углы направлений на Луну. Таким образом, полу- чается треугольник, в кото- ром известны величины двух углов и одна сторона. Решением несложной три- гонометрической задачи оп- ределяется лунный парал- лакс, а затем и расстояние до Луны. Начало XX века. Извест- ный норвежский исследова- тель полярных сияний Карл Штёрмер и голландский ра- диофизик Ван дер Поль, на- блюдая отражение электро- магнитных волн от верхних слоев атмосферы, время от времени отмечают аномаль- но большое запаздывание возвращающегося сигнала. Многие радиоспециалисты предполагают, что эти не меру запаздывающие им- пульсы отражаются не верх- ними слоями земной атмос- феры, а поверхностью Лу- ны. Так рождается идея лун- ной радиолокации. 1944—1946 годы. Совет- ские ученые Л. И. Ман- дельштам и Н. Д. Папалек- си берут на вооружение идею радиолокации и тео- ретически доказывают ее осуществимость. Им же принадлежат расчеты соот- ветствующей установки, ко- торая позволяет непрерыв- но измерять расстояние до Луны. Два года спустя в США проводятся успешные опыты по лунной радиоло- кации. Кроме данных о рас- стоянии до Луны (точ- ность—порядка километра), радиолокационные измере- ния дали сведения о мелких неровностях лунной поверх- ности, об электрических свойствах материала, обра- зующего поверхность Луны. 1962—1964 годы. На Луну направляется свет рубино- вого лазера. Советским и американским ученым уда- ется зарегистрировать сла- бый сигнал, отразившийся от Луны. Метод, позволяю- щий измерить расстояние Земля — Луна с помощью лазера, довольно несложен по своему принципу. Сложности технического характера заключаются главным образом в том, что расстояние от наблюдатель- ной станции до оси враще- ния Земли не поддается не- посредственному измере- нию — его приходится оп- ределять косвенно, путем многократных наблюдений Луны (рис. 4). Эксперимент, в котором лазерный метод показал на- ибольшую точность, дости- жимую без применения спе- циальных отражателей, был осуществлен группой совет- ских ученых осенью 1965 го- да в Крымской обсервато- рии. Расстояние до Луны было определено с погреш- ностью 180 м. Какими же причинами обусловлена зта ошибка? Во-первых, возвращающий- ся сигнал ослабевает по сравнению с посланным в 1020 раз — его нелегко за- метить на фоне различных помех. Другая причина име- ет более принципиальный характер: лучи лазерного пучка, направленного с Земли, не строго парал- лельны; расхождение обычно составляет несколь- ко секунд дуги. Поэтому на лунной поверхности луч ла- зера освещает участок не- сколько квадратных кило- метров. На столь обширной площади всегда есть неров- ности рельефа, сама по- верхность наклонена по от- ношению к пучку лучей, — отсюда проистекают допол- нительные ошибки в изме- рении. 1969—1970 годы. Во вре- мя своего пребывания на Луне 21 июля 1969 года американские астронавты Эдвин Олдрин и Нейл Арм- стронг установили на лун- ной поверхности в Море Спокойствия систему ла- зерных отражателей. Отражательное устройст- во, изготовленное фран- цузскими специалистами, 10 ноября 1970 года доставила в Море Дождей советская автоматическая станция «Луна-17»; отражатели смонтированы на откидной крышке «Лунохода-1». • Импульсы лазера, отра- женные специально при- способленным для этого устройством, возвращаются на Землю с интенсивностью почти в сто раз большей, чем при отражении от ес- тественной поверхности Лу- ны. Регистрация таких им- пульсов уже не составляет проблемы. Этот метод — самый со- вершенный из всех извест- ных ныне — позволяет оп- ределять расстояние от ис- точника импульсов до лун- ного отражателя с точ- ностью в 15 см! Как устроен лазерный от- ражатель! В сущности, он представляет собой набор обычных катафотоз — отра- жателей света, устанавли- ваемых на дорожных зна- ках, на задних бортах авто- мобилей, задних крыльях мотоциклов и велосипедов. Со светом, падающим на катафот, происходит то же самое, что с бильярдным шаром, направленным в лу- Р и с. 4. Расстояние до Лу- ны измеряется в два момен- та времени с промежутком в 6 часов. Одно измерение проводится, когда наблю- дательная станция пересе- кает воображаемую прямую, соединяющую центр Земли и отражатель на Луне (в первых экспериментах по лазерной локации Луны свет отражался, разумеется, от естественной лунной по- верхности). Другое измере- ние выполняется четверть суток спустя, когда Земля повернется ровно на 90°. Необходимо принять во вни- мание движение Луны: за 6 часов она изменит свое положение на 3°. Когда эти поправки будут учтены, различие между двумя изме- нениями даст расстояние наблюдательной станции от оси вращения Земли. 54
Рис. 5. Так шар отражает- ся от угла бильярдного стола. зу сильным, но неточным ударом: после двух после- довательных отражений от бортов шар катится обратно в направлении, строго па- раллельном первоначально- му (рис. 5). В катафоте воз- Р и с. 6. Ячейка лазерного отражателя представляет собой уголок куба. врат светового луча выпол- няют трехгранные углубле- ния — пирамиды, у которых все углы при вершине пря- мые. Подобная пирамида получается, если отрезать угол у куба так, чтобы пло- скость разреза проходила Рис. 7. Так луч света от- ражается от уголка отража- теля. через диагональ верхнего и вершину нижнего основанчй (рис. 6) Каждая пара взаим- но перпендикулярных гра- ней действует на свет так же, как угол бильярдного стола на шар, а весь пира- мидальный «уголок» отра- жает свет, падающий на не- го под любым углом, точно в обратном направлении (рис. 7). Множество подоб- ных пирамид, соединенных между собой так, что их ос- нования находятся в одной плоскости, и образуют ла- зерный отражатель. Чтобы тепловые дефор- мации не искажали форму отражателей, их делают небольшими (каждый при- мерно 4 см в диаметре), а чтобы мощность отражен- ного сигнала не уменьши- лась, число их увеличивают. Дл“ чего же нужны точ- ные измерения расстояния от Земли до Луны! Во-первых, это позволит точнее определить лунную орбиту, а также малые не- регулярные колебания Лу- ны вокруг своего центра тяжести. Заметим, что имен- но эти непериодические по- качивания, называемые либ- рациями, позволяют нам на- блюдать больше половины лунной поверхности (при- мерно 59%). Предполагают, что либрации обусловлены не только эллиптичностью лунной орбиты, но и нерав- номерным распределением масс в недрах Луны. Уточ- нив прежние данные о ли- брациях и получив более надежную основу для точ- ных расчетов внутренней структуры Луны, мы смо- жем заглянуть в прошлое нашего естественного спутника. Не менее важная зада- ча — пополнить наши зна- ния о Земле. Сейчас суще- ствует много различных теорий, пытающихся объяс- нить дрейф континентов. Согласно им, поверхность Земли разделена на ряд блоков, которые движутся друг относительно друга. Например, предполагается, что тихоокеанский блок пе- ремещается со скоростью 10 см в год по направлению к Японии. Насколько верны эти гипотезы, можно прове- рить путем многократных измерений расстояния до Луны с нескольких наблю- дательных станций, располо- женных в разных местах, например, на Гавайских ос- тровах и в Японии. Хорошо известно, что Се- верный полюс нашей плане- ты не покоится на одном месте. За год он может пройти путь до 100 м. Не- спокойный полюс переме- щается по поверхности Земли сложными круговы- ми движениями. Причины, вызывающие их, до сих пор дискуссионны. Одни ученые связывают движение полю- са с перемещениями .ат- мосферных масс, другие выставляют в качестве при- чины взаимодействие меж- ду ядром Земли и ее ман- тией, третьи ищут объясне- ние в перемещениях зем- ной коры. Последняя гипо- теза предполагает наличие определенной связи между смещениями полюса и крупными землетрясения- ми. А если это так, то из- мерения расстояния до Лу- ны позволят лучше понять природу землетрясений; быть может, появится и воз- можность предсказывать землетрясения. Для этого, разумеется, нужны весьма точные и длительные изме- рения расстояния от Зем- ли до Луны. Лазерный ме- тод позволит определять положение Северного по- люса в 10 раз точнее преж- них. Наконец, высокая точ- ность измерений даст воз- можность снова использо- вать Луну, как это делал Ньютон, в качестве своеоб- разного «прибора» для про- верки теорий гравитации. Наука получит ответ на во- прос: остается ли гравита- ционная постоянная неиз- менной или медленно убы- вает со временем? По мне- нию многих физиков, это может происходить в связи с расширением Вселенной. Итак, вот уже две с лиш- ним тысячи лет Луна слу- жит неплохим «пробным камнем» для проверки на- ших представлений о Все- ленной. ДЖ. ФОЛЛЕР, Э. УАМ- ПЛЕР. «Лунный лазерный отражатель». «Scientific American», v. 2М(3], 1970; перевод: «Успехи физи- ческих наук», т. 103, вып. 1, январь 1971. 55
ШЕСТЬ ОПЫТОВ ФАРАДЕЯ Профессор И. КОПЫЛОВ и кандидат технических наук Я. ШНЕЙБЕРГ. «Я все время стремился открыть новые явления и связи между ними» — так начал свой доклад об электромагнитной индукции Майкл Фарадей, автор замечательного открытия, представляя его членам лондонского Королевского общества. Неустанный, огромный труд естествоиспыта- теля стоит за этими словами; тысячи параграфов с описанием опытов содержит лабораторный журнал Фарадея. «Никогда со времен Галилея свет не видел столь поразительных и разнообразных открытий, вышед- ших из одной головы, и едва ли скоро увидит другого Фарадея» — так охарактеризовал заслуги ученого великий русский физик А. Г. Сто- летов. Лишь некоторые из многих тысяч опытов Фарадея описаны в этой статье,— те, от которых ведет свою историю электромеханика. В своих воспоминаниях о Карле Марксе его друг и соратник Вильгельм Либкнехт рассказывает о том огромном впечатлении, которое произвела на Маркса действующая модель локомотива, приводимая в движе- ние электрическим двигателем, выставлен- ная в Лондоне на Риджен-стрит в 1850 году. «Маркс иронически говорил о победо- носно царящей в Европе реакции, которая воображает, что раздавила революцию, не подозревая, что успехи естествознания подготовляют новую революцию... Я поспе- шил на Риджен-стрит, чтобы посмотреть модель этого современного троянского коня, которого буржуазное общество в самоубийственном ослеплении, как неког- да троянцы и троянки, вводило в свой Или- он и который нес ему с собой верную гибель». Прообраз электрического двигателя, о котором с таким воодушевлением говорил Маркс, впервые был создан выдающимся английским физиком Майклом Фарадеем (1791—1867 гг.). ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ВРАЩЕНИЕ с Что заставляет проводник вращаться вокруг магнита! От чего зависит направление вращения! Будет ли магнит вращаться вокруг проводника, как проводник вокруг маг- нита! Можно ли привести их одновременно во взаимное вращение! Сто пятьдесят лет назад, в сентябре 1821 годе, Фарадей отправил в английский журнал «The Quarterly Journal of Science» статью «О некоторых новых электромаг- нитных движениях и о теории магнетизма». Статья была опубликована в двенадцатом номере журнала за 1822 год. «Когда... я производил опыты по опре- делению положения магнитной стрелки относительно провода вольтаическо! о уст- ройства,— писал Фарадей,— я был приве- ден к ряду опытов, которые, как мне кажется, открывают некоторые новые ви- ды на электромагнитное действие и на магнетизм вообще, а также вносят боль- шую определенность и ясность в уже име- ющиеся представления... Из этих фактов можно сделать несколько чрезвычайно важных выводов; как-то: ...что проводник имеет стремление вращаться вокруг маг- нитного полюса». (Подчеркнуто нами.— А в т.) Явление, описанное Фарадеем и вызвав- шее огромный интерес в научном мире, 56
получило название электромагнитного вращения. Объясняя замечательный факт, Фарадей писал (см. рис. 1): «Как только пластин- ки элемента (аккумуляторной батареи.— Авт.) подключались соответственно к верх- ней чашечке и к нижнему сосуду, провод- ник тотчас же начинал вращаться вокруг полюса и вращался все время, а течение которого прибор находился в соединении с элементом». От внимания молодого физика не могла ускользнуть и такая зажная деталь экспе- римента: от чего зависит направление вращения? Ответ мы находим здесь же: «...Направление вращения проводника соот- ветствовало способу соединения прибора с пластинками элемента и полярности дан- ного конца магнита... при перемене сое- динений на обратное направление враще- ния менялось». Но если одновременно переменить контакты и изменить поляр- ность магнита, то направление вращения не изменится. И это заметил Фарадей! Сегодня каждый школьник, призвав на помощь правило левой руки, без труда определит направление некогда загадоч- ного вращения и объяснит его причину. Но в те годы, на заре электродинамики, когда еще не были сформулированы ее основ- ные законы, требовались незаурядные спо- собности ученого, вдумчивость и изобре- тательность экспериментатора, чтобы не только поставить такой необычный опыт, но и всесторонне исследовать его. Продемонстрировав вращение провод- ника с током в магнитном поле, Фарадей ставит перед собой новую цель. Из работ Ампера следовало, что про- водник с током ведет себя подобно маг- ниту (проводники взаимодействовали друг с другом!). Но если проводник может вра- щаться вокруг магнита, то и магнит дол- жен вращаться вокруг проводника! Такова логика явлений! Но, чтобы утверждать это, нужно было обладать умением мыслить логически и — что не менее важно — придумать простой и надежный прибор для демонстрации опыта (рис. 2). Заслуга Фарадея заключается в том, что он наглядно показал принципиальную воз- можность построения электродвигателя. Он сумел, выражаясь языком его совре- менников, превратить «электромагнитную силу в движение». Одним из первых дал высокую оценку открытию Фарадея основоположник элект- родинамики, выдающийся французский ученый Андре Ампер. В апреле 1822 года в докладе Парижской академии наук, названном «Краткое изложение новых опы- тов по электромагнетизму, выполненных различными физиками с марта 1821 года», Ампер подчеркнул, что до Фарадея никто другой не наблюдал взаимного вращения магнитов и проводников. Он предложил включить статью Фарадея » сборник наи- более интересных трудов по электромаг- нетизму, таких, «...которые продвигают вперед это новое направление науки». Рис. 1. Один из первых приборов Фарадея, демонстрировавших вращение проводника в магнитном поле. На дне глубокого сосуда с ртутью (1) находился кусок воска, в кото- рый «был вертикально вставлен маленький круглый магнит» (2), так чтобы один его по- люс на полдюйма выдавался над поверх- ностью ртути и находился под «серебряной чашечкой» (3), служившей «верхним цент- ром вращения». Прямой медный провод- ник (4) одним амальгамированным концом укреплялся в верхней чашечке, а другой его конец, тоже амальгамированный, был пропущен через пробку (5), плававшую на поверхности ртути. Пробка обеспечивала плавучесть и «большую подвижность при сохранении хороших контактов». (Уже в первых своих опытах Фарадей демонстри рует удивительную изобретательность и ма- стерство экспериментатора.) Р и с. 2. В правом сосуде со ртутью (1) уста- навливался неподвижный постоянный маг- нит (2), вокруг которого мог вращаться проводник с током (3); в левом (4) подвиж- ный магнит (5) вращался вокруг неподвиж- ного проводника с током (6). Гальваниче- ская батарея подключалась к проводникам (7), и цепь замыкалась через ртуть, провод- ники (3 и 6) и про юлоку, проходящую че- рез «латунное плечо» (8). Для эблегчения вращения подвижные проводник и магнит имели специально придуманное Фарадеем «сферическое соединение» с неподвижными частями аппарата. 57
ПЕРВЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ Как претворить «электромагнитное вращение» в конструкцию электрического двига- теля! Отчего первые модели электродвигателя не получили практического примене- ния! Какое принципиальное конструктивное отличие обеспечило будущее электромо- тору Якоби! Почему широкое внедрение электродвигателей началось не ранее семидесятых годов прошлого столетия! Начало XIX столетия ознаменовалось изобретением первого источника электри- ческого тока — вольтова столба. С его помощью были обнаружены и исследованы тепловые, световые, химические, а затем и магнитные действия тока. Статья об электричестве в «Британской энциклопедии» потрясла четырнадцатилет- него ученика переплетной мастерской Майкла Фарадея. (Сын бедного лондон- ского кузнеца, он, даже не закончив на- чального образования, был вынужден сам зарабатывать на жизнь.) Рассказ о чудес- ной силе природы Майкл изучил доско- нально, по рисункам к статье соорудил электростатическую машину и стал воспро- изводить простейшие опыты. Так начались его первые шаги экспериментатора. Фарадей много читает, посещает лекции по естествознанию (шиллинг за вход на лекцию дает ему старший брат, работав- ший, как и отец, кузнецом). Он мечтает о научной деятельности. В письме прези- денту Королевского научного общества он просит помочь ему устроиться в лабо- раторию, но просьба простого переплет- чика остается без ответа. Только с помощью друзей и при под- держке известного английского ученого Гэмфри Дэви в 1813 году Фарадей стано- вится лаборантом Королевского института, где ему суждено было пройти весь жиз- ненный путь. В 1816 году в научном журнале Королев- ского общества публикуется первая статья Фарадея. Открытие электромагнитного вращения и оригинальные опыты по сжи- жению газов заметно повысили научный авторитет молодого ученого. В 1824 году он избирается в члены Королевского обще- ства, а в 1827 году получает профессорскую кафедру в Королевском институте. После- дующие открытия и исследования принес- ли Фарадею всемирную славу. После опытов Фарадея по электромаг- нитному вращению появилось немало разнообразных физических приборов, демонстрирующих непрерывное преобра- зование электрической энергии в механи- ческую: «колесо Барлоу» (1824 г.), электро- двигатели Риччи (1833 г.) и Генри (1831 г.) и др. Однако все эти весьма интересные физические приборы не получили какого- либо практического применения. Небезын- тересно отметить, что многие из тех, кто пытался создать первый электродвигатель, настолько преклонялись перед конструк- тивным совершенством паровой машины, что упорно предписывали подвижной части двигателя (якорю) качательное или воз- вратно-поступательное движение, предавая забвению саму идею «электромагнитного вращения». Рис. 3. Модель одного элемента электро- двигателя Якоби. 1—2 — зажимы неподвиж- ной обмотки; 3 — зажим коммутирующего устройства. Сорок таких неподвижных об- моток устанавливались на деревянной раме, и столько же крестообразных подвижных роторов укреплялись на двух вертикальных валах, соединенных посредством зубчатой передачи с «лом гребных колес «электри- ческого бота». Первый электродвигатель постоянного тока с вращательным движением якоря, получивший практическое применение, разработал русский академик Б. С. Якоби в 1834—1838 годах. Двигатель был установ- лен на лодке, названной «электрическим ботом Якоби». Как сообщала петербург- ская газета «Северная пчела» (№ 216 за 1839 г.), «...катер с двенадцатью челове- ками, движимый электромеханической силой (в 3Д лошади), ходил несколько часов противу течения, при сильном про- тивном ветре... Что бы ни было впослед- ствии, важный шаг уже сделан, и России принадлежит слава первого применения теории к практике». Правда, испытания «электрического бота» показали крайнюю неэкономичность электродвигателей, которые питались то- ком от гальванических батарей. Новый этап в развитии электродвигателя начался лишь в семидесятые годы прошлого века, после изобретения электромашинного гене- ратора. И в решении этой важнейшей научно- технической проблемы основополагающую роль сыграло открытие .Мг“кла Фара- дея — ГЕгекиэ электр; легки’: индукции. rs
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ИЗ МАГНЕТИЗМА Могут ли магнитные действия вызвать электрический ток! Почему стрелка гальвано- метра отклоняется только при замыкании или размыкании цепи! Что происходит в среде, окружающей проводник с током! Случайно ли был открыт закон электро- магнитной индукции! Знал ли Фарадей закон Ома! Исследования Фарадея неразрывно свя- заны с его представлениями о закономер- ностях и взаимосвязях явлений природы. Он внимательно анализирует результаты многочисленных наблюдений и опытов, производившихся физиками разных стран: уже известны взаимные превращения теп- ловой и механической, электрической и химической, электрической и тепловой форм энергии... В 1822 году в записной книжке Фарадея появилась знаменательная запись: «Пре- вратить магнетизм в электричество!» Ес- ли, рассуждал Фарадей, существуют взаимосвязь и взаимопревращения «физи- ческих сил», то, поскольку электрический ток вызывает магнитные действия, постольку и магнитные действия должны вызывать электрический ток. Вот один из тех опытов Фарадея, с которых началась предыстория знаменито- го закона (рис. 4). Отклонение стрелки гальванометра, несомненно, вызвано током в цепи с ба- тареей. Но почему стрелка отклоняется только при замыкании или размыкании цепи? Покуда замкнутый ключ оставался в покое, «не удавалось отметить ни дейст- вия на гальванометр, ни вообще какого- либо индукционного действия на другую спираль», хотя ток в цепи был настолько силен, что проволока нагревалась. Быть может, все дело и не в токе, а в искре, которая озникает при замыкании или размыкании ключа? Искрящий проводник заменен постоян- ными магнитами (замену оправдывает сходство их магнитных свойств). Опыты продолжаются. Наконец Фарадей прихо- дит к замечательным выводам: в среде, окружающей проводник с током или маг- ниты, существуют «линии магнитных сил»; при изменении магнитного поля, окружа- ющего замкнутый проводник, в нем воз- никают индукционные токи. Наиболее наглядно возможность превращения «маг- нетизма в электричество» была продемон- стрирована в одном из заключительных экспериментов (рис. 5). Итак, в замкнутом проводнике при его перемещении в магнитном поле возникает ток. В этом и заключалась принципиальная возможность генерации электротока, пре- вращения механической энергии в элект- рическую. В схеме последнего из описанных опы- тов, в катушке с двумя обмотками можно усмотреть смутную идею еще одного изоб- ретения— трансформатора. Он был создан значительно позже. В 1876 году трансфор- мация переменных токов была предложена П. Н. Яблочковым, а шесть лет спустя ее практически осуществил И. Ф. Усагин. Но вернемся к работам Фарадея, к на- глядным схемам его опытов, лаконичным формулировкам выводов. Эта поистине ге- ниальная простота весьма характерна для научного стиля Фарадея. Однако такая простота часто становится обманчивой, давая пищу легендам о «простоте» науч- ной работы, о «случайном» рождении великих открытий. Насколько случайно было открыто «возбуждение электриче- ства посредством магнетизма», помогут судить два описанных опыта — первое наблюдение загадочного эффекта и окон- чательное решение загадки. Их разде- ляют годы напряженного труда и размы- шлений. Сколько трудностей пришлось преодо- леть Фарадею! Электроизмерительных Рис. 4. На деревянную катушну были на- мотаны две изолированные друг от друга медные проволочки («спирали»); одна из них присоединялась к зажимам иатареи, другая — к гальванометру. При замыкании или размыкании ключа стрелка гальвано- метра отклонялась. Рис. 5. На полую Деревянную катушку была намотана проволока, концы которой подсоединены н гальванометру. В натушну можно было вставлять стержневой магнит. При движении магнита внутри катушни стрелка гальванометра неизменно отклоня- лась. 59
приборов нет (он сам изготовляет галь- ванометры), нет общепризнанных единиц напряжения, тока, сопротивления (только спустя более четзерти века после смерти Фарадея их утвердит Чикагский электро- технический конгресс), да и сами эти по- нятия еще не сформулированы, не ясна их взаимосвязь (закон Ома, открытый в 1827 году, долго не получает признания); математикой Фарадей не владеет (на тыся- чах страниц его лабораторных журналов не встретишь ни одной формулы). Но, может быть, именно поэтому Фара- дей сумел выработать у себя научное воображение необычайной силы, найти удивительно простые и наглядные иллюст- рации сложных физических процессов. Он первым представил вихреобразную карти- ну сил вокруг магнита, «увидел» и обрисо- вал невидимые силовые линии магнитного поля и заложил основы учения об электро- магнитном поле. Позже его выдающийся соотечествен- ник Д. К. Максвелл придал выводам Фара- дея строгую математическую форму. Сравнивая методы исследований Фарадея и Ампера, двух основоположников теории электромагнетизма, Максвелл отдавал предпочтение первому. Он писал, что Ампер, построив очередное совершенное доказательство, снимал затем «все следы лесов, посредством которых он его соору- дил», тогда как «Фарадей, напротив, пока- зывает нам все свои эксперименты — и удачные и неудачные, все свои идеи как в стадии наброска, так и в стадии полного развития», он как бы приглашает читателя в свою творческую лабораторию, делает его соучастником своих логических пост- роении и рассуждений. ДИСК ФАРАДЕЯ Как объяснить взаимодействие магнитной стрелки с медным диском! Способен ли магнит обнаруживать примеси лучше, чем химический анализ! Почему опыт Араго не смог объяснить до 1831 года ни один физик мира! Как превратить генератор по- стоянного тока в электродвигатель! Биографы известного французского физика Франсуа Араго рассказывают, что, продолжая свои опыты по электромагне- тизму, он в 1822 году заказал лучшему парижскому мастеру точных инструментов компас высокой чувствительности. Для большей устойчивости прибора ось маг- нитной стрелки была вставлена в массив- ную оправу из красной меди. Араго хорошо знал, что в отличие от железа медь не притягивается и не оттал- кивается магнитом, но, чтобы исключить случайности, поручил мастеру предвари- тельно сделать тщательный химический анализ меди: в ней не должно быть при- месей железа, способных повлиять на магнитную стрелку. Однако, испробовав новый компас, Ара- го, как ему показалось, установил присут- ствие железа в материале оправы. И хотя повторный химический анализ показал, что медная оправа железа не содержит, Араго не без гордости заявил коллеге химику, что магнит обнаруживает примеси лучше химиков. Стрелка компаса «доказывала» это своим крайне необычным поведением: выведенная из состояния покоя, она вне- запно останавливалась после нескольких кратковременных колебаний. Удивлению Араго не было предела, когда он заметил, что при поворотах мед- ной оправы магнитная стрелка увлекается вслед за ней, но стоило прекратить движе- ние— оправа и стрелка вновь становились безразличными друг к другу. Араго был слишком опытным экспери- ментатором, чтобы оставить это необыч- ное явление без внимания. Для более тщательного исследования примечатель- ного взаимодействия Араго придумал новый прибор (рис. 6). Рис. 6. Магнитная стрелка располагалась над медным диском, который с помощью рукоятки приводился во вращение; при этом стрелка начинала вращаться в том же направлении, но с меньшей скоростью. С более легким медным диском опыт мож- но было провести в обратном порядке: вра- щающаяся стрелка увлекала за собой диск. Рис. 7. Механизм, воспроизводящий опыт Араго и демонстрирующий принцип дейст- вия асинхронного двигателя. Вращающееся магнитное поле, созданное вращением под- ковообразного постоянного магнита, вызы- вает в медчом диске электрические токи. В результате взаимодействия магнитного поля и токов медный диск начинает вра- щаться вслед за магнитом с несколько меньшей скоростью. 60
Теперь уже было очевидно, что примеси железа здесь ни при чем. Араго пришел к выводу, что при вращении магнитной стрелки в медном диске возникают какие- то магнитные силы неясной природы. А так как эти силы проявляются только при вращении стрелки или диска, он назвал это явление «магнетизмом вращения». Шел 1824 год. Об опыте Араго стало известно крупнейшим ученым Европы, но объяснить его они не смогли. Даже Ам- пер, которого позднее Максвелл назовет «Ньютоном электричества», после несколь- ких попыток отказался дать объяснение открытию, определив его как «столь же важное, сколь и неожиданное». Минуло еще несколько лет... «Я теперь опять занимаюсь электромаг- нетизмом и полагаю, что напал на хоро- шую мысль... Мне кажется, что я знаю, почему металлы становятся магнитными, когда они находятся в движении, и почему они не магниты (в общем), когда находят- ся в покое». Эта фраза взята из письма Фарадея, датированного 1831 годом — временем, когда был открыт закон электромагнитной индукции. На основе этого закона Фара- дей просто и убедительно объяснил зага- дочное вращение. Медный диск увлека- ется магнитной стрелкой потому, что вра- щающееся магнитное поле вызывает в толще диска индуцированные токи, взаи- модействующие с магнитом. От этих открытий Араго и Фарадея ве- дут свою родословную индукционные электродвигатели. Наиболее совершенным электродвигателем переменного тока получившим широчайшее применение, ока- зался трехфазный асинхронный двигатель, разработанный в 1889—1891 годах выдаю- щимся русским электротехником М. О. Долизо-Добровольским, создателем систе- мы трехфазного тока. Блестящие знания и чутье эксперимен- татора подсказали Фарадею еще одно — не менее важное — практическое прило- жение открытого им явления. В ноябре того же 1831 года в докладе лондонскому Королевскому обществу он указывает: «После получения электричества из маг- нитов уже описанными способами я наде- ялся сделать из опыта г Араго новый источник электричества; и... не терял надежды построить новую электрическую машину. С такими побуждениями мною было проделано много опытов с магнитом Королевского общества». В лабораторном журнале появился рису- нок «диска» Фарадея, который демонстри- ровал «получение постоянного электриче ского тока посредством обычных магнитов» (рис. 9). Изобретение Фарадея позволило создать четыре десятилетия спустя первую промышленную установку, преобразующую механическую энергию в электрическую,— электромашинный генератор с самовозбуж- дением (1870 г., 3. Грамм). Создание промышленного электриче- ского генератора, а зелед за ним — на основе использования принципа обратимо- сти — и электрического двигателя знаме- Р и с. 8. Большой подковообразный электро- магнит Королевского института (ныне хра- нится с музее Королевского института в Лондоне). К полюсам магнита Фарадей прикрепил два стальных бруска, между ними вращался медный диск, в котором наводились элект- рические токи Рис. 9. Схема, показывающая расположе- ние медного диска между полюсными нако- нечниками магнита. Между краями вра- щающегося диска и осью возникает раз- ность потенциалов, вызывающая электри- ческий ток; магнитная стрелка, помеченная на рисунке буквой S, регистрирует появле- ние тона и указывает его направление, от- клоняясь в оазные стороны в зависимости от направления вращения. Прибор Фарадея, изображенный здесь по рисунку из его лабораторнс го журнала, представляет собой простейший электрома- шинный генератор постоянного тока; в со ответствии с современной терминологией его можно назвать первой униполярной машиной. 61
нозало собой новую эру в развитии не только электротехники и энергетики, но и всей науки и техники. С именем Фарадея связаны истоки раз- вития важнейших направлений в электротех- нике — электрического генератора, элект- родвигателей постоянного и переменного тока, трансформатора. Разработка, создание и практическое при- менение электрических машин стало делом последующих десятилетий. Новые славные имена появились в летописи науки об элек- тричестве. Видное место среди создателей электротехники занимает блестящая плеяда русских ученых и изобретателей. Без электрических машин сегодня не- мыслим прогресс ни в одной области тех- ники. Это объясняется тем, что электри- ческая машина имеет самый высокий коэф- фициент полезного действия, самый малый вес на единицу мощности, позволяет ре- гулировать скорость вращения в широких пределах, не отравляет атмосферы. Электрические двигатели приводят в движение огромный прокатный стан и искусственное сердце, сложнейшую си- стему управления современным самоле- том и колеса лунохода... Человек уже не может жить без электрических помощ- ников. Прошло сто пятьдесят лет с тех пор, как М. Фарадей сделал выдающееся от- крытие — предвестие будущей электро- механики. За это время электрическая машина преобразила мир. Говоря словами Германа Гельмгольца, до тех пор, пока люди пользуются благами электричества, они всегда будут с благодарностью вспо- минать имя Фарадея. • IX ПЯТИЛЕТКА ИЗ СЕРИИ «И Л о в» Несколько месяцев назад впервые поднялся в воздух четырехмоторный реактив- ный ИЛ-76. В отличие от снискавших широкую попу- лярность ИЛ-14, ИЛ-18 и ИЛ-62 этот самолет предна- значен перевозить грузы на воздушных линиях средней и большой протяженности. У ИЛ-76 небольшой раз- бег при взлете и короткий пробег при посадке, его можно эксплуатировать как с бетонных аэродромов, так и с обычных грунтовых пло- щадок. Взлетный вес машины превышает 150 тонн, высо- та полета—13 тысяч мет- ров, скорость — U50—900 километров в час. Самолет может летать на самых раз- личных трассах в любое время и при любой погоде. Бортовая вычислительная машина помогает совершать автоматический полет по маршруту и автоматиче- ский заход на посадку. В кабине можно разме- щать грузы в контейнерах, можно перевозить ранние фрукты, свежие овощи, жи- вую рыбу. Высокая экономичность эксплуатации ИЛ-76 позво- лит существенно снизить та- рифы грузовых перевозок. 'й 62
9 НАРОДНОЕ ОПОЛЧЕНИЕ НАУКИ СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ И ПОЛОЖЕНИЯ ПЛАНЕТ В схемы для наглядности введены следующие услов- ности: показаны лишь гелио- центрические долготы пла- нет и уравнены их расстоя- ния до Солнца — планеты расположены на одном кру- ге и показаны кружками одного диаметра с астроно- мическим знаком внутри; в случае малого углового рас- стояния или совпадения долгот планеты сближены до касания, но положения край- них планет строго соблюде- ны. Предсказания минимумов и максимумов солнечной активности до сих пор сос- тавляют сложную пробле- му. Известен средний пери- од солнечной активности, однако, зарегистрировав очередной ее максимум, мы не можем безошибочно предсказать, когда насту- пит следующий. Не раз предпринимались попытки связать циклич- ность солнечной активности с периодами обращения планет. Причина неуспеха этих изысканий состоит, по-видимому, в том, что их авторы, как правило, опи- рались на период обраще- ния какой-то отдельной планеты. Более обещающие пер- спективы открываются, ес- ли пытаться проследить влияние на солнечную ак- тивность совокупного по- ведения планет Солнечной системы. Несколько лет на- зад я обратил внимание на тот факт, что ко гремени максимума солнечной ак- тивности и в период интен- сивного образования пятен планеты группируются в какой-то одной части эк- липтики. Такая «скучен- ность» при дальнейшем движении планет может повториться в несколько иной комбинации (скажем, Меркурий был «впереди», а стал «сзади» группы). Иногда одна из планет ока- зывается вне группы - это, как правило, приводит к снижению числа Вольфа по сравнению с другими максимумами. При миниму- 1 Число Вольфа — один из наиболее употреби- тельных показателей сол- нечной активности, пропор- циональный числу пятен на солнечном диске и их групп. мах солнечной активности планеты, напротив, рас- средоточиваются по эклип- тике и при дальнейшем об- ращении еще некоторое время держатся друг от друга на больших угловых расстояниях. В подтверждение подме- ченной закономерности по- ложения планет были прос- лежены за два последних столетия, а затем сопос- тавлены с датами экстрему- мов солнечной активности. Здесь приводится лишь несколько примеров в виде характерных схем. Эти примеры подсказывают, что циклы солнечной актив- ности близки к циклам группового сближения пла- нет по долготе. В приложенной таблице собраны периоды сближе- ния планетных пар. Зная сроки, в которые одна пла- нета сближается с другой, а та с третьей, можно ука- зать и моменты, в которые все три планеты будут пе- риодически собираться в наиболее плотную по дол- готе группу, а попутно оп- ределить число сближений, совершаемых при этом каждой планетной парой. Сходным образом можно рассмотреть поведение всей совокупности планет Солнечной системы и опре- делить число взаимных сближений, которые совер- шит каждая планетная пара за среднее время, разде- ляющее моменты наиболее скученного положен и я всех планет по долготе. Замечательным следстви- ем такого подхода является тот факт, что периоды сбли- жения планетных пар, будучи умножены на опре- деленные подобным обра- зом «числа сближения», дают в произведении вели- Р и с. 1. Положение планет на 1 января 1859 года (максимум), группа занима- ет угол 132°. Число Воль- фа — 94. Рис. 2. Положение планет на 6 февраля 1958 года (мак- симум). Меркурий вскоре выйдет из группы, а через два месяца снова в нее вой- дет. Венера и Земля за это время передвинутся в «гу- щу» планет, и опять полу- чится скученная группа. В данный момент группа за- нимает угол 129J. Число Вольфа — 185. Рис. 3. Положение планет на 1 июля 1830 года (макси- мум). Одна из планет (Са- турн) не входит в группу, тем самым как бы снижая влияние скученности планет на солнечную активность. Число Вольфа — 71. 63
Рис. 4. Положение планет на 15 января 1929 года (мак- симум зарегистрирован в 1928 году) Картина, подоб- ная предыдущей Число Вольфа — 78. Рис. 5. Рассредоточенное положение планет, характер- ное для минимума (1 янва- ря 1889 года). Рис. 6. Гипотетический пример. Представим, что все большие планеты Сол- нечной системы «стартова- ли» в одно время из точки весеннего равноденствия, эт которой принято вести т- счет долгот в Солнечной си- стеме. Рисунок дает ответ на вопрос, где будут нахо- диться планеты через 11,1 года. «Короткопериодиче- ские» планеты вновь сбли- жены в плотную группу, «долгопериодические» не ус- пели уйти далеко (за исклю- чением Сатурна, отстоящего от точки «старта» на 135 ). Сходная картина получится, если расчетный период взять равным столетнему цик- лу,— с той лишь разницей, что в этом случае средняя точка группы переместится относительно точки весенне- го равноденствия приблизи- тельно на 133 . Таблица периодов сближений планет (в тропических го- дах). Для каждой планетной пары (I) указан период сбли- жений (II), который, будучи умножен на определенные чис- ла (III и V), дает величину, близкую к одиннадцатилетнему (IV) или столетнему (VI) циклу солнечной активности. 1 II III IV V VI Меркурий — Венера 0.3958 28 11.08 25* 99.35 Земля U.3173 35 11.10 313 99.30 Марс 0 2762 40 11 05 360 99.44 Юпитер 0 2458 45 11.06 404 99.32 Сатурн 0.242Е 46 11.17 409 99.32 Уран 0.2415 46 11.11 411 99.27 Нептун 0.2412 46 11.09 412 99.38 Плутон 0.2411 46 11.09 412 99.33 Венера — Земля 1.5987 7 11.19 62 99.12 Марс 0.9142 12 10.97 109 99.65 Юпитер 0 6489 17 11.03 153 99.28 Сатурн и 6283 18 11.31 158 99.28 Урак 0.6197 18 11.16 16С 99.16 Нептун 0 6175 18 11.12 161 99.42 Плутон 0.6167 18 11.10 161 99.30 Земля — Марс 2.1354 5 10.68 47 100.36 Юпитер 1.0921 10 10.92 91 99.38 Сатурн 1.0352 11 11.39 96 99.38 Уран 1.0121 11 11.13 98 99.18 Нептун 1.0061 11 11.07 99 99.61 Плутон 1.0041 11 11.05 99 99.41 Марс — Юпитер 2.2353 5 . 11.18 44 98.35 Сатурн 2.0092 6 12.06 49 98.45 Уран 1.9240 6 11.54 51 98.12 Нептун 1 9026 6 11.42 52 98.94 Плутон 1.8953 6 11.37 52 98.55 Юпитер — Сатурн 19.8593 5 99.30 Плутон 12.4589 8 99.67 Среднее 11.17 99.24 чины, весьма близкие к среднему периоду солнеч- ной активности. Этот вывод позволяет по-новому подойти к проб- леме предсказания экстре- мумов солнечной активнос- ти: максимумы должны наступать тех случаях, когда планеты собираются в наиболее плотные по долготе группы, а миниму- мы, напротив, тогда, koi да планеты наиболее рассре- доточены по эклиптике. Та- ков описанный вкратце вы- вод из моей работы, опуб- ликованной журнале «Аст- рономический вестник» № 3 за 1970 год. 6 астрономической лите- ратуре, кроме 11-летнего, упоминаются и более дол- госрочные циклы солнеч- ной активности. Изложен- ный метод позволил выя- вить подобный цикл — сто- летний (говоря точнее, рав- ный в среднем 99,44 года). Так, например, скученные группировки планет, пока- занные на схемах 1 и 2, разделены столетним пе- риодом, только вторая группа повернута относи- тельно первой примерно на 133°. Другой, пожалуй, еще более разительный пример дают схемы 3 и 4, также разделенные веко- вым периодом: в обеих группах, также повернутых друг относительно друга на 133°, сохраняется угло- вая дистанция оторвавшей- ся планеты Сатурн. Подводя итоги, можно заключить, что совпадение циклов солнечной активнос- ти с циклами группового сближения планет носит не случайный характер. За- долго до наступления мак- симума 1969 года (фев- раль — март) мне удалось довольно точно предска- зать его дату: середина мая 1969 года Ближайший минимум, по-видимому, придется на начало июля 1974 года, а последующий максимум — на начало ап- реля 1980 года. Судя по очень плотной скученности планет (113°), максимум 1980 года должен отличать- ся особенно большим уровнем солнечной актив- ности. В. ШУВАЛОВ, астроном-любитель, член Всесоюзного астрономо-геодезического общества. 64
ПРОБЛЕМА «ВНУТРЕННЕГО» И «ВНЕШНЕГО» В ЭВОЛЮЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА По поводу книги М. М. Камшилова «Биотический круговорот» * Г. ГОХЛЕРНЕР. Автор этой книги с загадочным для не- посвященного названием «Биотический кру- говорот» профессор М. М. Камшилов уже 40 с лишним лет работает в биологии. Ему принадлежат более 100 научных работ по генетике, гидробиологии, эволюционной теории. Книга возникла в ответ на властную потребность рассортировать и расставить по местам «фактические данные старых и новых опытов, сведения, почерпнутые из литературы, обрывки мыслей, застрявших при слушании докладов или после разгово- ра с коллегами, собственные мысли, пред- положения, фантазии...». Возникла необхо- димость отложить другие дела и заняться «наведением порядка в своем мыслитель- ном хозяйстве». Биотический круговорот — это сама жизнь. Это происходящий в биосфере в те- чение сотен миллионов лет великий пла- нетарный процесс миграции химических элементов, проявляющийся в разных фор- мах (питание, дыхание, размножение, борь- ба за существование, смерть, разложение), но имеющий единую суть: созидание (и разрушение) органической материи. Жизнь — круговорот, поскольку запасы минеральных элементов, из которых стро- ится живое, на таком ограниченном участ- ке Вселенной, как Земля, не могут быть неисчерпаемыми. Если бы жизнь только потребляла элементы окружающей абиоти- ческой среды, она рано или поздно долж- на была бы прекратиться. «Единственный способ придать ограниченному количеству свойства бесконечного,— писал В. Р. Виль- ямс,— это заставить его вращаться по замкнутой кривой». Жизнь использовала именно этот метод... По свидетельству автора книги, большое влияние на его мировоззрение оказали труды академика В. И. Вернадского, в част- ности учение о биосфере. Но книга М. М. * М. М Камшилов «Биотический кру- говорот». М издательство «Наука», 1971 г. Камшилова — не о биосфере, вернее, не только о ней. Предваряющая повествова- ние аннотация гласит, что в книге расска- зывается о происхождении жизни на Зем- ле, о наследственности и изменчивости, об эволюции и биоценозах. И тем не менее эта книга не «все обо всем». «Книжка,— пи- шет М. М. Камшилов в предисловии,— по- священа, в сущности, одному вопросу: ка- ким образом происходит в индивидуальном развитии особи и в эволюции органическо- го мира накопление и преобразование структур и функций, то есть становление биологической организации». Иными слова- ми, автора интересует, каким образом из единственной клетки — оплодотворенной яйцеклетки — образуется тот великолепно слаженный и великолепно ориентирующий- ся в различных обстоятельствах конгрегат органов и систем, который мы именуем многоклеточным организмом. И как за мно- гие миллионы лет из комочка неорганизо- ванной протоплазмы или, может быть, из случайного сочетания простейших органиче- ских соединений, оказавшегося способным к самовоспроизведению, сформировались в процессе эволюции те многосложные «структуры и функции», с которыми имеет дело биология сегодня? Этот вопрос — основной вопрос эволю- ционной теории, блистательно в свое вре- мя разрешенный Ч. Дарвином, по мере накопления знаний не раз требовал уточне- ния в свете новых данных. Некоторые последователи Дарвина, не умея примирить новые факты с эволюци- онной теорией, считали, что тем хуже для фактов, и упорно их не признавали. Дру- гие, менее ревностные, поступали по тем же причинам прямо противоположным об- разом: в угоду фактам они отсекали су- щественные части эволюционного учения, сопровождая эти «операции» замечатель- ным великодушием (Дарвину прощали не- знание работ Менделя и уступки Ламарку). И лишь очень немногим эволюционистам удавалось сохранить все богатство дарви- 5. «Наука и жизнь» № 10. 65
новских идей, оставаясь на высоте совре- менности. В этой славной плеяде одно из первых мест занимает наш соотечествен- ник и старший современник академик И. И. Шмальгаузен. Его книги «Факторы эволю- ции» и «Кибернетические вопросы биоло- гии» стали крупнейшими событиями в исто- рии последарвино) ского дарвинизма. В «Биотическом круговороте» мы нахо- дим продолжение эволюционистской тради- ции И. И. Шмальгаузена. Автор книги во многом опирается на выдающегося пред- шественника (хотя, с другой стороны, автор «Факторов эволюции» широко использовал при обосновании своей теории стабилизи- рующего отбора экспериментальные рабо- ты М. М. Камшилова), но не повторяет его. М М. Камшилов предлагает читателю свою эволюционную концепцию, построенную на фундаменте классического дарвиниз- ма, оплодотворенную биогеохимическими идеями Вернадского и изложенную на утвердившемся в биологии языке теории информации. Становление биологической организации или накопление и преобразование струк- тур и функций в процессе развития орга- низмов интересуют М. М. Камшилова глав- ным образом с точки зрения информаци- онных источников этого накопления. Вот почему автор то и дело оказывается пря- мо или косвенно вовлеченным в обсужде- ние очень старой, но и по сей день не очень ясной проблемы: как соотносятся между со- бой внешние и внутренние факторы разви- тия, или — проще — наследственность и среда? Вокруг этой проблемы на протяжении столетий идет ожесточенная полемика. Во времена Парацельса оппоненты именова- лись эпигенетиками и преформистами. Од- ни утверждали, что в яйце или семени уже предсуществуют (преформированы) все признаки взрослого организма и развитие представляет собой лишь их обнаружение. Другие придерживались мнения, что яйцо устроено сравнительно просто и никаких зачатков будущих органов не содержит. Эти зачатки, а затем и сами органы озни- кают в ходе развития под влиянием внеш- них условий или направляющей силы («ар- хей», «образовательное стремление»); все развитие, таким образом, является эпигене- зом, то есть новообразованием (буквально: «сверхрождением») все новых и новых ча- стей и признаков. Вскоре после Дар ина в спор вступили неодарвинисты во главе с А. Вейсманом и неоламаркисты, возглавляемые Г. Спенсе- ром. Первые отстаивали независимость от внешней среды тех изменений, которые происходят в наследственной субстанции («зародышевой плазме») в ходе эволюции. Вторые, напротив, уподобляли организм мягкому воску, из которого среда лепит все что угодно. (Не так давно и мы были сви- детелями того, как некоторые биологи ут- верждали, что из одного и того же сзмени могут вырасти и рожь, и ячмень, и овес.) Кто нынче не знает, что все свойства бу- дущего организма и вся программа его развития «закодированы» в клеточном яд- ре, а точнее, в его хромосомах, а еще точ- нее, в хромосомной ДНК! Утверждению этих представлений в значительной мере способствовали выдающиеся эксперимен- тальные успехи молекулярной биологии. Но логикой развития науки сама молеку- лярная биология оказалась поставленной перед необходимостью снова обратиться к теоретическим основам, на которых она взросла и которые собою утверждала. Речь идет о так называемой центральной догме Ф. Крика. В 1958 году английский физик Ф. Крик выдвинул постулат, согласно которому по- ток информации в клетке движется всегда от ДНК через РНК к белку (то есть изнут- ри кнаружи) и никогда — в обратном на- правлении. Этот постулат, получивший мно- гочисленные экспериментальные подтверж- дения, долгое время считался непререкае- мой истиной. Тем не менее в 1964 году мо- лодой американский исследователь X. Те- мин усомнился во всеобщности криковской догмы. X. Темин предположил, что РНК-овые вирусы (вирусы, действующим началом ко- торых является РНК, а не ДНК) синтезиру- ют в клетке свою «генокопию» — свой ДНК- овый аналог, который и берет затем на се- бя вирусное «представительство» в клеточ- ных системах. Иными словами, он выдвинул идею о возможности в клетке обратного потока информации: от РНК к ДНК. В 1964 году эту идею мало кто принял всерьез. Но шесть лет спустя Темину, и его сотрудни- ку Мизутани, и, независимо, их соотечест- веннику Балтимору, и вслед за ними группе сотрудников Нью-йоркского ракового инсти- тута удалось экспериментально подтвердить возможность синтеза ДНК на вирусной РНК- матрице в присутствии вирусного же фер- мента, катализирующего эту реакцию *. Следует заметить, что возможность син- теза ДНК на РНК-матрице впервые была экспериментально доказана (для одного из ДНК-овых вирусов) еще в 1960 году в лабо> ратории советского ученого, члена-коррес- пондента АН УССР С. М. Гершензона (Ки- ев). Однако опыты украинских вирусоло- гов, как и ранние эксперименты Темина, не всех убедили, поскольку тогда еще не бы- ли известны ферменты, ответственные за «незаконный» синтез. Теперь эти фермен- ты открыты. Дальнейшая судьба центральной догмы пека неясна. Одни считают, что она пошат- нулась, другие говорят, что в правиле Кри- ка просто появились исключения. Сейчас трудно сказать, кто прав. Нельзя, однако, не вспомнить по этому поводу, как относился к исключениям Ч. Дарвин. «Одно качество его умственного склада,— писал Ф. Дарвин о своем великом отце,— по-ви- 1 Подробнее об этом см в статье Л. Кисе- лева «Старые теории — новые открытия» «Наука и жизнь» № 12. 1970 г. 56
димому, было особенно характерным для него и сыграло выдающуюся роль в осуще- ствлении им его открытий. Это была его способность никогда не проходить мимо ис- ключений...» Книга М. М. Кимшилова выпущена в се- рии научно-популярных изданий Академии наук СССР, но она «популярна» лишь в том лучшем смысле, что ее может понять и не- специалист. В. остальном это серьезная мо- нография, требующая и от специалиста углубленного, вдумчивого чтения. Основная идея книги, вынесенная в ее заглавие, предельно проста и, в общем, не нова. Жизнь — это круговорот, то есть не- прерывный круговой процесс извлечения из среды и возвращения в нее энергии, ве- щества, информации. Новое в этом опре- делении — представление о круговороте не только вещества и энергии, но и инфор- мации. Зеленые растения из минеральных эле- ментов с помощью энергии солнечных лу- чей создают органическое вещество. Не- зеленые растения (грибы, бактерии) и жи- вотные используют его, преобразуя в собственные тела. Выделения этих организ- мов, а после смерти их трупы находят сво- их потребителей в виде целой армии орга- низмов-разрушителей, разлагающих расти- тельные и животные ткани до простейших органических соединений и минеральных элементов. Последние вновь поступают «в обраще- ние», и так без конца. Помимо «малого» — биотического — круговорота, на Земле существует «боль- шой» — геологический. Большой кругово- рот может существовать без малого, хотя жизнь как реальный фактор вносит свои коррективы и в геологическую историю Земли. А биотический круговорот без свое- го минерального фундамента немыслим. Это понимали уже древние греки, создав- шие прекрасный символ жизни в образе сына Земли Антея. Однажды зародившись в форме круговорота органического веще- ства (М. М. Камшилов придерживается той точки зрения, что биотический круговорот возник раньше, чем отдельные живые су- щества), жизнь не только существует и «са- моразвивается» в неорганической природе, но и постоянно пользуется ее резервами, находится с ней в отношениях самого тес- ного вещественного, энергетического и ин- формационного обмена. Вне непрерывного взаимодействия с абиотической средой нет и самой жизни. Таким образом, планетарный подход к изучению жизни неизбежно приводит к то- му пониманию взаимоотношений организма и среды, которое сформулировано в словах И. М. Сеченова: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существова- ние, невозможен, поэтому в научное опре- деление организма должна входить и сре- да, влияющая на него». Понятие «среда» на разных уровнях био- логической организации различно. Только в планетарном масштабе, когда все живое рассматривается как единая целостность (биотический круговорот), под средой по- нимается в чистом виде комплекс физико- химических условий (абиотические факто- ры), в которых протекает жизнь. По мере мысленного вычленения из биотического круговорота составляющих его биологиче- ских коллективе ;, единиц и субъединиц происходит все большее усложнение поня- тия «среда». Так, для биоценозов, видов, популяций средой являются не только географические условия обитания, но и биотическое окру- жение (другие биоценозы, виды, популя- ции). Для отдельной особи среда — это еще и другие особи данного вида. Для клетки в многоклеточном организме — это еще и другие клетки. С «точки зрения» ядра уже цитоплазма — среда. Развиваю- щийся внутриутробно плод имеет в каче- стве непосредственной внешней среды материнский организм. Внешней средой для созревающих половых клеток, из кото- рых позднее разовьется новое существо, служат родительские тела Все это следует иметь в виду при выяснении роли внешней среды в развитии и жизнедеятель- ности. Эволюция органического мира сопровож- дается эволюцией и «внешней среды»: в ней появляются все новые биотические факторы, усложняются их взаимоотноше- ния. В ходе исторического развития скла- дываются организованные коллективы кле- ток, особей, видов, отдельные представи- тели которых не могут существовать изо- лированно, как не мэжот, по образному выражению известного советского зоолога В. Н. Беклемишева, «жить без других... от- резанный палец». Еще менее вероятна воз- можность существования без воды, возду- ха, вне определенных температурных гра- ниц. Таким образом, каждое живое сущест- во оказывается как бы опутанным сетью средовых «уело костей». У высших организмов в ходе их истори- ческого развития сложился ряд приспособ- лений, с помощью которых они смогли ос- воить территории, ранее недоступные жи- вому. Появление у животных крови и кро- веносной системы позволило им покинуть водоемы и овладеть сушей, появление теплокровности — расширить температур- ный диапазон обитания и т. д. "Многокле- точный организм обладает внутренней сре- дой, которую сложная система регуляции поддержи дает в состоянии относительного постоянства — гомеостаза. Эти факты сви- детельствуют о том, что эволюция идет в направлении все большей эмансипации ор- ганизмов от колебаний внешней среды. Не надо, однако, забывать, что система ре- гуляции, обеспечивающая относительное (кстати, относительное, а не абсолютное) постоянство внутренней среды, непрерыв- но соотносится с внешней средой, непре- 67
рывно оповещается ею о всех видах энер- гий, с которыми организм соприкасается во внешнем мире,— свет, тепло, химиче- ские и механические воздействия и т. п. Широко известны опыты И. П. Павлова на собаках, у которых одновременно выклю- чали обоняние, слух и зрение. После такой операции собаки спали по 231/г часа в сут- ки. Оказалось, таким образом, что постоян- ный приток информации из внешнего мира совершенно необходим для нормальной жизнедеятельности. Книга М. М. Камшилова состоит из че- тырех глав. В первой главе, «Организм и яйцо», речь идет о закономерностях инди- видуального развития; во второй, «Микро- эволюция»,— об эволюции в масштабе по- пуляции, в третьей, «Макроэволюция»,— о меж- и надвидовых взаимодействиях; в чет- вертой, «Биотический круговорот»,— о раз- витии всей биосферы. Уже в самом этом оглавлении есть современность и новизна. Так, Ч. Дарвин имел, как известно, дело с двумя соседствующими уровнями биологи- ческой организации — с особью и видом. И. И Шмальгаузен расширил диапазон «этажей» как вверх (до биоценоза), так и вниз (до молекулярных объектов). М. М Камшилов идет еще дальше, захватывая в поле своего зрения и биологический «мак- рокосм» — биосферу. Такой многоуровне- вый подход позволяет шире взглянуть на проблему, предупреждает от односторон- ности, нередко обусловленной ограничен- ным кругом объектов и явлений, с которы- ми оперирует исследователь. Говоря о роли нуклеиновых кислот и клеточной» ядра, М. М. Камшилов подчер- кивает^ что управление в биологических си- стемах носит двусторонний характер, что это не столько управление, сколько взаи- модействие. «Синтез нуклеиновых кислот, присоедине- ние к нуклеотидам аминокислот,— пишет М. М. Камщилов,— неизменно сопровожда- ются деятельностью ферментов, то есть бел- ков... Построение нуклеотидной цепи, а за- тем и белка происходит с использованием энергии. Существенную роль при этом иг- рают трифосфатные соединения-. Одной и той же аминокислоте соответствуют разные триплеты оснований (разные кодовые чис- ла). Следовательно, решение задачи при- соединений той или иной аминокислоты к растущей белковой цепи определяется не только триплетом оснований... Иначе гово- ря, нуклеиновые кислоты выполняют свою важную функцию лишь как части системы клетки». «...В наследственном отношении все ядра развивающегося и взрослого организма равнопотенциальны». Тогда, следовательно, «...особенности функционирования ядра за- висят от того, в какой цитоплазме оно на- ходится... Не ядро и не цитоплазма порознь ответственны за ход развития — он опреде- ляется их взаимодействием». Наиболее веским доводом в пользу ут- верждения решающей роли ядра в разви- тии послужили эксперименты, в ходе кото- рых ядро разрушали или изымали из клет- ки и заменяли другим. При межвидовой пересадке развитие шло по «ядерной», а не по «цитоплазмати- ческой» программе *. Казалось бы, эти опы- ты доказали «ничтожную роль цитоплаз- мы». Но три года назад цитоплазму гзяли под защиту сразу ставшие знаменитыми «лягушки доктора Гердона». Молодой английский исследователь про- вел серию экспериментов по пересадке ля- гушачьих ядер из дифференцированных клеток в эмбриональные. Сенсационный итог этих опытов заключался в том, что Гер- дону удалось вырастить таким путем голо- вастиков и даже лягушек. Главный научный итог опытов заключается в эксперимен- тальном доказательстве той идеи, что нсотройка ядра на ту или иную программу определяется химическими влияниями, исхо- дящими из цитоплазмы. Ядра кишечных, нервных и других клеток, занятые «у себя дома» совершенно другими делами, у «но- вого хозяина» (Гердон так и говорит «хо- зяина», пользуясь обычной терминологией учения о пересадках) — в делящейся яйце- клетке — перестраивались на программу индивидуального развития. Так кто же в данном случае хозяин положения: ядро или цитоплазма? Опыты Гердона заставили обратить вни- мание на то забытое обстоятельство, что i экспериментах, прославивших ядро, послед- нее пересаживалось всегда в цитоплазму яйцевой, а не какой-нибудь другой клетки.' Обстоятельство немаловажное. «В настоящее время,— пишет М. М. Кам- шилов,— ученые далеки от примитивного представления, согласно которому форми- рование яйцеклетки сводится к вложению совокупности наследственных задатков (ге- нов) ь относительно инертную цитоплазму Образование яйцеклетки... представляет со- бой сложный эпигенетический процесс, в котором (особенно у высших организмов) принимает участие весь материнский орга- низм». У многих животных важную роль иг- рает та ячейка яичника, в которой непос- редственно происходит созревание яйце- клетки,— так называемый фолликул. В этом пузырьке происходит синтез соединений, необходимых для растущей яйцеклетки, и одновременно сортировка веществ, по- ступающих извне. По мнению голландского эмбриолога X. Равена, структура фоллику- ла как бы отпечатывается на поверхности яйца, а от организации поверхностного слоя яйцеклетки, как теперь установлено, зависит ход ранних стадий развития. Будущему организму передается не толь- ко наследственный код в виде специфиче- ского чередования азотистых оснований в цепочке ДНК, но и декодирующая органи- зация — декорг, который может расшиф- ровать этот код. Для прочтения сложного наследственного кода декорг должен об- ладать не меньшей сложностью. X. Равен 1 Подробнее об этих экспериментах рас сказано в статье В. Сойфера «Наследствен- ность: ядро или цитоплазма». «Наука и жизнь» № 11. 1970 г. 68
приводит расчеты других авторов (Кастлер, Моровитц, Линшиц), согласно которым ин- формация, заложенная в цитоплазматиче- ских структурах, в количественном отноше- нии не уступает информации, заключенной в ядре. Можно критически относиться к этим расчетам, но нельзя не согласиться с тем, что информация, которую передает яйцу взрослый организм, не ограничивается «ядерной» информацией. Но и это не все: в ходе эволюции пер- вичная связь между поколениями, осущест- вляемая через половые клетки, начинает все больше и больше осложняться различ- ными вторичными формами связи... Обес- печение яйца питательным материалом, внутриутробное развитие, питание молоком матери, различные формы заботы о потом- стве, передача традиций путем подража- ния — вот далеко не полный перечень форм связи между поколениями, то, что советский биолог А. Н. Промптов очень удачно назвал «биологическим контактом поколений». Интересный пример из области «контак- тов поколений» приводит австрийский уче- ный К. Лоренц, один из основоположников молодой, но уже далеко продвинувшейся биологической дисциплины — этологии (нау- ки о поведении). Снегирь, воспитанный в обществе канареек, выучил их песню. Эта «ария кенара» передавалась затем от отца к сыну на протяжении четырех поколений, причем юные потомки снегиря, певшего «с чужого голоса», жили уже в обычных усло- виях, то есть среди «своих», нормально поющих собратьев. В этологии накопилось немало подобных примеров, свидетельст- вующих о самом тесном переплетении врожденного и приобретенного, «внутрен- него» и «внешнего». Эволюционная роль внешних связей ста- новится особенно очевидной на уровне макроэволюции, то есть совокупной эволю- ции многих взаимодействующих между со- бой видов Виды, далекие друг от друга в родственном отношении, но близкие эко- логически, например, соседствующие в це- пи питания (скажем, хищник и жертва), ока- зываются хорошо информированными о свойствах друг друга Французский фило- соф Анри Бергсон, интересовавшийся проб- лемой инстинктов, назвал это явление «вну- тренним взаимным знанием». М. М. Камши- лов приводит удивительные примеры «зна- ния» не только внешности или особенностей поведения врага, но и интимнейшей его структуры. Вот наиболее впечатляющий из них. По наблюдениям французского энтомо- лога Ж. Фабра, личинка эсы скэлии, пара- зитируя на парализованной личинке жука бронзовки, ест ее «по правилам», то есть сначала высасывает жир, потом другие тка- ни и лишь «на десерт» поедает нервную систему. «Однако что это за правила?» — задается вопросом автор «Биотического круговорота». Оказывается, личинка сколии ест пара- лизованнную и поэтому голодающую ли- чинку бронзовки в том порядке, в каком последняя «худеет». «По-видимому,— пи- шет М. М. Камшилов,— открытый Фабром инстинкт «питания по правилам» представ- ляет собой механизм перекачки питатель- ных веществ личинки бронзовки в расту- щую личинку сколии, аналогичный механиз- му траты тканей во время голодания. Ли- чинке сколии не нужно «обучаться» како- му-то новому механизму — ей достаточно использовать уже имеющийся механизм. .». «Внутреннее знание» есть результат дли- тельного (в историческом аспекте) обмена информацией между взаимодействующими видами — обмена, осуществляемого иск- лючительно по экологическим каналам Пример с питанием личинки сколии инте- ресен еще в одном отношении. Он явля- ется, пожалуй, самым ярким свидетельст- вом в пользу одной из главных мыслей М. М. Камшилова, проходящих красной нитью сквозь всю его книгу* извлекая из среды вещество и энергию, организм не может не извлекать и информацию. «В биологии под развитием,— пишет М. М. Камшилов,— обычно понимается один из двух процессов: индивидуальное разви- тие высших организмов — онтогенез, и ис- торическое развитие организмов, эволю- ция органического мира. Оба процесса имеют нечто общее: относительно простое становится более сложным. Так как мерой сложности, организованности, по Винеру, является запас информации, он должен возрастать и в индивидуалы ом развитии и в эволюции». Этот, по-видимому, бесспорный тезис влечет за собой закономерный вопрос: за счет че1 о возрастает запас информации как в индивидуальном развитии особи, так и в эволюции органического мира? В поисках ответа на этот вопрос снова весьма плодотворным оказывается обра- щение к идее биотического круговорота Поскольку материальным первоисточни- ком последнего являются минеральные элементы, постольку поставщиком допол- нительной информации, за счет которой расширяется и усложняется сам биотиче- ский круговорот, может быть только не- органическая природа, то есть в чистом виде внешняя среда. Что, однако, означает этот вывод при- менительно к традиционному объекту био- логии — организму и что он дает в смыс- ле понимания механизма эволюции? Еще в 1909 году В. Иогансен ввел в на- уку термины: ген, генотип, фенотип. Под фенотипом он понимал сумму признаков организма, то есть то, что непосредствен- но обнаруживается, под генотипом — сумму наследственных задатков (генов), иначе то, что наследуется. Фенотип Иогансен рассматривал как результат со- вокупного действия генотипа и среды, и это представление выдержало испытание временем: тот факт, что даже абсолютно идентичные генотипы (однояйцевые близ- нецы) в разных условиях развития дают фенотипически отличные варианты, при- знан всеми. 69
Но из признания этого факта неизбеж- но следует, что, кроме наследственной ин- формации, в фенотипе как-то материали- зуется и внешняя информация. Суть во- проса, однако, в другом: контролируются ли фенотипические отличия естественным отбором? Сохраняется ли информация об особенностях среды, материализованная в фенотипе, для потомков или она бес- следно исчезает с гибелью самого фено- типа и заново извлекается из среды в каждом новом поколении? Тридцать с лишним лет тому назад, ког- да роль условий развития в отборе широ- ко обсуждалась среди биологов, зоотех- ников, растениеводов, селекционеров, ав- тору книги «Биотический круговорот» удалось сформулировать конкретную те- му, доступную экспериментальной разра- ботке: «Отбор в различных условиях про- явления признака». В этом исследовании изучалось прояв- ление мутации «безглазия» в культурах мушки-дрозофилы. Мутация безглазия, как и всякая мутация, «записана» в генотипе. Но проявится эта мутация или нет, а если проявится, то в какой степени, зависит от многих, в том числе и от внешних, усло- вий (следовательно, уже проявившееся безглазие есть фенотипический признак). Известно, в частности, что при воспитании личинок на свежем корме выход безгла- зых мух в культуре >ыше, чем при воспитании их на несвежем, изменен- ном жизнедеятельностью самих личинок корме. «На племя» отбирались культуры с мак- симальным проявлением признака без- глазия. Опыт заключался в том, что личин- ки одной серии (I) воспитывались в тече- ние нескольких поколений на свежем кор- ме, а другой (II) — на несвежем. В обеих сериях в результате отбора чис- ло безглазых мух в потомстве возрастало. Существенная разница выявилась некото- рое время спустя в реакции мух I и II серий на смену корма. Мухи I серии, вос- питанные на свежем корме, при переводе их личинок на несвежий корм реагировали Так же, как исходная популяция: число безглазых особей в культуре уменьша- лось. Мухи II серии, воспитанные на не- свежем корме, при переводе их личинок на свежий корм реагировали иначе, чем исходная популяция: число безглазых осо- бей культуре тоже уменьшалось (а должно было бы увеличиться). Таким об- разом, под влиянием изменившихся внеш- них условий (питание несвежей пищеи) у мух II серии в ходе отбора изменилось внутреннее свойство — норма реагиро- вания. Именно эти эксперименты (они были по- ставлены во многих вариантах) произвели глубокое впечатление на И. И. Шмальгау- зена и легли в основу его теории стабили- зирующего отбора, которая по справед- ливости считается самым крупным теоре- тическим достижением в дарвинизме XX века. Сущность этой теории состоит в том, что «ненаследственные» изменения — мо- дификации — в повторяющихся условиях внешней среды, вызвавших эти изменения, стабилизируются отбором в норму на- следственного реагирования. За истекшие годы появилось много но- вых, еще более впечатляющих экспери- ментов и наблюдений. Многочисленными исследованиями, главным образом энто- мологов, установлено, что животное, вы- нужденно питающееся несвойственным ему растением (или животным), очень ско- ро— иногда уже в следующем поколе- нии — начинает предпочитать новую пищу (при условии свободного выбора!). У се- ванской форели, пересаженной в озеро Иссык-Куль, изменился образ жизни, она перешла на частичное питание рыбой, ее рост ускорился в полтора раза. На основании этих и многих других фак- торов М. М. Камшилов формулирует вы- вод, который в принципиальном отноше- нии является важнейшим во всей его кни- ге: «При изменении среды изменяются признаки, ...при отборе фенотипов выжи- вают формы конкретного взаимодействия генотипа и среды... Особенности среды через фенотипы с помощью отбора пре- образуются в специфику генотипа». Почему этот вывод так важен? Потому что он отражает основной эволюционный принцип «накопления и преобразования структур и функций» и в первую очередь накопления самих наследственных структур. Ибо мутации и рекомбинации — различ- ные потери, включения, замены и переста- новки в цепочке ДНК — объясняют эволю- ции многое, но они не проливают света на эволюцию самой ДНК, которая берется как нечто изначальное, раз и навсегда данное (а между тем вряд ли кто-нибудь думает, что гены изначальны; ясно, что они про- дукт длительного развития). Формула: сре- да— фенотип — генотип дает в общем ви- де ответ на этот вопрос В ней запечатлен и исторический путь становления гена (от не- дифференцированного живого вещества к разделению структур и функций, и в част- ности к появлению структур, ответствен- ных за хранение и передачу наследствен- ной информации) и магистральный путь дальнейших «накоплений и преобразова- ний». Книга М. М. Камшилова » вызывает на размышления. Она напоминает о том, что сама наука — бесконечный, живой, все расширяющийся круговорот, где старые идеи не умирают, а возрождаются на но- вых, более высоких «витках», где, как и в природе, господствует суровый, но муд- рый закон «отрицания отрицания». Эта кни- га является прекрасной иллюстрацией к словам Гёте, взятым эпиграфом к ее первой главе: «Говорят, что посредине между дву- мя противоположными мнениями лежит истина. Никоим образом! Между ними ле- жит проблема!» И по одной из таких проб- лем— по проблеме взаимоотношения «внутреннего» и «внешнего» ь развитии — далеко еще не сказано последнее слово. 70
• В ЛАБОРАТОРИЯХ УЧЕНЫХ ЦЕНТРАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ОДЫШКИ Профессор С. ФРАНКШТЕЙН. "I *аждому знакомо чувство голода, жажды. ^Однако потребности в 1 оздухе в нор- мальных условиях мы не ощущаем. Это объясняется очень просто. Природа так от- регулировала наше дыхание, что мы делаем очередной вдох еще до того, как испыты- ваем в нем необходимость. Мы просто не успеваем ощутить недостатке воздуха. Ощущение недостаточности дыхания обычно возникает при усиленной физиче- ской работе, изменениях состава вдыхаемо- го воздуха и при ряде заболеваний. Так как недостаточность дыхания чаще всего сопровождается усиленной работой дыхательных мышц, то и причину ее стали мекать прежде всего в дыхательных мыш- цах. Одна из теорий, объясняющая недоста- точность дыхания, 1>ыла предложена еще в прошлом столетии. Если у животного перерезать блуждаю- щие нервы, то оно начинает очень напря- женно и глубоко дышать. Однако, несмотря на значительное увеличение силы сокраще- ния мышц, вентиляция легких у животного не только не увеличивается, но может да- же уменьшиться. Каждый литр воздуха, по- ступающего в легкие, требует больших энергетических заърат Непроизводительной работой дыхательных мышц и объяснили Ощущение недостаточности дыхания. В середине нашего века была предложе- на другая теория. Известно, что у некото- рых люде во время ходьбы из-за внезапно наступающего уменьшения поступления крови к мышцам в ногах возникают непри- ятные ощущения, которые после кратко- временного отдыха прекращаются. По ана- логии предположили, что ощущение одыш- ки возникает в результате того, что при усиленной работе дыхательных мышц кро- воснабжение их становится недостаточным. И, наконец, уже в наше время была пред- ложена еще одна теория, согласно которой ощущение недостаточности дыхания возни- кает в результате перерастяжения дыха- тельных мышц. Статья профессора С Франкштейна, за- ведующего чабораторией эксперименталь- ной патологии Института нормальной и па- тологической физиологии Академии меди- цинских наук СССР «Саморегуляция дыха- ния» (см «Наука и жизнь» № 6, 1970 г.), вызвала ряд откликов читателей. Большин- ство читателей интересуются причинами, вызывающими одышку. В предлагаемой статье освещается совре- менное состояние этого вопроса. НАУКА НАЧИНАЕТСЯ С ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ Эти слова принадлежат выдающемуся французскому физиологу Клоду Бернару, которого И. М. Сеченов называл лучшим экспериментатором Европы своего времени. Исследовать механизмы ощущения недо- статочности дыхания необходимо на людях. Ведь только человек может сказать, что он чувствует. Среди различных форм такого рода исследований наибольшей популярно- стью пользуется исследование ощущений, возникающих при произвольной задержке дыхания. Очень скоро после такой произ- вольной остане ки дыхания у человека воз- никает острая потребность во вдохе. Несколько лет тому назад было сделано следующее наблюдение. Только первые 10—15 секунд после произзильной останов- ки дыхания дыхательные мышцы действи- тельно находятся в состоянии покоя. Затем, несмотря на то, что испытуемый продол- жает задерживать дыхание, в диафрагме появляются залпы электрической активнос- ти. Они непохожи на те, которые регистри- руются при нормальном дыхании. Вместо постепенно нарастающих и постепенно ос- лабевающих залпоь импульсов, возникаю- щих в ритм с вдыхательными сокращениями диафрагмы, при произ ольной задержке дыхания возникают частые, низкоамплитуд- ные залпы, отражающие непроизвольные, спастические сокращения диафрагмы. Начало этих спастических сокращений точно совпадает с появлением желания пре- кратить задержку дыхания и произвести вдох. Это настолько закономерно, что тре- нированные испытуемые сами могут сооб- щить, когда у них начались спастические сокращения диафрагмы. Спастические сокращения диафрагмы воз- никают в результате действия на дыхатель- ный центр углекислоты, которая накапли- вается во время произвольной задержки ды- хания. Дальнейшая задержка дыхания — после того, как начались сокращения диаф- рагмы, целиком уже зависит от способности испытуемого подавить желание сделать вдох. Если непроизвольные сокращения диа- фрагмы действительно вызывают чувство нехватки воздуха, то, очевидно, предупреж- дение этих сокращений должно привести к тому, что подобные ощущения не возник- 71
нут. Чтобы доказать это, канадский физи- олог Кемпбэл поставил на себе следующий опыт: он сам себе шприцем вводил кураре. Как известно, кураре — яд, который, посту- пив в организм, вызывает паралич мышц, в том числе и дыхательных. Когда Кемпбэл вводил себе кураре, у не- го также возникал паралич мышц, но он утверждал, что не испытывал при этом никакого ощущения нехватки воздуха, вплоть до того момента, когда терял созна- ние. Это происходило через 280 секунд по- сле развития паралича, когда его переводи- ли на искусственное дыхание, которое поддерживали до тех пор, пока действие кураре не прекращалось. Вывод: если при параличе дыхательных мышц ощущение не- достаточности дыхания не возникает, то, очевидно, это ощущение действительно вы- зывается чувствительными нервными окон- чаниями мышц. Другой опыт принадлежит группе анг- лийских исследователей. Они вызывали у себя и у других испытуемых преходящую блокаду блуждающих нервов. Оказалось, что блокада блуждающих нервов также подавляет спастические сокращения диа- фрагмы, которые возникают при произволь- ной задержке дыхания. В результате ощу- щение недостаточности дыхания при этом выражено слабее и наступает позже. Казалось, проблема разрешена. ПОСЛЕ ЭТОГО ИЛИ ВСЛЕДСТВИЕ ЭТОГО У древних римлян существовала пого- ворка: «После этого — вследствие этого». Поговорка предостерегала от подобного ро- да заключений, к которым так склонно че- ловеческое мышление. Особенно важно это предостережение для исследователей, жизнь которых, в сущности, сводится к установлению взаимозависимости явлений. Несмотря на отчетливые результаты, по- лученные в приведенных выше опытах, они не могли не вызвать смущения. Дело в том, что известны случаи, когда одышка возни- кает и у больных, дыхательные мышцы ко- торых парализованы. Это и побудило нас вновь обратиться к исследованию таких больных. Известно, что возбудитель полиомиелита поражает центральную нервную систему и преимущественно двигательные центры. На- ряду с другими вирус поражает и двига- тельные центры дыхательных мышц. В свое время такое поражение, ведущее к параличу дыхательных мышц, было равно- сильно смертному приговору. В наше вре- мя положение изменилось. Больных перево- дят на искусственное дыхание, и они могут жить так годами. Когда у таких больных отключали ис- кусственное дыхание, у них возникало та- кое же ощущение недостатка воздуха, как и при произвольной остановке дыхания у здоровых людей. Как уже говорилось, у здоровых людей это ощущение совпадает с появлением непроизвольных сокращений диафрагмы. При параличе дыхательных ...ышц подобные сокращения исключаются. Но тогда, очевидно, и у здоровых испыту- емых непроизвольные сокращения мышц вряд ли служат причиной ощущения пот- ребности во вдохе — они лишь индикатор этого желания. И блокада блуждающего нерва и кураре, по-видимому, действительно могут облег- чить ощущение недостатка воздуха, но вов- се не потому, что при этом уменьшается активность дыхательных мышц, а потому, что и блокада и кураре оказывают влияние на структуры мозга, воспринимающие ощу- щение недостатка воздуха. Интересы физиологов сосредоточены пре- имущественно на изучении распространения возбуждения из дыхательного центра к ды- хательным мышцам. И это естественно — мы дышим мышцами. Сокращение дыха- тельных мышц вызывает расширение груд- ной клетки, и в легкие всасывается воздух. Однако видный советский физиолог Л. А. Орбели совместно со своей сотрудни- цей К. И. Кунтсман сравнительно давно уже обратил внимание на то, что возбуждение из дыхательного центра распространяется не только к дыхательным мышцам, но и по всей центральной нервной системе. В част- ности, это проявляется в том, что в опре- деленных условиях и мышцы конечностей начинают «дышать» — они совершают рит- мические сокращения, совершенно синхрон- ные с залпами из дыхательного центра. Углекислота, накапливаясь во время за- держки дыхания, вызывает необычное возбуждение дыхательного центра, веду- щее к спастическим сокращениям диафраг- мы. Это необычное возбуждение распро- страняется не только к дыхательным мыш- цам, но и в вышележащие отделы цент- ральной нервной системы, где воспринима- ется как ощущение недостаточности дыха- ния независимо от того, возникают ли на периферии спастические сокращения дыха- тельных мышц или не возникают, как это имело место у наших больных. В организме существуют специальные центры голода, сытости, жажды, страха, ярости и другие. Раздражение этих центров вызывает соответствующие ощущения. Так, Г ь ‘Ь*т*‘*М-Н||,№ г"4" * Н'Н "Т*? *Ь4"иг ‘V Т f** А. Нормалоный вдыхательный залп диа- фрагмы, зарегистрированный непосредст- венно перед началом произвольной задерж- ки дыхания. Начало задержки дыхания обозначено стрелкой. Б. Отсутствие электрической активности диафрагмы в первый период остановки ды- хания. В. Появление спастических сокращений диа- фрагмы, совпадающее с появлением жела- ния произвести вдох. 72
•РАЗВЛЕЧЕНИЕ НЕ БЕЗ ПОЛЬЗЫ КТО БОЛЬШЕ Для игры нужна доска 6X8 и шашки: 24 белых и 24 черных. Играть можно вдвоем или вчетвером. ИГРА ВДВОЕМ Ходят по очереди. За один ход играющий ставит две шашки своего цвета на любые клетки. Каждый стремится построить из своих шашек горизонталь- ные и вертикальные ряды, одновременно мешая строить ряды противнику. Чем длиннее ряд, тем луч- ше. После того как будут за- няты все клетки, играющие подсчитывают результаты в очках. У кого окажется больше очков, тот выиграл. Очки дают только гори- зонтальные и вертикальные ряды шашек. Шашка, остав- шаяся вне ряда, при под- счете очков не учитыва- ется. Ряд из двух одноцветных шашек дает 4 очка, из трех шашек — 9 очков, из четы- рех — 16 и т. д. Шашка, стоящая одно- временно в двух рядах, мо- жет учитываться только по одному ряду. Группировать шашки в ряды надо так, чтобы получить максималь- ное количество очков. Для большей наглядности шаш- ки одного ряда сдвигаются вместе. На рис. 1 показана одна из возможных за- 8 7 6 5 4 3 2 1 Рис. 1. ключительных позиций со сдвинутыми в рядах шашками. У играющего бе- лыми получилась одна «пя- терка», одна «четверка», три «тройки» и одна «двой- ка» («пятерка» — ряд из пяти шашек, «четверка» — из четырех и т. д.). Он на- брал 25 + 16 -I- (3X9) + + 4 ~ 72 очка. (Шашки на клетках а2, г2, дб, е4 очков не дали, как оставшиеся вне рядов). Играющий чер- ными набрал (16X2) + + (9 X 2) + (4 X 3) = 62 очка. Если очков окажется по- ровну — ничья. ИГРА ВЧЕТВЕРОМ Играют двое на двое. Каждая пара ставит шашки одного цвета. Вначале у каждого игрока имеется 12 шашек. Пары играющих садятся друг против друга и ходят по кругу. Если, например, обозначить буквами А и Б игроков одной пары, играюшей белыми, а бук- вами В и Г игроков другой пары, играющей черными, то очередность ходов бу- дет: А,В,Б,Г, А,В,Е,Г и т. д. За один ход каждый играю- щий ставит 2 шашки на лю- бые две клетки. Очки под- считываются так же, как и при игре вдвоем. Если под руками не ока- залось ни доски, ни шашек, возьмите лист бумаги, на- чертите на нем прямо- угольник из 48 клеток, а вместо шашек ставьте ка- рандашом на клетках круж- Рис. 2. ки и крестики. При подсче- те очков ряды одинаковых значков перечеркните (рис. 2) Ю. КАМЗОЛОВ. а 5 Ь г 0 е раздражение у животных центров голода или жажды приводит к резкому чувству голода или жажды, которые нельзя удов- летворить даже беспрерывной едой или питьем. Раздражение центра страха у кош- ки приводит к тому, что она начинает пя- титься от мыши. По видимому, существует специальный центр и для восприятия ощущения недоста- точности дыхания, и нужно думать, что он расположен в непосредственной близости от центров ощущения тревоги, страха. Этим, вероятно, объясняется и то, что ощу- щение недостаточности дыхания в гораздо большей степени, чем какое-либо проявле- ние болезни, воспринимается как угроза жизни. Этим же, веррятно объясняется, что чувство тревоги и страха нередко со- провождается острым ощущением нехватки воздуха. Патологические изменения в области центра ощущения недостаточности дыхания (малокровие головного мозга, склероз со- судов головного мозга, опухоль) могут вы- звать одышку и тогда, когда, казалось, для этого нет причины, когда состав газов кро- ви совершенно нормален. С другой сторо- ны, и при значительных изменениях газов крови благодаря адаптации центра больной может не испытывать никакого ощущения недостатка воздуха. Чувство недостаточности дыхания — одно из самых тягостных. Выяснение механизмов его возникновения важно для того, чтобы его устранить, а еще лучше — предупре- дить. 73
1, 11 — нагнетатели; 2 — печь; 3 — котел-утилиза- тор; 4 — циклон; 5 — сухой электрофильтр; 6, 7 — про- мывные башни; 8 — мокрые электрофильтры; 9 — су- шильная башня; 10 — брыз- гоуловители; 12 — теплооб- менники; 13 — контактные аппараты; 14 — экономай- зер; 15, 16 — абсорберы; 17 — холодильники кисло- ты; 18 — пароперегревате- ли; 19 — конденсаторы; 20 — волокнистые фильтры. НОВАЯ СИСТЕМА ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ В любом школьном учеб- нике химии присутствует классическая контактная схема производства серной кислоты. Изобретение нача- ла века, она по сути не изменилась за все эти годы и в таком виде применяет- ся во всем мире. Советский ученый профессор А. Аме- лин обратил внимание на то, что по существующей схе- ме производится ряд про- тивоположных операций. Скажем (см рис. 1), в очи- стном отделении газ охлаж- дается, а в контактном нагревается, в промывных башнях он увлажняется, а в сушильной сушится. Профессором А. Амели- ным и его сотрудниками был разработан новый про- цесс производства серной кислоты, называемый «СО» (сухая очистка), в котором эти противоположные опе- рации исключаются. Первые пять элементоз новой схе- мы (рис. 2 и 3) соответству- ют классической. А затем горячий обжиговый газ пос- ле очистки в электрофильт- ре (5) без охлаждения, про- мывки и осушки направля- ется сразу в контактный ап- парат (13), а затем в баш- ню-конденсатор (19). Туман, образующийся в башне, улавливается электрофиль- трами (20 и 8 — на схеме 2 и 20 — на схеме 3). Новый процесс по сравне- нию с обычным улучшает условия труда, упрощает контроль и регулирование производства, снижает на 15—25 процентов капитало- вложения и на 10—15 про- центов — себестоимость продукта. Особый интерес процесс «СО» представляет с двой- ным контактированием (схе- ма 3), где обеспечивается очень высокая степень кон- тактирования (99.5 процен- та!). Благодаря этому отпа- дает необходимость допол- нительной санитарной очи- стки отходящего газа. 74
ОСОБО ЧИСТАЯ Совершенство техники идет по пути прецизионно- сти— точности изготов- ляемых машин, станкои. приборсГв. Химическое со- вершенство — точность свойств и чистота получае- мых веществ. К современ- ным химическим продуктам порой предъявляются тре- бования особой, прямо-та- ки «ювелирной» чистоты — не более десяти-стамилли- онных долей процента при- месей! Где подобные веще- ства применяются? Напри- мер, азотная особой чисто- ты кислота используется се- годня в полупроводниковой, радиоэлектронной, атомной отраслях промышленности, в производствах сверхчи- стых металлов и сплавов, редких элементов, кванто- вых генераторов, особо чи- стых реактивов, ионообмен- ных смол, катализаторов и многих других. Однако, как ни замеча- тельны применения особо чистой азотной кислоты, по- жалуй, самым большим ус- пехом ученых нужно считать само ее получение, что дол- гое время не удавалось. Не помогала и дорогостоящая аппаратура, изготовленная из высоколегированной нер- жавеющей стали, титана, тантала, даже платины со- прикосновение кислоты с ними неизбежно вызывало коррозию, а та — примеси. Ученым Государственного института азотной промыш- ленности в содружестве с другими организациями удалось создать принци- пиально новый способ «борьбы за чистоту». Преж- де всего был изучен и смо- делирован механизм пере- носа микропримесей в уже готозый продукт. На основе теории и эксперимента бы- ла сконструирована аппа- ратура, где неугодные при- меси превращались в труд- нолетучую форму, разрабо- таны новые спектральные, колориметрические, люми- несцентные, полярографи- ческие, ультрамикровесо- вые, радиоактивационные и другие методы определе- ния микропримесей в нич- тожных количествах — ме- нее миллиардных долей грамма в анализируемом веществе, создан новый вид кварцевого стекла для из- готовления уникального крупногабаритного про- мышленного оборудования с внутренней поверхностью из высокоустойчивого к коррозии горного хрусталя, разработана конструкция и налажено производство но- вого вида тары со специ- альным устройством, урав- новешивающим внутреннее и внешнее давление и обес- печивающим длительную сохранность качества высо- коагрессивных разлагаю- щихся особо чистых веществ при люб| lx климатиче- ских условиях. Все это позволило наладить в Совет- ском Союзе выпуск наибо- лее чистой и дешевой азот- ной кислоты. Разработан- ные метод и аппаратура (на фото — лабораторная уста- новка для получения азот- ной кислоты особой чисто- ты) применяются для полу- чения особо чистой воды и других веществ особой чи- стоты. • За 15 месяцев посе- тители западноберлин- ского зоопарка бросили в бассейны, находящиеся в загонах для слонов и обезьян, монет на общую сумму в 17 500 марок Деньги поступают в фонд всемирной организации по защите диких живот- ных. • В Швейцарии полу чил распространение но- вый вид лыжного спор- та — прицельные прыж- ки на лыжах с неболь- шого трамплина через проволочную пе*лю Лыжная акробатика при влекает внимание не только спортсменов, но и, естест венно, многочис- ленных ’рителей. * Свыше существующих польских городов чили городские уже в XIV веке. В XVIII и XIX веках возникло менее 5 процентов гори дов (всего 39). 194 горо- да появились в XX веке. Из 555 городов, поте- рявших свои городские права, 120 получили их снова Около 370 быв- ших городов являются теперь центр; ми общин- ных советов, а почти 70 превратились в обычные деревни половины а ныне 5 полу- S права ! 75
нлУкд ИЖИЗНК1 [РЕФЕРАТЫ ДИНАМИКА ГАЗОВОГО СОСТАВА АТМОСФЕРЫ Не так давно ученые ряда стран устано- вили, что за последние полвека содержа- ние СОг в атмосфере увеличилось прибли- зительно на 10%. Что же касается свобод- ного кислорода, то даже небольших коле- баний в его содержании обнаружить не удалось, хотя уже примерно миллион лет, как человек расходует его на горение. Если бы каждый год убыток свободного кисло- рода составлял всего 0,003%, то за про- шедшее время он должен был бы исчез- нуть полностью. К настоящему времени человек успел добыть ориентировочно 30 млрд, тонн неф- ти, 84 млрд, тонн угля и 7,3 триллиона ку- бических метров природного газа. На сжигание добытой нефти ушло 96 млрд, тонн кислорода, на сжигание угля — 157 млрд, тонн и газа—20 млрд. тонн. Все- го же, с момента, когда люди зажгли пер- вые костры и до 1969 года, безвозвратно израсходовано 273 млрд, тонн кислорода (цифра эта преднамеренно занижена) Львиная доля этого количества сожжена за последние 50 лет — 246 млрд. тонн. Количество свободного кислорода в ат- мосфере составляет 1,5-10'5 тонн. Убыток, таким образом, равен 0,0182% за все вре- мя существования человека и 0,0164% за наиболее расточительные 50 лет. Можно ли заметить такую ничтожную убыль? Кислород, использованный в последние полвека, частично соединился с углеро- дом— образовался углекислый газ. Расчет показывает, что это прибавило в атмосферу 288 млрд, тонн углекислого газа и увеличи- ло его содержание в воздухе на 12%. Это служит косвенным доказательством того, что кислород атмосферы все-таки расходу- ется, и лишь экспериментально подтвердить расход пока не удалось. Современное потребление кислорода на сжигание топлива во всем мире ежегодно составляет 10 млрд, тонн, поставки углекис- лого газа в атмосферу равны примерно 14 млрд, тонн Однако потребление Ог и увеличение СОг должны в ближайшей перспективе возрастать — потребление кис- лорода, например, в среднем на 10% еже- годно. Следовательно, с 1971 года по 2020 год исчезнет 11 600 млрд, тонн кисло- рода, то есть 0,77%) от его количества е атмосфере и гидросфере, а к 2070 году — уже 66,7% современного запаса. Через 1 СО лет газовый состав атмосферы заметно изменится. Однако делать подобные выводы только на основании простой экстраполяции не- правомерно. Разведанных запасов горюче- го сырья недостаточно для истребления да- же двух третей свободного кислорода. Правда, геологические запасы много боль- ше, но при ближайшем изучении они могут уменьшиться на несколько порядког. Глав- ное же возражение проведенным расчетам следующее: человечество не допустит столь опасного развития событий. Вероят- но, со временем будут более эффективно использоваться те виды энергии, которые не требуют расхода кислорода. А возмож- но, человек сумеет повторить то, что уже сделано природой: создать новые видь* технологических процессов, которые позво- лят в больших количествах поглощать угле- кислый газ и выделять миллиарды тонн ки- слорода в виде отходов производства. А пока важно организовать наблюдение за земной атмосферой. Это можно сделать с помощью сети гидрометеорологических станций, а также метеорологических спут- ников. Тогда ученые смогут точно судить обо всех изменениях в составе воздуха, кото- рым мы дышим. Раньше подобные измере- ния не производились — газовый состав ат- мосферы считался неизменным. Так, соб- ственно, и было до начала бурного разви- тия промышленности Сегодня атмосфер- ные явления изучаются более чем трид- цатью науками, относящимися к метеоро- логии. Но ни одна йз них не изучает саму атмосферу, ее происхождение, газовый со- став, развитие во времени, дальнейшую судьбу. Если настоящая статья наведет на мысль о том, что это положение необходи- мо изменить, то одна из ее целей будет достигнута. Академик АН Груз. ССР Ф. ф ДАВИ- ТАЯ. История атмосферы и динамика ее газового состава. «Метеорология и гидрология» № 2, 1971 г. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПОМОЩЬ Случилась авария. Представьте себе, что человека засыпало снежной лавиной. Преж- де всего его надо найти под снегом. Ищут обычно с собаками и специальными зонда- ми Ферстера. Максимальная глубина снега, под которой можно обнаружить человека такими способами,—три метра. Ну, а если слой снега толще? Кафедрой теоретических основ электро- техники и лабораторией физических мето- дов Института географии АН СССР совмест- но разработано и опробовано в полезых условиях устройство, позволяющее безоши- бочно находить предметы под слоем снега толщиной до пяти метров. Установка полу- чила название «радиоинтроскоп НИН-68». 76
Излучатель электромагнитного поля мощ- ностью 0,5 ватта работает на частоте 440 мгц. Прибор основан на том принципе, что интенсивность радиосигнала, отраженного от предмета, различна в различных направле- ниях. Этот прибор позволяет также обнаружи- вать трещины в ледниках, скрытые глубоко под слоем льда или снега. Вблизи края трещины радиоволны испытывают диф- ракцию— они огибают препятствие. При- бор, используя радиополяризационнь'й принцип, позволяет под снежным мостом «увидеть» сравнительно узкую щель, шири- ной около полуметра. Трещины меньшей ширины уже почти не представляют опас- ности. С. С. ВАСИЛЬЕВ, В С. ЛУЧНИКОВ, Ю. Я. МАЧЕРЕТ, В. Н. РУДАКОВ. Элек- тромагнитная дефектоскопия снежно- ледового покрова. «Журнал техничес- кой физики», т. XLI, вып. 5. «БЕГУЩАЯ ВОЛНА» НА ТЕЛЕ ДЕЛЬФИНА В моменты резких ускорений на коже дельфина возникают волнообразные склад- ки. Они появляются, например, на брюш- ной поверхности и движутся от переднего конца тела к заднему. Сегодня большинст- во специалистов согласно с тем, что кож- ные волны (их назвали «бегущей волной») помогают дельфинам быстро плавать: они уменьшают гидродинамическое сопротив- ление— сбрасывают возникающие вихри. А вот вопрос, каков же механизм обра- зования «бегущей волны», уже породил среди ученых разногласия. Одни считают, что крупные складки возникают благодаря действию подкожной или туловищной мус- кулатуры дельфина, а мелкие — за счет неравной плотности верхнего слоя кожи — эпидермиса. Другие говорят о сокращении с разной частотой отдельных порций кож- ной мышцы. Есть мнение, что кожные вол- ны— следствие того, что дельфин меняет упругие свойства кожи. Так или иначе, но все эти гипотезы схо- дятся в одном: для образования «бегущей волны» необходимо мускульное усилие. Мускулатура, управляющая кожей, должна непрерывно работать, постоянно находиться в большом напряжении. С энергетической точки зрения такой изнурительный труд очень невыгоден для животного. Поэтому некоторые исследователи высказывали сом- нения в том, что природа могла поступить столь расточительно и создать энергети- чески неэкономичный механизм Для разрешения спорного вопроса были проведены эксперименты, которые доказа- ли, что мускулатура дельфина не принима- ет никакого участия в образовании «бегу- щей волны». В экспериментах участвовали десять профессиональных пловчих: спортс- менки-разрядницы и мастера спорта. Они плавали под водой с разной скоростью, время от времени делая сильные рывки. Все это фиксировалось на кинопленку. Об- наружилось, что при скорости два метра в секунду на торсе и бедрах спортсменок появлялись волнообразные складки. При более медленном плавании — один и де- вять десятых метра в секунду — складки уже не возникали. Почему для эксперимента были выбраны именно люди? По некоторым своим мор- фологическим характеристикам они похо- жи на дельфинов. Почти совпадают раз- меры тел, которые имеют одинаково плав- ные контуры и лишены волосяного покро- ва. Кроме того, вода .сопротивляется дви- жению человека и дельфина примерно с равной силой. А с другой стороны, извест- но, что у человека нет никаких специальных мышц для движения кожи и сама кожа для этого не приспособлена. Следователь- но, волнообразные складки, которые были зафиксированы на теле пловцов, образо- вывались лишь под влиянием внешнего воз- действия, в данном случае — гидродинами- ческого. Итак, установлено: образование волн на коже дельфина происходит за счет дви- жения — энергетически это самый выгод- ный способ. Ведь животное не тратит ни- каких усилий и в то же время выигрыва- ет в скорости. Недаром складки образу- ются и на чешуе многих рыб. Ю. Г. АЛЕЕВ. Подвижная шерохова- тость на поверхности тела нектёров как способ снижения гидродинамиче- ского сопротивления. «Зоологический журнал», т. XLIX, вып. 8. НОВОЕ О ПРОИСХОЖДЕНИИ НОВГОРОДА Проблема происхождения Новгорода бы- ла поставлена еще летописцами XI! века, предложившими две версии: Новгород ос- нован в 859 году норманнским князем Рю- риком; Новгород основан союзом пле- мен — славенами, кривичами, мерью, кото- рые пригласили затем править в свой город Рюрика. До недавнего времени историки предла- гали решение этого вопроса, близкое к пер- вой концепции: Новгород, основанный как княжеский город на каком-то старом ме- сте, занял в XI! веке ту очерченную валами территорию, за пределы которой он вышел только в наши дни; это был город ремес- ленников и торговцев, установивших в 1136 году республиканский вечевой строй. Вопрос о происхождении Новгорода стал основным в работах Новгородской архео- логической экспедиции, ведущей в городе 77
планомерные исследования большого мас- штаба с 1929 года, В результате сопостав- ления огромного археологического мате- риала, найденных в городе сотен берестя- ных грамот, данных летописи, топонимики и других вырисовывается совершенно иная картина происхождения и жизни города. Оказывается, первоначальный город во много раз меньше той территории, которая лишь в XIV—XV »еках была обнесена вала- ми. Он имел в своей основе три изначаль- ных поселка, принадлежащих племенам, основавшим город,— славенам, кривичам и мори. Эти три поселка явились родона- чальниками концов: Славенского (на пра- вом берегу Волхова), Неревского и Людина (на левом берегу). Славенский поселок рас- полагался на холме, а ведь древние нор- вежские саги называли Новгород Холмгра- дом — городом на холме, сохранив, веро- ятно, название старого поселения. Новое укрепленное поселение возникло за преде- лами первых поселков (тоже имевших свои стены) как укрепленный общественный межплеменной центр, где располагались языческое капище и кладбище. В древно- сти кладбище обычно служило и местом ючевых сходок и различных администра- тивных действий, культовых праздников. Вот этот заново обнесенный стеной центр и назван летописью 1045 года Новгородом. Он лежит в той части сохранившегося до наших дней* Кремля, где позднее, отдавая дань торжеству христианства над язычест- вом, был построен Софийский собор, сме- нивший главное языческое капище Новго- рода. Но территория перед главным хра- мом города так и оставалась главным об- щегородским центром, не подвластным князю, имевшему свою резиденцию вне городских стен. Древняя структура города как федера- ция племен наложила отпечаток на всю его удивительную историю: здесь власть кня- зя всегда была вторичной по отношению к городскому вече, так было во всяком случае задолго до событий 1136 года. Таким образом, Новгород по море свое- го роста не распадался на концы, а обра- зовался из этих концов. Каждый конец был первоначально совокупностью отдельных родовых поселков, имел свое вече, при- чем вечевые сходки собирались и по ули- цам. Археологические исследования пока- зали, что основными ячейками города бы- ли усадьбы крупных землевладельцев, су- ществовавшие из века в век на одних и тех же местах. Основная масса городского населения не имела самостоятельных до- мов, а размещалась по усадьбам крупных землевладельцев. Находясь в зависимости от них, горожане поддерживали интересы бояр, наминая от уличного вече и кончая общегородским, где отнюдь не бушева- ла буйная новгородская вольница, а засе- дали «300 золотых гоясов» — хозяева крупных усадеб, которых в городе было около трехсот. Новгород был городом богатых бояр- землевладельцев, имевших обширные вла- дения во всей земле, но живших только в Новгороде, где они держали своих ремес- ленников и торговых людей для обработки и реализации тех богатсг», которые посту- пали к ним из их владений. Их пребывание в Новгороде было необходимо и для уча- стия в федеративных органах власти и в борьбе за эту власть, дававшую новые де- нежные и земельные богатства. Именно концентрация в самом Новгороде всей бо- ярской знати, не позволявшей обосновать- ся здесь прочно княжеской власти, и опре- делила своеобразный политический строй Новгорода. Этим объясняется и тот факт, что на огромных просторах Новгородской земли практически нет городов, кроме по- граничных Пскова, Ладоги, Руссы, Торжка. Окончательное решение многих вопро- сов, впервые поставленных данными архео- логических раскопок, непосредственно за- висит от того, насколько наше поколение сумеет сохранить древний культурный слой Новгорода г необдуманного разрушения в процессе современной застройки городо Открытия арехеологов превратили новго- родский культурный слой в памятник на- ционального значения. В Л. ЯНИН, М. X. АЛЕШКОВСКИЙ. Происхождение Новгорода (к поста- новке проблемы). «История СССР» № 2, 1971 г. НОВЫЕ КНИГИ ИЗДАТЕЛЬСТВО «ДЕТСКАЯ ЛИТЕРАТУРА- БАСИНА М. Там. где шумят михай- ловские рощи. Л- 23В с I Р 6R к Всю свою жизнь великий русский поят А. С. Пушкин был неразрывно связан с псковской деревней своей матери — сель- цом Михайловским. Автор пишет о красоте и богатстве рус- ский природы, воспетой Пушкиным, о па- мятных местах, где в «разные годы» жил и трудился поэт, содавая такие произве- дения, как «Евгений Онегин», «Борис Го- дунов», сДеревня», «Зимний вечер», «Я пг>мню чудное мгновенье» и многие-мно- гие другие. КлБАЛЕВСКИИ Д. Про тоех китов и про многое другое. М. 223 с., 67 коп. Вот что пишет о книге сам автор: «Одно из чудесных свойств музыки, как и всякого искусства, состоит в том, что чем больше душевных сил мы ей отдаем, тем больше новых сил в ней черпаем. А невнимательное, незаинтересованное слушание музыки, точно так же как не- внима гельн< ie, незаинтересованнее чтение книг или рассматривание картин, только утомляет нас, отбирает наши силы, а взамен ровно ничего не дает, разве что вызывает пагубное заблуждение, будто бы скучно все это, непонятно и неинте- ресно. Композитор, чтобы хорошо сочинять, должен учиться. Исполнитель, чтобы хо- рошо исполнять тоже должен учиться. И слушатель, чтобы быть хорошим слу- шателем, тоже должен учиться. Этой книжкой мне и хочется помочь вам стать хорошими слушателями». 78
ПОДОБИЕ В ПРИРОДЕ И ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПОСТОЯННЫЕ Профессор Я. СМОРОДИНСКИИ. Приступая к исследованию какого-либо физического явления, физики прежде всего сопоставляют с этим явлением некоторые числа: выражают числами результаты из- мерений. При таком сопоставлении проис- ходит сравнение с эталоном, поэтому уже давно физиками (и даже не физиками, а сначала, вероятно, купцами или строителя- ми) были придуманы масштабы, которыми можно было измерять длину, массу, время. Когда-то не считалось неудобным, что разные длины измерялись по-разному. Расстояния мерили милями, куски ткани — локтями; существовало очень много разных мер, которые использовались в разных от- раслях техники и торговли. Однако все ча- ще и чаще возникала необходимость в пе- реводе одних мер в другие; постепенно поди поняли, что надо установить всеоб- щий эталон длины. Во времена Великой французской рево- люции была разработана и принята метри- ческая система мер. В Париже изготовили первый эталон метра — новой единицы дли ны, определенной как одна сорокамилли- онная часть парижского меридиана. (Злые языки говорили, что связь метра с длиной меридиана была ловко придуманным поводом к тому, чтобы заставить прави- тельство оплатить расходы по измерению Земли.) Казалось, что метр, связанный с размером Земли, есть величина, которая будет храниться вечно и которую можно точно восстановить когда угодно. Но определение размеров Земли — проце- дура довольно ненадежная, и. когда техника и наука потребовали значительно более точных измерений, парижский эта- лон стал первичным стандартом, и его пе- рестали сравнивать с земным меридианом. Вторая (после длины) важная величи- на — это время. Здесь люди сразу обрати- лись к астрономии, так как астрономия была и до самого последнего времени оста валась наиболее точной из наук. Единицу измерения времени относили к естествен- ному явлению — периоду обращения Земли вокруг Солнца; секунду определяли как соответствующую долю звездного (или сидерического) года (1 сидерический год — 3,1557 107 сек ) Метре и секунды достаточно, чтобы измерять то, что называют пространством-временем. Ь инематика вполне довольствова1ась ими. В этом находит отражение тот заме- чательный факт, что кинематика, по сути дела, совпадает с геометрией простран- ства-времени. Для того, чтобы изучать законы динами- ки, необходимо было ввести понятие силы и связать силу, действующую на тело, с ускорением, которое приобретается телом, или связать силу тяготения с массой, кото рая порождает гравитационное поле. Таким образом, в разных построениях одна и та же масса выступила «в двух лицах»: она могла быть либо массой инертш й, либо массой гравитационной. Опыты Галилея доказавшие, что все тела падают с одина- ковым ускорением, позволили установить великий принцип эквивалентности: масса оказалась только одна, гравитационная и инертная массы совпали *. Массу стали определять как меру инертности, как неко- торую аддитивную величину, которая ха- рактеризует реакцию тела на заданную силу. В отличие от времени для массы в при- роде не нашлось достаточно точного естественного масштаба, поэтому массу тоже стали относить к рукотворному ^та лону, который тоже хранился в Париже. Этот эталон назвали килограммом. На нем свершилось построение единиц для меха- ники. Создавая «эталонные» единицы измере- ния длины, времени и массы, физики фак- тически не использовали никаких особых физических законов (кроме закона эквива- лентности, который позволил гравитацион- ную массу свести к массе инертной). Даль- ше положение усложнилось. Изучая элект ричество, физики должны были ввести для соответствующих измерений единицу элект рического заряда, изучая магнетизм — еди- ницу для измерения магнитного поля. Но так как измерения были не бездумными, так как в ходе их познавались физические 1 Правда, только в общем теории тяготе ния стало ясно, что э’-от принцип действи- тельно великий. 7е
законы, то при переходе в новые области физики попутно открывались возможности нс вводить новые единицы, а обойтись ста- рыми, известными из механики. Так, на- пример, закон Кулона, отражающий связь электродинамики с механикой, позволил выразить единицу электрического заряда в единицах «механических», принятых для длины, массы, времени. Используя физические закономерности, можно было все новые и новые единицы сводить к трем основным. Ну, а эта основная тройка? Так ли уж свободен ее выбор от всяческих природ- ных закономерностей? Мы настолько пци- выкли к тому, что можно изготовить эта- лоны метра или килограмма, что нам может показаться, будто в этой возможно- сти нс отражены никакие физические за- коны. Она представляется столь же оче- видной и простой, как тривиальное утвер- ждение о том, что, выбирая материал на платье или на ьпстюм, можно отмерить нужные 2,5 метра. В действительности это не вполне так: в возможности создания эталона — одного на весь мир — скрыто глубокое свойство природы, которому сто- ит удивиться’ Когда-то людей не беспокоило, что миля в Америке и миля в Европе разные. Не беспокоило, что аршин на севере России и аршин на западе России разные. Но раз- витие связей, развитие науки потребовали ввести одну меру — один метр на всю Землю и даже на всю Вселенную. И это оказалось возможным. Можно сказать, что отрезок имеет длину 1 метр, и не указывать, где этот отрезок находится: около Москвы, Ленинграда, Нью-Йорка или еще где-ни- будь. Можно сказать, что данная фигура есть квадрат со стороной 10 см, и не ука- зывать, где этот квадрат находится. Мож- но послать посылкой 1 метр шелка из Ле- нинграда в Москву и быть уверенным, что в Москву прибудет тот же 1 метр. Посмотрим на этот простой факт не- сколько внимательнее. Представьте себе, что мы существа двумерные и живем на сфере. Треугольник, нарисованный на сфе- ре, мы могли бы возить с собой повсюду, и никаких трудностей с его транспортиров- кой у нас не возникало бы. Но представь- те себе далее, что наша сфера внезапно превратилась в эллипсоид. Мы немедленно обнаружили бы страшную вещь: никакую фигуру, нарисованную на эллипсоиде, нель- зя было бы даже и пытаться сдвинуть с места, не деформируя, поскольку кривизна в разных точках эллипсоида разная. Объ- яснить, что такое равенство треугольников, расположенных в разных частях поверхно- сти эллипсоида, невозможно, потому что сравниваемые треугольники нельзя пере- нести в одно место для сравнения Поэто- му на эллипсоиде в каждой точке были бы свои геометрические фигуры. Можно при- думать пространства, в которых для каж- Рис. 1. Треугольник, нарисованный на сфе- ре, можно перетаскивать с места на место, не деформируя. На эллипсоиде этого сделать нельзя, поскольку кривизна поверхности эллипсоида в различных точках различна. доп точки были бы свои длины. Скажем, если за единицу длины принято расстоя- ние, которое проходит свет за одну секун- ду, то легко вообразить пространство, в ко- тором скорость света меняется от точки к точке. Кстати говоря, современная общая теория относительности избегает произво- дить какие бы то ни было рассуждения с объектами, расположенными в разных час- тях пространства. Таким образом, устанавливая эталоны длины, времени и массы, человек в дейст- вительности использовал важное физиче- ское свойство нашего мира—свойство од- нородности пространства по расстояниям, по времени и по массе. (Хотя последнее уже не совсем верно даже на Земле: тело с массой в 1 кг ведет себя не вполне оди- наково на разных широтах; килограмм на полюсе и килограмм на экваторе — вещи не вполне одинаковые.) Теперь представьте себе, что случилась катастрофа и парижская лаборатория, в которой хранились эталоны, погибла. Могли бы мы (не сейчас, а, скажем, 15 лет назад) каким-либо способом восстано- вить метр, килограмм? Вряд ли Секунду можно было бы возобновить: для этого следовало бы заново измерить продол- жительность года. Что же касается метра и килограмма, то их связь с какими- либо природными масштабами длины и массы, как отмечалось выше, уже давно стала чисто символической. По крайней мере для двух эта топов ха- рактерно то, что они, строго говоря, пево- зобновнмы. Мы должны привезти в Париж свой метр и там сравнить его с эталоном, привезти в Париж килограмм и там срав- нить его с эталоном... Положение неудоб- ное, но можно ли его изменить? 80
Зададимся вопросом: как можно, ничего не зная, определить период малых колеба- ний маятника? В поисках ответа целесооб- разно выяснить: с чем должен быть связан период колебаний маятника Т или частота колебаний со? Очевидно, с длиной маятни- ка I, с ускорением силы тяжести g, быть может, с массой маятника — больше у нас ничего нет. Дальше спросим: как же из этих величин составить такую, которая имела бы размерность времени (для пери- ода), или обратную времени (для часто- ты)? Составляя разные комбинации, мы обнаружим, чю выразить, например, час- тоту удается только таким, единственно возможным, знакомым со шкоты способом: Никакие попытки вставить сюда массу не увенчаются успехом, так что приходится заключить, что частота колебаний маятни- ка не зависит от его массы. Чтобы закончить построение формулы, остается поставить перед корнем верный коэффициент. Каков же он? Великое пра- вило теории размерностей состоит в том, что коэффициенты в формулах обычно бы- вают порядка единицы. И действительно, решая дифференциальное уравнение коле- баний маятника, мы убедимся, что выве- денная формула верна; точность ее под- твердит опыт. Вспоминая, что круговая ча- стота и период связаны соотношением об- ратной пропорциональности с коэффициеи том 2л, п переходя от частоты к периоду, окончательно устанавливаем: (Теперь ясно, почему математическое ис- следование маятника следовало начинать с частоты: начни мы с периода, нам, по- жалуй, не удалось бы подобрать верный коэффициент — 2л.) За счет чего же совершилось чудо! Почему мы, как будто бы ничего не зная о маятнике, смогли получить формулу, для строгого вывода которой надо решить хоть простенькое, но все же дифференциальное уравнение? Какие такие силы нам в этом помогли? Обычно в ответ приводят такое рассуж- дение: если все величины, входящие в фор- мулу, измерять новыми масштабами, изме- ненными по сравнению с прежними, ска- жем, в 10 раз, то вид формулы не изме- нится. итак, справедливость полученного соотношения основана .на несомненном принципе теории размерностей, гласящем, что решение физической задачи не должно зависеть от принятых единиц измерения. Формально все правильно, и теория раз- мерностей, конечно, правильная теория, и несомненно утверждение, что одну и ту же Я. «Наука и жизнь* № 10. величину можно измерять разными мас- штабами... И все-т’аки некоторое недоуме- ние остается. Да, я могу измерять длину одной линейкой или другой. Более того, я могу пользоваться неравномерным масшта- бом, например, логарифмической линейкой; конечно, это неудобно, но если точно знать, чем производится измерение, то, сказав, сколько делений от нуля на логарифмиче- ской линейке соответствует длине маятни- ка, можно вполне точно определить его длину. Поэтому простое утверждение о том, что длину можно измерять любыми масштабами, не может нам дать никакого дополнительного подспорья для вывода формулы. В этом утверждении не просма- тривается никакой закон природы. А если мы не использовали никаких законов при- роды, то остается абсолютно непонятным, каким же образом мы могли вывести фор- мулу, выражающую закон природы. Для того, чтобы разрешить это кажу- щееся противоречие, надо посмотреть на ту же задачу несколько иначе. Результат не изменится, но обнаружится, что мы иа самом деле опирались на закон природы, и притом очень мощный. Речь идет о законе подобия. Дело как раз в том, что при переходе к новым еди- ницам в рассуждениях теории размерно- сти мы использовали не любые новые еди- ницы, а единицы, пропорциональные ста- рым,— мы, как говорят, использовали лишь линейные преобразования, использовали, по сути дела, закон подобия явлений при роды. В применении к задаче о маятнике закон подобия говорит, что если мы возьмем длину маятника и увеличим ее в п раз (не возьмем другие единицы, а увеличим дли- ну маятника в п раз!), то отношение дли- ны нового маятника к квадрату его пе- риода должно остаться неизменным. Мы знаем, что поле тяжести Земли характери- зуется постоянной величиной — ускорением силы тяжести,— имеющей размерность м/сек2; следовательно, при изменении раз- меров маятника неизменной должна ока- заться величина, имеющая именно такую размерность. Так что формулу для частоты колебаний логичнее было бы записывать с самого начала так, чтобы приравнять па- раметры маятника к некоторым постоянным величинам, определяющим его движение: ш2/ = g. Затем следовало бы проверить, что с обе- их сторон стоят величины одинаковой раз- мерности, а потом уже переписать форму- лу в привычном виде. Таким образом, при выводе формул ма- ятника мы использовали тот опытный факт, что поле тяжести вблизи Земли ха- рактеризуется фундаментальной постоян- ной g, имеющей размерность м/сек2. А ис- пользовать этот факт нам позволил закон подобия, лежащий в основе рассуждении по теории размерности. Впрочем, при такой формулировке до- статочно настороженный читатель может тотчас поднять тревогу. 81
Закон подобия, как и любые другие законы природы, должен иметь ограниченную область применения. Мы должны не только уметь выводить формулы, но и должны понимать, в ка- ких пределах эти формулы справедливы. Утверждение о том, что длину можно изме- рять метрами, сантиметрами, миллиметра- ми, не имеет ограничений. Но закон подо- бия пределы применимости, конечно, имеет. Вот об этих пределах и надо поразмыш- лять. Уже говоря о маятнике реальном, а не математическом, не о материальной точке, подвешенной на невесомой нити, надо быть настороже. Если маятник представ- ляет собой некое физическое сооружение из металла, дерева и еще чего-нибудь, то сразу возникает вопрос, чему равна дли- на I, которую мы должны подставлять в формулу. Простые рассуждения теории раз- мерности ничего об этом не скажут. Толь- ко законы динамики позволят определить искомую длину. Рис. 2. Маятник, длина «старого сравнима с радиусом Земли, будет качаться не так, как маятник привычных размеров: вдоль его длины напряжение силы тяжести будет существенно меняться. ной вещи. Мы хорошо понимаем, что ма- ятник длиной 1 000 км не будет работать, как обычный маятник. Качаться он, конеч- но, будет, но закон его движения будет отличаться большой сложностью, поскольку вдоль его длины напряженность силы тя- жести будет сильно меняться; величину g, стоящую в знаменателе, нельзя полагать постоянной. По-видимому, закон подобия для маятника справедлив только в том случае, если его длина много меньше ради- уса Земли. Здесь полезно узнать, что из гравитаци- онной постоянной G, массы М и скорости света с можно составить величину, которая имеет размерность длины: 2GM /?гр=---- С2 пттоянная тяготения: G = (6 6732 + О,ОПЗ’) • 10-» см3/г сек-. Она называется гравитационным радиусом. Это одна из тех’ самых величин, которые определяют пределы применимости законов подобия в гравитационном поле. Для Зем- ли гравитационный радиус составляет (про- верьте сами) сравнительно малую величи- ну — около 0,4 см, для Солнца он уже около 3 км, а для нейтронных звезд, пульсаров, которые были открыты несколь- ко лет назад, гравитационный радиус — порядка размеров Земли. Нетрудно понять, что ускорение силы тяжести g выражается через гравитационный радиус /?гр и ради- ус Земли R по формуле: Пример с реальным, «физическим» маят- ником может нас научить еще одной важ- Теперь ясно, почему в гравитационном по- ле нет геометрического подобия: в конце концов потому, что гравитационное поле само характеризуется постоянной, имеющей размерность длины, гравитационным ради- усом. Оттого-то короткий и длинный маят- ники колеблются по-разному. Другой, еще более поучительный пример дает задача о сложении скоростей. Рис. 3. Геометрического подобия нет в гра- итационном поле. Очень интересно, что это обстоятельство, хотя и в неявной форме, объяснил еще Галилей в своем знаменитом сочинении «Беседы и математические дока- зательства, карающиеся двух новых облас- тей науки» (1638) Собеседники (изложение в этой книге идет в ф рме диалога) обсуж- дают, почему на Земле нет животных более определенной величины. Рассуждают так: если мы увеличим линейные размеры слона в некое число раз, то масса возрастет, как куб линейных размеров,— при условии, что плотность остается неизменной. Поперечное же сечение костей скелета возрастет лишь как квадрат линейных размеров. Поэтому ради сохранения прочности всего сооруже- ния необходимо, чтобы кости стали относи- тельно -огще. Пропорции ел на, и так не очень изящные, долж ны совсем нарушиться. Имеется три подвижных тела. Отложим их скорости в виде векторов на диаг- рамме скоростей (см. рис. 3), пометим концы векторов цифрами 1, 2, 3. Пусть, на- пример, 1 — это человек, стоящий на на- бережной, 2—пароход, 3 — пассажир, ко- торый гуляет по па лубе парохода. Мы хо- тим определить, какова относительная ско- рость двух людей: пассажира на палубе и наблюдателя на набережной. Если скоро- сти малы, как в случае парохода, то мож- но просто соединить концы векторов на диаграмме скоростей в виде треугольника и решить задачу методами тригонометрии. Важное свойство этого решения — неза висимость от абсолютных величин скоро- 82
Рис. 4. Зная скорости парохода относитель- но наблюдателя на набережной и пассажира относительно парохода, можно легко опре- делить относительную скорость двух людей: она равна геометрической сумме вышеупо- мянутых скоростей; задача легко решается методами тригонометрии. Но решение спра- ведливо лишь для малых скоростей: если мы складываем две параллельные скорости, каждая из которых равна 0,9 скорости све- та, то суммарная скорость будет равна не 1,8 скорости света, а 0,99 скорости света. Методы тригонометрии в подобных задачах уступают место методам теории относи- тельности. рость света замечательна еще тем, что ее можно измерить в любом районе наше- го мира и измерения дадут один и Тот же результат (если речь идет о скорости света в пустоте и вдали от тяжелых звезд) скорость с< ета: с-(2,9979250±0,0000010)- 10’" см сек. В этом проявляется другое важное каче- ство фундаментальных постоянных: они за- дают естественные масштабы событий. На- пример, если сказать, что скорость тела равняется стольким-то метрам в секунду, то человеку, которому передано это сооб- щение, надо еще объяснить, что такое метр, что такое секунда. Если же сообщить, что скорость равняется 1/100 скорости све- та, то -информация будет исчерпывающей. Вот они, достоинства фундаментальных по- стоянных как масштаба: они не связаны ни с какими эталонами, а определены про- сто устройством нашей Вселенной. стен. Если скорости человека и парохода были сначала соответственно 1 м/сек и 10 м/сек, а потом стали 2 м/сек и 20 м/сек, то формулы при этом не изменятся, а иско- мая скорость возрастст тоже в два раза. Если мы знаем решение первой задачи, то второй раз ее решать не надо, а надо просто умножить решение первой на два. Здесь используется подобие скоростей в классической механике или же факт суще- ствования подобных треугольников в ев- клидовой геометрии. Однако, если скорости начинают прибли- жаться к скорости света, если речь идет не о пароходе и пассажире, а, скажем, о пи-мезоне, который вылетает со скоростью, близкой к скорости света, и, распадаясь, излучает фотон, который летит со скоро- стью света, то скорость фотона относитель- но наблюдателя Не будет равна алгебраи- ческой сумме скорости пи-мезона и скоро- сти фотона относительно пи-мезона. Эту задачу надо решать методами теории от- носительности. Мы обнаружили очень важный факт: закон подобия в задаче о сложении ско- ростей справедлив только в ограниченном смысле,— для скоростей, много меньших скорости света: и « с. Теперь интересно выяснить: что будет с законе; i подобия, если переходить к малым длинам! Будут ли законы механики справедливы для все меньших и меньших расстояний? Мы знаем, что па расстояниях порядка атомных законы классической механики перестают быть справедливыми, наблюда- ются квантовые эффекты. Итак, на малых расстояниях ограничения приходят из кван- товой механики. Это значит, что некоторая длина а0, которая кладет «нижний» предел подобию нашего мира, должна представ- лять собой некоторую характеристику кван- товых эффектов. Собственно, с поиска этой характерной предельной длины и началась квантовая механика Первой ее задачей было понять, чем определяются размеры атома водорода. Из чего же можно скомбинировать длину а0? Ясно, что из каких-то характерных па раметров тех частиц, для которых создается квантовая механика, например, заряда е. заряд электрона- е - (4,803250 ± 0,0и0021) • 10-10 сгс ед. Ограничение возникло оттого, что скор сть света в нашем мире конечна — ее величина задана природой. Поэтому скорость света относят к фунда- ментальным постоянным. Роль их состоит в том, что они-то и ограничивают дей- ствие законов подобия. Так, соглас- но вышеприведенному примеру, теория размерностей нерелятивистских скоростей ограничена требованием и«с. Та же ско- Может понадобиться масса частицы, хотя, как в случае маятника, масса, быть может, и не войдет, но на всякий случаи запишем и ее: т. масса электрона: m - (9,109338 - 0.000034) -10 » г. Что же может войти еще? Больше ничего у нас нет 83
Можно было бы положить наудачу а0 — ё^тс2 (эта величина называется классиче- ским радиусом электрона и равняется при- мерно 2,8 10~1Э см). Но, немножко пораз- мыслив, можно понять, что такая формула не годится. Во-первых, опа не годится по величине — атом больше, чем 10~13 см. Но главное не в этом. В формулу входит ско- рость света с, а мы говорим о перелятивист- ской системе, атоме водорода. Движение электрона в атоме водорода очень медлен- ное по сравнению со скоростью света, и с не может входить в искомую формулу, оп- ределяющую размеры атома. К таким же выводам мы придем, если вместо электрона возьмем протон. Значит, из массы и заряда той и другой частицы нельзя составить величину, которая помогла бы оценить размеры атома водорода. И в этом, по правде говоря, пет ничего страш- ного. Пользуясь лишь понятиями классической механики, нельзя объяснить устройство атома водорода. В классической механике нельзя найти никакой выделенной длины, в пей все дли- ны подобны. Когда Нильс Бор в начале ве- ка размышлял на эту тему, то ему было яс- но, что размеры атома водорода должны быть связаны с квантовыми явлениями. В первой же формуле квантовой теории, в той самой, которой Макс Планк описал термодинамические свойства электромагнит- ного излучения, появилась новая фундамен- тальная постоянная fi, носящая ныне имя своего первооткрывателя. (Эта постоянная имеет такую же размерность, как момент импульса.) постоянная Планка: h (1,0545919±0,0000080) 10 27 эрг. сек. Если ввести в игру постоянную Планка, то появляется возможность составить вели- чину, имеющую размерность длины: a0=h2/me2. Средний радиус атома водорода оказал- ся равен (с точностью до множителя ’/г) именно этой величине, которая возникает в уравнениях квантовой механики. В системе, состоящей из протона и электрона, появил- ся естественный масштаб. Таким образом, три фундаментальные константы—Е, е, с — в задачах классиче- ской физики ограничивают закон подобия по скоростям и длинам и задают естествен- ные масштабы пространства и времени. В любом месте на Земле, в космосе, где угод- но, мы в принципе можем измерить свойст- ва водородного атома и восстановить эта- лоны длины и времени, не обращаясь ни к чему из того, что сделано руками человека. Мы можем строить теперь новую — атомную — шкалу единиц. Эта шкала будет абсолютной, потому что она де зависит пи от каких эталонов, мас- штабы нигде нс надо хранить, а можно вос- произвести когда угодно, где угодно, если только у нас есть достаточно хорошая ла- боратория. Надо только найти хороший спо- соб измерения этих масштабов — фундамен- тальных постоянных — и знать, как сравни- вать их с уже существующими эталонами. К сожалению, до последнего времени ве- личины h и е измерялись очень плохо, и ре- зультаты разных опытов расходились друг с другом 'Ь пятом знаке. Лет восемь назад было совершено не- ожиданное открытие, к которому некоторые отнеслись весьма скептически. Молодой анг- лийский физик Джозефсон предсказал сле- дующий эффект. Если есть сверхпроводник и в нем имеется переход, то есть слой изо- лятора, разделяющий два его куска (это обычно окись того же сверхпроводника), и если приложить к переходу потенциал V, то переход станет излучать свет частоты h 2eV — это энергия скачка, который соверша- ют два электрона, переходя из одного куска сверхпроводника в другой через слой изо- лятора; двойка появляется из-за того, что переходы могут совершать только спарен- ные электроны (это следует из теории сверхпроводимости). Предсказанное излуче- ние действительно наблюдали — впервые у нас, в Харькове. Формула Джозефсона сама по себе до- вольно тривиальна, но никто не поверил то- му, что она принадлежит к разряду, так сказать, сверхформул. Это высокое звание можно присвоить формулам типа Е = тс2\ — формулам, которые справедливы независимо от того, к каким конкретным объектам мы их применяем. Формула Джо- зефсона не зависит ни от природы спая, ни от чистоты установки. В принципе, если известны V и ю, то мож- но определить отношение fi/e. Правда, изме- рять излучение Джозефсона очень трудно; проще поступить иначе: обчучать переход микроволнами с частотой w и снимать за- висимость силы тока, текущего по сверхпро- воднику, от напряжения — каждый раз, ког- да отношение (о/Е окажется кратным вели- чине e/h, иа вольт-амперной характеристике появится очередной скачок. Отсюда и опре- делится искомое отношение. Такой опыт был проделан в 1968 году. Результат для h/e отличался от того, кото- рый в то время значился в таблицах. Измерения повторили при разных геомет- рических конфигурациях сверхпроводника, при разных температурах — результат ока- * зывался одним и тем же. Тогда стали искать ошибку в старых измерениях, свя- занных с тонкими эффектами в спектре во- дорода. Пришлось провести и новые теоре- тические расчеты. Вывод был однозначен: эффект Джозефсона позволил почучить бо- 84
лее надежные данные, чем спектральные эффекты. Постоянные, определяющие свой- ства микромира, оказались измеренными в макроскопическом опыте с помощью вольт- метра! Формула Джозефсона действительно оказалась сверхформулой! пеов Тем временем уточнение опытов со спект- ром водорода и их теоретической обработки привело наконец и спектральные данные в согласие с эффектом Джозефсона. В итоге постоянные е и fl стали известны с ошибкой лишь в шестом знаке. Таким образом, эффект Джозефсона дал возможность измерять fi и е, ничего не вы- числяя из теории. Раньше положение было иным: чтобы извлечь h и е из опыта, преж- де требовалось произвести очень точные тео- ретические расчеты. А до какой степени вер- на теория и нет ли ошибок в расчетах — никто не знал. Дальше история развивалась так. По- скольку отношение h/e мы знаем теперь из разных экспериментов, согласующихся друг с другом, то мы можем исключить эффект Джозефсона из способов измерения фунда- ментальных констант ради иного важного приложения. Величины h и е, входящие в формулу Джозефсона, известны с шестью знаками; ы (частота) может измеряться еще точнее: при помощи водородного мазера частота определяется с точностью до тринадцатого знака,— это, пожалуй, наивысшая точность измерения природных явлений, превыша- ющая какие бы то пн было потребности современного эксперимента. Последняя ве- личина, стоящая в формуле — разность по- тенциалов V,— представляет наибольшие трудности для измерения. Разность потен- циалов измеряется с помощью эталона. Эффект Джозефсона впервые позволил установить естественный стандарт вольта. В настоящее время вполне серьезно об- суждается вопрос о переходе с эталонного вольта на вольт, выраженный в фундамен- тальных константах. Таким образом, наряду с эталонами длины и времени эталон раз- ности потенциалов теперь также можно вос- произвести в любой лаборатории. Остаются масса, ток, заряд, сопротивле- ние. Эти величины до сих пор измеряются с помощью эталонов. Возникает вопрос: по- чему? Почему, например, нельзя воспроиз- вести в лаборатории килограмм с точностью большей, чем это делается с помощью эта- лона? Казалось бы, надежный исходный рубеж для установления естественного эталона массы уже существует: масса протона в атомных единицах (атомный вес протона) известна с ошибкой в восьмом знаке после запятой. Однако, чтобы создать па этой основе эталон массы, нужно сосчитать чис- Рис. 5. Метр, определенный вначале как со- рокамиллионная часть парижского меридиа- на, впоследствии стали полагать равным эталонному метру, не связанному ни с ка- кими природными масштабами. Сегодня физики вернулись к природе; на XI Гене- ральной конференции по мерам и весам в <960 году было принято новое определение основной единицы длины: метр есть длина, равная 1 650 763,73 длины волны излучения, соответствующего переходу между опреде- ленными электронными уровнями атома криптона-86. Новый эталон позволяет вос- производить метр с точностью в сто раз большей, чем прежняя. На рисунке справа показано устройство лампы, предназначен- ной для этой цели: 1 — баллон лампы, 2 — катод, 3—капилляр, в котором происходит свечение, 4—жидкий гелий, 5 — герметичес кий металлический кожух. Лампа установ- лена перед интерферометром, на котором и измеряются концевые или штриховые меры в длинах светсвых волн. ло атомов ши число ядер в единице объ- ема. А физики еще не умеют делать это с достаточной точностью. Самые неточные из известных фундаментальных чисел, если не говорить о гравитационной константе,— это А (число Авогадро) и масса протона, вы- число Авогадро: А (6,02257 • 0,00009)- 10-3 1 моль. раженная в граммах. Они определяются с наибольшей погрешностью — в шестом зна- ке. Обусловлено это тем, что мы не умеем сравнивать количество частиц в разных объ- емах. С того дня, как мы научимся этому, достаточно хорошо оборудованная лабора- тория сможет воспроизводить любые этало- ны всегда, даже если они будут когда-ни- будь утрачены. Итак, подобие природы — необычайна глубокий факт. Но еще более важны факторы, которые ог- раничивают это подобие. Эти весьма важ- ные ограничения оказываются связанными с законами нашего мира, они проявляются в существовании фундаментальных постоян- ных, которые, в свою очередь, могут быть использованы для построения эталонов фи- зических величин. Таким образом, мир со- держит в себе все, что определяет его мас- штабы, и человек постепенно, но неуклонно продвигается в понимании законов, которые делают наш мир таким, каким мы его наблюдаем. 8$
ПАУКА И inWJHb ДНФОНМЦИИ ОЙ ГУРАЛ- НОВЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ Институт теоретической и прикладной механики Чехо- словацкой Академии наук создал новый строительный материал гурал, состоящий из смеси измельченной пла- стичной резины (например, измельченных старых авто- мобильных покрышек) и твердой термостойкой пла- стмассы, Технология произ- водства этого материала аналогична процессу холод- ной вулканизации. Гурал можно использо- вать в качестве покрытия дорог, тротуаров, перронов, спортивных площадок, по- лов цехов и т. д. Преимуще- ства таких покрытий—без- звучность, эластичность, долговечность. Этот мате- риал может применяться и кек защита от вибраций и как изоляционный мате- риал. Технические характеристи- ки его: удельный вес 800— 1200 кг/м3, прочность на растяжение 10—20 кг/см2, относительное удлинение 25—40%, относительное сжатие 50—70%, модуль уп- ругости 300—3 000 кг/см2 (этот показатель может быть увеличен с помощью специальных добаьок д э 5 000 кг/см2). Прочность на истирание примерно такая же, как у гранита. ЭЛЕКТРОННЫЙ ПОРТРЕТ В лабораториях американ- ской фирмы «Белл телефон» ведутся исследования, име- ющие целью свести инфор- мацию о предмете или его изображении к такому ми- нимуму, чтобы эту инфор- мацию было легко хра- нить, в случае необходимо- сти можно было бы пере- дать на расстояние, а так- же вернуть к начальному виду и, главное, чтобы предмет можно было уз- нать даже при такой мини- мальной информации. Для этой цели были использо- ваны электронные вычисли- тельные машины. Вот, на- пример, как электронно-вы- числительная машина упро- стила портрет одного из самых выдающихся пре- зидентов Соединенных Шта- тов. Сначала все изображе- ние было разбито на неко- торое число квадратов оди- накового размера — в дан- ном случае их около 200. Для каждого из них подоб- ран один из оттенков серо- го цвета, взятый из гаммы чсего в 16 оттенков Такое изображение можно пере- дать по телеграфу намного легче и быстрее, чем обыч- ную фотографию. Но смо- жет ли адресат рэзобрлть, что за «послание» к нему пришло? Об этом судите по фотографии. Если посмот- реть на нее издали, то легко можно узнать изоб- ражение Авраама Лин- кольна. 50 ЛОШАДИНЫХ СИЛ В ОДНОМ ЦИЛИНДРЕ Такую колоссальную мощ- ность развивает гоночный мотоцикл «Я ва» 500 DT мо- дели 891, имеющий одно- цилиндровый четырехтакт- ный двигатель воздушного охлаждения Мотоцикл при- способлен для движения как по плохим дорогам, так и по льду. 86
«ЭЛЬНАРА» Народное предприятие «Штерн-Радио» в Берлине выпустило автомобильную радиоантенну принципиаль- но нового типа. Эта антенна, носящая название «Эльна- ра», расположена б пласти- ковой консоли, на конце ко- торой установлено зерка- ло заднего вида. В основа- нии консоли установлен усилитель. Такая антенна имеет ряд преимуществ пе- ред антеннами обычного ти- па, в частности она всегда готова к приему: ее не нуж- но выдвигать, и поэтому она не изнашивается. БИОМАНИПУЛЯТОР НА СЕМЬ ДВИЖЕНИИ Специалисты Варшавского политехнического института ч Института физкультуры под руководством профес- сора А. Мерецкого сконст- руировали новый биомани- пулятор для частичной за- мены или возмещения нару- шенных функций конечно- стей человека. Этот аппарат приводится в действие ис- кусственными пневматиче- скими мышцами, для управ- ления которыми использу- ются мышечные токи опера- тора или инвалида. Чем больше сила сокращения мышц человека, тем больше токи. После усиления и пре- образования мышечных то- ков посылаемые в манипу- лятор биосигналы открыва- ют соответствующий пнев- матический клапан, через который из резервуара по- ступает сжатый воздух, при- водящий в движение искус- ственную мышцу. Количест- во поступившего воздуха за- висит от силы мышечных токов. I В новом биоманипуляторе имеется десять пневматиче- ских мышц, при помощи ко- торых может осуществлять- ся семь движений: три — с участием плечевого сустава, два — с участием локтевого сустава и два хватательных движения руки. Существо- вавшие до настоящего вре- мени польские биоманипу- ляторы могли делать толь- ко два движения. ЭЛЕКТРОННЫЙ КАССОВЫЙ АППАРАТ Специалистами японских фирм «Синко» и «Шарп» разработан кассовый аппа- рат с устройством памяти, в котором нет механических счетных устройств. Их пол- ностью заменяют интеграль- ные схемы. Благодаря это- му удалось вдвое по срав- нению с существующими механическими кассовыми аппаратами повысить ско- рость счета и сократить чи- сло клавишей до десяти. Аппарат производит умно- жение (для регистрации че- ков одинаковой стоимости) и не только суммирует стоимость проданных това- ров разных видов, но и пе- чатает их количество (для контроля деятельности от- делов магазина). 87
непрерывно возрастающего сопротивления ткани. Элемент, размеры кото- рого не превышают величи- ны пятикопеечной монеты, состоит из батареи, транзи- сторов и катушки сопротив- ления. Постоянный ток (10 миллиампер) пропускается в кость через свинцовый ка- тод в месте перелома. Анод устанавливается поблизости. Опыты на животных показа- ли, что в результате приме- нения электротерапии ко- сти срастаются в течение 18 дней. В настоящее время ведут- ся исследования в целях вы- яснения механизма лечения переломов электротоком и определения оптимального расположения электродов. «СПАГЕТТИ» НА ДОРОГАХ Эта транспортная развяз- ка в трех уровнях чрезвы- чайно сложной конструкции построена в Торонто (Кана- да) Официальное ее назва- ние—«Спадина», однако все ее называют «Спагетти». Сходство со спагетти, как нетрудно заметить, действи- тельно есть. «Спадина» об- разована пересечением двух многополосных авто- магистралей. Благодаря раз- вязке водитель может бес- препятственно зыехать на любое направление, не пе- ресекаясь с другой доро- гой. На переднем плане виден большой торговый центр со стоянкой на 5 тысяч автомо- билей. Ежедневно развяз- кой пользуются около 80 тысяч автомобилей. На раз- вязке сооружено 24 путе- провода. ПЛАСТМАССОВАЯ ЧЕРЕПИЦА Польские инженеры Е. Монтвилло и Р. Сгруй- вонс разработали техноло- гию производства пластмас- совой черепицы. По этой технологии мягкие древес- новолокнистые плитки про- питываются феноло-фор- мальдегидной смолой и после удаления из них прес- сованием избыточной жид- кой смолы выдерживаются при температуре 180 С. Новый кровельный мате- риал не боится ни дождя, ни снега, ни мороза, ни резких перепадов темпе- ратуры. МЕТОД ЛЕЧЕНИЯ ПЕРЕЛОМОВ Недавние исследования, проведенные в медицин- ском институте Пенсильван- ского университета (США), показали, что электроток, если его пропускать в месте перелома кости, ускоряет заживление костной ткани. Сотрудники медицинского института разработали мо- дель вводимого в кожу не- большого элемента, постав- ляющего постоянный ток в место перелома с учетом БАСОГИГАС—РЫБА ИЗ ГЛУБИНЫ Эту рыбу ихтиологическая экспедиция Майамского университета выловила в районе Пуэрто-Риканской впадины на глубине в 5 миль. Рыба из рода басоги- гас имеет длину около 17 сантиметров. Хотя она и живет в полном мраке, у нее есть два крохотных гла- за. До сих пор известны только три или четыре об- разца этой рыбы. Новый эк- земпляр оказался в наилуч- шем состоянии. Рыба жила на глубине, в которую не проникает сол- нечный свет, температура воды здесь примерно око- ло 2 С, а давление — около 800 атмосфер. В результате одиннадца- тикратных забросов трала со дна были вытянуты тру- боподобные черви, мелкие белые ракообразные, напо- минающие креветок,- один морской огурец длиной в 2,5 сантиметра, одна малень- кая белая мидия и одна трубообразная актиния. Для тех, кто еще не ве- рит, что человек может за- мусорить даже море, упо- мянем и о некоторых дру- гих трофеях судна, подня- тых тралом с глубины в 5 миль пустые коробки из- под краски, жестяные банки из-под соков и пива, шлак из пароходных топок, куски алюминия, пустые бутылки и батареи от электрических фонариков. 88
• МАЛЕНЬКИЕ РЕЦЕНЗИИ ЛЕТОПИСЬ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ФИЗИКИ «В статьях, публикуемых в научных журналах, мы при- выкли представлять свою работу в возможно более законченном и приглажен- ном виде, маскируя все сле- ды своих усилий, забывая о подстерегавших тебя тупи- ках и не вспоминая о том, как сначала ты шел невер- ным путем. Поэтому нам не- где рассказать на страницах печати, как на самом деле удалось получить тот или иной результат, хотя в на- ши дни уже обнаруживает- ся интерес к вещам подоб- ного рода». Эти строки взяты из лек- ции Р. Фейнмана, прочитан- ной им в 1965 году в Сток- гольме при получении Но- белевской премии. Призыв выдающегося физика совре- менности глубоко обосно- ван. В самом деле, изящная и легко воспринимаемая ма- тематическая формулировка физического закона не мо- жет полностью передать и выразить ту неопределен- ную идею или догадку, ко- торая послужила основой открытия. Изучая только лишь результат исследова- ния, мы полностью игнори- руем и теряем все то по- лезное и поучительное, что можно было бы почерпнуть при исследовании творче- ского процесса в физике. Поэтому очень важна ра- бота советских ученых по кропотливому документаль- ному изучению жизни и дея- тельности ученых-физиков нашей страны, исследова- нию и публикации их неиз- вестных или забытых тру- дов. Итогом работы по изуче- нию истории отечественной физической науки, начатой еще в 1918 году по инициа- тиве академика П. П. Лаза- рева, является монография «Развитие физики в России», вышедшая в 1970 году в из- дательстве «Просвещение». Книга написана в форме очерков, но тем не менее представляет собой строй- ное, цельное произведение. Впрочем, цельность не сле- дует понимать как жанровое однообразие. Проследив в первом томе развитие физи- ки от Ломоносова до Лебе- дева, авторы переходят к очеркам по отраслям наук [акустики и оптики, электро- физики и термодинамики; читатель узнает, что в начале нашего века в Мос- ковском университете под руководством профессора А. П. Соколова велись глу- бокие исследования радио- активности, заслужившие международное признание). Рассказы о физических ис- следованиях перемежаются биографиями исследовате- лей [Попова и Лебедева, Рихмана и Эйлера — многие открытия этого гениального математика принадлежат физике; многим, я думаю, будут в новинку и физиче- ские исследования Лобачев- ского). Богат двухтомник и библиографической инфор- мацией [весьма интересно обозрение всех учебников по физике, вышедших в свет в дореволюционной России). Словом, этот историогра- фический труд представляет собой вовсе не докумен- тально-сухую хронику физи- ческих исследований и отк- рытий, но живой рассказ о жизни российской науки. Особое место в моногра- фии уделено истории ста- новления и развития совет- ской физики, ее роли в по- строении нового общества, ее влиянию на развитие ми- ровой науки. Во втором то- ме, посвящены м физике советского времени, чита- тель почерпнет интересней- шую информацию о проб- лемах современной физи- ки — настолько полную, что книгу вполне можно реко- мендовать студентам физи- ческих факультетов, желаю- щим выбрать специальность. Несомненно, книга будет полезна и преподавателям физики — как средних школ, так и вузов — и школьни- кам. Она написана в форме, доступной широкому чита- тельскому кругу. Математи- ка, используемая по ходу изложения, проста и в ос- новном применяется ради иллюстрации того, что опи- сано словом. Достоинства книги мож- но подчеркнуть приме- ром, который кажется мне значительным. Монография оказалась весьма полезной в той большой работе со школьниками, которую ве- дет наш институт. Это и за- нятия по физике и матема- тике по расширенной про- грамме, которые наши сту- денты проводят по вечерам в московских школах, и фи- зико-математические олим- пиады МФТИ, и лекции о со- временной науке и о физте- хе, которые читают бойць. наших строительных отря- дов, и в первую очередь наша Заочная физико-тех- ническая школа, созданная, как гласит ее устав, «с це- лью повышения уровня зна- ний в области точных дис- циплин учгщихся средней школы» [в основном ребят из отдаленных и сельских районов). Некоторые вопро- сы, затронутые в моногра- фии, были предложены в порядке эксперимента уча- щимся ЗФТШ для самостоя- тельной проработки, и школьники с большим инте- ресом работали над книгой. Развитие физики не оста- навливается на сегодняш- нем дне. Мы являемся сви- детелями рождения ее но- вых, ранее неизвестных на- правлений. Это требует но- вых усилий в исследовании научного процесса. А. УМНОВ, аспирант МФТИ. 89
ИДЕЮ ПОДАРИЛИ ПЧЕЛЫ Мужчины, совершая ут- ренний туалет, вряд ли за- думываются над тем, сколько великих умов ре- шали проблемы, связан- ные с процессом бритья.- Чтобы бритва срезала во- лос под корешок и мини- мально травмировала ко- жу, для лезвий создавались специальные стали, и ре- цепты их хранились в стро- жайшей тайне. Хорошие бритвы ценились на вес зо- лота. Не каждому дано было умение побрить себя но- жеподобной бритвой: бри- тье без порезов считалось чуть ли не искусством. С изобретением безопас- ной бритвы процесс бритья стал проще, но риск пореза не исчез. Век электричества принес мужчинам совершенно без- опасную электробритву и вместе с ней новый метод • НОВЫЕ ТОВАРЫ Рецензии на вещи бритья — без применения воды, мыла, паст, так назы- ваемое сухое бритье. Электробритвы сравни- тельно • быстро снискали широкую популярность у бреющихся, но при всех своих положительных каче- ствах в главном они пасо вали до самого последнего времени: «безопаски» бри- ли чище. Началось соревнование бритв. У электробритв уве- личивалось количество но- жей, эти ножи делались «плавающими», к ножам добавилась мини-машинка для стрижки усов, висков, появились бритвы с под- светкой. Но «безопаски» при всей их старомодности остава- лись неуязвимы: они бри- ли чище. Небольшое конст- руктивное улучшение стан- ка бритвы, позволившее регулировать угол атаки лезвия,— и лагерь сторон- ников мокрого бритья рез- ко увеличился Престиж электробритвы в век электричества спас- ли... пчелы: устройство со г Электробритва «Москза-3». помогло конструкторам электробритвы найти ори- гинальное решение про- блемы, и сегодня на при- лавках магазинов есть электробритвы, которые по всем данным можно счи- тать вне конкуренции, бритвы, выигравшие сорев- нование не только со свои- ми «сестрами», но и с тра- диционными видами бритв. «Москва-3», освоенная ксллективсм московско- го завода «Микромаши- на», сегодня по праву мо- жет считаться лучшей со- ветской бритвой. Новинка бреет, как клас- сические опасные и без- опасные бритвы, но много мягче и без каких-либо раздражений. Достичь та- кого эффекта помогла тон- чайшая сетка с отверстия- ми, напоминающими рису- нок пчелиных сот. Эта сет- ка — неподвижный нож электробритвы. Толщина ее всего 0,05 миллиметра: са- мое тонкое лезвие много толще! Площадь ее около 1 200 квадратных миллимет- ров, а на этой площади сделано 2 336 шестигранных отверстий, причем на каж- дой грани — три округлен- ных зубца, которые мягко захватывают волос и ставят его в наиболее выгодное для «подсечки» положение. Стороны шестигранника округлены так, чтобы ис- ключить раздражение ко- жи даже на самых нежных участках. Материал ножа-сетки — чистый никель — никель голь. Такую филигранную сет- ку можно сделать лишь особым методом — мето- дом электроформования. Иными словами, ее выра- щивают из раствора элект- ролита. Как уже говорилось, ше- стигранные отверстия всег- да придают волосу наибо- 90
лее благоприятный угол для срезания независимо от направления, в котором растет борода. Срезают волос, попав- ший в сетку, подвижные но- жи из высоколегированной нержавеющей стали, кото- рые делают 400 срезов в секунду. Движет ножи электровибратор. Как видно из рисунка разреза бритвы «Москва- 3», конструкция остроумно проста: вместо обычного для электробритв моторчи- ка с коллектором и щетка- ми — электромагнит, кото- рый притягивает при- держиваемый пружинками якорь-вибратор. Такое устройство обладает весь- ма высокой степенью на- дежности и не создает по- мех приему радио- и те- левизионных программ. Вибратор приводит в действие, кроме бреющих ножей, ножи широкой «стригальной головки» — с ее помощью можно не только подправлять виски, усы, бороду, но и подрав- нивать длинные волосы на голове. Любопытно, что бритвой «Москва-3» можно бриться «на слух»: она подает свое- образный звуковой сигнал при бритье — срезание во- лос сопровождается лег- ким звенящим звуком. Нет его — значит, волос выбрит начисто. От своих «сестер» новая бритва «Москва-3» выгодно отличается быстротой и исключительной чистотой бритья, широким диапазо- ном стрижки длинных во- лос, простотой и удобством эксплуатации и обслужива- ния. Корпус бритвы сделан из прочной термостойкой пластмассы — он не боится жары и не деформируется от действия прямых солнеч- ных лучей, тогда как кор- пуса бритв, сделанные из термопластических масс, попав на некоторое время под солнечные лучи, бук- вально растекаются. «Москва-3» продумана до мелочей. Съемный электрошнур сделан с мо- нолитной эластичной вил- кой и эластичной розет- кой — это исключает ха- рактерный для многих На верхнем снимке — «соты» неподвижного ножа электро бритвы «Москва-3», увеличенные примерно 50 раз. На снимне внизу — головка электробритвы в натуральную величину. бритв отказ — поломку шнура у оснований вилки или розетки. Шарниры фут- ляра позволяют придавать крышке с зеркалом любой удобный для бреющегося угол наклона. Футляр из- нутри облицован цветным искозным ворсом. Работает «Москва-3» от сети переменного тока на- пряжением 127 или 220 вольт. с нынешнем году завод «Микромашина» выпустит около 150 тысяч новых бритв, а в будущем предпо- лагает выпустить в два ра- за больше. Цена электробритвы «Мо- сква-3» — 36 рублей. 91
• ЗООУГОЛОК НА ДОМУ АКВАРИУМ В. ДАЦКЕВИЧ, заместитель председателя Московского городского клуба аквариумистов. В последние годы все больше людей увлекается разведением рыб. Аквариу- мы устанавливаются не только в квартирах и дет- ских учреждениях, но и в цехах заводов и фабрик. Содержание и разведение аквариумных рыб стало но- сить массовый характер. На- чиная организовывать аква- риумное хозяйство, новичок часто не знает, с чего на- чать, и поэтому допускает ряд ошибок, в результате которых вместо удовольст- вия аквариум приносит только заботы и огорчения. Основным фактором, обе- спечивающим нормальные условия для жизни рыб и роста растений, является биологическое равновесие. Оно устанавливается в ре- зультате взаимодействия живых организмов: рыб и растений. При выборе аква- риума необходимо помнить, что чем больше объем ак- вариума, тем легче добить- ся биологического равнове- сия. В больших аквариумах, как правило, происходит са- морегулирование. Поэтому лучше купить стандартный аквариум, изготовляемый промышленностью (емко- стью 60 или 90 литров). Ак- вариум не следует по- мещать у окна. Избы- ток естественного освеще- ния в весенние и летние ме- сяцы неизбежно вызовет развитие микроводорослей. Они покроют растения и стекла, а вода станет зеле- ной. Зимой же аквариум будет излишне охлаждать- ся и потребуется ус- тановка специальных подо- гревателей. Расположив аквариум вда- леке от окна, мы сразу из- бежим этих неприятностей, но должны будем аквари- ум подсветить искусствен- но. Промышленностью вы- пускаются специальные ос- ветители для аквариумов как с обычными лампами накаливания, так и с люми- несцентными лампами теп- ло-белого света или белого света. Очень хороши био- логические лампы, спектр излучения которых подоб- ран специально для аква- риума. Устанавливать подогрева- тели воды не обязательно, так как для большинова ак- вариумных рыб требуется вода с температурой 20— 25 С В квартире же темпе- ратура обычно 20—22 С, да еще на 2—3 С вода нагреет- ся от осветителей. Пони- жение температуры на 3— 5 С в ночное время, когда осветители выключаются, для рыб неопасно, так как это соответствует естествен- ным условиям в водоемах. В качестве грунта в аква- риум следует насыпать чи- сто промытый речной пе- сок или мелкий речной гра- вий слоем 4—5 сантиметров. К передней стенке уровень грунта надо понизить. Здесь будут скапливаться различ- ные отходы, которые следу- ет отсасывать с помощью сифона. После укладки грунта ак- вариум заполняют водой, положив предварительно на грунт лист чистой бумаги, это предотвратит взмучива- ние грунта. Растения лучше сажать тепловодные из во- доемов тропических стран. Эти растения не сбрасыва- ют листву в течение всего года. Только отдельные виды растений из наших во- доемов, как, например, ку- бышка, после акклиматиза- ции сохраняют листья. Ра- стения нужны не только для декорации, они необходимы как звено биологического равновесия: на свету расте- ния выделяют кислород, а в темноте—углекислоту, и избыток растений так же вреден, как и их недо- статок. Наиболее крупные расте- ния, как, например, эхипо- дорусы, крупные криптока- рины, езжайте по задней стенке, наиболее мелкие — по бокам и в центре аква- риума. Очень красивы люд- вичия, кабомба и папорот- ник. Рыб сразу сажать не нуж- но. Дайте выстояться воде и укорениться растениям. Обычно для этого достаточ- но 5—7 дней. За это время вода станет совершенно прозрачной, особенно если вы добавите 3—5 литров во- ды из старого аквариума, чтобы ввести необходимый комплекс микроскопиче- ских животных и растений. В первые несколько дней вода может стать мутной, через 4—5 дней это прой- дет. При выборе рыб не стре- митесь сразу заводить мно- го видов. Лучше содержать и разводить немного дейст- вительно красивых рыб. 92
КИНОКОПИРОВАЛЬНЫИ АППАРАТ 4 ДОМАШНЕМУ МАСТЕРУ Альбом самоделок На фото — фильмокопиро- вальный аппарат для люби- тельских 8-мм и 16-мм фильмов, сделанный чита- телями журнала В. Сави- ным и Н. Фроловым (г. Тбилиси). Движение пленки осуще- ствляется синхронным элек- тродвигателем. Для умень- шения числа оборотов двигателя применен редук- тор с 10-кратным замедле- нием, в результате чего скорость зубчатого вала (7) составляет 120 об/мин. Пленка перематывается с левой части в правую. Когда заканчивается плен- ка на кассете (3), устройст- во автоматически выключа- ется, после чего (если фильм 8-мм) кассеты (3 и 4) меняются местами и производится копирова- ние фильма на вторую по- ловину пленки. Для засветки пленки применен стандартный ос- ветитель с трансформато- ром от микроскопа, что очень удобно для регули- ровки экспозиции Оптимальная экспозиция подбирается практически: то есть делаются пробные экспозиции при различном накале лампы, а световой поток замеряется экспоно- метром. В дальнейшем, учитывая чувствительность пленки, экспозицию можно устанавливать сразу по экспонометру. На этом кинокопироваль- ном устройстве можно про- изводить целый ряд опера- ций: исправлять неправиль- но экспонированные кадры, производить накладку кад- ров, накладку титров на изображение На снимке 1 и 2 — кассеты с негативом: 3 и 4 — кассеты с позитивной пленкой; 5— кадровое окно; 6—автостоп; 7 —вал с зубцами; 8 — освети- тель; 9 —трансформатор. В рабочем состоянии аппарат закрыт крышкой. Содержать дома лучше тропических рыб. Неболь- шие размеры и яркая ок- раска делают их желанны- ми гостями аквариума. В связи с тем, что боль- шинство этих рыб при раз- ведении требует воду опре- деленного химического со- става, у ряда аквариумистов сложилось мнение, что та- кие же требования предъ- являются к воде, в которой они содержатся. Это невер- но. Действительно, для оп- лодотворения икры ряда рыб требуется вода, в ко- торой нет солей кальция и магния, такая вода называ- ется мягкой. Наши питье- вые воды содержат эти соли и называются жесткими Же- сткость воды в разных го- родах различна, поэтому го- тового рецепта приготовле- ния воды для аквариума дать нельзя. Но следует знать, что в воде с жест- костью до 15 градусов (в ак- вариумистике жесткость из- меряют в немецкой шкале) подавляющее большинство рыб живет и нормально развивается. Там, где жесткость воды очень велика, к воде необходимо добавить мяг- кую воду — дистиллиро- ванную, дождевую или сне- говую. При посадке рыб следует исходить из правила, на од- ну рыбу не менее двух-трех литров воды. Важным фактором в соб- людении биологического равновесия является режим кормления рыб. Лишний корм, не съеденный рыба- ми, начинает быстро разла- гаться, на нем заводятся микроорганизмы, которые размножаются в таком ко- личестве, что вода становит- ся мутной. Поэтому все из- бытки корма, не съеденные рыбами, надо удалять. Луч- ше недокормить рыб, чем перекормить. Для кормления можно в домашних условиях разво- дить энхитреусов. Эти мел- кие черви разводятся в ящи- ке с влажной землей. А для мальков рыб можно раз- водить микрочервей на то- локне или кефире. При кормлении рыб сухими кор- мами контроль за количе- ством корма должен быть особенно строг. Рекомендую начинающим аквариумистам прочесть книги М Н. ИЛЬИНА «Аква- риумное рыбоводство», М. Д. МАХЛИНА «Занима- тельный аквариум», Ф. М. ПОЛКАНОВА «За стеклян- ным берегом» и журнал «Рыбоводство и рыболовст- во», где регулярно печата- ются статьи по аквариуми- стике. Кроме этого, во многих городах работают клубы аквариумистов, а в больших городах — и по нескольку клубов, где всегда можно получить необходимую кон- сультацию опытных аквариу- мистов. Фотографии некоторых видов аквариумных рыб см. на 6—7-й стр. цветной вкладки 93
УЧИТЕЛЬ ИЗ СУРГУТА В том, что самообразова- ние — один из лучших ви- дов образования, я был уве- рен всегда. И зсе же поди- вился этому человеку, при- ехавшему на несколько дней в Москву и зашедшему к нам в редакцию. А он, ког- да мы говорили об этом, со- глашался своим тихим голо- сом: «Да, действительно, прекрасный, никто не меша- ет...» Подтверждение этому было отнюдь не словесным (иначе и удивляться-то не- чему); он принес множест- во задач, исследований и методических разработок, оригинальных подходом к преподаванию сложных разделов элементарной ма- тематики, и даже моногра- фию на серьезную матема- тическую тему. Все это пло- многолетней учитель- ской работы и научной са- модеятельности заслужен ного учителя Аркадия Сте- пановича Знаменского. Его дед, художник и исто- рик М. С. Знаменский был воспитанником ссыльных де- кабристов (недавно вышла посвященная ему книга), и его карикатуры на историче- ские и политические собы- тия тех лет можно увидеть в Тобольском краеведческом музее, пожалуй, одном из лучших в Сибири. Отец заведовал Тоболь- ск им губернским архивом, увлекался историей, писал. Самого же А. С. Знаменско- го, едва только он окончил тобольскую гимназию, това- рищ сманил в тайгу. И сей- час он с упоением рассказы- вает, как бродил таежными тропами, с сожалением гля- дит на собеседника, которо- му никогда не понять, сколь- ко радостей дарит природа тому, кто отважился уйти в нее. Не на выходной день, не на очередной отпуск, на жизнь. Но не только личными устремлениями жил тогда молодой гимназист: «1921 год... Учителей не хватало...» В отделе народного образо- вания, где требовались учи- теля, предложили несколько точек на карте. Он выбрал Сургут, расположенный в 450 километрах от Тоболь- ска. Сегодня час лету на са- молете, а тогда этот путь был значительно дольше. Сургут в то время был не- большим поселком, где жи- ли рыбаки и рабочие не- больших мастерских. Зате- рянный в сибирской тайге, он был олицетворением Тю- мени — края богатого и не- доступного. Приехав в Сургут летом на пароходе, новоявленный учитель узнал, что по край- ней мере год он обречен жить в этом поселке безвы- ездно: зимой из Сургута вы- браться было невозможно. Почти безвыездно он про- жил здесь полвека. На вопрос об изменениях, происшедших за это время, можно было бы рассказать многое: из небольшого ры- бачьего поселка Сургут пре- вратился в крупный центр нефтедобывающей промыш- ленности. Однако для А. С. Знаменского самое главное в другом: «Когда приехал, была одна школа-семилет- ка, когда уезжал — одних десятилеток пять!» Преподавал он математи- ку, физику, черчение. При- ходилось вести и химию и другие предметы. Вел даже класс фортепьяно («хоте- лось проверить музыкаль- ные сумасбродные идеи»). Занимался краеведением, их- тиологией... «Да вообще грех всем этим не заниматься,— словно оправдывается он,— когда вокруг столько зверья, птиц.. Леса, озера, прямо- таки первобытная природа». Теперь самое время вер- нуться к вопросу о самооб- разовании. «Внешкольное об- разование не ограничено ни- какой программой и по су- ществу своему разносторон- не, как разностороння са- мая жизнь»,— писал извест- ный русский просветитель Н. А. Рубакин. Именно та- кое образование получил сам Знаменский и именно такое стремился дать своим уче- никам. За эти годы их было множество: сотни инжене- ров, техников, учителей вос- питал Аркадии Степанович. Есть среди них и известный востоковед и популярный поэт. Думаю, как учитель А. С. Знаменский давал очень многое даже тем, кто по устремлениям и складу ума был далек от его основ- ных предметов — физики и математики. Достаточно взглянуть на великолепные рисунки к его задачам и ра- ботам, чтобы увериться в его художественном вкусе. («Графическое решение — вообще красивей, изящней, зачастую проще — меньше выкладок, возможностей ошибиться. А потом на нем все видно...») Задачи по фи- зике могут быть задачами поэзии, ибо для их решения требуется и отказ от обы- денности и фантазия. Вот, например, одна из них: «Что произошло бы на земном ша- ре, если бы не выполнялся закон преломления, то есть синус угла падения светово- го луча был бы равен сину- су угла преломления». Сама по себе несложная, эта за- дача заставит юный ум вспомнить преломления «за- кона преломления» в окру- жающей действительности, понять, к чему приведет ус- транение явления, и описать это, оказывается, ужасное зрелище. И, решив такую за- дачу, мы начинаем лучше понимать радость поэта: Но не ушли послы ночей,— Они уселись в тень скалы, Вычерчивают углы Паденья солнечных лучей. (Л. Мартыне в). Однажды ретивые админи- страторы решили вмешаться в работу учителя, не имев- шего диплома и позволявше- го себе слишком далеко ухо- дить от обычных программ и методических инструкций. Его ученикам дали трудную контрольную работу, с кото- рой, к счастью, большинство успешно справилось... Имен- но стремление проникнуть в самую глубину своей спе- циальности, по словам Н. А. Рубахина, выводит человека далеко за ее пределы. И тог- да человек обретает профес- сию просветителя, имею- щую на Руси свои давние традиции. В. НИКУЛИН. 94
ВАРИАЦИИ НА ТЕМУ ПИФАГОРА А. ЗНАМЕНСКИЙ. Известно около 350 доказательств зна- менитой теоремы Пифагора, причем в ос- новном они состоят из геометрических изощрений, так или иначе трактующих, что, как поется в старинной школьной песенке, «пифагоровы штаны во все стороны равны». Однако, пожалуй, самое удивительное — многообразие математических вариаций, рожденных одной из самых известных тео- рем школьного учебника. В основном все эти вариации на тему теоремы Пифагора есть не что иное, как прямые или косвенные следствия из нее, доказывающие равенство площадей различ- ных фигур, по построению зависящих от гипотенузы и катетов прямоугольного тре- угольника. Скажем, для площадей любых подобных фигур, построенных на сторонах данного прямоугольного треугольника (как на основании — для треугольников, парал- лелограммов и т. д., или как па диаметре— для полуокружностей), справедливо равен- ство, где с одной стороны—сумма площа- дей фигур, построенных на катетах, а с другой — площадь фигуры, построенной на гипотенузе. Мне хочется сегодня показать несколько менее очевидные следствия, корни которых уходят в древности к знаменитым поискам квадратуры круга. Ими занимался, напри- мер, Гиппократ Хиосский, по словам Ван- дер-Вардена, самый знаменитый геометр V века. Ему принад нежит изобретение «лу- нок». позволяющее доказать следующее. Площадь равнобедренного прямоугольно- го треугольника равна сумме площадей двух «лунок», образованных дугами полу- окружностей, построенных на катетах, и полукругом, построенным на гипотенузе. Или же: площадь равнобокой трапеции, составляющей половину площади правиль- ного втисанного шести’сольника, равняется сумме площадей полукруга на одной из сторон трапеции и трех «лунок», образован- ных полукругами на сторонах трапеции и полукругом, описанным около трапеции. Гиппократу удалось найти изящные дока- зательства этих у гверждений, попробуйте сделать это и вы, читатель. Хорошей гим- настикой для ума будут, по-моему, и все доказательства тех утверждений, которые приводятся ниже. На рис. 1 в прямоугольном треугольнике проведена высота из вершины прямого угла на гипотенузу и в каждый из трех получив- шихся треугольников вписано по окружно- сти. (Очевидно, что образовавшиеся тре- угольники подобны и, следовательно, воз- можны комбинации квадратур подобных фигур.) Левая (зеленая) луночка (Si) огра- ничена дугами окружностей Oi и Оз. Пра- вая (S2) — дугами окружностей О2 и О3. Средняя (красная) (S3) квадратура огра- ничена двумя дугами окружностей О; и О2, и окружности О3. На рис. 2 зеленая квадратура (Si+S2) шраничена дугами окр, жностей Oi, О2 и Оз, а также отрезком касательной к трем ок- ружностям. Красная фигура (S3) ограниче- на дугами окру жностей Оь О2 и О3 и от- резками катетов. На рис. 3 левая (штрих) фигура (Si) ограничена отрезками катета и высоты большого треугольника и дугой окружно- сти Оь Правая (штрих) квадратура (S2) ограничена дугами окружностей Оз и О2 и ЗАДАЧ И А. ЗНАМЕНСКОГО КАЗАЛОСЬ БЫ, ПРОСТО... Четырехлетний мальчик легко поднимет гирю в 1 кг на высоту 1 м, совершив тем самым работу в 1 кгм. Можно ли предста- вить ситуацию, когда самому сильному че- ловеку на Земле окажется не под силу со- вершить точно такую же работу в 1 кг\Р (Конечно, при условии, что груз свободен и человеку удобно держаться за его дужку.) КАЗАЛОСЬ БЫ, СЛОЖНО... Допустим, вам понадобилось найти чис- ленные значения 2, у/ 3, у 5 и т. д. Прави- ло извлечения корня давно забыто. В вашем распоряжении есть, скажем, ученическая тетрадь в клетку или миллиметровка и ка- рандаш. Можно обойтись и без всего этого, н'жна лишь белая неграфтеная бумага. КАЗАЛОСЬ БЫ, НЕВОЗМОЖНО... На плоскости рейсфедером проведены две пересекающиеся линии толщиной в 1 мм. Может ли область их пересечения составить 1 квадратный метр? 95
двумя отрезками общих касате.нных к Оз и к О' На рис. 4 левая (штрих) квадратура (S1 ) ограничена дугами окружностей Оь Оз и Оз и тремя отрезками общих касатель- ных. Правая (штрих) квадратура (S2) ог- раничена дугами окружностей Оз и 02 и двумя отрезками. Все приведенные рисунки служат как бы «сырьем» для следующих, которые яв- ляются элементами подобных фигур, «выну- тых» из первоначальных треугольников и уже существующих сами по себе. Иа рис. 5 и 6 предста лено наложение квадратур неких «гр\ш» — подобных фи- гур, каждая из которых представляет впи- санные в прямоугольные ‘треугольники (см. рис. 3 и 4) окружности, сочлененные с одинаковыми углами этих треугольников. На рис. 7, 8, 9 и 10 даны по-разному со- ставленные совокупности трех дельтоидов (выпуклых четырехугольников, имеющих единственную ось симметрии, совпадающую с их диагональю), изъятых из трех перво- начальных треугольников (см. рис. 1). ЛАень- шие стороны дельтоидов — это радиусы ок- ру жностей 01, 02 и Oj, остальные сторо- ны — отрезки катетов, заключенные между вершинами равных углов и точками каса- ния вписанных окружностей. Рис. 4. Рис. 7. Рис. 8 96
1 Sj+ S2-s3 На рис. 11 представлено совмещение ква- дратурных изъятий из прямоугольных тре- угольников, каждое из которых представ- ляет собой часть угла треугольника, отсе- ченного дугой, вписанной в треугольник окружности (углы в треугольниках, есте- ственно, берутся равные). На рис. 12 и 13 те же изъятия, что и на предыдущем рисунке, только в треугольни- ках взяты прямые углы. На рис. 14, 15 и 16 даны три варианта взаимного пересечения трех круговых сег- ментов, изъятых из кругов с центрами Оь Ог и Оз (см. рис. 1 и 2). Хорды и дуги этих сегментов соответствуют равным централь- ным углам. При произвольных положениях сегменты как бы «блуждают» в плоскости чертежа и тем не менее оправдывают при- веденные квадратурные соотношения.
АКВАРИУМНЫЕ РЫБКИ Фото В. Дацневича. Яркие тропические рыбки издавна разводятся в аква- риумах. На фото — некото- рые, довольно редкие виды аквариумных рыб (см. ст. на стр. 92). ПЕЦИЛОБРИКОН. Рыбка из бассейна реки Амазон- ки. Она все время держится у поверхности воды. Врож- денный инстинкт даже в ак- вариуме заставляет ее ждать, когда на поверхность воды упадет мошка. ХАПЛОХРОМИС БУТОНИ. Одной из особенностей по- ведения этой рыбки являет- ся то, что самцы в период нереста настолько активны, что могут забить самок на- смерть. У себя на родине в водоемах Южной Америки самки спасаются бегством. Чтобы сохранить их, прихо- дится создавать в аквари- умах укрытия из коряг и зарослей растений; можно отсаживать самца в другой аквариум. АПИСТОГРАММА РАМИ- РЕЗА. Эту рыбку аква- риумисты называют бабоч- кой. Как правило, и самец и самка проявляют трога- тельную заботу об икре и тщательно охраняют стайку мальков от посягательств других обитателей аква- риума. Родина рыб — Юж- ная Америка. СТЕКЛЯННЫЙ ОКУНЬ. Те- ло окуня, населяющего во- доемы Индии, Бирмы и Таиланда, настолько про- зрачно, что отчетливо видны и скелет и внутренние ор- ганы. КРАСНЫЙ НЕОН. Одна из красивейших аквариумных рыб. В природе встречается в верховьях реки Рио-Нег- ро, заселяя небольшие лес- ные озера. Предпочитает держаться в темных местах среди коряг и корней де- ревьев. ХИЛОДУС. Мальки этой южноамериканской рыбки, как правило, не могут са- ми выклюнуться, поэтому аквариумистам приходится вскрывать икринки иглой. Возможно, что на воле обо- лочка разрушается микро- организмами или трением об острый грунт. МРАМОРНАЯ СКАЛЯРИЯ. В водоемах Южной Амери- ки, где водятся скалярии, рыб с такой окраской не встретишь. Аквариумисты вывели вуалевые, дымча- тые и черные разновидно- сти этих рыб. А совсем не- давно, в 1968 году, были вы- ведены мраморные скаля- рии. Фото сделаны в разных масштабах, и поэтому пред- ставления об истинных раз- мерах рыбок они не дают*

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ И СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО МОНГОЛЬСКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ
«БОЛЕЗНЬ СУМАСШЕДШЕГО ШЛЯПНИКА» Дж. КОМПТОН. Сторожу нелегко прокор- мить семью в десять чело- век на свое жалованье. По- этому Эрнест Хаклби от- кармливал несколько свиней в проволочной загородке на окраине Аламогордо в Нью- Мексико. К рождеству он заколол кабанчика, и вся семья ве- селилась. Потом начались несчастья. Восьмилетняя Эрнестина внезапно почувствовала сильную слабость. Она ослепла и утратила чувство равновесия. Некоторое вре- мя спустя нарушения равно- весия начались у трина- дцатилетнего Амоса; речь у него сделалась неразборчи- вой, перестали слушаться руки. Затем наступила оче- редь старшей сестры—До- роти Джейн, двадцати лет: у нее так сильно повыси- лось давление, что она с трудом передвигалась по комнате. ' Восемнадцатилет- ний Трой, ' вернувшийся на базу BvC в Холомане, пи- сал, что страдает от присту- пов головокружения. 56-лет- ний сосед семейства сторо- жа потерял чувство равно- весия и координации, и все расплывалось перед его глазами. Спустя семь месяцев До- роти Джзйн все еще нахо- дилась в госпитале в Эль- Пасо. Ей как будто стало немного лучше. Она начала понимать, о чем говорят, и даже отвечать на вопросы. Эрнестина и Амос по сей день ничего не видят и не чувствуют. «Этих ребят ждет мало радостей,— за- явил лечащий их врач Е. Дж. Кламп.— Даже если они выберутся из госпиталя, они обречены на раститель- ное существование». Врачи, поставленные в ту- пик этим случаем, сначала предположили, что это сон- ная болезнь. Но дальнейшие поиски привели в конце концов к свинине, съеден- ной на рождество. Свинина содержала ртуть, которая перешла в организм живот- ного с семенами кукурузы, протра. ленными ртутным фунгицидом. Хаклби скор- мил свиньям семена, пред- назначенные для посева. «Болезнь сумасшедшего шляпника» — одно из назва- ний этого заболевания. Льюис Кэррол, создавая об- раз своего Сумасшедшего шляпника в книге «Алиса в стране чудес», использо- вал описание нелепых по- ступков шляпников XIX века, для которых это заболева- ние было профессиональ- ным— выделка фетра для шляп требовала присутствия ртути. После вспышки болезни в японском городе Минамато ученые окрестили ее «бо- лезнью Минамато». Наилуч- шее представление о ней дает название «болезнь ухмыляющейся смерти»: по- сле смерти на лице больно- го остается странная ухмыл- ка. Но под любым названи- ем ртутное отравление — мучительное заболевание, часто (в 33% случаев) при- водящее к смертельному исходу. Проявления ртутно- го отравления ужасны: пси- хические расстройства, мы- шечные спазмы, конвуль- сии, изгибающие тело в виде тугого лука, паралич, потеря зрения и речи и во многих случаях — на всю жизнь искалеченные руки и ноги, безумие. Смерть при этой болезни может наступить в любое время — от 26 дней до 4 лет с момента возникно- вения заболевания. Трагедия семьи Хаклби плюс несколько сотен не- давних смертей в Японии, Пакистане, Ираке и Гвате- мале побудили федераль- ные власти провести сроч- ные исследования. Их результаты показали, что । оды на одной трети территории Соединенных Штатов имеют сравнительно высокое содержание ток- сичной ртути. Установлено, что ткани некоторых рыб, дичи, крабов и моллюсков содержат смертельную для человека дозу ртути. Силь- но загрязненным оказалось озеро Эри. В Алабаме об- наружено, что на террито- рии штата загрязнена 51 ты- сяча акров водной поверх- ности. 35-мильный участок реки Висконсин был закрыт для рыбаков после того, как было установлено, что вы- ла пиваемая рыба содержит потенциально опасное коли- чество ртути. В Луизиане ртуть была обнаружена в мясе крабов и рыбы, вылов- ленных во внутренних водах южнее озера Чарльза. В городе Портленде, штат Орегон, имел место слу- чай, аналогичный случаю с ядовитой свининой в Нью- Мексико. Ртуть была найдена в опасных количествах в шта- тах Алабама, Делавэр, Джорджия, Кентукки, Луи- зиана, Мичиган, Северная Каролина, Мэн, Массачу- сетс, Нью-Йорк, Нью-Джер- си, Огайо, Пенсильвания, Техас, Теннесси, Вермонт, Западная Виргиния, Вашинг- тон и Висконсин. Был издан запоздавший приказ об установлении всех источников ртутного заражения и объявлено, что министерство юстиции будет предъявлять иск любой компании, виновной в за- грязнении вод отходами, содержащими соединения ртути. Пострадала и Канада. Ры- ба, содержащая ртуть, была выловлена в озерах Эри и Сэнт-Клэр. Канадские вла- сти запретили промышлен- ный лов щуки и окуня. На загрязненных реках для ры- боловов-спортсменов адми- нистрация установила знаки, на которых изображена пе- речеркнутая большим чер- ным крестом сковорода с жареной рыбой. Власти провинции Онта- рио приказали пяти бумаж- ным предприятиям отка- заться от технологии, ис- пользующей ртуть. Основными источниками «болезни сумасшедшего шляпника» для людей явля- ются рыба, устрицы, крабы, мидии, венерки и даже утки, живущие на водоемах, загрязненных ртутью. Жи- вотные поглощают яд, он обкладывается в тканях их тела, его концентрация no- т. «Наука и жизнь» № 10. 97
степенно растет, и наконец эта доза передается чело- веку. В настоящее время про- мышленность Соединенных Штатов использует в произ- водстве бумаги, хлора, пластмасс, соды, красок, пестицидов и удобрений более 5,5 миллиона фунтов ртути в год. Ртуть сохраняется в воде сколо 100 лет. Она не под- дается разложению и осе- дает и концентрируется в тканях, нервах и клетках животных и человека. По федеральным законам допустимое содержание ртути в продаваемой рыбе составляет 0,5 части на мил- лион. При исследовании уток, зимующих на озере Сент-Клэр и реке Детройт, были получены цифры от 0,01 до 1,7 части на мил- лион. Средний уровень ока- зался на 20% выше установ- ленного законом. В тканях исследованных рыб содер- жание ртути доходило до 7 частей на миллион. Как и все остальные про- блемы, связанные с загряз- нением среды, «болезнь су- масшедшего шляпника» за- стала врасплох только пото- му, что никто раньше не удосужился узнать, суще- ствует ли опасность. В Со- единенных Штатах нет си- стемы проверки сточных вод на ртуть, не проверяет- ся регулярно на ртутное загрязнение рыба, дичь и вода. Прошло мимо и пре- достережение из Минамата. Минамата — маленький приятный городок, насчиты- вающий 40 тысяч жителей и расположенный на юго-за- падном побережье острова Кюсю. Залив Минамата был излюбленным местом рыб- ной ло пи для жителей го- рода и окрестных деревень. Промысловые рыбаки на эти воды не претендовали. Гор- достью и источником дохо- дов жителей города было прекрасное предприятие по производству удобрений и химических продуктов. В 1949 году завод стал производить винилхлорид. В производственном про- цессе употреблялись соеди- нения ртути. Отходы произ- водства стали целой про- блемой для владельцев за- вода. В 1950 году был вырыт канал, идущий от за- вода прямо в залив Мина- мата, и в него начали сбра- сывать все промышленные отходы. Система действова- ла прекрасно. Три года спустя в одной маленькой деревушке вне- запно стали как будто бы сходить с ума кошки и со- баки. Они выли, бросались на людей, дергались в судо- рогах и умирали. Потом один рыбак почув- ствовал себя как-то странно. Казалось, у него онемели зубы и язык, а пальцы ста- ли толстыми и неловкими. Стыдясь, он просил жену держать его палочки для еды. Через некоторое вре- мя он сошел с ума, а спустя месяц, совершенно изну- ренный и истощенный, впал в оцепенение. Врачи не смогли определить его бо- лезнь. Рыбак умер. На eiu лице застыла ужасная ух- мылка. А затем новые и но- вые случаи — ив окрестных деревнях и в самом городе. Всегда одни и те же симп- томы: онеменение конечно- стей, расстроенная коорди- нация движения, потеря слуха и зрения, на более поздних стадиях — судоро- ги, оцепенение и кома. Только трое из 52 заболев- ших в 1953 году смогли вернуться к прежней рабо- те спустя шесть месяцев по- сле заболевания. У девяти наблюдалось улучшение со- стояния. 23 остались иска- леченными, 17 скончались. Стало очевидно, что разра- зилась эпидемия какой-то новой, загадочной болезни. В район были брошены отряды исследователей и врачей. Каждый случай под- вергался всестороннему анализу. Не упускалась ни одна деталь, а тем време- нем, пока накапливались описания случаев заболева- ния и проводились исследо- вания, болезнь продолжала валить с ног жителей. По- степенно завеса приоткры- лась. Был установлен один фактор, общий для всех случаев: ртутное отравле- ние. Откуда же взялась ртуть? Предположили, что с заво- да удобрений. Но только некоторые из жертв имели к нему какое-то отношение. Проверка, которая все же была произведена, показа- ла, что завод использует хлористую ртуть как катали- затор при производств е ви- нилхлорида. Но жители де- ревень не могли отравиться этим веществом, так как от- ходы по каналу сбрасыва- ются в залив. Завод следил, чтобы сточные воды были вне досягаемости. Исследователи установили еще один фактор, общий для всех жертв: все они ели моллюсков, крабов и рыбу из залива. Эти уловы со- ставляли существенную часть их питания. После этого исследования ускорились. Выловленные в заливе рыба, крабы и мол- люски содержали в тканях значительное количество ртути. В образцах ила со дна залива также оказалось очень высокое содержание ртути Причина болезни Минама- та стала ясна Морские ор- ганизмы служили передат- чиком ртутных соединений, сбрасываемых в залив. Им самим яд не вредил, но их тела собирали и концентри- ровали ртуть и передавали ее в смертельных дозах людям. Подтверждение этого предположения было полу- чено после того, как кто-то вспомнил, что в деревнях заболевали и гибли кошки и собаки. Кошки, которых в лаборатории кормили ры- бой из залива, погибли от болезни Минамата. Гибельное загрязнение залива продолжало убивать и калечить людей до 1960 года. Вторая вспышка бо- лезни произошла в заливе Нигата в 1964—1965 годах. Во время вспышки болез- ни в Минамата из США в Японию были посланы груп- пы медиков для изучения болезни и оказания помощи в борьбе с эпидемией. «Вспышка болезни Мина- мата должна стать грозным предупреждением для всех учреждений, занимающихся вопросами взаимосвязи за- грязнения вод, морских ор- ганизмов и последствий, сказывающихся на здоровье населения»,— заявил доктор Брюс Холстед, директор Ин- ститута исследования жизни и специалист по ядовитым морским животным. Перевод с английского. (Из журнала «Сайенс дайджест»). 98
• СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ РОЗЫСКНОЕ ДЕЛО Кандидат исторических наук Н. ЭЙДЕЛЬМАН. II часть Итак... Год 1718-й—суд и смерть Алексея. 1858—1860-й — появление в печати пись- ма Румянцева к Титову, впервые сообщив- шего тайные обстоятельства гибели царе- вича. 1844 год, через 7 лет после смерти Пуш- кина. В третьей-четвертой книге знамени- того петербургского журнала «Отечествен- ные записки» печатается большая статья (32 страницы) «Материалы для истории Петра Великого». Статья подписана «Князь Влад. К-в; г. Глинск, 25 ноября 1843 г.». Это имя встречается в журнале не раз. Однажды редакция даже поблагодарила «починного автора за .прекрасный пода- рок». В «Современнике», «Московских ве- домостях», опять в «Отечественных запис- ках» и снова в «Современнике» в течение 1 49-х годов подпись «Князь Вл. К-в» появ- ляется около 10 раз в связи с различными историческими материалами и публикаци- ями, все больше о Петре I. Иногда около Сокращенной фамилии князя-историка ука- зание «Ромны» или «Глинск»: это Полтав- ская губерния (и гоголевские времена!). В заштатном Глинске было меньше жите- лей, чем в Миргороде; там среди Иванов Ивановичей и Иванов Никифоровичей нахо- дился и тот человек, чьи исторические материалы печатали первейшие журналы столицы. Полное имя князя было установ- лено историками только в 1920-х годах: Владимир Семенович Кавкасидзев (иногда писали — Кавказидзев). Необычная фами- лия, напоминавшая о Кавказе, объясня- лась историей рода: в XVIII веке предки князя переехали вместе с другими грузин- скими дворянами с Кавказа в российские пределы. Какими же особенными материалами о Петре мог располагать в украинской глуши князь Кавкасидзев? В статье его 14 доку- ментов, большей частью относящихся к делу царевича Алексея. Зачем «Отечественные записки» печа- тали эти материалы: ведь к тому времени на русском языке имелось несколько пе- чатных изданий, где эти материалы вос- производились? Ответ может быть трояким. Во-первых, те книги были достаточно дороги и редки. Во-втс рых, Кавкасидзев прислал эти документы в журнал с любо- пытными дополнениями против прежних Окончание. Начало см. «.Наука и жизнь» № 9, 1471 г. изданий (о чем пойдет особый разговор). В-третьих, в его статье среди известных текстов были кое-какие материалы, кото- рые вообще прежде нигде не появлялись. Так, двенадцатым по счету (из 14) доку- ментом шло странное письм » Александра Румянцева к некоему Ивану Дмитриевичу (фамилия не обозначена). Письмо вот о чем: Румянцев сообщает своему «мило- стивцу и благоприятелю» Ивану Дмитрие- вичу о событиях, происшедших за «недол- гое время». Речь идет о событиях начала 1718 года, когда царевич Алексей был достг^лен Толстым и Румянцевым в Моск- ву. Далее подробно описывается проце- дура первой встречи беглеца с отцом: царевича привезли, «а что там меж ними деялось, тому мы неизвестны; а как нас потом от дежурства сержант к его вели- честву покликал, то застали мы царя сидя- щего, царевича же вельми слезяща и стоя- ща середи упокоя. И взяли мы его по цар- скому приказу и повезли в уготованный прежде во Кремле дт м; царь же, выпро- жаючи его, говорил: «помни и не забы- вай, что обещал ты», а царевич молчал, кланялся. ' ой ночи мы его с толстым по ряду стерегли, а он, мал > времени попи- сав, спокойно почивал». Затем описывается процедура отречения в Грановитой палате и присяги другому наследнику, малолетне- му Петру Петровичу (вскоре, впрочем, умершему). «Мы же,— пр одолжает Румян- цев,— по царскому его величества прика-> зу, взяв царевича, повезли в его дом, где он под крепким караулом содержан, а по- сле и от нас, по царскому же указу, ото- бран. Царь же, зело доволен будучи наши- ми поведениями, меня и Толстого благода- рил и царскою милостию взыскать обещал, И было мне вельми радостно, что от сего горького дела освободили, ибо жалко было глядеть на повинного царевича, и сердце от тоски разрывалося, памятуя его грусть и многие слезы. Да не на долгое время та радость моя вышла, ибо скоро после того царь, не возымев успеха в дознании общенников царевичева утека и видя его в запирательствах винна, разгневался пуще прежнего и суд строгий над тем делом устроил, и меня с Толстым и Ушаковым в тот суд посадил. Того ради ныне ко истя- занию многих привели, да еще мало добра учинили; царевич же стоит на едином, яко бы без всякого чьего-либо совета на две галеры со своими челядинцами сел и в море отплыл, из Кенисберга же в Цеса- рию поворотил, а галеры назад в Петер- бург отправились. И то его упорство к добру не приведет, а лишь в большее раздражение царю послужит. А как тое случится, к вам я паки в Рязань отпишу, когда к тому такая же благоприятная ока- зия будет. Драгому родителю вашему мое нижайшее поклонение отдайте, а об Ми- хайлушке св ем не жалейте на меня; его сам светлейший к ученью назначил, паче же радуйтеся, ибо его величество ученых много любит и каждодневно говорить нам изволит: «учитеся, братцы, ибо ученье свет, а неученье тьма есть». А за тем прощайте и добром поминайте вашего 9?
усерднего услужника Александра Румян- цева. Москва 1718». И Семевский и Пекарский в 1860 го- ду, возражая Устрялову, вспомнили об этом письме из «Отечественных записок». Ведь связь его с письмом Румянцева к Титову очевидна. В письме № 1 (так назовем публикацию Кавкасидзева) Румянцев рассказывает довольно откровенно об определенном этапе в деле царевича — примерно с на- чала февраля до марта 1718 года. При этом Румянцев обещает продолжить отчет о событиях, что и делается в письме № 2 от 27 июля 1718 года (описание смерти царевича). Важная подробность из пгрзого письма — что оно отправляется в Ря- зань (а оттуда, возможно, в близлежащую вотчину). В первом документе нет никакой фамилии, но адресат, Иван Дмитриевич, очевидно, сын Дмитрия Ивановича, которо- му адресовано второе послание. Еще заме- тим, что если второе письмо о гибели ца- ревича известно во многих списках, то пер- сов— только в публикации «Отечественных записок». Откуда же получил князь Кавкасидзев такие документы и где они были с 1718 по 1843 год? На это сам он дает любопытный ответ в предисловии к своей публикации: «Пред- ставляю вниманию любознательных чита- телей несколько актов, взятых мною из бумаг моего покойного соседа; но преж- де, чем изложу содеожание их, считаю себя обязанным упомянуть о том, каким образом достались они моему соседу, предварив сперва читателей, что эти све- депия почерпнуты мною из изустного рас- сказа его». Далее сообщается, что в 1791 году со- сед, служивший тогда в чине поручика при Воронежском и Харьковском генерал- губернаторе В. А. Черткове, был послан своим начальником в имение Вишенки, где жил на склоне пет фельдмаршал Петр Александрович Румянцев-Задунайский. Молодого офицера пригласили за стол. Во время обеда Румянцев обратился к приближенному чиновнику: «Павел Ивано- вич, прикажи хорошему писцу снять копию с этих бумаг и, потом доставь их мне. Я обещал дать список с них одному знатоку отечественной истории». Павел Ива- нович был земляком и приятелем кавка- сидзевского соседа; он пригласил поручика к себе и, узнав о желании того служить при великом полководце, дал ему случай угодить будущему начальнику: поручик славился как искусный каллиграф и полу- чил ддя переписки ту самую тетрадь, ко- торая только что была передана Павлу Ивановичу. За ночь офицер не только переписал рукопись, но и снял копию документов для себя. Румянцев, восхищенный почер- ком, взял поручика к себе, сказав: «Если этот офицер будет так же хорошо рабо- тать шпагой, как работает пером, то я сде- лаю из него человека». Кавкасидзев сооб- щает, что «именно копия, снятая когда-го с румянцевских бумаг, и досталась мне... по смерти моего соседа» и прибавляет за- тем: «Не мое дело рассказывать, сделался ли сосед мой человеком, в том значении, какое дал этому слову Задунайский, или остался им только в смысле зоологиче- ском, а потому обращаюсь к бумагам, со- ставляющим и предмет статьи моей». К сожалению, Кавкасидзев не сообщил фамилии своего покойного соседа, но зато привел сохранившееся среди «румянце»- ских бумаг» письмо некоего Андрея Гри... (фамилия, очевидно, не разобрана или на- рочно сокращена). Этот человек сообщал фельдмаршалу, что, разбирая его архив, на- шел документы, связанные с Петром Вели- ким и «в бозе почившим родителем Ваше- го высокографского сиятельства» (то есть Александром Румянцевым). Среди бумаг обнаруживаются материалы о царевиче Алексее, а также собственноручное письмо Румянцева I (к Ивану Дмитриевичу) — очевидно, авторская копия или послание, возвращенное адресатом. Документы эти пролежали с 1718 по 1790 год в архиве Румянцевых. Это также объяснимо: слишком мрачные и опасные сюжеты в них затрагивались... Затем сосед Кавкасидзева снимает для себя копию, а от него она попадает к князю и достигает печати. Но мало того: письмо к Ивану Дмитриевичу настолько родственно письму к Дмитрию Ивановичу, что мы имеем право предполо- жить, будто у Кавкасидзева в руках было и «письмо № 2», полученное тем же путем. Однако в 1844 году при Николае I было, разумеется, немыслимо мечтать о напеча- тании документа, где описывается убий- ство члена российской императорской фамилии. Поэтому второе письмо Кавка- сидзев мог в лучшем случае пустить по рукам, и если так, то очень понятно, поче- му списки с него пошли только в 1850-х годах: ведь лишь в 1840-х оно оказалось в руках князя. До наших дней загадка этих писем так и не разрешена. В книгах по истории Петра чаще всего сообщается, что царевич погиб вскоре после пытки, как сказано в «Гарни- зонной книге», открытой Устряловым. Однако еще несколько раз (например, в 1905 году, в журнале «Русская старина») письмо Румянцева к Титову перепечаты- валось как существенный исторический документ. В советской исторической энци- клопедии статья «Алексей Петрович» за- канчивается так: «По существующей вер- сии он был задушен приближенными Пет- ра I в Петропавловской крепости». Попробуем разобраться в этой загадке, которой — от времени появления писем — более столетия, а от времени, протекшего после описанных событий,— четверть тыся- челетия. Очевидны три главных пути иссле- дования: за Румянцевыми, за Титовыми, за Кавкасидзевым. ОУМЯНЦЕВЫ Рукописный отдел Ленинской библир^еки, бывшего Румянцевского музея, конечно, имеет собрание румянцевских бумаг. Со хранились, например, такие семейные 150
документы, как выписки из царских указов, относящихся к Александру Ивановичу Румянцеву, однако, судя по всему, это поздние (XIX век) копии более ранних до- кументов. Вообще ранних материалов в этом архиве немного. Некоторые доку- менты об Александре Румянцеве, которые дошли до наших дней по другим каналам, здесь отсутстнуют. Никаких следов писем к Дмитрию Ивановичу и Ивану Дмитрие- вичу здесь нет. Не буду утомлять чита- теля подробным рассказом о безуспеш- ных моих поисках в других собраниях румянцевских бумаг—в Военно-историче- ском архиве, Архиве древних актов. Ска- жу только, что просмотрел, кажется, все опубликованные и большинство ненапеча- танных писем фельдмаршала и к фельдмар- шалу за 1790-е годы (каждый год — тет- радь листов 500—600). Тщетно искал я фа- милию кавкасидзевского соседа или Андрея Гри... в громадных и часто менявшихся штатах румянцевской канцелярии, в спис- ках помещичьих имений Полтавской губер- нии и других бумагах. По интересующему меня сюжету абсолютно ничего! Правда, легкой находк Ji, связанной со столь щекот- ливыми обстоятельствами, и нельзя . было ожидать. Развеется, я не мог ох“атить все бумаги ь~ек'’Румянцевых — часть из них рассредоточена по украинским и другим архивам—не в личных фондах этой семьи, а в канцеляриях различных учреждений и архивах других деятелей XVIII—XIX веков. Разумеется, надо будет еще и еще смотреть, но, ознакомившись с главнь.мч румянцевскими фондами, я заметил отсут- ствие многих документов и писем, которые должны были бы там находиться. Возмож- но, это обстоятельство объясняется следую- щей заметкой, напечатанной 8 июня 1854 года в газете «Русский инвалид»: «Д. Е. Яс- новский, доверенный адъютант и прави- тель военно-походной канцелярии графа Румянцева, дал себе обет написать исто- рию Румянцева; он долго приготовлял и собирал материалы, стал уже обрабаты- вать некоторые части истории, но случив- шийся, к общему сожалению, пожар ист- ребил все материалы и начальный его труд». Итак, в румянцевских бумагах ничего не нашлось... ТИТОВЫ Дворян Титовых много, есть целая книга ^фбсло ия этого рода (хотя кто поручит- ся, что наш Титов, например, не духовного звания? Мог же быть благодетелем юных лет А. Румянцева какой-нибудь священник Титов, чьи потомки потом поступили на службу, получили дворянство и т. п.?). Больше всего имений Титовых в Рязан- ской губернии, куда и писал Румянцев, Во времена Петра было несколько Михаилов Титовых («л^ихайлушка»)— один с 1727 го- да служил в гвардии, но звался Михаилом Василь» зичем, сыном Василия Григорьеви- ча. Был еще Данила Иванович Титов (1665—1740). Даты подходят, инициалы тоже; возможно, первоначально в пись- ме был не Дмитрий, а Данила? Однако в родословных книгйх что-то не значатся дети этого Данилы Титова. Однако, может быть, как полагал Семез- ский, «Титовы» — это ошибка, искаже- ние реальной фамилии? Были сопоставлены более десятка списков письма «№ 2» Ру- мянцева к Титову, сохранившихся в архи- вах различных историков и собирателей. Отличия между списками небольшие и вполне укладываются в возможные преде- лы неточного копирования. Лишь на одном списке в Отделе рукописей Пушкинского Дома имеется примечание неизвестной ру- кою: «Подлинная рукопись хранилась в се- мействе Титовых и г месте с имением пос- ледних досталась Капнисту». Если приба- вить к этому еще и свидетельство искусст- воведа П. Н. Петрова, что на одном из списков он видел не «Титов», а «Тати- щев»,— то дело еще более осложняется. Без успеха провел я розыски в колоссаль- ном архиве Петрова, искусствоведа, исто- рика, все знавшего, обо всем писавшего и оставившего колоссальное, в основном за- бытое литературное наследство; были про- верены по родословным и архивам также «подозреваемые» Татищевы и Капнисты. Последняя семья очень известна: отец — видный поэт и драматург XVIII века, автор нашумевшей «Ябеды», сын — декабрист; имения их находились в Полтавской и Харьковской губерниях, где-то неподалеку от Каскасидзева... Ничего, однако, не наш- лось, хггя, конечно, нужно еще и еще искать в различных архивах Украины. Линия Титовых также заводит пока в ту- пик. КАВКАСИДЗЕВ Принимаясь за поиски, связанные с этим человеком, я, по правде говоря, мечтал, чтобы он оказался кек можно менее куль- турным, как можно более похожим на «гоголевских» соседей: тогда возрастала вероятность, что он передал в «Отечест- венные записки» те материалы, что попа- ли в его руки, а не присочинил их сам... Однако, чем больше я следовал за кня- зем, тем больше «разочаровывался»; ил- люзии о недостаточной образованности рассеивались. Во-первых, о многом говори- ло обилие его статей. Кроме XVIII века, он интересовался также и более близкими сюжетами. Так, еще в 1858 году в «Зем- ледельческой газете» опубликовал в не- скольких номерах весьма квалифицирован- ную работу «О табаководстве в Полтав- ской губернии». Во-вторых, настораживала родословная князя: по материнской линии он был внуком Василия Полетики и прав- нуком Григория Полетики — видных укра- инских историков, вероятных авторов зна- мёнитой «Истории руссов»; принадлеж- ность к такой семье «красила» князя; по- нятно, откуда у него такой вкус к старине; по семейным связям он мог действительно иметь доступ к редким ис- торическим материалам. Нр, с другой сто- роны, эта же образованность могла и поощрять его воображение... Впрочем, не будем торопливо обвинять без оснований. Я искал бумаги князя в различных архи-
зах Москвы, Ленинграда, Украины. Ни в одном архиае СССР личного фонда Кавка- сидзевых не сохранилось, хотя письма чисто семейного характера имеются в Чернип ве. Самое позднее упоминание о князе я отыскал в памятной книжке Пол- тавской губернии за 1865 год, где встре- чается «кандидат в мировые посредники по Г эменскому уезду губернский секре- тарь князь Владимир Семенович Кавкасид- зев». В родословных справочниках конца XIX века этот княжеский род уже не зна- чится: то ли вымер, то ли растворился в дочерях... Однако уже говорилось, что к~е-какие материалы Кавкасидзева сохранились среди бумаг журчала «Отечественные записки». И вот у меня в руках е.о письмо в ре- дакцию: тонкая бумага, мелкий изыскан- ный аристократический почерк. Переда- вая журналу список так называемого «Жития Петра Великого», князь демонст- рирует глубокое знание литературы и вполне приличный для того времени источ- никоведческий уровень, сообщает, ч о сли- чил рукопись со старинным венецианским изданием «Жития Петра Великого», напи- санного Катифором, сравнил ее с труда- ми Ивана Голикова, отметил «щекотли вость» некоторых сюжетов, связанных с царевичем Алексеем... Итак, грамотный, очень образованный, отлично разбирающийся в литературе и истории человек — вот кто таков князь Кавкасидзев. Подобный знаток мог бы при желании сочинить перэписку Румянцева с Титовым н с кем угодно... Больше никаких данных о нем и его тру- дах не находится, и настало время снова внимательнейшим образом вчитаться в его статью о деле Алексея, в те 14 доку- ментов, среди которых было письмо Ру- мянцева к Ивану Дмитриевичу (и, вероят- но, «невидимый» 15-й документ — письмо Румянцева к Титову). Пер ое же письмо Петра к Алексею (октябрь 1715) поражает отличием от под- линного текста (который уже не раз печа- тался до Кавкасидзева). Помня, чт« князь, по его же словам, все время пользовался изданием грека Катифора (переведенным на русский язык Писаревым), я положил рядом три текста петрозского письма: 1) подлинный, 2) по Кавкасидзеву и 3) по Катифору (напомним, что Катифор издал письма Петра по-гречески, а русский пе- реводчик перевел обратно с греческого на русский...). ПОДЛИННЫЙ ТЕКСТ: «Объявление сыну моему Алексею. По- неже всем известно есть, что пред начи- нанием сея войны, как наш народ утеснен был от шведов,, которые не толико огра- били толь нужными отеческими пристань- ми, но и разумным очам к нашему нелю- бозрению добрый задернули завес и со всем светом коммуникацию пресекли». ПО КАТИФОРУ (ПЕРЕВОД 1743— 1772 гг.): «Наставление сыну стно тебе, сын мой, моему: «Небезызвг- о том, о чем всему Свету явно, а именно: какую чужду пре- терпевал народ наш от насильств швед- ских по завладении ими многих примор- ских наших городов и отнятии у нас вся- кого с другим народом сообщения». ПО КАВКАСИДЗЕВУ (1844): «Объявление сыну моему: небезызвест- но тебе, сын мой, о том, о чем всему свету явно, а именно: какую великую, тяжкую нужду претерпевал народ наш от несказанных насильств шведских по зав- ладении ими мн >гих приморских городов и отнятии у нас всякого общения с други- ми просвещенными народами». Сходство текста Катифора и Кавкасид- зева поражает. Такое не может быть слу- чайностью, тем бо"ее что абсолютно та же картина при изучении следующих документов из той же статьи. Все эти материалы у Кавкасидзева отли- чаются от подлинных и очень близки к русскому переводу Катифора, хотя встре- чаются некоторые разночтения, добавле- ния, впрочем, не меняющие общей кар- тины. Для 12 документов из 14, опублик зван- ных в статье Кавкасидзева, источник оче- виден: они списаны или «смонтир >ваны» из книги грека Антония Катифора, вернее, из ее русского (писаревского) перевода. Перевод был сделан в 1743 году, так что «списывание» и «монтаж» происходили не раньше этой даты. Осталось объяснить происхождение еще двух документов Кавкасидзева. Одно письмо (в статье — под № 10) в отличие от только что разобранных абсо- лютно неизвестно и не зарегистрировано ни в одном архиве России или Австрии, не значится и в подготовительных материа- лах по изданию бумаг Петра Великого, ни- как не упомянуто ни в официальных мате- риалах, ни в книге Катифора. Вот он, № 10, кавкасидзевской публикации: «Из Спа, 16.VII.1717. Ваша высокая эминенция! Чаю, вам не- безизвестно, по близости вашей к возлюб- ленному брату нашему, к его цесарскому величеству, что непослушный сын наш Алексей, всегда в презоре держав наши родительския и государския повеления, под конец утек из России, нас словесно и письменно обманув, и к покровительству цезаря прибег... Вы же, яко следует Вам по долгу служителя господня, напутствуйте цесаря к благим/ исполнению справедли- вого хотения нашего. А за то мы сего не забудем и вам царскою вашею милостью благодарственны будем». Подпись по-латы- ни: Петр, царь и самодержец всея Руси. Можно только гадать, какой тут пред- полагался адресат. Очевидно, духовное лицо, кардинал, или архиепископ, влиятель- ная персона при императоре. Наконец, последний документ, нигде до и после неизвестный,— это письмо Румян- цева к Ивану Дмитриевичу, из которого I гоисходит и письмо Румянцева к Дмит- рию Ива.-ювичу... Письмо Петра I к «высокой эминенции» 102
и письмо Румянцева к Ивану Дмитриевичу не имеют никаких видимых источников. Поэтому либо они существовали на самом деле, । о кроме составителя этого сбор- ника документов, ни прежде, ни после ни- кто к ним не имел доступа. Либо и эти письма полностью сочинены... Остановимся на последнем. Если все это — компиляция, ловкое сочинение, то чье? Подозрение, конечно, прежде всего па- дает на Кавкасидзева: князь сам признается, что под руками у него Катифор и другие книги. Знание эпохи, хороший слог — все это позволило бы ему сконструировать нуж- ные документы. Семевский писал, что не видит мотивов для литературной поддел- ки. Но, во-первых, столичные журналы неплохо платили за публикации, а, во-вто- рых, такое желание, как сочинить доку- менты в духе какой-либо эпохи, выдать свое сегодняшнее за чужое прошедшее, часто не поддается достаточно рациональ- ному объяснению. Ограничимся выводом, что Кавкасидзев мог это сделать — и тогда мог сочинить также и письмо Румянцева к Титову. И если бы это было так, пришпс :ь бы признать, что он был весьма способ- ным и дерзким мастером подделки: ведь сам пишет в «Отечественные записки» о своем знакомстве с Катифором и т. п., ведь у многих крупных русских знатоков были в руках и Катиф ip и Голиков, и ведь неза- долго перед тем, в 1829 году, было пере- издано «Розыскное дело» об Алексее, где еще раз перепечатывались основные до- кументы... Но, несмотря на это, князь сумел напечатать и свои. В России в ту перу уже знали отменных мастеров фальшивки — Бардина, Сулакад- зева и других. Правда, они специализиро- вались на подделках куда более древних рукописей. И все же князь или другой фальсификатор не очень-то рисковал: если бы его публично начали разоблачать (а этого, заметим, не произошло!), он все- гда мог бы объявить, что у него был спи- сок именно таких документов: он за ста- рых переписчиков не отвечает, и откуда такие документы попали в архив Румянце- вых— ведать не ведает. В общем, улики протип князя серьезные, и это пока главная версия, объясняющая всю йен рию. Ко все же не будем торо- питься... Уж не слишком ли нахален и лих полтавский помещик Кавкасидзев? А вдруг с водой выплескивается и ребенок... Нет ли в этом странном компилятивном собрании хоть крупицы истинных петровских тайн? Как же, где же? А вот как. Если не князь все это сотво- рил, то главным п дозреваемым лицом становится будто бы работавший на Румян- цева Андрей Гри... Он (или кто-то пе- ред ним) мог составить для фельдмаршала экстракт из писаревского перевода книги Катифора. Это имело бы смысл делать, по- ка та книга еще не вышла, но была в спис- ках— то есть между 17 43-м и 1772-м. Ан- дрей Гри..., как видно из его письма, пом- нил и знал самого Александра Румянцева, умершего в 1749-м (именует того своим «высоким благотворцем», «незабвенным и достохвальным, в бозе почившим родите- лем вашего сиятельства»); так что тут поо- тиворечия нет. Но зачем (даже в середине XVIII ве- ка!) украшать и придумывать письма? А затем, что в ту пору на это смотрели во многом иначе, чем в наше время и даже во времена князя Кавкасидзева. История еще не полностью отделилась от литературы. Принцип строгой научности еще не вытеснил окончательно наивное своеволие древних летописцев, вводивших в чужие тексты различные вставки и во- все не подозревавших, что это «нельзя...». Приведем недавно опубликованное ин- тересное рассуждение на эту тему круп- ных современных специалистов: в статье под названием «Историк-писатель или издатель источников?» Е М. Добрушкин и Я. С. Лурье обсуждали сложный вопрос об «Истории Российской» В. Н. Татищева (1686—1750), где имеются спорные и сом- нительные места, иногда рассматриваемые как фальсифицированные, присочиненные... «Даже если мы придем к выводу,— пишут авто эы,— что те или иные известия че заимствованы Татищевым из древних па- мятников, а принадлежат ему самому, это вовсе не будет равносильно обвинению историка в «недобросовестмгсти» или «не- честности» и уж тем более никак не поста- вит под сомнение ценность «Истории Рос- сийской...» («Русская литература», 1970 г., № 2, стр. 224). Если Андрей Гри... действительно ском- пилировал и украсил из лучших побужде- ний для фельдмаршала Румянцева отрывки из писаревского перевода Катифора, если он это сделал, то уж придумать са- мому «письмо его (Александра Румянцева) руки» к Ивану Дмитриевичу, разумеется, никак не мог. Значит, если составителем — компилятором документов был Андрей Гри..., тогда письмо № 1 (к Ивану Дмитри- евичу) становится реальностью. А письмо № 2 об убийстве царевича Алексея? Если рассуждать очень строго, то реаль- ность письма № 1 еще не доказывает под- линности письма № 2: его ведь мс ли под- делать, руководствуясь именно первым документом... Но тут мы уж заходим слишком далеко: фактов нет, всяческие умозрительные построения слишком легки, а история наша не закончена... Зачем же было ее рассказывать? Да затем, во-пергых, чтоб показать, как порою мучительно трудно продвигаться историкам даже по сравнительно недавним столетиям; затем, чтобы напомнить об ис- торических тайнах (а следствие, суд и смерть Алексея еще во многом таинствен- ны); рассказать о жизни этой тайны в соз- нании следующих поколений, о том, как и во времена Вольтера, и при Пушкине, и в 1860-х годах дело Алексея было предме- том жестоких дискуссий, связанных с са- мой современной темой, темой важных размышлений о том, как должна писаться история, и о том, когда же события прош- лого выносятся на «суд последней инстан- ции». 103
В «Науке и жизни» № И за 1968 год приводились перевертыши — числа и произведения: 1222 = 14884 2212 = 48841 13- 93=39-31 Произведения - перевер- тыши из двузначных чи- сел получаются из тождест- ва (10х + у) • (10а + Ь) = .= ( 10у-|- х)•( 10b ,-а) при ус- ловии, что х • а = у • Ь, где а, Ь, х, у — однозначные чис- ла. Всего имеется 11 пар произведений - переверты- шей из двузначных чисел: 12*42 = 21 -24 12 63 = 21 -36 12-84 = 21 -48 13-62 = 31 -26 13 -93 = 31 -39 14-82 = 41 -28 23 • 64 = 32 - 46 23 • 96 = 32 • 69 24 • 63 = 42 - 36 24 • 84 = 42 • 48 26 • 93 - 62 39 34 • 86 = 43 • 68 36 • 84 = 63 • 48 46 96 = 64 69 Тождество, выражающее в общем виде произведе- ния-перевертыши для дву- значных чисел, не изменится, ести вместо 10 поставить 10": (10"х-{-у)(10па-ЬЬ) = =( 10"у+ х) •( lO’b-j-a) Следовителыю, приведен- ные выше 14 пар произведе- ний-перевертышей дают бес- . конечные ряды произведе- ний-перевертышей из много- значных чисет. Например: 12-42 =21 -24 102-402 = 201 -204 1002 • 4002 = 2001 -2004 и т. д. Для нахождения произведе- ний-перевертышей из трех- 0 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НЕОЖИДАННОСТИ ЧИСЛА-ПЕРЕВЕРТЫШИ злачных чисел надо вос- пользоваться тождеством (100а+10Ь 4-с) - (100х-|-1 Оу+ 4-z) =(100с4-ЮЬ4- 4-a)-(100z-|-10y-f-x), которое имеет место при устовиях: а • х =,с • z и х — z У==*- —— с — а Например, - из тождества 2 • 9 = 3 • 6 можно получить с юдующие произведепия-пе ревертыши из трехзначных чисел: 213 936 = 639-312 223 • 966 = 669 - 322 233 - 996 = 699 - 332 933 - 226 = 622 - 339 963 • 246 = 642 - 369 993 - 266 = 662 - 399 Закономерное нахождение четырех и более много- значных чисел очень гро- моздко. Впт несколько при- меров: 4626 - 9396 = 6939 • 6264 2246 • 9633 = 3369 6422 43421 24868 = 86в42 124 34 Произведения - переверты- ши вескотько другого вида: 12 - 13 = 156 21 -31 =651 112 - 113 = 12656 211-311 =65621 Рассматривая числа-пе- ревертыши, А. Беспрозваи- пый (г. Москва) пришел к выводу, что ими могут быть только числа, в состав кото- рых не входят цифры боль- ше 3 и одновременно не вхо- дят цифры 2 и 3. Он нашел 4 числа-перевертыша с од- ной цифрой 3: 132 = 169 1132= 12769 11132 = 1238769 111132= 123498769 312 = 961 3112 = 96721 31112= 9678321 311112 = 967894321 С одной цифрой 2 он нашел 12 чисел, наименьшее из ко- торых 122 = 144, 212 = 441, а наибольшее 2111 1112 = = 4456789654321, 11111122 = 1234569876544 А вот с двумя цифрами 2 найдено только 4 примера: 1222= 14884 11222= 1258884 12122= 1468944 11122°= 123698884 2212 = 48841 22112 = 4888521 21212 = 4498641 221112 = 488896321 С тремя двойками перевер- тыши удалось найти только при наличии в числе нуля: 22022 = 4848804 122022 = 14888880-1 2022s= 4088484 202212 = 408888841 Между цифрами таких чи- сел-перевертышей можно ставить (в любом порядке и в любом количестве) hj ли, это не изменит свойств чи- сел. Часто не меняет свойств и приписывание слева 1 с пулями (10, 100 и т. д.). На- пример: 1010111132 = = 10203244949498769 3111101012= =96789494944230201 А чем не перевертыш это равенство: 98—76—54+32+1 = = 1-7-23—45—67+89 В данной подборке исполь- зованы материалы, прислан- ные читателями Н. КАТИ- НЫМ (г. Москва), С. АЛИ- ХАНОВЫМ (г. Тбилиси), А. БЕСПРОЗВАННЫМ (г. Москва), Б. НЫРКИ- НЫМ (г. Москва), А. ПАН- КРАТОВЫМ (дер. Кривды, Владимирской обл.). 134
Нильс Бор и Макс Планк. НИЛЬС БОР Д. ДАНИН. Решение СКРЫТОЕ ЗА ФОРМУЛОЙ Он раскрыл немецкую книгу — «Принци- пы атомной динамики» Штарка (именно в ту минуту ей суждено было навсегда устареть). Легко отыскал нужную страни- цу. И увидел формулу Бальмера Как все формулы в научных сочинениях, она похо- дила на паром, переправляющий мысль по чистой глади пробела с северного берега текста на южный. Зрелище было обыкно- венным. А А V,, =---------, 22 п- где п = 3, 4, 5, 6... Уже знакомое по формуле Планка греческое «vn» тут обозначало частоту ви- Продолженпе. Начало см. «Наука и жизнь» № 12, 197Q г и деде 1 2, 5 6 7, 9, 1971 г. димого излучения атома водорода. Число «А» было постоянной величиной. Менялось только «п». Хансен был прав: частоты световых коле- баний в череде разноцветных линий водо- родного спектра описывались с замечатель- ной простотой. Стоило поставить в бальме- ровской формуле вместо «п» число 3, и по- лучалась частота самой яркой красной ли- нии — Vi.-pacti. А число 4 давало частоту световых колебаний для зеленой линии — Узел. Число 5 соответствовало синей линии, 6 — фиолетовой. Ну, а для других целых чисел линии уходили в ультрафиолетовую часть спектра, простым глазом уже невиди- мую. Эта закономерная серия спектральных линий так и называлась — «серия Баль- мера». Школьному учителю швейцарцу Иоганну Якобу Бальмеру было шестьдесят лет, ко- • КНИГИ В РАБОТЕ 105
гда в 1885 году он опубликовал свою фор- мулу— плод упрямого долготерпения. Он сумел ее вывести, не зная об устройстве атома решительно ничего и располагая лишь короткой табличкой тогдашних дан- ных о длинах световых волн в спектре во- дорода. Да еще некоторыми идеями из аку- стики. Могущество арифметики и чутья природы! Формула Бальмера была начертана в книге Штарка не совсем так, как здесь, но это несущественно. Такой, как здесь, ее увидел Бор. Сразу. И уже не мог от нее оторваться. В минутном прозрении осозна- лось: вот оно то, чего ему остро недостава- ло для понимания атома! Долгожданный паром. Сейчас он отча- лит. И впереди откроется берег... Это была одна из самых счастливых минут в истории естествознания. Если психологам творчества нужен на- глядный пример откровения, лучшего не найти. Слово «откровение» было произне- сено Бором в беседе с историками — так он сам почувствовал происшедшее. А во «Вве- дении» Леона Розенфельда к юбилейному переизданию боровской Трилогии 13-го го- да, где строго прослежены пути ее созда- ния, можно прочесть: «Он говорил мне не раз: — Как только я увидел формулу Бальмера, все немедленно прояснилось передо мной». Это и было событием, случившимся меж- ду 3 и 5 февраля. Это и заставило его 5-го вечером продиктовать Маргарет шум- ную фразу о «ВЕРЕ В БУДУЩЕЕ (МО- ЖЕТ БЫТЬ, СОВСЕМ БЛИЗКОЕ) ОГ- РОМНОЕ И НЕПРЕДВИДЕННОЕ?? РАС- ШИРЕНИЕ НАШЕГО ПОНИМАНИЯ ВЕ- ЩЕЙ». Большего написать Хевеши в тот вечер он еще не мог, но написать это был уже вправе. Работа не начинается с откровения. Оно само итог работы. Оно не подарок случая, а награда за труд. Второе дыхание появ- ляется, когда вся мускулатура мысли бо- лит. Прошло десять месяцев с того момен- та, как мысль о квантовой конституции планетарного атома посетила Бора и зажи- ла в нем. И стала для него кнутом и пря- ником. Подгоняла и манила его. («А успе- ем ли мы на семичасовой паром?») Простенькая формула Планка для кванта энергии излучения — Е — h • v — неудержи- мо тянула его на поводке или трусила вслед за ним, ни на мгновение не избавляя его от своего бессонного и преданного при- сутствия. И когда он увидел эмпирическую формулу Бальмера для частот водородного излучения (vn), сквозь ее незнакомые очер- тания тотчас проступили перед его мыс- ленным взором знакомые черты теоретиче- ской формулы Планка. Это было как на- плыв на киноэкране, когда на фоне одного лица проступает другое. В ту минуту рука еще не потянулась к перу — за ненадобностью. Наплыв сменял- ся наплывом. Маленькие перестройки фор- мул в уме — элементарнейшие, как на пер- воначальных уроках алгебры в Гаммель- холмской школе, следовали одна за дру- гой. И наполнялись для него глубоким фи- зическим смыслом. Как он рассказал бы об этом, скажем, старым друзьям по «Эклиптике», если бы ему позволено было надеяться, что они, гу- манитары, формулу Планка все-таки зна- ют? Может быть, так? ...Само собой возникло перед глазами вы- ражение для величины световых квантов, покидающих атом водорода: Еп = h • vn Серии бальмеровских частот vn соответ- ствовала серия излучаемых квантов: Екра сн ый, Езе леный, Есиний, Еф иол*то" вы#... Все зависело от номера «п». Он из- менялся ровно на единицу: 3, 4, 5, 6... И, значит, в устройстве водородного атома, где вокруг ядра вращался всего один эле- ктрон, обнаруживалось нечто, допускавшее такое пунктирное перечисление! Это «нечто» можно было попросту пере- нумеровать. И еще одна черта в формуле Бальмера полна была особого значения: знак минус в правой ее половине. Знак минус между двумя величинами, из которых одна пре- бывала постоянной, а другая менялась с изменением номера «п». Значит, кванты рождались как разность двух величин! Ясно, что одна из них была энергией ато- ма ДО потери кванта и другая — ПОСЛ Е. Первая была большей, вторая — меньшей. Наплыв на экране выглядел так: Екванта — Ед о Епосле. И без труда открывалось, что энергия атома после излучения была одной и той же, какой бы квант ни покинул атом. А энергия до излучения оказывалась переменной — величина ее зависела все от того же загадочного номера «п». У атома была целая серия возможных состояний с энергиями Еп и одно состояние с наимень- шей энергией — самое нижнее состояние — Еинж. И наплыв на экране сменился ва- риантом: Екванта == Ей Е11И;к- Так вот что можно было в атоме перену- меровать: его энергетические состояния или уровни энергии в нем! К этой безупречной логике сразу под- строилась неизбежная мысль: квант рож- дается скачком! Он испускается при скач- кообразном переходе атома с одного из вы- соких уровней энергии на нижний. Атом оттого и выбрасывает излучение порциями — прерывисто! — что не любой уровень энергии возможен, но только при- надлежащий к пунктирной последователь- ности Еп. Спускаясь по лестнице, нельзя повиснуть где-то меж двух ступенек. Или — или! В атоме есть своя лестница разрешенных природой состояний. Их можно назвать стационарными — устойчивыми, 106
Для атомного электрона это паутина до- зволенных орбит Пока электрон водородного атома сидит на какой-нибудь ступеньке (или, если уж отделываться шутками от не очень понят- ных вещей, вращается по орбите, как на детской карусели, свесив свои электронные ножки), с энергией атома ничего не проис- ходит. Для п-й орбиты все время сохра- няется энергия Еп. Электрон на орбите во- преки классической теории не излучает! Одна крамола тотчас позвала себе на по- мощь другую. Для излучения нужно, чтобы электрон в атоме, потеряв равновесие, обязательно свалился со своей ступеньки вниз. И толь- ко от глубины его падения зависит величи- на улетающего при этом кванта — частота испущенного света — бальмеровская часто- та vn. Другими словами —>цвет спектраль- ной линии. А частота вращения электрона на самих орбитах тут совершенно ни при чем: ведь там, на стационарных орбитах, он не испускает электромагнитных волн. Так, стало быть, и нет никакой прямой — и роковой! — связи между частотой враще- ния электрона и частотой излучения атома. Исчезал первородный грех прежних по- пыток понять происходящее. На экране по- явился наплыв: Уизлуч- #= VBpanv Рисунок 11-летнего Бора. Это маленькое неравенство содержало казавшийся немыслимым отказ от давно утвердившегося наглядного представле- ния— «как аукнется, так и откликнется»: с какою периодичностью движутся заряды в излучателе, с такою частотой радиация и уходит в пространство. Так думали все — начиная с Максвелла и Герца, кончая Планком и Эйнштейном. И вот это неравенство, этот отказ! Страшновато он выглядел, но был, как вздох облегчения: процесс испускания кван- та окончательно выводился из-под власти классических правил. Их деспотизм больше не тяготел над ищущей мыслью. Теперь можно было строить квантовую теорию планетарного атома, не оглядыва- ясь с излишней доверчивостью даже на собственную Памятную записку Резерфор- ду. («Возложивший руку свою на плуг, не озирайся назад...») ДВА УГАДАННЫХ ПРИНЦИПА Вспоминая впоследствии те счастливые минуты прозрения, Бор не рассказывал, какие чувства им овладели и как они выра- зились. Но известно, что датского варианта архимедовой «эврики» не возникло: он не выскочил из дому даже в теплом пальто и не пустился с ошалелым криком к людной площади Трех Углов. Истинный ход его мыслей в те минуты, разумеется, не восстановим. Леон Розен- фельд попытался проделать подобную ре- ставрацию. Но хотя он и адресовался не к гуманитариям, а к сведущим коллегам-фи- зикам, ему пришлось признаться: «Это, конечно, немного наивно (и я полностью сознаю это) представлять на такой школьно-педагогический лад грандиозный процесс созидания, про- исходивший тогда в голове Бора». А потом? Что было потом, когда прошли первые минуты озаренного понимания про- блемы в целом? Леону Розенфельду вспо- мнилось, как работала мысль Бора в более поздние времена. Это столько раз происхо- дило на его глазах и при его участии, что он вправе был написать: «Что было потом, я могу живо во- образить себе: он должен был, если позволительно так выразиться, тер- пеливо поворачивать формулу Баль- мера в своем мозгу, как поворачивает геолог в своих руках найденный ми- нерал, разглядывая его под всеми уг- лами зрения, тщательно исследуя все детали его структуры, пытаясь под- ступиться к нему с разных сторон, прощупывая логическую необходи- мость каждого этапа своих размыш- лений; он должен был в мгновенном охвате взвесить следствия из этой формулы, а затем ежеминутно под- вергать их проверке данными опы- та...» Когда-то в детстве он вместе со всем классом рисовал карандашом пейзаж за окнами Гаммельхолмской школы Там были сверху видны три дерева, изгородь, грядки, за ними штакетник забора и в глубине дом. Все на рисунке выходило очень похоже, но вдруг он выбежал из класса и вбежал в 107
пейзаж. Сверху наблюдали за ним: он пе- ресчитывал планки штакетника. Потом зсе рассказывали — вот какой Нильс добросо- вестный мальчик: ему захотелось, чтобы количество планок на рисунке точно со- шлось с натурой! Но разве не догадался бы он пересчи- тать жердочки из окна? И не сообразил бы, что бегать вниз вообще не имело смыс- ла? Никто не взглянул внимательно на его рисунок, кстати сказать, совсем недетский. Там кроны деревьев в трех местах широ- ко заслоняли штакетник. И вбежав в пей- заж, то есть потеряв перспективу, попро- сту уже нельзя было бы узнать, какие планки изображать не следует, потому что сверху они за деревьями не видны. Взрос- лые поняли его опрометчиво и похвалили не за то. Ему, одиннадцагилетнему, вдруг неодо- лимо захотелось совсем другого: выведать скрытое от глаз — а сколько жердочек во всем заборе? Вовсе не для рисунка это нужно было. Только для себя — рисующе- го. Для полноты понимания! Теперь, двадцативосьмилетний, он оста- вался таким же. Вчера еще ему в новинку была формула известнейшей серии Бальмера, а сегодня он уже не мог не пересчитывать все жердочки в штакетниках других спектральных се- рий — и водорода и прочих элементов. Он должен был вбежать в спектроскопию. И он принялся «терпеливо поворачивать в своем мозгу» другие спектральные форму- лы— Ридберга, Рунге, Ритца... Другие спектральные серии — Пикеринга, Пашена, Фаулера... Вот когда ему впервые действи- тельно понадобилось отыскивать в журнале Астрономического общества статью о спект- рах. Понадобилось для полноты понимания. И всюду он наблюдал зримое воплоще- ние спасительной идеи, которая так медлен- но е сплывала ему навстречу из атомных глубин и вдруг показалась на поверхно- сти вся — долгожданная и живая: у ато- мов есть только прерывистая последова- тельность устойчивых состояний — стацио- нарных уровней энергии! Всюду ему откры- валась невидимая паутина разрешенных природой электронных орбит. И всюду он видел в действии два принципа: — на орбитах электроны не излу- чают;* — кванты испускаются, когда эле- ктроны перескакивают с орбиты на орбиту и атомы скачком переходят из одного стационарного состояния в другое. Ему надо было убеждаться вновь и вновь, что эти правила всеобщи. Бальмер думал о спектре водорода, а он — об устройстве природы. Швейцарец верно пересчитал жердочки, видимые из окна, а ему нужно было уви- деть невидимое. И, как верующий юноша в час конфирма- ции, он взволнованно пережил подтвержде- ние своей правоты, когда встретил послед- нюю по времени — самую обобщенную — спектральную формулу Вальтера Ритца. Тридцатилетний геттингенец опубликовал ее пять лет назад. Она стала известна под именем комбинационного принципа в спект- роскопии. Ритц не разглядел прозрачного физического смысла этого принципа, как Бальмер не понял своего детища. И тут не было их вины. В истории всегда стоит терпеливая (или нетерпеливая) очередь за открытиями. И ворваться в природу за собственной толи- кой понимания (или ошибок) вне очереди нельзя. Это иллюзия детского романтизма, будто время поддается обгону. Старый Бальмер умер в 1898-м — за два года до появления идеи квантов (Планк—1900-й). Молодой Ритц безвременно ушел из жизни в 1909-м — за два года до появления пла- нетарной модели (Резерфорд—1911-й). А этой идее и этой модели нужно было не только появиться на свет, им еще нужно было дружелюбно встретиться в одной го- лове (Бор—1912-й). Комбинационный принцип алгебраиче- ски описывал чередование линий разного цвета во всех атомных спектрах. Он охва- тывал любые спектральные серии. И все они получались из комбинации двух вели- чин, связанных, как в формуле Бальмера, знаком вычитания меньшей из большей. На языке квантов и стационарных состоя- ний этот принцип выглядел вообще неотли- чимо похоже на формулу швейцарца: Екванта == Е" Е Разница лишь в том и была, что вместо самого нижнего уровня энергии атома Ециж, в образовании кванта мог прини- мать участие любой другой разрешенный уровень Ек. Это значило, что природа милостива и щедра на возможности: потерявший равно- весие на какой-нибудь высокой орбите с номером «п» электрон не обязан был па- дать на всю допустимую глубину — до бли- жайшей к ядру орбиты — с номером 1; его могла подхватить и любая промежуточная орбита — вторая, третья, четвертая... к-я и просто соседняя (п—1)-я. (Свалившись с лестницы, можно застрять на любой из ступенек.) И каждому возможному скачку атомных электронов соответствовал свой излучаемый квант. Так в исчерпывающей и наглядной схеме объяснялось все разнообразие спектра пь- ных серий — все цветовое богатство в них. И в сущности — вся многоцветность мира. ...Теперь уже не случай, а порыв снова свел Бора с Хансеном. Тот едва ли ожидал, что Бор вдруг явится к нему — в лаборато- рию Политехнического института. Еще меньше ожидал он, что это произойдет все- го через два-три дня после их первой встре- чи. И уж превыше всякого вероятия было, что они при этом поменяются местами и теперь Бор будет говорить: — Посмотри, с какой замечательной про- стотой раскрываются спектральные фор- мулы! 108
Среди прочего Бор мог уже растолковать приятелю, чем отличаются от серии Баль- мера другие, открытые в недавние годы группы спектральных линий водорода — серии Лаймана (1906) и Пашена (1908). Это именно в серии Лаймана, а не Баль- мера были запечатлены все скачки электро- на с разных высоких орбит на самую ниж- нюю — ближайшую к ядру — орбиту № 1. Короче — все кванты типа (Еп — Е[), А серия Бальмера описывала перескоки электрона с тех же верхних уровней на вто- рую от ядра орбиту № 2 (Е„ — Е2). А серия Пашена давала картину всех возможных перескоков сверху на орбиту №3(ЕП-Е3). Простота была и вправду впечатляющей. Через полвека Бор вспоминал о проис- шедшем не без улыбки, но и не без волне- ния, еще не совсем затихшего в его душе: —...Итак, я увидел, что это и есть путь, каким рождаются спектры Тогда я отправился к Хансену и ска- зал: «Теперь мы поговорим о комби- национном принципе Ритца и о про- чих вещах. Посмотри, разве дело об- стоит не так?» А он сказал, что не знает, так ли обстоит дело. Но я сказал: «А с моей точки зрения, комбинационный принцип лишь то и означает, что ты получаешь все спектральные линии, как результат вычитания одной величины из дру- гой». А он сказал, что вовсе не уве- рен в этом. И потому я должен был прийти к нему снова... Какая это была удача, что в Копенгаге- не тогда оказался Хансен! В общем-то, Бору уже и в молодости крайне нужно было не только вышагивать, но и вслух обговаривать понимание вещей. Кроме про- странства, нужен был достойный партнер. Критик. Знаток. Скептик. Всего лучше — един в этих трех лицах. И притом — сочув- ственная душа. Словом, сотрудник совер- шенно особого класса. Но в молодости со- трудники не полагаются. Их либо посыла- ет, либо не посылает судьба. В Манчестере 12-го года она послала ему на несколько недель радиохимика Хевеши, в Копенгаге- не 13-го года на несколько встреч — спект- роскописта Хансена. ТРЕХНЕДЕЛЬНЫЙ МАРАФОН Почему он не написал тогда сразу пись- ма Резерфорду? Ему бы следовало рас- каяться в своем преждевременном призна- нии, сделанном всего каких-нибудь десять дней назад, 31 января: «Я вообще не зани- маюсь проблемой вычисления частот, соот- ветствующих линиям в видимом спектре». Право, следовало бы безотлагательно сооб- щить Папе о снизошедшем откровении — сказать, что все изменилось внезапно и теперь планетарный атом спасен. Было очевидно: устойчивость планетар- ной модели теперь получается сама собой. Неизбежно. Продемонстрировав воочию существова- ние прерывистой череды стационарных со- стоянии атома, спектры показали, что есть среди этих состояний одно особое. Это — состояние с наименьшей энергией. Оно — как первый этаж в современном небоскребе на бетонных сваях, придуман- ных Ле Корбюзье: поселиться можно иа любом этаже, и все они похожи, но первый есть первый, ниже — земля. На лестнице уровней энергии атома есть первая сту- пенька. Есть первая орбита. Ниже — ядро. Можно, конечно, изображая планетарный атом, нарисовать на бумаге и более низкие орбиты. Но конструкцией атома они запрещены. Природа их не предусмотре- ла — к великому недоумению классической физики. Их нет, ну, скажем, так же, как нет целых чисел между 0 и 1. С этой нижней орбиты электрон уже не может совершить никакого скачка вниз. И потому он может вращаться на ней бессрочно. Это и было то состояние атома, какое Бор искал с caMOTQ начала: естественное, перманентное, основное! Радиус первой электронной орбиты и должен был задавать нормальный размер атома. Узоры на крыльях бабочек все-таки наве- ли на след фундаментальных закономерно- стей природы. В подоплеке несомненной устойчивости окружающего мира действи- тельно обнаружились странные квантовые черты с их непонятной пунктирностью. Словно азбукой Морзе — точками и тире— объяснялись с учеными глубины материи. И вправду оказалось, что атом управляет- ся квантом действия — постоянной План- ка h. Теперь этот «таинственный посол из реального мира» вручил новые веритель- ные грамоты. И странность квантовых за- конов не рассеялась, а углубилась. К уже привычной дробности вещества (Левкипп и Демокрит) и к еще непривыч- ной зернистости излучения (Планк и Эйн- штейн) теперь прибавилась непредвиденная прерывистость в самих физических процес- сах: скачкообразные переходы между уров- нями энергии в атоме — квантовые скачки! У них было начало и был конец, но не на- блюдалось истории — никакого членения на подробности. ...Пройдет много лет, и в Копенга- ген приедет выдающийся теоретик Эрвин Шредингер, и здесь, на роди- не идеи квантовых скачков, после бе- зысходной дискуссии с Бором, погру- зится в отчаяние от невозможности смириться с этой идеей, и назовет квантовые скачки проклятыми, и бу- дет тщетно настаивать на их изгна- нии из физической картины мира... Может быть, потому Бор и не написал Резерфорду сразу, что тотчас почувствовал, какое ОГРОМНОЕ И НЕПРЕДВИДЕН- НОЕ РАСШИРЕНИЕ НАШЕГО ПОНИ- МАНИЯ ВЕЩЕЙ скрывалось за осенив- шим его откровением? Тут надо было и вправду семь раз примерить, прежде чем один раз отрезать. По глубине и небывалости идеи тут не было сравнения с его собственной отваж- ной гипотезой из Памятной записки Резер- < «9
форду. Там намечалось квантовое правило возникновения череды допустимых элект- ронных колец или орбит. И сейчас той ги- потезе, построенной в духе Планка, конеч- но, предстояло сослужить ему верную службу. Но перед столь полным разрывом с классической непрерывностью, какой нес- ли с собою квантовые скачки, смутился бы дух и самого Эйнштейна. Впрочем, сосла- гательное «бы» можно опустить: к тому времени это уже произошло в жизни Эйн- штейна, хотя в феврале 13-го года еще не было известно никому. ...Пройдет восемь месяцев, и Дьердь Хевеши напишет Бору в Ко- пенгаген и Резерфорду в Манчестер о своей встрече с Эйнштейном в Ве- не, и в двух вариантах изложит по- разительное эйнштейновское призна- ние по поводу боровской теории атома. В письме к Бору: «Он рассказал мне, что много лет назад у него бы- ли очень похожие идеи, но не на- шлось мужества их развить!» В письме к Резерфорду: «Он ска- зал мне, что когда-то пришел к по- добным идеям, но не осмелился их опубликовать». Эйнштейн поделится этим призна- нием с Хевеши в сентябре 13 го го- да — через два месяца после выхода июльского номера «Философского журнала» с первой частью уже закон- ченной Трилогии Бора. И добавит, как всегда, неподкупно справедливый и детски искренний («его большие глаза стали еще больше»): «...Это од- но из величайших открытий». А в феврале Бору еще нужно было в свой черед набираться мужества и осмели- ваться. «Одно из величайших открытий» еще должно было лечь на бумагу. Надо было пройти весь путь от руководящей идеи до количественной теории. Он ведь не натурфилософией занимался, а физикой! Как говаривал Менделеев: «Сказать все можно, а ты поди — демонстрируй...» Демонстрировать — значило рассчитать простейший атом водорода: ядро плюс один электрон. Дать формулу для энергетиче- ских уровней. Дать таблицу теоретических частот для спектральных линий. Дать диа- метры для орбит. Дать размер для атома в основном состоянии. И надо было убедить- ся, что его числа (числа, а не слова!) схо- дятся с экспериментальными данными. Раз электрон на орбитах не излучал, его сходство с планетой выглядело полным. Бор допустил: на орбитах еще верна обыч- ная механика. Но раз излучение происходило целыми порциями одной частоты, тут было столь же полным сходство с квантовым процес- сом. Бор допустил: в переходах между уровнями энергии обычная электродинамика уже недействительна. В дело шли и старые законы Кеплера и новая формула Планка. Он взялся за перо. Потом Маргарет села за машинку. Работа продолжалась три недели. Подробности никем не рассказаны. Но вот показательная деталь: начиная с 13 февраля и до 6 марта он не написал ни одного письма коллегам. Исполнял ли он в эти три недели свои ассистентские обя- занности на кафедре Кнудсена? Едва ли. Расспрашивая его о тех днях, Томас Кун выражал глубокое удивление перед почти неправдоподобной быстротой, с какою все было сделано. И уверял Бора, что такие вещи возможны, только если у исследова- теля еще перед началом работы «все части целого уже в руках». А Бор возражал: «Да, но это не так. Понимаете ли прежде всего, мы работали очень быстро. А главное состояло лишь в том, что была генеральная идея...» В этом-то разговоре, чтобы уж сполна объяснить стремительность того успеха, он и произнес слова об откризении. Снизойдя на минуту (а больше минуты и не надо было!), оно ушло, оставив Свою тень-заме- С1 ительницу — непреходящее вдохновение. Были часы, когда даже Маргарет — «ах, я ничего не понимала в физике!» — могла легко оценить его результаты и разделить его торжество. Можно ли было не понять его воодушев- ления, когда он, выведя формулу для диа- метра электронных орбит, получил размер водородного атома, равный 1,1-10_8см. Од- на стомиллионная сантиметра — это была как раз га величина, с какою физики давно уже были знакомы по косвенным оценкам! Или другое число: 109.000 — для гак называемой константы Ридберга, входив- шей во все спектральные формулы. Ее экс- периментальное значение было равно — 109.675. Могло ли не произвести сильней- шего впечатления такое согласие теории с опытом! Труднее, чем эти числовые радости, под- давались столь же простому пониманию его логические победы. Была среди них одна бесконечно важная для него. Он не мог бы довериться своим руково- дящим идеям, если бы они оставляли про- пасть между микро- и макромирами. При- рода такой пропасти не знала: большой мир был построен из атомов. И не суще- ствовало пограничного рва со строгим уве- домлением: «по сю сторону — квантовый мир, по ту сторону — классический». Пер- вый должен был естественно переходить во второй. На тогдашнем языке Бора это на- зывалось «соображениями аналогии», а поз- же стало называться «принципом соответ- ствия». Бор не привнес этот принцип извне. Он легко нашел его в формулах своей теории. Классически противозаконная лестница разрешенных уровней энергии в атоме (а все остальные почему-то запрещены!) обладала замечательным свойством: чем выше она поднималась, тем ниже станови- лись ступеньки. Так выглядит всякая высо- кая лестница при взгляде снизу: ступеньки сходят на нет и сливаются — их уже не пе- ио
ресчитать в вышине. Но атомная лестница разрешенных уровней не просто выглядела так в перспективе, а на самом деле была такой. С возрастанием номера «п» уровни Еп все меньше отличались от соседних. Они все ближе прилегали один к другому и в конце концов сливались в сплошную полосу. Квантовые скачки между соседни- ми уровнями делались все короче, и пере- ход из одного состояния в другое стано- вился постепенно как бы непрерывным. Лестница превращалась в пологий пандус. Из-под власти квантовых законов элект- рон неприметно поступал в распоряжение классической теории. Естественное един- ство микро- и макромиров сохранялось не- вредимым. И даже получало объяснение. И возникало столь же естественное един- ство новых физических представлений и старой, испытанной физики. Все верно по- лучалось: разрыв и единство сосуществова- ли. (Все-таки «возложивший руку свою на плуг, озирайся назад»!) Душа Бора-философа и душа Бора-фи- зика испытывали чувство равного удовле- творения. НЕПРЕДВИДЕННАЯ УГРОЗА Когда в Копенгагене месяц оказывается снежным, его называют белым. Был ли белым февраль 13-го года? Историки не спросили об этом Бора—за ненадобностью. А любопытно, что он ответил бы? Замечал ли он тогда окружающее? Вторгались ли в его сосредоточенность тревоги и надежды человечьего макромира? Следил ли он за утренними газетами? Думал ли о войне на Балканах, начав- шейся еще в октябре, потом затихшей, а теперь, в феврале, принявшейся сызнова мучить юго-восток Европы? Минувшим летом в Манчестере, когда он выползал на лабораторные чаепития из сво- его затворничества в Хьюм-Холле, ему бы- вали интересны разговоры резерфордовцев обо всем на свете. Среди событий дня, ка- завшихся не слишком важными для благо- получного хода истории, уже и тогда была война — Триполитанская война Италии с Турцией. Медленная, невнятная, еще уме- ренно бесчеловечная. Доказательно и ло- гично, с поразительно неуместной разумно- стью физики строили неподтверждавшиеся прогнозы... Явления разной исторической температуры вызывали вспышки словопре- ний одинаковой горячности — недавнее воз- вращение Амундсена с Южного полюса и возникновение партии Гоминдана в Китае, перенос столицы Индии из Калькутты в Дели и волнения после апрельского рас- стрела на сибирских приисках компании Лена—Голдфилдс... Все выглядело хрони- кой разрозненных эпизодов. Трагических предчувствий не рождалось... Споры за чашкой хорошего чая легко переключались на кубизм в живописи, на импрессионистов в музыке, на функциональность в архитек- туре. И всего легче возвращались на кру- ги своя — к физике... Только в ней все ощу- щали себя на мировом перевале. Застенчи- вый датчанин острее других. И глубже. Вспоминались ли ему в февральском Ко- пенгагене те летние отвлечения от сосредо- точенности? Теперь вокруг него не было резерфордов- ского интернационала коллег. Ничего даже отдаленно похожего еще не было. Этому предстояло прийти после. Многому суждено было прийти после. И физике суждено было со временем спу- ститься со своего мирового перевала в до- лину обыкновенных всечеловеческих тревог и надежд. Создававший первую квантовую теорию атома, он-то и брал вслед за Резер- фордом этот перевал. Мелькнула ли у него тогда хотя бы отдаленная догадка, что спуск в ту долину уже начинается и атом- ная физика станет с годами сама источни- ком величайших людских тревог и величай- ших надежд, а ее история драматически переплетется с историей человеческих об- ществ и государств? Ему случилось однажды сказать о себе, что он не мечтатель, не из тех, кому днем снятся сны. Да ведь и речь не о снах! В необыкновенном феврале 13-го года отвлеклась ли его мысль хоть на минутку в неизбежное будущее — не физики, а лю- дей? Ответа не найти. Наверное, ничего такого не было. Осталось неизвестным, какого цве- та выдался тот февраль в Копенгагене. Историки не полюбопытствовали — за ка- жущейся ненадобностью. А писем нет. ...Первое письмо после трехнедельного марафона он написал тотчас же, едва Мар- гарет поставила точку под перебеленным текстом. Копенгаген, 6 марта 1913 Дорогой проф. Резерфорд, ...Посылаю часть первую моей ра- боты о строении атомов. Надеюсь, следующие части появятся в тече- ние нескольких недель. За послед- нее время я весьма преуспел в мо- ем исследовании. И буду очень рад, если смогу опубликовать закончен- ную главу как можно быстрее, имея в виду, что литература по этому пред- мету все накапливается. Да и, кроме того, работа в целом становится слишком пространной для единовре- менного опубликования в периодике. Думаю, что лучше всего печатать ее по частям. Поэтому я буду чрезвы- чайно признателен Вам, если Вы найдете возможным доброжелатель- но препроводить в «Философский журнал» прилагаемую первую главу... Надеюсь, Вы согласитесь, что я подошел с приемлемой точки зрения к тонкой проблеме одновременного использования старой механики и но- вых представлений, введенных теори- ей излучения Планка Мие так хоте- лось бы знать, что Вы подумаете обо всем этом... И словно бы затем, чтобы сразу покорить воображение Резерфорда и, подкупив его нетерпеливость, заставить немедленно про- 111
ledb всю статью от начала до конца, Бор тут же, в письме, привел свою удивитель- ную формулу для константы Ридберга. Ее величина, универсальная для всех атомов, была у него впечатляюще построена из трех других констант атомного мира — по- стоянной Планка «И», заряда электрона «е» и массы электрона «гл». А дальше он изложил еще одну просьбу к Резерфорду — на сей раз не о покрови- тельстве, а об экспериментальной помощи: ...Как Вы увидите, теоретические со- ображения этой первой главы приве- ли меня к иной, чем общепринятая, - интерпретации вопроса о происхож- дении некоторых серий в спектрах звезд, а также и тех спектральных «иний, какие недавно наблюдал Фаулер в вакуумной трубке, напол- ненной водородом и гелием. Вместо приписывания их водороду я попы- тался показать, что их следует при- писать гелию. Это можно было бы, однако, проверить эксперименталь- но... У нас в Копенгагене нет сейчас условий, чтобы провести такой экс- перимент удовлетворительно; поэтому я решаюсь попросить Вас, если это возможно, осуществить его в Вашей лаборатории... Уединенные поиски понимания атома кончились. Самое тревожное и желанное, что может дать теория — предсказание! — он отдавал на суд экспериментаторов. На- дежных и строгих. И не мог не подумать с огорчением о захолустности физики в милом его сердцу Датском королевстве. Меж тем именно в те дни уже началось превращение датской столицы в мировую стотицу квантовой механики. Но даже в порыве минутной и заслуженной нескром- ности этого он предчувствовать не мог. И это таилось в ряду всего, чему сужде- но было прийти после. А пока — ...Когда я окончу мою работу, на- деюсь, мне удастся ненадолго при- ехать в Манчестер, и я с превеликим удовольствием предвкушаю эту воз- можность. Ему и в голову не могло прийти, что че- рез две недели ответ Резерфорда заставит его поспешно и без всякого удовольствия броситься в Манчестер, не дожидаясь окон- чания работы над остальными главами. 20 марта 1913 Манчестер Дорогой д-р Бор, Ваша статья пришла в полной со- хранности, и я прочел ее с большим интересом, но мне хочется тщательно просмотреть ее снова, когда выдастся больше досуга. Ваши взгляды на ме- ханизм рождения водородного спек- тра очень остроумны и представляют- ся отлично разработанными. Однако сочетание идей Планка со старой ме- ханикой делает весьма затруднитель- ным физическое понимание того, что же лежит в основе такого механизма. Мне сдается, что есть серьезный ка- мень преткновения в Вашей гипоте- зе, и я не сомневаюсь, что Вы полно- стью сознаете это, а именно: как ре шает электрон, с какой частотой должен он колебаться, когда проис- ходит переход из одного стационар него состояния в другое! Мне кажет- ся, Вы будете вынуждены допу- стить, что электрон заранее знает, где он собирается остановиться... Бор читал и перечитывал этот первый абзац, снова и снова поражаясь пооница- тельности Резерфорда — беспощадной фи- зичности его мышления. Принимая сверка- ющее новизною здание, Резерфорд сразу заглянул в темный подвал — «а хорош ли фундамент?» Ведь в этом здании атомной физике предстояло жить. Скачки электронов пока что выглядели мистически. Величина излучаемого кванта, его частота, его цвет целиком зависели от размах? скачка. И потому в момент нача- ла перескока уже все определял .его конец. Всякий квант одноцветен — по дороге ча- стота излучения атома изменяться уже не могла. Электрону предлагался набор воз- можных перескоков, но облюбовать одну из нижних орбит он должен был заблаго- временно, дабы «решить, с какой частотой колебаться» в пути. Что же это выходило— электрону дозволялось делать свободный выбор?! Угроза нависла не только над классиче- ской физикой. Над классической причинно- стью. Над многовековой философией при- роды. И уж Бор-то, искавший в юности ма- тематическую модель свободы воли, конеч- но, сознавал всю рискованность своей идеи. Резерфорд не ошибался — «полностью со- знавал». Но у него выбора не было! Он мог бы отшутиться — в отличие от электро- на не было у не1 о выбора. Как, впрочем, и у Резерфорда, когда тот в 1911 году про- возглашал классически невозможную пла- нетарную модель. Оставалось положиться на будущее по- нимание. В ряду всего, чему предстояло прийти после, таилось и оно. Бор навсегда запомнил этот первый аб- зац из письма Резерфорда. Через сорок пять лет, в Мемориальной лекции памяти Папы, он назвал те сомнения Резерфорда «очень дальновидными». Однако не затем, чтобы развеять их, бросился он тогда, в марте 13-го года, за билетами в Манчестер. Его погнала в дорогу другая беда. Можег быть, еще поправимая. Он продолжал читать, слыша голос Ре- зерфорда: ...Я думаю, что в своем стремлении быть ясным Вы уступаете тенденции делать статьи непомерно длинными и позволяете себе повторять одни и те же положения в разных местах работы. Полагаю, что Ваша статья действительно нуждается в сокраще- нии Не знаю, отдаете ли Вы себе от- чет, что длинные сочинения отпуги- Г12
вают- читателей, чувствующих, что они не найдут времени в них углуб- ляться. Сначала только легкая тревога охватила Бора. Тревога, смешанная со смущением, какое всегда испытывает человек, уличае- мый в многословии. Он ведь хотел, как луч- ше! Резерфорд верно понял — это от стре- мления быть ясным. Но к концу письма тон отеческого увещевания сменился властной нотой. И когда Бор дошел до постскрипту- ма, ему стало решительно не по себе. Он страдальчески посмотрел на Маргарет и упавшим голосом прочел вслух: Р. S. Полагаю, Вы не станете воз- ражать, если я по своему усмотрению вырежу прочь из Вашей статьи все те места, какие сочту необязательны- ми? Пожалуйста, ответьте. Чю он мог ответить? Когда человеку, равно озабоченному и макро- и микросмыслом написанного, тре- бовательно говорят: «Скажи это же, но ко- роче»,— у него всегда возникает опасение, что короче будет сказано уже не «это». Летом в Манчестере он видел, как сам Резерфорд работал над книгой о радиоак- тивности. Толстенная, дважды выходившая в прежние годы, она становилась в третьем издании еще толще. Папе было что ска- зать! Теперь ему — Бору — было что ска- зать... И он не мог вообразить, будто из его логической сети можно запросто вырезы- вать целые ячейки. Но всего хуже было еще другое. Пока Резерфорд в Манчестере гневался на длину его работы, он в Копенгагене про- должал ее дополнять. Вдогонку первому варианту ушел второй. Почта из Англии разминулась с почтой из Дании. И он в смятении представлял себе, как Резерфорд уже держит в руках новый вариант его рукописи — и не сокращенный, а расши- ренный! — Существенно расширенный...— рассказывал Бор в Мемориально:! лекции...— Я почувствовал, что есть единственный способ поправить дело: немедленно отправиться в Манчестер и самому обо всем переговорить с Резерфордом. СХВАТКА С РЕЗЕРФОРДОМ Он явился в хорошо знакомый дом на Уилмслоу-роуд прямо с вокзала. И ви- дится, как он дольше, чем нужно, вытирает ноги в прихожей, избавляя ботинки от чер- ной слякоти манчестерского марта, а себя самого — от избыточной смеси скованности и волнения. А потом — распахнутые двери из белой столовой. Атлетическая фигура хозяина. И непомерный голос, радостно возвещаю- щи.1 не то домашним, не то всему Соеди- ненному Королевству о прибытии высокого гостя из Дании. И тайная мысль смущенно- го гостя, что этот-то голос он собирается пересилить!.. (В беседе с историками -Бор сказал, что отправился тогда в Манчестер с намерением «довести схватку с Резерфор- дом до победного конца или хотя бы по- пытаться довести ее до победного конца».) Резерфорды были в тот будний вечер нс одни. У них остановился давний друг из Монреаля — профессор Ив. Благодаря этой случайности нам осталось свидетельство че- ловека, прежде ни разу не видевшего Бора, о том, как он выглядел тогда. «В комнату вошел хрупкий юноша». Или. если угодно, даже мальчик — slight looking boy. Это можно выразить по-другому: «стройный, но не сильный» или «поджарый, но не крепкий на вид». Неожиданное впечатление, если вспо- мнить резерфордовское, недавнее: «Бор — футболист». Ив нечаянно засвидетельство- вал происшедшую в нем перемену — физи- ческую цену безостановочного кабинетного труда последних месяцев. И еще любопыт- но: t постоянно ощущавший себя старшим среди сверстников, Бор выглядел со сторо- ны — на непредвзятый глаз — совсем юн- цом. Всепоглощающая интеллектуальность, многих старящая в юности, его молодила. Имя Бора ничего не сказало Иву. И по- тому ему особенно запомнилась поспеш- ность, с какою хозяин тотчас увел молодого гостя к себе- в кабинет. В этой поспешно- сти была деспотичность, которой незнако- мы заботы излишней вежливости. Когда двери кабинета затворились, Мэри Резер- форд объяснила Иву: «Это доктор философии из Копен- гагена. Эрнст ставит его работы не- обычайно высоко...» Все последующее происходило без свиде- телей. И было неравным единоборством до- тинной тишины с шумом горных обвалов Ио оно только казалось неравным — Иву и Мэри, стенам и книжным шкафам... Оба участии щ поединка кое-что расска- зали о нем впоследствии. А то, чего не рас- сказали и что все-таки полно значения, вос- становимо без труда. ...Бор удрученно просмотрел оба вариан- та своей статьи — их уже коснулась рука Резерфорда. И с виноватостью в глазах (как бы не обидеть горы!) слушай обезо- руживающе уверенные раскаты: — Вы же знаете, мой мальчик, в англий- ских правилах излагать вещи коротко и сжато в противоположность германской методе, почитающей добродетелью много- речивость. Не так ли? И обезоруживающая улыбка в ожидании безусловно утвердительного ответа. И по- сле молчания Бора — уже нетерпеливо: — Я был бы рад услышать от вас само- го, какие места вы готовы выбросить за борт. Или — вырубить. Это одно и то же. Полагаю, вы согласитесь: рукопись можно безболезненно укоротить на треть! Резерфорд не импровизировал: все это по«ти дословно он уже написал Бору в но- вом письме, отправленном на днях. (Оно было в пути, и Маргарет предстояло читать его в одиночестве, с удвоенной тревогой га- s. «Наука и жизнь» № 10. ИЗ
дая, как там выпутывается из беды ее не слишком красноречивый Нильс.) Всю дорогу он мысленно произносил пре- красные монологи, репетируя самозащиту и готовясь к худшему. Но ничто не могло быть хуже, чем это разрушительное — «на треть!» Однако потому-то его отрепетиро- ванная решимость выстоять не сникла, а сразу еще окрепла — затвердела от давле- ния. Он и без того знал: всего труднее бу- дет выдержать отеческий гнет Резерфор- да'—тот благожелательный гнет опыта и авторитета, когда воля постепенно рас- слабляется под гипнотизирующей силой властной личности. Но теперь он больше не боялся того, что позднее сам назвал «очарованием резерфордовской порывисто- сти». И почувствовал: опасность незаметно сдаться миновала. Он собрал всю свою кроткую неуступчивость — собственную не- одолимую силу. Если Резерфорд — обвал, он будет скалой. Менее всего он думал о защите своего литературного стиля. Да и откуда ему было знать, есть ли у него уже свой стиль. Но одно он знал наверняка: он не следовал ни чужим правилам, ни чужой методе. (Ему так хотелось возразить, что статья его на- писана не в Германии и не в Англии — она написана в Дании.) Он следовал лишь по- требностям своей мысли. А разве потребно- сти мысли не сильнее велений любых образ- цов? Даже самых хороших! Сильнее только потребность быть понятым верно. А горный обвал продолжался. И он сно- ва услышал трудно опровержимый аргу- мент о бедных читателях, не имеющих вре- мени быть читателями. Единственное, что он мог ответить: пусть не углубляются в толстый журнал, а дождутся реферата в еженедельной лондонской «Природе»... Но существенней была мысль: неужели и вправду только к заботам о читателях сводится вся подноготная атаки Резер- форда? Внезапно подумав об этом, он понял — может быть, впервые!— что между ним и Папой не просто четырнадцать лет разни- цы: они — люди разных поколений. Все, что на взгляд Резерфорда уводило в сторо- ну, на его взгляд — вело в будущее. Резер- форд был приворожен перспективой кван- тового спасения планетарного атома, а он был уже заворожен завтрашним днем всей механики микромира. И потому он был сильнее. Гулким обвалам отвечала подробная ти- шина. Он не спорил, когда спорить было че о чем. Они обкатывали текст строка за стро- кой. Исчезали ошибки в его английском языке. Дробились несносно громоздкие пе- риоды. Вымарывались явные повторения. «Те, что возникали из-за ссылок на пред- шествующие работы»,— объяснил позднее Бор. Он принимал эту прополку благодар- но. Порою посмеивался над самим собой Порою поеживался от внезапных уколоз пристыженности («ах. как же это так по- лучилось!»). Порою, с чувством ужасной (Ул ifa ('(rnitttuhom. tsj Alam» atui ИЖ W i Д. X. Uohr, /л*. pktl. • * 1 •iredwtwft. I, b «tXfua t thfl »>f ftyperinwnU* »n <«f « • у M, H«3h«ri<»rd* цл» и»»- i a у ' »f nlonrt A vc t > this tfouwr ti • atoms f c cWfr’wi lllf&U .*. HW I «и iron* fcRpt t , th~r l.v attfi- iUK < iw d • Hi*’ tat 4 f th« •ivctron-’ и I th*- } »-t • - n ’ rttwr • ти&й? I»? t of ths mwt al tho fflaH *-f i » -«tam, mid to here h a»r «и», owwi- smalt w»th lh* linear <ипн; f 4,,, win 7 1 mihjbvr of - j и , dfetarM »<» »>j « * half lb- Moni * цц вы» rot к I*»» wHnbrtUd о this atenwaradU t Ft*, ns Htuharford ha* shown, thv JUKtimpiton <>( th* «чъ * . <• trf no to »<f the*’ ч qneUn я, wn k« I»»» • - .. ,, ,r ta uccoent for th* of th# tar*?» авдо ««attiring gf «bi я In ев .tttmpt ieaxpkti» «4ЯЙО nt tbe propertt-* ,f raatbr n th • <>t thi* el tn Model *t’ wret. whI« «brticuUie-. of a rorouS nfttore arising tn. n fly «ppatwii • t' ллгЛ’r>> a!*i by F П b * Г Ms*. p (№11 t j Se*- »•>J i Me* Vpn tftjt /•v;. Voj . c. vu. ’6. x i.H. i-.чз. к Первая страница знаменитой Трилогии Бо- ра. «Философский журнал», июль, 1913 год. неловкости сокрушался, что из-за него Резерфорд тратит столько времени на пу- стяки... Но время тратилось не на это. Оно ухо- дило на'его неутомимую защиту смысло- вых извивов текста. Минуту назад такой покладистый мальчик, он превращался на час в чудовищного упрямца. Опускал свою большую голову и, не подымая глаз, вязью нескончаемой логики тихо удушал все воз- ражения. И переставал замечать, как ухо- дит время. И забывал сокрушаться. И уже не думал, что оно уходит на пустяки. И Резерфорд этого не думал. Все реже ста- новились горные обвалы — все победи- тельней тишина. И все чаще раздавалось смиренное— без громыхания: — Ну ладно, мой мальчик, пусть будет по-вашему... — Дьявольщина! А кажется, вы правы, старина... — Хорошо, хорошо, сохраним и это место... Время уходило вечер за вечером. Но, право же, не чувствуется, чтобы это мучи- ло их. Минуты послушания и часы строп- тивости Бора перемежались долгими раз- говорами не о тексте, а скорее, о глубин- ном подтексте его статьи. И, конечно, все о той же темной проблеме квантовых скач- ков. Им сладостно было утруждать свои головы размышлениями о реальной природе вещей. И оба запомнили те вечера. Когда весной 1961 года старый Бор, пе- реживший Резерфорда на четверть века, вспоминал далекое прошлое в узком кругу теоретиков — дело было в Москве, в Фи- зическом институте Академии наук,—кто-то полюбопытствовал: — Как отнесся к вашей теории Ре- зерфорд? — Он не сказал, что она глупа, но...— с ничуть не постаревшей своей застенчивостью улыбнулся Бор. И с прежней озабоченностью повторил давнее резерфордовское недоуме- 114
ние:—...Но он никак не мог понять, каким образом электрон, начиная прыжок с одной орбиты на другую, узнает, какой квант нужно ему испу- скать.— И, припомнив вечера в Ман- честере, добавил:— Я ему говорил, что это как branching ratio — «отно- шение ветвления» — при радиоактив- ном распаде, но это его не убедило... Вероятно, Бору следовало прибавить еще полфразы: «и, конечно, не могло убе- дить». Но видно, как далеко от электрон- ной структуры водородного атома они ухо- дили в те мартовские вечера. Отношение ветвления... Этот странный феномен должен был смущать мысль фи- зика нисколько не меньше, чем квантовые скачки электронов, а относился он к пове- дению атомных ядер. Иные из элементов распадались двояким способом. На строй- ном стволе генеалогического древа радио- активных превращений вдруг возникали из одной почки две ветви возможных распа- дов. В семействе урана пунктом ветвления был радий-С: часть его атомов претер- певала альфа-распад и становилась тел- луром-210, другая часть переживала бе- та-распад и порождала полоний-214. Ато- му предлагались на выбор две судьбы. В совершенно одинаковых условиях атом сам выбирал свое будущее. И ядро «зара- нее решало», что испустить: альфа-части- цу или бета-электрон. Параллель была разительной Да только ничего не объясняла, как все параллели: к одной непонятности присоединялась дру- гая — того же свойства. Но это уже само по себе было сверхважно: того же свой- ства! В разных сферах жизни атома про- ступала общая черта — одинаково абсурд- ная с точки зрения вековечного здраво- мыслия науки. Однако удвоение абсурда не увеличивало его. Напротив, сводило на нет: в странностях природы, как в поведе- нии Гамлета, принца Датского, обнару- живалось «нечто систематическое». Бор заговорил о двойном распаде на- верняка лишь потому, что Резерфорду эта странность успела стать привычной и уже не представлялась противоестественной. Можно было надеяться, что она позволит ему примириться и с квантовыми скачками. Примирения не произошло. Но не случи- лось и обратного: широта и старая отвага удержали новозеландца от приговора — «не может быть!». И он не прорычал: «Ступайте-ка домой, мой мальчик, и при- думайте что-нибудь получше!» Словом, в те мартовские вечера у них было достаточно оснований не щадить вре- мени. И мысль, что между ними не просто четырнадцать лет разницы, в конце кон- цов посетила и Резерфорда. Может быть, впервые он, Папа, действительно ощутил себя в лагере отцов. От идей и аргумента- ции датчанина веяло уже каким-то новым способом физического мышления. Желез- ная власть однозначной причинности — не- сокрушимого символа веры классического естествознания,— видимо, не слишком тя- готела над ходом мыслей этого большего- лового юнца. И были минуты, когда со- знание иной правоты — не логики, а моло- дости, не доказательности, а поколения — заставляло надолго замолкать Резерфорда. И, переставая слушать Бора, он принимал- ся смиренно думать об удручающем беге времени. Младший был еще слишком молод, что- бы почувствовать и оценить это непростое смирение. Бор рассказывал в Мемориальной лек- ции: —...Резерфорд был почти ангель- ски терпелив со мною и после дис- куссий, длившихся несколько дол- гих вечеров, когда он не раз объяв- лял, что ему и в голову не могло приити, будто я окажусь таким уп- рямым, согласился оставить в окон- чательном варианте статьи все ста- рые и новые проблемы. Но, разумеет- ся, стиль и язык статьи подверглись существенному улучшению благода- ря его помощи и советам... А Леон Розенфельд имел случай по- слушать и другую сторону: «На Резерфорда произвела такое сильное впечатление глубокая вдум- чивость, с какою работал Бор над текстом, и неуступчивость, с какою защищал он каждое написанное сло- во, что и через много лет ему живо помнился тот эпизод. И, узнав, что мне доводилось помогать Бору в ра- боте над письменным изложением • его лекций, Резерфорд с особым удо- вольствием предался этому воспоми- нанию». Меж тем кончился март и начался ап- рель. Ветер над Северным морем изо всех сил возвещал весну. И в совершенно весеннем настроении возвращался домой доктор фи- лософии Копенгагенского университета Нильс Бор. Теперь он мысленно репетиро- вал свой рассказ Маргарет обо всех пери- петиях одержанной победы. Заслуженной и сразу вознагражденной. Помеченная да« той — 5 апреля 1913 года — и снабженная благословением профессора Резерфорда, члена Королевского общества, первая его статья о квантовой конституции атома уже держала путь в редакцию «Философского журнала». Знал ли он тогда, что эта статья станет началом новой эпохи в теоретическом поз- нании микромира? Безусловно знал Наверняка! А скромность? Неужели его вечная и не- победимая скромность вдруг замолчала? Да ведь на свете не было бы ни гениев, ни оптимистов, когда бы скромность была добродетелью мысли и надежд. Она добро- детель только их выражения. «Краешком истины» называл Эйнштейн то, что ему открывалось в природе. «Ку- сочком реальности» назвал Бор то, что природа открыла ему. Конец 2-й част и. 115
ЗАКОВАННЫЕ В ПАНЦИРК»
Броненосец — животное, хорошо известное в Аме- рике, где оно распрост- ранено от Аргентины до США. На одной из техасских ферм занимаются разведе- нием броненосцев Эти животные отличаются прек- расной приспособляемо- стью. Одна из уникальных их особенностей состоит в том, что у самки броненос- ца всегда рождается четве- ро малышей. При появлении на свет броненосец не превышает 30 сантиметров в длину. Взрослый броненосец весит около 6—8 килограммов и достигает до полутора мет- ров длины (считая и хвост). Новорожденных малышей кормят из соски, а взрос- лые броненосцы едят прак- тически все, - том числе насекомых, червей и ули- ток. Не брезгают и падалью и растительной пищей. Броненосцы — единствен- ные со ременные млекопи- тающие, обладающие кож- ным скелетом. • ЛИЦОМ К ЛИЦУ С ПРИРОДОЙ 117
• ЛИТЕРАТУРНОЕ ТВОРЧЕСТВО УЧЕНЫХ ПОСТОЯННА ГЛАВА 9 Естественно, первым побуждением Брэй- да было рассмеяться, но хотя он этого и не сделал, а ограничился недоверчивым и резким восклицанием: Ты?! — Дорис сразу же ответила: — Не смейся! Я именно это имела в виду. — Я не смеюсь, но ты не можешь гово- рить это серьезно. — Ты, конечно, помнишь, что на прош- лое рождество Ральф был у нас. Помнишь? — Да, вместе с другими аспирантами .Мы их всех пригласили, — подтвердил он. — В тот раз, когда была разбита твоя ваза. — Ты вспомнил и это? Хорошо, тогда ты, может быть, припомнишь, как все слу- чилось? Брэйд пожал плечами. — Ее разбил Ральф. Он сказал наугад, но такой ответ соот- ветствовал направлению их беседы. Дорис посмотрела на Брэйда уничтожаю- щим взглядом, как бы перенося лично на него ответственность за то ужасное проис- шествие. — Важно, КАК он разбил ее! Это была моя собственная ваза, Лу. Я сделала ее са- ма, когда занималась лепкой. — Дорис, я это знаю! Но ее горестные воспоминания, видимо, были настолько сильны, что от них не так просто было отделаться. — Ваза была единственной по-настояще- му красивой вещью, которую мне удалось сделать. У нее были правильные формы, удачная расцветка. Это было мое собствен- ное творение. Я ее не покупала, я ее сде- лала. Она опять отложила вязанье. — Я рассказала гостям о вазе и показа- ла ее. Они видели мои инициалы. — Помню, — подтвердил Брэйд, не ре- шаясь выказать нетерпения. — Ваза почти Круглый год стояла в доме, и когда прихо- дили гости, она неизменно служила пред- метом разговора. Дорис при этом с показ- ной скромностью слегка высмеивала неко- торую несимметричность вазы, но на самом деле очень гордилась ею, как это зачастую бывает с людьми, далекими от творческой работы, если они случайно сделают что-то заслуживающее внимания. — Ральф стоял вон у той тумбочки. — Дорис показала на тумбочку возле боль- шого кресла. Сейчас на ней ничего не бы- ло, и Брэйд неожиданно понял, сколь пе- чальным был жест Дорис. — Ральф стоял там. Он чуть-чуть дви- нул локтем, и ваза разлетелась на милли- он кусочков. Продолжение. См. <Наука и жизнь» 7, 8. 9. 1971 г. Она смотрела на пол, несомненно, видя опять осколки. — Несколько дней я пыталась собрать и склеить осколки. Но не смогла: их было слишком много. — Но с кем этого не может случить- ся?! — заметил Брэйд. — Это была не случайность, в чем ты сможешь убедиться. Я не хотела ничего го- ворить раньше, чтобы не осложнить твоих отношений с Ральфом. Но теперь он мертв, и я могу рассказать тебе все. В тот момент я как раз смотрела на него. Я видела, как двигался его локоть, хотя ему незачем было двигаться. И он не вздрогнул. Все ос- тальные вздрогнули или вскрикнули, услы- шав грохот, а он нет. Он знал, что это про- изойдет, понимаешь? Он спокойно посмот- рел назад, на осколки вазы и даже не из- винился — ни тогда, ни позже. Он только слегка улыбнулся. Да, улыбнулся. Ему бы- ло приятно доставить мне огорчение. Брэйд покачал головой. — Ты придаешь этому слишком... — Я рассказываю тебе, как оно было.— Глаза у нее были красные, но сухие. — И вот что, Лу, для кого-нибудь другого это было бы просто мелочью — какая-то разби- тая ваза! Но для меня могло стать пово- дом к убийству. Если бы в тот момент у меня в руке оказался нож, я с радостью пырнула бы Ральфа. Брэйд попытался говорить спокойно: — Ну, что ты, Дорис! Тебе так только кажется. Ты могла заплакать, закричать на Ральфа, ударить его. Но, насколько я пом- ню, ты сохранила полное самообладание, оставаясь безупречной хозяйкой. Ты мило распрощалась со всеми, когда пришло вре- мя, и только потом... — С ним я не попрощалась. — Тем не менее ты сохранила самооб- ладание. И если ты смогла удержаться от крика, то тем более удержалась бы от убийства. — Нет, крик здесь не помог бы. Я хоте- ла не этого. Я скажу тебе, как отношусь к нему. Я обрадовалась, когда услышала о его смерти! Я выражала сожаление и бес- покойство только потому, что его смерть затрагивала нас,— вот и все. С того дня прошел уже почти год, а я все еще не про- стила его и считаю его смерть заслужен- ной. Любой человек, который может сде- лать то, что сделал в тот вечер Ральф, навер- няка многим отравил жизнь своей злобой. — Хорошо, Дорис, — прервал Брэйд, пы- таясь остановить ее. — Ты ничего этим не доказываешь. — Не доказываю? Лу, я стараюсь дока- зать тебе, что ты ничего не знаешь о мо- тивах. Ты не знаешь, что может одного за- ставить совершить убийство, а другого — 118
должность А. АЗИМОВ. нет. Откуда тебе это знать? Это не твоя профессия. Ты будешь хохотать до упаду, если детектив, каким бы умным он ни был, придет к тебе в лабораторию и попытает- ся давать советы, как проводить исследо- вания. Так почему же ты считаешь, что мо- жешь быть детективом? У тебя нет ни опы- та, ни необходимых знаний, и ты только наживешь себе неприятностей. Поэтому прекрати это, прекрати! Брэйд молчал. — Пусть это так и останется несчаст- ным случаем, Лу, а если кто-нибудь и убил его, так ты не бог, не твое дело карать... Брэйд отвернулся и пробормотал: — Мне надо позвонить Кэпу. Брэйд провел два утомительных и сквер- ных часа над рукописью Энсона. Главы бы- ли посвящены первым годам деятельности Берцелиуса, шведского ученого, который был в свое время абсолютным диктатором в химии. Он внес весьма существенный вклад в полдюжину отраслей этой науки, открыл несколько элементов, ввел термин «катализ», разработал химические симво- лы, которыми пользуются и по сей день, и многое другое. Он был героем Энсона больше, чем ка- кой-нибудь другой химик, и Брэйд, читая рукопись, задавал себе вопрос, до какой степени Энсон бессознательно отождест- влял себя с Берцелиусом. Конечно, в пер- вой половине двадцатого столетия никто не мог бы пользоваться таким влиянием, как Берцелиус в девятнадцатом. Наука стала слишком многогранной. И тем не менее... Берцелиус перед смертью стал свидетелем заката своей сла- вы. Да, он разработал в органической хи- мии теорию радикалов и придерживался ее со страстью и убежденностью. И все же она существовала только благодаря под- держке ее Берцелиусом. Когда Берцелиус был уже в преклонном возрасте, в органи- ческой химии неуклонно завоевывали пози- ции более правильные структурные обозна- чения, безоговорочно принятые после его смерти. Ставил ли себя Энсон на его место и в этом отношении? Считал ли он себя послед- ним великим химиком-кустарем, сдержи- вающим натиск квантовой механики? Брэйд наконец отложил рукопись, чувст- вуя себя подавленным и выдохшимся. Брэйд проснулся в семь, перед тем, как зазвонил будильник. Он помнил, что про- сыпался ночью, но никак не мог восстано- вить ход своих мыслей. Кажется, они бы- ли как-то связаны с вазой. Вазу он видел и во сне. Она стояла на тумбочке, такая же, как прежде, но вся — в тонких трещинках, следах склейки. А До- рис кричала ему, чтобы он не прикасался к вазе, так как клей еще не засох. Линии склейки были красными, как кровь. Только под утренним душем Брэйд на- конец избавился от этой вазы. Кэп Энсон, как они и договорились по телефону накануне вечером, прибыл в тот момент, когда часы били девять. Брэйд от- крыл ему дверь и провел прямо в свою ра- бочую комнату. Энсон поставил трость, осторожно опус- тился в одно из двух кресел и спросил: — Как вы поладили со стариком Берце- лиусом, Брэйд? Брэйд заставил себя улыбнуться. — Самоуверенный субъект. — Он имел право быть таким. Ему был пожалован титул барона, вы знаете? — О, неужели? — Я пишу об этом подробно в одной из последующих глав. Произошло это в день его свадьбы. Он женился очень поздно, на девушке, которая была на тридцать лет мо- ложе его. Король Швеции пожаловал ему титул барона в качестве свадебного подар- ка. Не вижу причины, почему бы история органической химии не была также и ис- торией химиков-органиков. Брэйд не знал, как ему лучше ответить. Сам Энсон в жизни, несомненно, отделяй химию от химиков. Он никогда не позво- лял своей личной жизни вторгаться в ра- боту. Было известно, что когда-то у него была жена, которая умерла, а теперь Эн- сон жил один и о нем заботилась эконом- ка. Было также известно, что у него есть замужняя дочь, которая живет со своими детьми где-то на Среднем Западе. Энсон никогда не упоминал ни о ком из них: не из-за какого-то отчуждения, а лишь пото- му, что они не имели ничего общего с хи- мией. — В тех случаях, когда личная жизнь связана с общим развитием органической химии, ее следует освещать. Например, присвоение титула барона представляет со- бой оценку деятельности Берцелиуса со сто- роны современного ему общества. Органи- ческая химия становилась чрезвычайно важной для повседневной жизни, и это оп- равдывало пожалование дворянства химику- органику. Энсон медленно кивнул. — Хорошее замечание. Благодарю вас. Теперь здесь я выкинул несколько пара- графов, посвященных открытию селена. Это, как и весь анализ с помощью паяль- ной трубки, несомненно, крайне интересно, но не имеет отношения к органической хи- мии. — Согласен. Книга и без того будет до- вольно большой. — Хорошо. Теперь посмотрите, пожа- 119
луйста, страницу 82. Я пока еще не подо- шел к теории радикалов, но это представ- ляется логическим местом... И они продолжали в том же духе, сбли- зив головы, перелистывая страницы руко- писи, что-то выбрасывая и опять вставляя, пока не раздался голос Дорис, преднаме- ренно мягкий из уважения к Энсону: — Лу, по-моему, Вирджиния почти гото- ва идти с тобой. Брэйд поднял голову. — Хорошо, Дорис. Что же, Кэп, я пола- гаю, мы сделали большую часть намечен- ного. Оставим все это до следующего раза. — Вы куда-нибудь собираетесь пойти? — Я веду Джинни в зоопарк. Ей на сле- дующей неделе предстоит писать какое-то сочинение по английскому языку. Надеюсь, прогулка подскажет ей тему, она хорошо проведет время, а также даст отдохнуть своей матери. У него промелькнула улыбка, когда он встал, собирая страницы рукописи. Энсон тоже собрал свои материалы. — Вы не будете возражать, если я пойду с вами? Нам надо еще кое-что обсудить. — Видите ли...— Брэйд колебался и не знал, каким образом лучше всего отклонить эту неожиданную просьбу. — Вам будет скучно. Энсон грустно усмехнулся и взял трость. — В моем возрасте многое ста.о скуч- ным. ГЛАВ Брэнду показалось, что внезапно резко похолодало и солнечные лучи, падавшие на его плечи, перестали греть. Голос Кэпа Эн- сона доносился откуда-то издалека, а при- вычный шум людей, отдыхавших в парке, замер. Брэйд был обеспокоен в первую очередь не угрозой потери средств к существова- нию и нарушения привычного образа жиз ни. Он вспомнил о Дорис. Она это пред- сказывала. А он, Брэйд, упрямо утверждал, что этого не произойдет. Как он теперь по- смотрит ей в глаза? Ему не приходило в голову, что Кэп Эй- сон мог ошибиться, мог неправильно по- нять Литлби. Поэтому выводы, сделанные Энсоном, лишь усилили беспокойство, воз- никшее у Брэйда после холодного приема у Литлби вчера утром. — Это бы то связано с у... — Брэйд оста- новился, чуть не сказав «с убийством», и продолжил: — ...с тем, что произошло с Ральфом Ньюфелдом? Энсон казался озадаченным. — Вы имеете в виду несчастный случай с Ральфом? — Да- — Он ничего не сказал об этом. Какая здесь может быть связь? Вопрос заключа- ется в результативности исследований. Вы недостаточно печатаетесь. — Печатайся или погибай!— с горечью сказал Брэйд, пожал плечами и отвернулся — Что же, вы это знаете, Брэйд. Это Стоял тихий, солнечный день, теплый не по сезону. Хотя солнце грело почти по-лет- нему, но в зоопарке было малолюдно, и Брэйд подумал с некоторым удовлетворе- нием, что по крайней мере хоть это полу- чилось хорошо. Джинни забралась в обезь- янник, а Брэйд и Энсон сели на скамейке неподалеку. Энсон купил себе пакетик жареной ку- курузы и, положив трость на колени, с оче- видным удовольствием грыз мелкие зерна. — Я говорил вчера с Литлби, Брэйд. - Да? — Он рассказывал мне о лекциях по тех- нике безопасности, которые он планирует. Конечно, старый каналья теперь уже убе- дил себя, что задумал их давно. Не очень заинтересованный этим, Брэйд отвзтил: — Да, я это знаю. — А потом он спросил о вас. Брэйд выпрямился, его спина неожидан- но одеревенела. — Обо мие? — Вот поэтсму-то я и привел вас сюда. Подальше от миссис Брэйд, понимаете? — Что он сказал? — Ничего конкретного. Ничего особенно- го. Однако я понял из его слов, что в сле- дующий раз, когда придет время, ваше на- значение на должность преподавателя бу- дет возобновлено в последний раз. Вам будет сделано годичное предупреждение о подыскании новой работы. А 10 старая история. Для университета ценность преподавателя определяется его репута- цией. — У меня вряд ли были выдающиеся ас- пиранты, — раздраженно сказал Брэйд и почти тотчас же устыдился своих слов: не было никакого смысла перекладывать ви- ну на кого-то другою. — В какой-то мере справедливо А кто в этом'виноват? — Чего же вы хотите от меня? Чтобы я дрался за субсидии, которыми мог бы при- влечь аспирантов? Я не собираюсь этого де- лать. Я уже давно принял такое решение. Кэп: я никогда не отправлюсь со шля- пой в руке в Вашингтон, предлагая бес- смысленный проект, рассчитанный только на то, чтобы выманить деньги. Я не считаю свои исследования чем-то выдающимся Я исследую то, что интересует меня,—толь- ко и всего. Если на это стоит расходовать государственные средства, то я возьму их, но безо всяких дополнительных условий. Если же нет, обойдусь и без них. Он сказал все это с раздражением, мыс- ленно оправдывая себя перед практичными людьми, считавшими глупостью, что он приравнивает бедность к добродетели, а процветание рассматривает как некий грех. — Не торопитесь, Брэйд! Вы же знаете мое мнение об этой бешеной погоне за суб- сидиями вокруг нас. Я ничего подобного и не предлагаю. Но зачем вы так расстраи- ваетесь? Не могли бы вы подыскать себе 120
другую работу? — Он устремил на Брэнда проницательный взгляд. Брэйду было трудно так же твердо смотреть на Энсона. Что ему ответить? Разве ему не ясно, что здесь существует своего рода обратная связь: отсутствие по- вышения в должности обусловливает даль- нейшее отсутствие повышения, и посколь- ку он много лет работает внештатным пре- подавателем, то при любой возможности его повышения, естественно, возникают вопросы: почему он так долго был- вне- штатным, какие у него недостатки, что его так долго не повышали? И вместо ответа на эти вопросы повышение опять задер- живают. С каждым годом отвечать стано- вится все труднее. Дело не в том, что он слишком стар, чтобы сменить место, или плохой специалист,— нет, просто он черес- чур долго засиделся на своей нынешней должности. Брэйд мгновенно представил себе вежли- вые беседы во время турне по химическим факультетам, вежливые рукопожатия пре- подавателей этих факультетов, вежливое обсуждение его и их исследований, вежли- вый обмен препринтами — вежливость до оскомины. И вся эта вежливость будет сводиться только к тому, что у всех хватит такта не задать единственного действительно важ- ного вопроса: почему вы так долго были внештатным преподавателем, мистер Брэйд7 Почему ваш университет отпускает вас, вместо того чтобы повысить в должности? Можно ли им ответить: меня не хотяг повысить потому, что до сих пор не повы- сили; они отпускают меня потому, что им надоело не повышать меня? Он все еще пытался не опускать глаз под взглядом Энсона. — Знаете, Брэнд, я могу использовать свое влияние, чтобы помочь вам. «Какое влияние?! — подумал Брэйд с без- надежной горечью. — Ох, Кэп, Кэп, какое у вас влияние!» — Или же, — продолжал Энсон, — если вы предпочитаете оставаться в универси- тете, то заставьте их держаться за вас, бо- же мой! Вы располагаете временем до ию- ня: раньше они не соберутся сделать вам предупреждение. Создайте что-нибудь до этого! — Создать что-нибудь... — повторил Брэйд. — Что именно? Энсон с такой силой ударил тростью по гравиевой дорожке, что камешки с трес- ком взлетели. — Неужели вы капитулируете? Бори- тесь, дружище! Вы находитесь в универси- тете не для того, чтобы прозябать. Нау- ка — это борьба. — Он сжал старческий ку- лак. «Но я затем и служу в университете, — мысленно воскликнул Брэйд, — чтобы не быть вынужденным пускать в ход кулаки! На свете хватает драки в тех местах, где хорошо платят». Джинни стремительно выбежала из обезьянника. Ее прямые темные волосы были заплетены в две тугие косички. При каждом шаге гравий вылетал из-под ее ту- фелек. — Папа, ничего, если я пойду смотреть пресмыкающихся? Брэйд взглянул на дочь, какое-то мгнове- ние не узнавая ее. — Да, конечно, — ответил он. — Где это? — Вон там. Видишь вывеску? — Ты хочешь, чтобы мы пошхи с тобой, Джинни? — Брэйд протянул к ней руку. В нем неожиданно проснулось сильное же лание прижать ее к себе и побаюкать. Ему казалось, что это хоть на миг принесло бы ему успокоение. Но Джинни ничего не подозревала и смотрела на вход в помещение для пресмы- кающихся. Она отошла за пределы дося- гаемости и сказала: — Я могу пойти одна. Я скоро вернусь. И она исчезла — самостоятельная малень- кая особа одиннадцати лет. Брэйд спросил: — А что насчет работы, которую прово- дил Ральф? — Кинетика? — Энсон сделал недоволь- ное лицо и энергично покачал головой.— Забудьте все это. — Как «забудьте»? Она же открывает совершенно новые возможности примене- ния органических реакций. Если бы я мог сделать заключительные выводы (он неожи- данно заговорил с воскресшей надеждой), я бы опубликовал статью, которая вызовет сенсацию. Энсон мягко положил руку на плечо Брэйду, так что тот на мгновение остро ощутил, чго между ним и стариной Кэпом существуют такие же взаимоотношения, как у Брэйда со своими аспирантами. — Если бы я был на вашем месте, то попытался бы проложить новый путь. Я избрал бы новую и слабо изученную об- ласть деятельности, сделал бы в ней ка кое-нибудь сенсационное открытие — такую область, куда еще не вторглись все эти парни, получающие субсидии. Посмотрите на этого орла! Брэйд удивленно взглянул на птицу в клетке на высоком столбе. Ее глаза были закрыты, крылья сложены. Она медленно открывала и закрывала клюв, словно ста- рик, бормочущий во сне. — Ну и что? — Видите ли, прежде всего он плото- ядное животное. Он питается мясом. Обезьяны в том домике могут есть и насе- комых, но в основном они питаются фрук- тами и другой растительной пищей. Однако травоядные обезьяны стоят ближе к пло- тоядному человеку, чем плотоядный орел. Какое отражение находит подобное обстоя тельство в химии этих трех существ? — Что вы имеете в виду? — Я говорю о сравнительной биохимии О химических отличиях различных видов организмов. Бэльшинство биохимиков очень слабо знают органическую химию. А ваши специальные познания позволят вам далеко пойти, а? И это должно быть увлекатель- но. — Энсон показал на помещение для пресмыкающихся. — В чем заключается пи- щеварительная адаптация питона с точки 121
зрения химиь, который, не разжевывая, за глатывает целое животное, затем несколь- ко дней переваривает его и потом опять не ест в течение, возможно, многих месяцев? — Боже мой, Кэп! — воскликнул Брэйд, невольно улыбнувшись. — Я не буду знать, даже с чего начать. — В этом-то все и дело! Прокладывайте свой собственный путь! — Нет, Кэн, нет! Меня не привлекает ра- бота с животными. Энсон нахмурился. — Ьрэид, если вы сделаете это, то тогда, уверяю вас, я смогу уговорить Литлби за- быть его намерения не возобновлять с ва- ми контракта, в крайнем случае уговорю его дать вам благоприятную возможность проявить себя в новой области. На этом основании он может даже повысить вас. Это вполне вероятно. — Благодарю, Кэп, но даже и в этом случае... — Вы боитесь только потому, что это но- вое д< до? — Нет, но это должно заинтересовать меня, а в настоящее время мейя интересу- ет только кинетика. Я попытаюсь продол- жить работы Ральфа. • Энсон встал. — Теперь я ухожу, Брэйд. Ьы совершаете ошибку. Брэйд смотрел на удалявшуюся фигурку со столь смешанными чувствами, что вряд ли мог сам разобраться в них. Бедняга! Он все еще раздает 1емы, все еще диктует об- ласть исследо1 ании! Конечно, ои ненавидит кинетику и механизм реакций. Именно по- тому-то он и устарел. Брэйд ощущал некоторый подъем, вызван- ный лишь обещанием Кэпа Энсона замол- вить за него словечко. Но это был ложный подъем: ведь на самом деле Энсон не смо- жет поколебать Литлби. Брэйд был в этом уверен Теперь только сам Энсон все еще верит в свое могущество. Что же касается исследований Ральфа... Брэйд попытался воскресить тот слабый проблеск надежды который был у него не- сколько мгновений назад, но это ему не удалось. Несомненно, если бы он изучил книгу Рейнка по кинетике... Но он доста- точно часто просматривал ее, поэтому по- нимал, насколг ко тяжело ее освоить — воз- можно даже, что это будет ему не под си- лу. Он сидел на скамейке в ожидании Джиньи, чувствуя себя очень одиноким. Брэйд и Джинни вернулись домой около четырех часов. Дорис бросила на них дело- вой взгляд и сообщила: — Звонил Фостер. Он хотел поговорить с тобой. — О чем, радт всего святого? — Он не сказал. Кажется, он был силь- но раздражен тем, что я взяла трубку, и хотел определенно знать, будешь ли ты се- годня вечером у Литлби. Я сказала ему, что будешь. — Гм, а что, по-твоему, ему было нужно? — Я не знаю точно, но вот что я тебе скажу. Его голос звучал очень весело. В нем было какое-то скрытое оживление, пони- маешь? Поэтому, зная '.•остера, я могу пред- полагать, что он припас для тебя какую-тс плохую новость. Плохую новость? Каких еще новостей можно было ожидать в эти дни? Возможно, это та же самая плохая новость, которую уже сообщил Кэп Энсон, только теперь до- полненная, отполированная до блеска и ис- кусно упакованная для доставки? Но Брэйду все же удалось сохранить при- сутствие духа. — Не накличь беды, Дорис! Если звонил Фостер, то от него можно ожидать чего угодно — возможно, даже новый неприлич ный анекдот, который он только что услы- шал. А теперь у меня осталось полчаса, чтобы вздремнуть, так что хватит об этом. Он разделся и лег, но не заснул. В нем начал медленно закипать гнев. Он мог по- нять, когда Литлби обсуждал подобный вопрос с Кэпом Энсоном: Энсон был ста- рейший деятель факультета и, кроме то- го, первоначальный научный руководитель Брэйда. Но обсуждать это с Фостером... «Ловкач»,— подумал о Фостере Брэйд с внезапной злобой. Ои смотрел на потолок, как будто перед ним был белый экран, на который последовательно проецировались его воспоминания. Теперь он припомнил первую встречу с Фостером, когда тот бы < ёще молодым человеком, не достигшим тридцати лет, свежеиспеченным выпускни- ком одного из университетов Среднего За- пад^ Фостера водили по лабораториям и представляли преподавателям факультета. С самого первого раза он произвел внуши- тельное впечатление. Он бы 7 самоуверен- но весел, знал, какими исследованиями за- нимается каждый, со знанием дела обсуж- дал все вопросы, причем казалось, что он вовсе не изучил все это заранее, хотя имен- но так оно, конечно, и было. Брэйд не взлюбил Фостера за его манеру выставлять себя хозяином любой пяди зем- ли, на которую ступала его нога. Брэйд несколько раз беззвучно произнес: «Ловкач Фостер». Казалось, эта кличка уни- жала Фостера, ставила его га свое место. Брэйд закрыл глаза. Раз дело дошло до того, чго его собираются вышвырнуть сде- лав при этом всеобщим посмешищем, он найдет способ отомстить им. Сейчас ему показалось неизбежным, да и нетрудным изучение всех вопросов, необходимых для завершения исследований Ральфа. Он поды- щет другое место, опубликует результаты и сделает перев эрот в науке, работая на новом месте. Пусть другой университет раз- делит с ним его славу!.. Он находился на грани между сном и бодрствованием. Его планы мести искажа- лись, приобретая фантастический характер. К действительности его вернул голос До- рис: «По-моему, пора одеваться». Литлби жич в одном из старых приго- родов, где земельные участки сохраняли нетронутыми и бдительно охраняли от втор- жения мелкой буржуазии, чтобы не изме- нить его «социальное лицо», а также низкий земельный налог. Литлби приобрел здесь 122
участок лет десять назад и сейчас владел домом, сохранившим арумат старины, при- чудливым, но не лишенным комфорта. Миссис Литлби встретила к: у самого входа. Ее серовато-коричневые волосы — казалось, они не могли даже поседеть — были тщательно уложены, хотя и не имели вида прически. У нее были глаза, как бы созданные для очков, хотя она никогда их не носила, а платье настолько безвкусно, что почти придавало ей оригинальность. Она всегда очень тепло и внимательно относилась к своим гостям, никогда не за- бывая фамилий, должности или недавно по- лученных поощрений. Уже только за это она нравилась всем. Тепло улыбаясь, она сказала: — Профессор Брэйд, как мило, что вы смогли прийти! Миссис Брэйд, какое у вас очаровательное платье! Будьте добры, ос- тавьте головные уборы и пальто в гардероб- ной... О профессор Брэйд, я очень расстрои- лась, узнав о несчастье с вашим аспиран- том! Я тогда сказала мужу, что бедный юноша избавился от своих бед, но какое испытание для его семьи и научного руко- водителя! Я даже собиралась отложлть нашу вечеринку, но так как многие на нее рассчитывали... Брэйд пробормотал вежливую ответную фразу, улыбаясь, и кивая головой, и стре- мясь скорей ускользнуть за ппеделы дося- гаемости. Миссис Литлби обменялась еще несколькими словами с Дорис, а затем ее внимание отвлекли новые гости. Комната продолжала заполняться После того, как придут все приглашенные, двойная дверь в главную столовую откроемся два офгцианта, занятые в настоящее время сер- вировкой стола, исчезнут, а гости выстроят- ся в затылок, чтобы получить порции зет- чины и сыра, мясные тефтели со спагетти, запеченные бобы и капустный салат. Поз- же они встанут опять в очередь за кусоч- ком торта и чашкой кофе. Быстро оглянувшись, Брэйд с удовольст- вием убедился, что поблизости нет Фосте- ра . У него не было никакого желания, чтобы его оплакивал и предавал земле человек, который от всего этого толпко выиграет. Старшему преподавателю Меррилу Фостер> вся эта история только на руку. Он до- статочно энергичен, чтобы грубее и на- стойчивее проталкиваться к штатной долж- ности, чем это когда-либо делал Брэйд. Единственное, что могло ему мешать,— это препятствие в лице Брэйда. Когда Брэйда не станет, повышение Фостера не задер- жится. Брэйда передернуло. В конце концов уни- верситет — это всего лишь частица окру- жающего мира. Плющ 1 — не граница джунглей, это просто воображаемая лчнпя, отделяющая одни джунгли от других. Цель здесь, в университетских джунглях, может быть другой, но метод все тот же. Это ме- тод промышленника, охотящегося за прави- тельственной субсидией перед расширени- ем производства. Никакого различия... 1 Плющ является в США символом уни- верситета (особенно в северо-восточных Штатах).— Прим, пер Брэйд чуть было не подскочил, когда кто- то неожиданно коснулся его плеча. Он ог- лянулся. Это был Фостер, с серьезным вы- ражением на широком багровом лице. Фо- стер крепко схватил Брэйда за рукав. — Послушай, Лу! Мне надо поговорить с тобой. Брэйд принужденно усмехнулся. — Звучит зловеще. Плохая новость? — Я не знаю, плохая или нет. Я просто подумал, что тебе следует знать об этом. Фостер с беспокойством огляделся по сторонам, На них никто не обращал внима- ния, и он еще крепче ухватил Брэйда за ру- кав. Понизив голос, сн продолжал: — Это насчет Ральфа Ньюфедла — Насчет Ральфа? — Шш... Слушай, какой-то детектив и хи что-то в этом роде ходит и расспрашивает. Его фамилия — Доуни. Он говорил с одним из моих ребят, и мне передали. У этого пар- ня создалось впечатление, будтэ Доуни счи- тает, что Ральф умер не из-за несчастного случая! Брэйд изумленно смотрел на Фостера. Он провел немало часов за размышлениями, в которых связывал имя Фостера только с дополнительными новостями о возможном увольнении, больше ни с чем. — Так гс юрит детектиь? — Черт побери, Лу, я не знаю, что го- ворит детектив! Но как я тебе сказал, он разговаривал с моим парнем и интересовал- ся, как шла работа Ральфа, не находился ли он в подавленном состоянии, не говорил ли о каких-нибудь неприятностях? Их прервала миссис Литлби, предложив- шая кокийли. С пьяной усмешкой Фостер отрицательно покгчал головой, нэ Брэйд быстрым движением взял один бокал и на- много отпил из него, не сводя глаз с Фо- стера. — Что ты хочешь этим сказать, Меррил? — Я думаю8 что полиция подозревает са- моубийство. Брэйд ждал этого слова, но, произнесен- ное вслух, оно потрясло его. (Самоубийство все же лучше, чем убийстве, не так ли? Это своего рода выход, не так ли?) Он спросил Фостера: — Почему же самоубиистьо? — А почему бы нет? — Его работа шла нормально. — Ну и что? Что ты знаешь о его лич- ной жизни? — А "Ы-то знаешь что-нибудь такое, что наводило бы на мысль о самоубийстве? Ерэйд не хотел, чтобы его слова прозву- чали вызывающе, но, должно быть- напря- женность последних дней отрицательно сказывалась на его самоконтроле. Фостер отреагировал моментально. Оз враждебно сдвинул брови. — Слушай, не набрасывайся на меня! Я г сего-навсего хочу сделать тебе одолжение и предупредить тебя. Если же ты собира- ешься затеять ссору, то считай, что я тебе ничего не говорил. — А почему ты говоришь так, будто это непосредственно связано со мной? — резко спросил Брэйд.— Если даже было самоубийство... 123
Неожиданно между нч\" возник Рейнк. Поистально глядя на них он спросил; — Что за разговор о самоубийстве? Брэйд раздраженно взглянул на него и промолчал. Фостер слегка пожал плечами, как бы говоря, что он сделал свое дело, и если Брэйд собирается об этом кричать, то пусть и отвечает за последствия Затем оп сказал: — Мы просто говорили о Ральфе Нью- фелде. — Самоубийство? — Губы Рейнка растя- нулись в ехидную усмешку, он вытянул палец, почти касаясь им груди Брэйда.— Вы знаете, я в это верю. Этот парень был сумасшедший, настоящий сумасшедший. Нам повезло, что он не вздумал забрать с со бой и все здание химического факультета, взорвав всех нас. Брэйда лихорадило. Они стояли по обе стороны от него. Каждый из них жаждал уверовать в самоубийство. Почему? Внут- ренний голос нашептывал ему: «Самоубий- ство лучше, чем убийство, это выход, это выход...» Однако, не взвешивая фактов, не рассуждая и не размышляя, он знал, что жаждет правды больше, чем какого-либо выхода. Фактически единственным реаль- ным выходом была правда, все остальное было иллюзией. — А почему самоубийство? спросил Брэйд.— Так ли легко поверить в самтубий ство? Ему оставалось самое большее полго- да до защиты диссертации. Рейнк все еще ехидно усмехался. — Вы в этом уверены? Как у него шла работа? — Очень хорошо! — отрезал Брэйд. — Откуда вы знаете? Брэйд хотел было уже ответить, как за- метил поставленную ему Рейнком ловушку. Он не знал, как избежать ее, и его молча- ние означало только тс, что Рейнку само- му придется подтолкнуть его туда. — Должно быть, — продолжал Рейнк, — это он сам говорил вам, что его работа вдет хорошо. — Конечно, говорил, — вызывающе под- твердил Брэйд. — А откуда вам было знать, что он го- ворит вам правду? — У меня есть копии его записей. Улыбка Рейнка стала шире, Фостер тоже начал улыбаться. Брэйд внезапно заметил царящую в комнате тишину, увидел не- большие группы людей, прекративших раз говоры и смсгревших в его сторону, заме- тил Дорис, которая стиснула рукой платок и прикусила нижнюю губу. Брэйд знал, что ни одного из находящих- ся здесь химиков он не сможет убедить, что разбирается в кинетике настолько хо- рошо, чтобы судить о том, действительно ли успешно шла работа Ральфа. Голос Рейнка стал медоточиво приторным- — Я знаю, каких теорий Ральф Ньюфелд Придерживался вначале, и уверяю вас, что они были бессмыслицей. Я хотел предоста- вить ему возможность самому убедиться в этом, допуская, что ему удастся пайти ка- кой-то побочный путь, который к чему-ни- будь приведет Кснечго т:з этого ничего не вышло. С ним невозможно было поладить. Тогда он пошел к вам, и здесь-то было его истинное Ватерлоо. Когда аспирант зани мается проблемой, подобной выбранной Ральфом, и никогда не консультируется со специалистом, он неотвратимо приближает' ся к катастрофе. «Для Рейнка эта ситуация должна была быть источником постоянного раздь 1же- ния,— промелькнуло в сознании Брэйда.— Подумать только: Ральф никогда не кон- сультировался у такого великого человека!» — Вам, Рейнк, не следует отлучать его душу от церкви и обрекать ее на адские муки только за то, что он никогда не об- ращался к вам за помощью. — Мне совершенно наплевать, приходит он ко мне или нет,— резко ответил Рейнк вздернув подбородок.— Какого черта мне беспокоиться об этом? Мне просто пришла мысль, что он находился в крайне затрудни- тельном положении. И вот что я скажу вам, Ду: ему наконец пришлось это признать. Он все кружил наобум возле своей пробле- мы проводил измерения, которые осмысли- вал и переосмысливал до тех пор, пока не увидел, что зашел в тупик. А это озна- чало — никакой кандидатской степени. Тог- да он и покончил с собой. А почему бы нет? — Потому,— с холодной яростью возра- зил Брэйд,— что его работа шла хсрошо. Возможно, физическая химия не моя спе циальность, но я все же не водопровод- чик! Я всегда могу отличить вальденовское обращение от фотохимической цепной реак- ции. Я читал его отчеты — у него все шло хорошо. Почему-то Брэйд не мог видеть окружа- ющее в истинном свете,— словно туман за- стлал ему глаза. Все присутствующие, муж- чины и женщины, казалось, обернулись к нему; в первой шеренге находились Рейнк и Фостер. А он, Брэйд стоял на краю про- пасти. Волки! Он отбивается от волков. События истекших сорока восьми часов скояцектри- ровались в странно светящуюся точку. На- силие втсрглось в академическую обитель и вызвало панику среди ее членов. Они ме- чутся в страхе и ищут способа уми; ости- вить недружелюбных богов. Они готовы принести в жертву Брейда, чтобы искупить свои грехи и отвратить кару. Если смерть Ньюфелда — несчастный случай, то винов- ным окажется Брэйд. Если их заставят при- знать это самоубийством, они согласятся, но и в этом случае решат, что причиной послужило неквалифицированное руковод- ство со стороны Брэйда. И, наконец (Брэйд не раз говорил себе это с холодной уве- ренностью), если возникнет мысль об убий- стве, то П'дозреваемым тоже будет только один человек. Этого ведь требую^ интере- сы факультета. Но если они считают, что сн спокойно подставит под нож свою грудь, то ошибаются! — Вы, профессор Рейнк, видимо, настоль- ко уверены, что Ральф убпл себя, что я не могу не задавать себе вопроса: а не движет ли вами сознание внутренней вины? 124
— внутренней вины? — высокомерно пе- респросил Рейнк. — Вот именно! Вы вышвырнули его из своей группы. Вы обрекли его на работу под руководством человека, которого счи- таете малокомпетентным. Вы дали ему со- вершенно ясно понять, что не одобряли его теорий, еще до того, как он начал экспери- ментировать (Брэйд повысил голье, чтобы не дать возразить собеседнику, нисколько не обеспокоенный тем, что вся комната слу- шает его слова), и что он вам крайне непри- ятен. Возможно, Ральф чувствовал, что вы разорвете его вместе с диссертацией в клочья во время защиты, независимо от то- го, какую ценность может представить его работа. Возможно, в минуту депрессии он не смог вынести мысли о необходимости смело выступить против мелочного тирана, неизлечимо больного тщеславием! Рейнк, побледнев, прохрипел что-то не- внятное. Фостер сказал: — Мне кажется, нам следует предоста- вить это полиции. Но Брэйд еще не кончил. Он круто повер- нулся к Фостеру. — А может быть, его прикончила отмет- ка, которую ты поставил ему по синтети- ческой органике? — О чем ты говоришь? — с неожиданным беспокойством спросил Фостер.— Мне при- шлось поставить ему то, что он заслужил. — А он заслужигал низкой оценки? Я ви- дел его экзаменационную работу. Я химик- органик, с этим ты согласишься, и позволь мне судить о заключительной экзаменацион- ной работе по курсу органической химии. Фостер разволновался. — Здесь учитывается не только заключи- тельная работа. Сюда входят лаборатоэны® занятия, сюда ьходит его поведение на лек- циях... Брэйд со злостью прервал его: — Чертовски жаль, что никто не ставит оценок твоему поведению на лекциях или не задается вопросом, какое ты получа- ешь удовольствие, изводя студентов, кото- рые не могут дать тебе сдачи. Я не удив- люсь, если как-нибудь один из них встре- тит тебя в узком переулке и сведет с тобой счеты. Взволнованная миссис Литлби подошла к ним и безнадежно мягким голосом объ- явила: — Будьте любезны, пожалуйста... Теперь всем надо покушать, не так ли? Когда Брэйд машинально двинулся в сто- ловую, он обнаружил, что вокруг него об- разовался некий вакуум. К нему поспешно приблизилась Дорис. — Что случилось? — спросила она напря женным тихим голосом.— С чего все это на- чалось? Сквозь сжатые зубы Брэйд проговорил: — Оставь пока это, Дорис. Я рад, что все так произошло. . И он действительно был рад. Работы он лиши тся — это ясно. И теперь, когда ему нечего было больше терять, у него появи- лось ощущение свободы, он испытывал ка- кое-то облегчение. То время, пока он еще пробудет в университете, фостеры, рейнкн и все это племя честолюбцев не смогут больше притеснять его, не почувствовав на себе его зубов. Он продолжал ощущать, что его избе- гают. Поэтому он разыскал Литлби. — Профессор Литлби! — А, Брэйд! — Механическая улыбка де- када факультета была беспокойной. — Я хотел бы предложить, сэр, чтобы лекции по технике безопасности были обя- зательным предметом, поскольку факультет отвечает за безопасность. Если, как вы пред- ложили, личная ответственность за них воз- лагается на меня, я хотел бы, чтобы данное обстоятельство повлияло на улучшение мо- его служебного положения. Он отрывисто кивнул головой и ушел, не ожидая, что ответит ему Литлби. Это так- же помогло ему почувствовать себя луч- ше — и ничего ему не стоило. Вот что зна- чило потерять все: ник? кие потери больше не страшны. Брэйд и Дорис унии домей настолько ра- но, насколько это позволяло приличие. Брэйд боролся с потоком автомобилей так, буд-о каждая встречная машина олицетво- ряла Рейнка, а каждая догонявшая—Фосте- ра: он пробивался вперед, оттесняя тех, кто не давал ему дорогу. — Вот так,— сказал он.— Я никогда боль- ше не пойду ни на одну из этих вечеринок, даже если...— Он хотел докончить: «...даже если меня оставят»,— но не сказал этого. Дорис до сих пор еще не знала истинно- го положения дел. С поразившей его мягко- стью она повторила свой вопрос: — Но из-за чего же это началось? — Фостер предупредил меня, что поли- пня не принимает версии о несчастном слу- чае. Я полагаю, что кто-то сообщил об этом полиции. — Но зачем же? Зачем создавать новые неприятности? — Некоторые любят создавать другим не- приятности. А кое-кто даже считает это своим гражданским долгом. Все дело в том, что факультет с удовольствием примет вер- сию о самоубийстве, чтобы на этом покон- чить, особенно если удастся возложить вину на меня. Проклятые дураки не знают, какую бурю они накликают на себя. — Но... — Никаких «но». Это — убийство. И они это чувствуют, иначе не старались бы рас- пустить версию о самоубийстве. У Ральфа всегда под рукой был цианид натрия; что- бы убить себя, достаточно было положить в рот несколько кристаллов. А поставить эксперимент, чтобы понюхать цианистый водород? Никто не станет кончать с собой каким-то особо сложным способом, кото- рый межет не сработать, когда в твоих ру- ках — прямой и безотказный. Его мысли опять переключились на дру- гое. Опасность безработицы еще раз отсту- пила на задний план перед опасностью быть обвиненным в убийстве. Перевод В. НОВИКОВА. Продолжение следует. 12
ПОЮЩАЯ ЛАГУНА БАТТИКАЛОА Е. НАЗАРОВ. Одной из дос гопри- мечательностей восточ- ного побережья Цейло- на является лагуна, в глубине которой распо- ложен город Баттикалоа. В ясные, тихие ночи из лагуны слышатся мело- дичные звуки. Вот уже много лет ставят ь тупик исследователей. Пока считается что поют ры- бы. Местное население рассказывает много ле- генд. В одной из них го- ворится о т<>м, как од- нажды король и пре- красная королева в од- ну из обычных прогулок на лодке по лагуне, ко- гда лодка внезапно пе- ревернулась утонули. Вскоре после этой тра- гедии появилось множе- ство мелких рыбок, ко- торые плавали вокруг злополучной лодки и из- давали мелодичные, рит- мичные звуки. Э. Теннент писал о по- ющих рыбах в 1848 го- ду: «Я отчетливо слы- шал эти звуки, они шли из воды, подобно неж- ному звучанию музы- кальной струны или лег- кой вибрации стеклянно- го бокала, когда о его край грут влажным пальцем. Это был не один звук, а множество созвучий, каждый звук которых был ясным и чистым, причем тончай- шее дрожание смешива- лось с низкими басами». Англичанин Холден писал о них в своей книге «Цейлон»: «...и со- вершенно очевидно бы- ло слышно снизу пою- щих рыб, это напомина- ло звук струны «д» в скрипке». Г. Вильямс в 1950 году в книге «Цей- лон — жемчужина Во- стока» писал: «...дейст- вительно. их трудно услышать, но поют они или не поют, проплыть по лагуне в полнолу- ние — такое удовольст- вие, его невозможно пропустить, если нахо- дишься там. так как это место наполнено тропи- ческой магией. Порой становится жутко, когда слушаешь эти звуки, и хотя иные говорят, что они создаются трущими- ся раковинами мол \юс- ков, тайна этих звуков еще не разгадана». Один французский священник даже сочинил поэму, на- званную «Поющие рыбы Баттикалоа». Чтобы услышать пою- щих рыб, люди обычно в легких каноэ или в ре- зиновых лодках Диплы- вают до нужного места, сушат весла и прекра- щают всякие разговоры. Музыка' начинается с низких тонов и, нара- стая, прекращается че- рез 4—5 минут, хотя от- 126
е ВАШИ РАСТЕНИЯ мечались и более дли- тельные периоды пения. Многим удавалось услы- шать музыку, некото- рые же терпели полное поражение. Одним из обязательных успехов является абсолютная ти- шина и полнолуние, лучшим временем счи- тается полночь. Некото- рые слышали музыку даже на довольно значи- тельном расстоянии, од- нако это сомнительно, так как звуки эти все же очень тихие. Будучи в Баттикалоа, мы пытались услышать поющих рыб, правда, это было не в полночь, а часов в десять вечера, полнолуния не было, но была тихая безоблач- ная погода и половина луны в тропическом ма- реве. Нам не повезло. Мы целый час плавали и останавливались в двух местах в середине лагуны, но нигде не услышали пения. Многие научные экс- педиции снаряжались к лагунам Баттикалоа, не- многие из них добились успеха. Так, американ- ский ученый Ф. Ланге удачно записал пение на магнитофон собственной конструкции Но тайна разгадана не была. В те- чение многих лет ряд ученых и наблюдателей пытался объяснить это явление. Один англичанин объ- яснял, что звуки возни- кают как результат ре- зонанса в воде от гуде- ния телеграфных прово- дов. Эта теория была быстро отвергнута ста- рожилами которые ут- верждали, что слышали эту музыку задолго до того, как здесь появился телеграф. Более правдоподоб- ным объяснением счи- тается, что звуки изда- ют мелкие моллюски, поглощающие пищу. Пока нет веских под- тверждений ни одной из теорий. Тайна поющей лагуны продолжает оста- ваться неразгаданной. АЗБУКА КАКТУСОВОДА И. ЗАЛЕТАЕВА. ПРИВИВКИ Ни о чем не услышишь таких крайних мнений, как о прививках. В то вре- мя как одни советуют при- вивать буквально все какту- сы, другие с яростью отста- ивают правило известного австрийского кактусовода Франца Буксбаума: «Руки прочь от прививок!» Истина, наверное, лежит где-то посередине: не стоит прививать все подряд, но нельзя и совершенно отка- заться от прививок, без них часто нельзя спасти гибну- щее редкое растение, не- возможно иметь в коллек- ции «трудные», плохо ра- стущие виды. Каждому, кто хочет вы- ращивать кактусы, необхо- димо не только научиться их прививать, но и уметь разбираться, когда прививка действительно нужна, а ко- гда она излишня. Научиться всему этому только по советам и указа- ниям, конечно, нельзя Ну- жен собственный опыт, нужны терпеливые и вни мательные наблюдения, за- писи, сличения результатов: ведь нередко оказывается, что методы и приемы, даю- щие прекрасный эффект в одних условиях, могут ока- заться совершенно непри- годными в других. Но несколько простых, легко запоминаемых правил усвоить надо. Прежде всего, конечно, возникает вопрос: в каких же именно случаях привив- ка действительно необходи- ма? Я считаю, что прививка нужна всего в трех случа- ях: когда подгнил или поте- рял корни кактус осенью или в начале зимы и уже псчти нет надежды на но- вое окоренение; когда в коллекцию попадает — из Материалы этой серии смотри №№ 1. 5, 9 1970 го- да и № 2 1971 года. посева или по обмену — один из трудных н редких родов, отличающихся склон- ностью погибать от совер- шенно непонятных причин; когда нужно быстро под- растить сеянцы даже не- трудных родов, вроде Гим- нокалициума или Пародии, которые прекрасно растут и без прививок. Этот по- следний случай, однако, мо« жет оказаться опасным е одном отношении: есть ро- ды кактусов, которые после прививки почти невозможно укоренить вновь. Для того чтобы прививка прошла удачно и кактус прижился, надо запомнить основные правила при- вивки. Первое—прибегать к при- вивке осенью и зимой мо- жно только в случаях гро- зящей кактусу гибели. Луч- ше всего прививать кактусы начале лета, в сухие и солнечные дни. Второе — подвой должен находиться в состоянии ро- ста, с момента пересадки должно пройти не меньше месяца. Желательно, ставя кактусы на зимовку, остав- лять в тепле один-два для подвоя, на случай возмож- ной зимней прививки. Третье — вид подвоя же- лательно выбирать в зави- симости от типа делаемой прививки. Сеянцы для под- ращивания лучше всего при- вивать на Селеницереусы, а прививать трудные виды лучше на медленно расту- щие Трихоцереусы. Четвертое — желательно, чтобы диаметры камбиаль- ного кольца клеток камбия у подвоя и привоя совпада- ли. Эти кольца обнаружи каются только после среза стебля, и если они разнятся по размеру, любитель дол- жен наложить подвой так, чтобы кольца максимально совпали. В этом отношении при- вивка маленьких сеянцев значительно легче — их до- статочно наложить на лю- 127
Место среза молодого се- янца показано пунктиром. бую точку кольца камбия, для крошечного стебелька этого достаточно (2). Пятое — руки следует мыть, а лезвие ножа или бритвы протирать спиртом или тройным одеколоном. (При дезинфекции огнем на лезвии остается осадок са- жи.) Кроме того, лезвие следует дезинфицировать после каждого сделанного среза, а это значительно удобнее делать ваткой, смо- ченной спиртом. Шестое — прививка дол- жна быть быстрой, при этом уменьшается возмож- ность окисления сока иа сделанных срезах. Ни в ко- ем случае не следует под- менять быстроту торопли- востью, спешкой: это ни- когда не дает хороших ре зультатов. Седьмое—движения дол- жны быть точными, что приобретается не сразу, а путем повторных упражне- ний. Крайне полезно выра- батывать точность и быстро- ту на картофелинах и мор- ковках, плотно укреплен- ных в цветочных горшках. Это поможет, не губя цен- ных кактусов, научиться делать строго горизонталь- ные срезы, ровно срезаУь фаску по окружности стеб- ля, точно и плотно накла- дывать привой на подвой. Восьмое—нужно научить- ся накладывать с одного раза (без поправок и пере- делок) повязки достаточной плотности. Повязка не дол- жна быть слишком тугой, так как привой может из- под нее выскользнуть и «стрельнуть» через всю комнату, не должна она быть и слишком свободной, так как не будет обеспече- но нужного для сращива- ния давления. Самая удоб- ная повязка — два кольца из узко нарезанной резины, охватывающих привой с подвоем крест-накрест. Девятое — после привив- ки кактус следует поста- вить в теплое и светлое, но не солнечное место. По ме- ре надобности растение нужно поливать, но не оп- рыскивать: капли воды, по- павшие на еще не зажив- шие срезы, могут вызвать загнивание. Через десять — четырнадцать дней надо снять повязку и поставить кактус на его обычное ме- сто, спрыскивать же расте- ние нельзя будет еще месяц или два. Приступая к прививке, нужно заранее подготовить все необходимое, вымыть руки, продезинфицировать инструменты. Порядок прививки дол- жен быть следующий: сре- зают подвой немного выше нужной высоты. Вокруг среза подвоя об- резают фаску. Делают второй срез под- воя, срезая ломтик на тре- буемой высоте, но не сни- мая ломтик со стебля. Срезают привой и обре- зают вокруг среза фаску, если кактус взрослый. Сбрасывают с подвоя сре- занный ломтик и наклады вают привой. Накладывают повязку и присыпают серным порош- ком те части срезов, кото- рые остались открытыми Начинающим любителям нельзя рекомендовать фи- гурные типы срезов в виде «клина» (4), «ступеньки» (5), «пробки», так как их крайне трудно точно подогнать друг к другу, а длительное при меривание не способствует успешности операции. После того, как вы ос- воите прививку с плоским срезом (3), можно перехо- дить к «набиванию руки»— опять же на картофели- нах — в клиновидном срезе, который применяется для прививок кристатных форм. Существует мнение, что кактусы цветут обильнее после прививок — это не всегда верно. Великолепно- го цветения кактусов мо- жно добиться правильным уходом. В моей коллекции цвело 92 вида, и чаще бы- вало, что экземпляр на своих корнях давал больше цветков, чем тот же вид, но в привитом состоянии. Это, конечно, не относит- ся к кактусам, привитым для «выживания», когда при- вивка явилась своего рода улучшением условий и спо- собствовала хорошему цве- тению. Мне хочется закончить рассказ о прививках прось- бой, обращенной к любите- лям: не увлекайтесь ими и прибегайте к прививкам только в случаях необходи- мости. 128
Домашнему мастеру. Советы о Сломавшуюся пружи- ну в садовом секаторе можно временно заме- нить куском резины 15Х 15X200 мм. Вложите ее в пазы ручек и пере- вяжите толстыми нитка- ми. Гаечный ключ можно использовать и при пе- реноске ведра с водой. Углы циновочной под- стилки склонны заги- баться кверху, задевая за низ входной двери. Вставьте в углы цинозки по одному длинному гвоздю (12—15 см), как показано на рисунке, и она сегда будет плотно прилегать к полу. Не так просто забить маленький гвоздь в труднодоступном месте да еще под определен- ным углом. Особенно трудно установить гвоздь и сделать по не- му молотком первые удары. Налепив на место, где должен быть забит ггоздь, кусочек пласти- лина, вы легко справи- тесь с этой задачей. После 1—2 удароЕ плас- тилин можно снять. Если резиновый шланг не держится на водо- проводном кране (ве- лик), вырежьте на конце шланга клин и плотно стяните шланг в месте выреза изоляционной лентой. Зажимая в тиски ме- таллический стержень с хромированной или по- лированной поверхно- стью или тонкостенную трубку, воспользуйтесь двумя бельевыми при- щепками, которые пре- дохранят деталь от по- вреждения. Чтобы точильный бру- сок не скользил, подло- жите под его концы ре- зинки, скажем, ластики. Материал подготовлен по письмам читателей: К. АРЕФЬЕВОЙ (г. Ле- нинград), С. КАЛИНИНА (г. Ростов-на-Дону), В. ЛАПКОВСКОГО (г. Мос- ква), А. МАКАРОВА (г. Абинск), В. ШИКОВЦЕ- БА (г. Калининград, Моск. обл.). 9. «Наука и жизнь» Ns 10. 129
? ДОМАШНЕМУ МАСТЕРУ Альбом самоделок М И Н И ФО л Минифол —это сокращен- нее название миниатюрной фотолаборатории. С помо- щью минифола можно про- являть негативные пленки д 1я малоформатных камер, заряжать на свету кассеты, печатать фотоснимки фор- матом 9X12, 9X14, 13X18 см и выполнять ряд других фоторабот. Весь минифол размещает- ся в двух легких и проч- ных пластмассовых футля- рах (рис. 1). Ка.кдыи футляр состоит из двух фотокю- вет размером 13X18 или 18X24 см, соединенных большими и малыми коль- цами из широкой прорези- ненной тесьмы. На всех кюветах необхо- димо сделать простейшую маркировку, показывающую даже на ощупь, в темноте, их назначение. Для этого трехгранным напильником на бсрту каждой кюветы, возле носика, нужно проре- зать неглубокие выемки. В кювете для проявителя — одну. В кювете для воды — две. В фиксажной кювете— три и в четвертой кювете, где производится оконча- тельная промывка отпечат- ков, — четыре выемки. В первый футляр вклады- ваются две пластмассовые бутылки с хорошими проб- ками длч фоторастворов — проявителя и закрепителя—- или готовые наборы сухих фотохимикалиев. Сюда же кладется рукав для зарядки кассет и фотооачка на свету, изготовленный из 3—4 сло- ев тонкой ткани. Длина ру- кава примерно 0,5 м, а ширина должна быть такой, чтобы в него мог свободно вдвинуться фотобачок. Для обеспечения светонепрони- цаемости по концам рукава необходимо вшить по два стягивающих кольца из про- резиненной тесьмы. В этом же футляре нахо- дится несколько стандарт- ных ученических деревян- ных линеек длиной 20 или 25 см и полтора-два десятка резиновых колец, нарезан- ных из негодной велокаме- ры. С помощью таких колец можно из коротких линеек составить и удлиненные ли- нейки для разного рода штативов (рис. 2). А связав эти небольшие кольца нит- ками, нетрудно получить и резиновое кольцо большего диаметра (рис. 3). В первом футляре найдется место и маленькому комнатному термометру для измерения температуры фотораство- ров. Здесь же находится лупа для проверки качества негативов, небольшие нож- ницы, пинцет (с помощью его удобней проявлять фо- тоотпечатки) и пластмассо- вая воронка (ее можно скле- ить ацетоном из фотоплен- ки). В комплект второго фут- ляра входит двухспираль- ный малого размера фотоба- чок для проявления пленок и несколько деталей для сборки фотоувеличителя. Фотобачок может не поме- ститься между двумя кюве- тами, тогда сверху нужно срезать или сточить напиль- ником на несколько милли- метров пластмассовую ось его спирали. Внутренность бачка желательно использо- вать для хранения в поли- этиленовых пакетах запаса химикалиев и мелких пред- метов (лампочек для кар- манного фонаря, скрепок и т. д.). Сюда же во 1 горой футляр помещается конден- сор от фотоувеличителя «Нева», съемная рамка для диапроектора «Свет», с помощью которой демонст- рируются диапозитивы на кинолентах, одна или две плоские батарейки для кар- манного фонаря, спусковой тросик для фотоаппарата и пленочный определитель резкости. Помимо этих при- обретаемых в любых фото- магазинах готовых деталей, здесь же есть фотофонарь, трехпозиционный переклю- чатель и опорное кольцо. Микрофотофонарь состоит из маленькой аптечной ба- ночки коричневого стекла, вполне заменяющего оран- жевые светофильтры гро- моздких лабораторных фо- нарей. Лампочка для кар- манного фонаря монтируется в пробке этой банки, уста- навливаемой с помощью ре- зиновых колец на треногой подставке из линеек (рис. 4) Трехпозиционный пере- ключатель ламп нужен для экономии электроэнергии батарейки. Его легко сделать из 3—4 болтиков от детско- го конструктора, куска кар- тона и полоски жести. При левом положении передвиж- ного жестяного контакта за- горается лампочка фотоуве- личителя. При прахом — све- тится фотофонарик. А при среднем, нейтральном, поло- жении контакта гаснут обе лампочки. Такой трехпозиционный переключатель лучше всего укрепить двумя резиновыми кольцами на боковой по- верхности плоской батарей- ки для карманного фонаря (рис. 5). Опорное кольцо представ- ляет собой цилиндр из же- сти высотой 35—40 мм. Диа- метр этого кольца должен быть на 0,5—1 мм больше наружного диаметра оправы объектива фотоаппаратов «Смена», «Зоркий-4» и т. п. В опорном кольце сначала ножницами делаются шесть косых прорезей. Затем края прорезей загибаются плоско- губцами вокруг трех дере- вянных линеек (рис. 6). Если в такое опорное кольцо, на- детое на объектив фотока- меры, вложить полоску чер- ной матовой бумаги, то об- разуется защитная бленда, улучшающая при фотосъем- ках качество негативов. Это кольцо может быть центром штатива, который всегда нужен при фотосъемках, требующих длительных вы- держек; три длинные ножки этого штатива заранее со- ставляются из деревянных линеек. Для фотоувеличителя можно использовать фотоап- парат, в котором откидыва- ется или снимается задняя крышка фотокамеры. Его объектив при этом должен 130
быть вывернут до отметки 1 м или больше. Чтобы за- твор объектива был посто- янно открыт, на камере устанавливается спусковой тросик, конец которого за- крепляется скрепкой или бельевой прищепкой. Последовательный монтаж всех деталей фотоувеличите- ля при помощи резиновых колец указан на рис. 7. По- ложение лампочки увеличи- теля в фокусе конденсора устанавливается с помощью линеек и резиновых колец. Стекло лампочки увеличите- ля желательно с помощью наждачной шкурки сделать матовым. Чтобы эта лампоч- ка при печати и проявлении не асвечивала фотобумагу, сверху на увеличитель вме- сто цилиндра надевается черный зарядный рукав. Подъем или опускание уве- личителя производится пере- мещением опорных линеек относительно друг друга. Кстати, миллиметровые де- ления на линечках позво- ляют значительно ускорить определение необходимой высоты фотоувеличителя. Когда же увеличителе располагается на небольшом столике, например, на фа- нерке, положенной на умы- вальник, то три кюветы можно ставить не рядом друг с другом, а в виде сту- пенек. При этом верхняя кювета опирается на фото- бачок и на резиновое коль- цо, надетое поверх средней кюветы, которая опирается на такое же кольцо и край нижней кюветы (рис. 8). Для тех, кто предпочитает печатать фотоснимки с бе- лой окантовкой, можно по- рекомендовать включить в комплект минифола две- три кадрирующие рамки для фотобумаги форматом 9X12, 9X14, 13X18 см. Подобные рамки вырезаются из прямо- угольных кусков плотного картона, сгибаемых пополам и соединяемых затем в уг- лах простыми канцелярски- ми скрепками (рис. 9). Готовые сырые отпечатки можно сушить и одновре- менно глянцевать на чистых стеклах. Надо только сним- ки сначала пропитать сла- бым раствором питьевой со- ды. А прикатку этих отпе- чатков к стеклу можно де- лать и обычной расческой. » В. ГОЛОВИН. 131
С ХОРОШЕЕ ОТНОШЕНИЕ К ВЕЩАМ ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПЫЛЕСОСУ Д. ЛЕПАЕВ, заведующий лабораторией бытовых электроприборов Научно- исследовательского технохимического института бытового обслуживания. В нашей стране промышленность выпускает около 1,4 миллиона бытовых электри- ческих пылесосов в год. Технические характеристики наиболее распространенных пы- лесосов следующие: Модель пылесоса Тип пылесоса Рабочее напряжение, в Потребляемая МОЩНОСТЬ, ВТ Разрежение, мм вод. столба Вес, кг (без принадлеж- ностей) «Ракета» напольный, прямо- точный 127 или 220 360 1 100 6,5 «Ракета-7» 6,0 «Чайка» » 400 7,5 «Чайка-3» » 1 200 6,0 «Уралец-2» » » » 7,0 «Чайка-8» 220 1 250 «Орел» ручной, прямоточ- ный 127 и пи 220 300 750 3,0 «Малыш» автомобильный. прямоточный 12 70 200 1.0 «Буран» напольный, вихре- вой 127 или 220 500 1 000 8,0 «Буран-3» » » 390 1 200 7,0 «Вихрь» ЭП-2 500 1 250 9,0 «Вихрь» ЭП-5 » » 1 360 8,0 «Сатурнас» » 1 250 7,0 «Уралец» » 600 1 200 9,0 Пылесосы используются для уборки и проветривания помещений, чистки одежды, мебели и книг, разбрызгивания ароматиче- ских и дезинфицирующих веществ, окраски стен и потолков, сушки фотоснимков, про- ветривания одежды и для выполнения дру- гих работ. Подсчитано, что ручные пылесо- сы позволяют уменьшить затраты труда при уборке жилища в 1,5 раза, а универсаль- ные пылесосы — примерно в 2—2,5 раза. Всякий пылесос состоит из коллекторного двигателя мощностью от 40 до 600 вт, уста- новленного на резиновых амортизаторах, вентилятора, фильтра-пылесборника и гиб- кого шланга с насадками. Двигатель приводит во вращение венти- лятор, когсрый создает в корпусе пылесоса разрежение и всасывает окружающий воз- дух. Вместе с воздухом засасывается пыль и мелкий сор. Они оседают в пылесбор- нике. Пылесосы подразделяются на ручные и напольные. 1>2 Напольные, в свою очередь, делятся на прямоточные (с горизонтальным располо- жением двигателя) и вихревые (с верти- кальным расположением двигателя). Прямоточные пылесосы имеют цилиндри- ческий, прямоугольный или сигарообразный горизонтальный корпус, смонтированный на салазках или колесах. Здесь всасываемый воздух, не делая поворотов, последователь-
но проходит через входное отверстие, фильтр, электродвигатель (охлаждая его), вентилятор и выходит наружу. К этому типу относятся ручные пылесо- сы «Малыш», «Ореол», напопъные пылесо- сы «Днепр», «Днепр-2», «Днепр-3», «Раке- та», «Ракета-7», «Чайка», «Чайка-3», «Ура- лец-2», «Чайка-8». У вихревых пылесосов корпус верти- кальный. Засасываемый в него воздух, прежде чем пройти через фильтр, получает вихревое движение, обтекает нижнее осно- вание корпуса и освобождается от крупной пыли и мусора. К этим пылесосам относятся «НериС», «Вента», «Москва», «Уралец», «Вихрь-2», «Вихрь-3», «Вихрь-5», «Буран», «Спутник», «Сатурнас», «Буран-3». ТУРБИНКИ ФИЛЬТР ВЕНТИЛЯТОРА П ЫЛЕСБО PH И КА За последнее время разработан ряд усо- вершенствованных электрических пылесо- сов, выпуск которых осваивается нашей промышленностью. Автомобильный пылесос «Малыш» рабо- тает от аккумулятора 12 вольт. Комплект приспособлений, прилагаемый к этому пы- лесосу, позволяет очищать от пыли коври- ки, сиденья и производить уборку кабины автомобиля. Пылесос «Уралец-2» конструктивно отли- чается от своего предшественника «Ураль- ца». Он на два килограмма легче, потреб- ляет на одну треть меньше электроэнергии и вместе с тем создает внутри корпуса та- кое же разрежение. Новый вихревой пылесос «Буран-3» име- ет меньшие размеры и вес, чем его со- брат «Буран», но создаваемое им разреже- ние на 200 мм водяного столба больше. Это значит, что он лучше засасывает пыль. Скоро на смену пылесосам «Чайка» и «Чайка-3» придет «Чайка-8», в который вмонтировано устройство для намотки шну- ра на барабан. Шнур легко разматывается на требуемую длину и закрепляется в лю- бом положении. Соединение шнура с элект- родвигателем производится с помощью контактных колец. Этот пылесос прямоточ- ный, имеет хорошие аэродинамические ка- чества, экономичен и удобен в работе. Как и другие бытовые машины, любой пылесос требует ухода за собой и береж- ного обращения. Правила эксплуатации очень несложны, и их легко запомнить. В электропылесосах стоят высокооборот- ные двигатели, которые быстро нагревают- ся, поэтому пылесосом можно пользоваться без перерыва не более 30—40 минут, после чего его следует выключить на 10—15 ми- нут для охлаждения двигателя. После каждой уборки надо очистить пы- лесборник от мусора и пыли. Обычно очистка производится щеткой. Мочить и стирать матерчатый мешок не рекомен- дуется. Во время работы следует обращать вни- мание на шум, издаваемый пылесосом. Если он больше обычного, отключите пы- лесос и проверьте, не попало ли что-ни- будь в шланг. Для извлечения из него му- сора можно подключить шланг к выдувно- му отверстию пылесоса или воспользовать- ся толстой проволокой с загнутым концом. Нужно следить за тем, чтобы в местах со- единения деталей, где есть резиновые уп- лотнения, не было подсоса воздуха. Такой подсос снижает производительность пыле- соса. Если резиновые прокладки износи- лись, их надо заменить, причем в месте со- единения шланга с корпусом используют мягкую пористую резину, а в местах уплот- нения корпуса пылесоса применяют кольца (прокладки) из плотной резины. Прохудившийся шланг также вызывает нежелательный подсос воздуха. Повреж- денное место надо тщательно замотать изоляционной лентой, лучше хлорвинило- вой, которая продается в магазинах элект- ротоваров. В случае, когда повреждение шланга про- стым осмотром обнаружить не удается, по- 133
местите шланг в таз с водой, присоедините один конец к выдувному отверстию и, включив пылесос, закройте противополож- ный конец шланга ладонью. В месте по- вреждения шланга будут зыходить пузырь- ки воздуха. Передвигая пылесос по комнате, пользуй- тесь имеющейся на нем ручкой. Тянуть пы- лесос за соединительный шнур нельзя — можно оборвать его. Обнаружить же об- рыв шнура довольно трудно, так как он заключен в резиновый шланг. Необходимо следить за состоянием угольных щеток. После 100 часов работы разберите пылесос так, чтобы можно было извлечь угольную щетку из щеткодержате- ля. Если щетка износилась и имеет длину менее одного сантиметра, ее надо заме- нить Перед установкой новой щетки (для подгонки ее по коллектору двигателя) овальным личным напильником сделайте выемку на рабочей части щетки, установи- те щетку на место и перед сборкой вклю- чите пылесос. Делайте это осторожно (при включении двигатель может стронуться с места, упасть, поранить руку). УГОЛЬНАЯ --ЩЕТКА КОЛЛЕКТОР ЯКОРЯ Обратите внимание на искрение щеток у коллектора. Искрение должно быть в виде узкой светящейся полоски с одной стороны щеток. В случае, когда вокруг коллектора появится огненная полоса или под щетками возникнет пламя, пылесос надо немедленно выключить и прочистить коллектор тряпоч- кой, смоченной в одеколоне, затем напиль- ником подогнать щетки по коллектору и вновь проверить искрение. Если дефект устранить не удается, надо собрать пыле- сос и отнести его в мастерскую. Часто пылесос капризничает из-за не- значительной неисправности, которую до- машний мастер может устранить своими руками Дома почти у всех имеется минималь- ный набор инструментов: отвертка, плоско- губцы, круглогубцы и электропаяльник, с помощью которых можно разобрать, отре- монтировать и собрать пылесос. Для про- верки электрических цепей можно исполь- зовать омметр или сделать самому про- стейший пробник. Для этого возьмите лам- почку от карманного фонаря и батарейку. Соедините их последовательно, как показа- но на рисунке, сделайте на проводах нако- нечники и можете приступить к отысканию неисправностей. 0 этом случае потребует- ся частичная или полная разборка пыле- соса. Возьмем для примера пылесос «Чайка-3». Чтобы разобрать его, надо открыть замок, снять переднюю крышку, вынуть из корпу- са пылесоса пылесборник и матерчатый фильтр. Дальнейшая разборка пойдет в за- висимости от неисправности. Если пылесос не включается, повреждение может быть в соединительном шнуре, выключателе или угольных щетках. Снимите заднюю крышку пылесоса. От- верните два винта, крепящие выключатель, и приподнимите его. С помощью пробника проверьте исправность соединительного шнура и выключателя. Для этого один про- вод пробника подключите к штырю штеп- сельной вилки, а другой присоедините к контактам выключателя. Поочередно про- верьте оба провода соединительного шну- ра и работу выключателя. Для замены угольных щеток или неис- правного двигателя, а также для осмотра и ремонта вентиляторного устройства отсое- дините провода от выключателя и сними- те его. Выньте электродвигатель вместе с резиновым амортизатором, снимите сетча- тую крышку с вентиляторного устройства, а также подвижные и неподвижные турбин- ки (лопасти). Такая разборка позволяет устранить попавшие в вентиляторное устройство посторонние предметы, испра- вить погнувшиеся турбинки и заменить не- исправный электродвигатель. Для замены угольных щеток разбирать вентиляторное устройство не надо. Доста- точно вынуть двигатель из корпуса пыле- соса. Следует напомнить, что разбирать и ремонтировать пылесос можно только пос- ле выключения его из сети. Не рекомендуется разбирать пылесос до истечения гарантийного срока. Нам осталось рассказать о том, над чем работают конструкторы пылесосов. Специальные сигнализаторы, предусмат- риваемые в корпусе пылесоса, будут из- вещать владельца о заполнении пылесбор- ника пылью. Сигналы могут быть звуковыми или световыми. Пылесборники из ткани будут заменены бумажными мешками. Значительно удобней вынуть наполненный пылью бумажный ме- шок и выбросить его, чем выбивать пыль из тканевого мешка пылесборника. На удлинительном шланге вводится регу- лирозка силы всасывания воздуха, что не- обходимо при выполнении различных ра- бот. Например, при очистке штор и гардин надо уменьшить силу всасывания, и, наобо- рот, при очистке ковров, пола надо со- здать максимальное разрежение. Расширяется область применения пылесо- сов. Специальные приспособления помогут выбить и вычистить ковер, натереть пол, выстирать белье. Резиновые шланги в хлопчатобумажной оплетке заменятся гибкими пластмассовы- ми шлангами. Проводятся работы по унификации узлов пылесоса — электродвигателей, вентилятор- ных устройств, а также различных комплек- тующих насадок. -834
НА КОНЧИКЕ ОСТРИЯ Кандидат физико-математических наук В. КУЗНЕЦОВ. Многим из нас в своей жизни приходилось сопри- касаться со всяческими острыми предметами—иног- да, к сожалению, на ощупь. Так что разницу между ту- пыми и острыми предмета- ми мы воспринимаем не только зрительно, но и че- рез ту силу давления, кото- рую можно получить с их помощью. Эта сила и слу- жит мерой остроты: она тем больше, чем меньше пло- ОСТРИЕ И ПОЛЕ—— Из школьного курса фи- зики известно, что напря- женность электрического поля около искривленной проводящей поверхности тем больше, чем меньше радиус кривизны. Напряже- ние, приложенное к обыч- ной швейной иголке, спо- собно созда1ь поле, в сот- ни раз более сильное, чем внутри плоского конденса- тора с зазором между пла- стинами в один сантиметр. А если заменить иголку специально изготовленным острием с радиусом закруг- ления 1 000 ангстрем (1 А= 10 в см), да прило- ЭМИССИЯ ЭЛЕКТРОНОВ— В любом металле очень много электронов — около 10*L на кубический санти- метр. Но чтобы извлечь хо- тя бы один электрон из ме- талла, необходимо совер- шить определенную рабо- ту,— ее называют работой выхода. Если принять потен- циальную энергию электро- на в вакууме равной нулю, то потенциальная энергия электрона внутри металла окажется отрицательной. В координатах «энергия — расстояние» металл удобно изобразить в виде «потен- циальной ямы», на дне кото- рой находятся электроны. Работа выхода на таком гра- фике представится нагляд- ным образом — высотой щадь острия, меньше ра- диус его закругленной по- верхности. Вот, пожалуй, и все, что можно сказать о механике острмй. И вряд ли стоило бы посвящать им большую статью, если бы они не об- ладали еще одним замеча- тельным свойством: острия могут служить основой электрических полей с чрез- вычайно большой напря- женностью. жить к острию напряжение 1 000 вольт, то напряжен- ность поля достигнет ре- кордных значений — милли- она вольт на сантиметр! Плоский конденсатор здесь уже не составит острию ни- какой конкуренции: он бу- дет пробит на первых же шагах к рекорду. Правда острие позволяет создать сверхсильное поле лишь в небольшой окрестности, на расстояниях порядка не- скольких сот ангстрем от своей закругленной поверх- ности. Этого, однако, доста- точно, чтобы исследспать ряд интересных явлений. «стенки» или, употребляя специальный термин, высо- той потенциального барье- ра, которую электрон дол- жен преодолеть, чтобы вый- ти из металла. Энергию, по- требную для этого, электро- ну можно сообщить разны- ми способами: нагревая ме- талл до высокой температу- ры (термоэлектронная эмис- сия), облучая его потоком света (фотоэлектронная эмиссия) или потоком ка- ких-либо частиц (например, вторичная электронная эмиссия). Чем больше электронов мы хотим из- влечь, тем, очевидно, боль- ше энергии нужно израсхо- довать. Без труда не выта- щишь и рыбку из пруда! Острие можно охарактери- зовать двумя величинэг радиусом закругления и уг- лом при скругленной в; р шине (обыччо он составляет 5—8°). Давление, оказывае- мое острием на мягкий предмет, равно отношению силы, приложенной к ост- рию., к площади острия — площади полусферы. В плоском конденсаторе электрическое поге одно- родно: его напряженность постоянна почти всюду, за исключением краев. Ооласть большой напряжен- ности поля около поверх- ности острия удалением от ловых линий циальных сильно невелика — с него сетка си- и эквипотен- поверхностей редеет. IT тенциальная яма. 135
Потенциальный барьер на границе металл — вакуум в сильном электрическом по- ле искажается. Потенциаль- ные энергии электрона в точках А и В одинаковы, и переход из А в В возмо- жен без затрат энергии. Схема расположения элек- тродов в опытах Вуда. На правом отрицательном электроде видны микровы- ступы—своего рода острия. Оказалось, однако, что переход электрона из ме- талла в вакуум может про- изойти и без всяких энерге- тических затрат. В 1897 году молодой (а впоследствии знаменитый) американский физик Роберт Вуд, проводя эксперименты с рентгеновскими лучами в лампе собственной конст- рукции, обнаружил новую форму катодного разряда: он начинался при больших напряжениях между двумя платиновыми сферами и со- провождался переносом ве- щества с одной сферы на другую. С подачей напря- жения электроны незамед- лительно устремлялись от полюса к полюсу и, попа- дая на стенки колбы, вы- зывали свечение. Лишь много лет спустя возникновение эмиссионно- го тока объяснила кванто- вая механика. В основе лю- бопытного явления лежал так называемый «туннель- ный эффект», в классиче- ской физике аналогий не имевший. Чтобы понять его, рассмотрим, как изменится потенциальный барьер у по- верхности металла в силь- ном электрическом поле (см. рисунок). Энергия электрона в некоторых то- КАК АВТОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ чках пространства при этом может быть такой же, как и внутри металла. И чтобы попасть в такие точки, электрону совсем не обяза- тельно взбираться на «по- тенциальную гору», а потом спускаться с нее: можно пройти и сквозь гору (если она неширока), как бы по туннелю. Толщина и вы- сота барьера определя- ют вероятность туннельного перехода. Он становится реальным, если у поверхно- сти металла создано доста- точно сильное поле — на- пряженностью около 107 в/см. Вглядитесь в рисунок, взятый из работы Вуда: на отрицательном электроде образовались многочислен- ные выступы, своего рода маленькие острия. Близ ост- рий поле усиливается как раз до тех значений, кото- рые позволяют электронам выходить из металла. Автоэлектронная эмиссия безынерционна (ток возни- кает мгновенно, стоит толь- ко приложить напряжение), плотность тока достигает огромных значений (до 107 а/см2), поток электронов очень однороден по своим энергиям. Это выгодно от- личало новый вид эмиссии. ИЗГОТОВЛЯЮТСЯ ОСТРИЯ* Так получают острия с ра- диусом закругления до не- скольких сот ангстрем. 1 — пластинка с отверстием, 2 — капля электролита (NaOH), 3 — вольфрамовая проволоч- ка, Л — металлическая ван- ночка с подсоленной водой 1 2 3 4 5 Так протекает травление конца проволочки. В мо- мент отрыва (4) нижнего конца проволочки в цепи наблюдается скачок тока. При этом с проволочки ав- томатически снимается на- пряжение. На контакты цепи, изобра- женной на рисунке, подает- ся небольшое напряжение (5—10 вольт). В капле электролита, сквозь кото- рую продета тонкая прово- лочка, начнется процесс электролитического травле- ния, и проволочка в этом месте станет утонь- шаться. Где тонко, там и рвется: наступит наконец момент, когда под действи- ем собственного веса ниж- ний конец проволоки отпа- дет. Электрическая цепь в этот момент размыкается, и травление прекращается. Из проволок толщиной с человеческий волос (около 50 микрон в диаметре) та- ким способом можно полу- чить острия с радиусом за- кругления до 600 А. Чем меньше вес нижнего участ- ка проволоки, тем, очевид- но, более острая игла полу- чится. Казалось бы, самую острую иглу можно изгото- вить, просто опустив кончик проволоки в раствор щело- чи. Однако острие, получен- ное таким способом, вскоре быстро затупится: процесс травления идет непрерывно. Можно ли уловить тот мо- мент, когда от тончайшей проволочки оторвется ми- ниатюрный кончик? Оказы- вается, можно: в момент отрыва в цепи происходит скачок тока, электронная схема, реагирующая на этот скачок, отключит напряже- ние, после этого останется лишь вынуть готовую игол- ку — очень острую, с ради- усом закругления до 200 А. С таких острий эмиссию электронов можно получить при напряжениях в несколь- ко сот вольт. 136
МИКРОСКОП НОВОГО ТИПА Если на пути электронов, покидающих острие, поста- вить флюоресцирующий экран, то можно будет уз- нать, как распределены вы- летающие электроны по по- верхности острия. Впервые это было сделано в 1934 го- ду немецким ученым Э. Мюллером, ныне рабо- тающим в Америке. Увеличение такого «мик- роскопа», названного элект- ронным проектором, можно оценить как отношение рас- стояния от острия до экра- на к радиусу острия. При- меняя очень тонкие острия, можно довести увеличение до миллиона раз, а разре- шающую способность — до нескольких ангстрем, то есть до величины, характе- ризующей расстояние меж- ду атомами в металле. Настало время рассмот- реть атомарную структуру острия. КАТОДНЫЙ Схема электронного проек- тора. Чтобы состояние по- верхности острия не меня- лось, в колбе поддерживает- ся вакуум 10-а мм рт. ст. С1 РОЕНИЕ ОСТРИЯ — Известно, что атомы в кристаллической решетке образуют строго периодиче- скую структуру. Выберем в такой бесконечной решетке центр и опишем полусферу с радиусом, равным радиу- су острия. Атомы, оказавши- еся вне полусферы, отбро- сим. Оставшаяся уступчатая пирамида будет представ- лять собой модель острия с учетом его атомной струк- туры. Нетрудно видеть, что плотность атомов на поверх- ности острия меняется в за- висимости от кристаллогра- фического направления. Это приводит к тому, что авто- эмиссия электронов из ост- рия дает затейливую картин- ку, связанную с его кристал- лографической структурой. Число электронов, вылетаю- щих с тех мест острия, где плотность атомов меньше, будет большим, и наоборот. Узор темных и светлых пя- тен на фотографии раскро- ет строение металла. Простая двумерная решет- ка. Расстояние между ато- мами в направлении АА' равно а (параметру решет- ки), а в направлении ВВ — 1,4 а. Поэтому и плотность атомов в различных направ- лениях различна. ПРЕДЕЛ НАПРЯЖЕННОСТИ Может показаться, что для получения огромных напряженностей нет ника- ких препятствий, — только повышай напряжение. Но чем больше напряжен- ность поля, тем больше электронов вылетает из острия. В конечном итоге это приводит к гибели ост- рия — оно расплавляется и затупляется. Это проис- ходит в полях с напряжен- ностью 60—70 миллионов вольт на сантиметр. Так что же, более силь- ные поля получить нельзя? Можно, наверное, но при ИОННЫЙ ПРПРкТПР Наполним копбу элек- тронного проектора разре- женным гелием и созда- дим у острия сильное за- пирающее поле. Каждый атом гелия в от- сутствии поля прочно удер- одном условии: раз элек- троны мешают нам, нужно от них избавиться. Самый простой способ — подать на острие напряжение об- ратной полярности: без- гранично возрастающий потенциальный барьер у поверхности острия будет надежно запирать электро- ны внутри металла. Так у поверхности ост- рия было создано поле до 600 миллионов вольт на сантиметр; так возник при- бор, впервые давший чело- веку возможность увидеть отдельный атом. живает свои электроны — его можно рассматривать как симметричную потенци- альную яму. В сильном элек- трическом поле, создан- ном у поверхности метал- ла, конфигурация ямы ис- Потенциальный барьер на границе металл —вакуум в сильном «запирающем» электрическом поле иска- жается. Атом гелия в отсутствии внешнего поля можно рас- сматривать как симметрич- ную потенциальную яму. Глубина ямы равна потен- циалу ионизации гелия (24,5 эв) 137
Атом гелия у поверхности острия в сильном электри- ческ м поле. Электрон пе- реходит из атомэ в ме- талл — образуется ион ге- лия. ! Фотография вольфр.тмового острия, полученная с помо- щью автоэлектронного про- ектора. Увеличение —300 ООП раз разрешение — 2,7 о Вольфрамовое острие, раско- лотое дейтрок"м надвое. Водяное травление острия приводит к его заточке. казится (см. рисунки). На графике потенциала поя- вится та характерная де- таль, которую называют потенциальным барьером. Чем ближе атом гелия к поверхности металла, тем тоньше барьер, тем боль- ше вероятность туннельно- го перехода электрона из атома в металл. Так проис- ходит । зтоионизация преж- де нейтральных атомов ге- лия. Образовавшиеся ионы устремятся к экрану, и мы снова увидим изображение поверхности того же ост- рия — на этот раз нарисо- ванное ионами. - ДЕФЕКТЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ В острие, изображенное на нижней ионной фотогра- фии, только что попал дей- трон с энергией 12,5 Мэв. Кончик острия раскололся на две части. Это пример очень грубо- го нарушения структуры острия, результат весьма специальной «обработки». В естественных кристаллах чаще наблюдаются более мелкие, так называемые точечные дефекты — сме- щенные атомы, вакансии Изобретатель ионного проектора Э Мюллер так писал о возможностях свсг- его прибора: «Теперь про- стым поворотом ручки мь< получаем возможность уп- равлять полями, близкими к тем, которые существуют между ионами в химиче- ских соединениях». Ученыё получили инструмент для исследования низкотем- пературных химических ре- акций, идущих между газа- ми, которые наполняют колбу проектора, или меж- ду газообразным напол- нителем и металлом, из которого изготовлено ост- рие. Очень своеобразной оказалась реакция взаимо- Заметим, что атомы гелия не сразу распадаются на ионы и электроны, а успе- вают перед этим прикос- нуться к острию и приобре- сти его температуру. Если она достаточно низка, ско- рость теплового движения ионов будет пренебрежимо мала по сравнению со ско- ростью движения к экрану, и ионная картинка острия не «смажется». Глубокое охлаждение позволяет добиться вы- сокого о разрешения (до 2,7 А) и разглядеть от- дельные атомы на поверх- ности острия. (слово говорит само за се- бя: это — отсутствие атома на должном месте). К де- фектам можно отнести и чужеродный атом другого вещества — примесный атом, как принято его на- зывать. Непохожий на со- седей, он хорошо заметен на автоионных фотографи- ях. Эта непохожесть позволя- ет непосредственно под- считывать процент приме- сей, соста. сплавов. . РЕАКЦИИ ОКОЛО ОСТРИЯ действия паров оды с вольфрамовым острием — так называемое водяное травление. Поле у самой вершины острия слишком велико, чтобы молекулы воды могли достичь его поверхности: молекулы превращаются в ионы и отбрасываются полем. Но молекулы воды могут по- добраться к острию с «флангов», где напряжен- ность поля меньше. Реаги- руя с металлом, вода «за- тачивает» острие до ради- уса 50 ангстрем! С такими тонкими остри- ями теоретически можно получить огромные поля — десятки миллиардов вольт на сантиметр. 138
А ВЫШЕ! ГДЕ ЖЕ ПРЕДЕЛ! Оказывается, в полях по- рядка 6-10® в/см острие на- чинает испаряться — атомы срываются полем с поверх- ности острия, и острие за- тупляется. В сильных полях можно получить весьма интенсив- ный поток ионов, испаряю- щихся с поверхности ост- рия. Поле разгонит их до огромных скоростей — по- рядка десяти тысяч кило- метров в секунду! Вы уже, вероятно, дога- дались: это не что иное, как реактивный двигатель, ре- гулируемый напряжением. ПОТОК УСКОРЯЮЩАЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ СЕТКА ионов ЭЛЕКТРОНОВ ДЛЯ НЕЙ- ТРАЛИЗАЦИИ ИОНОВ) ИССЛЕДОВАТЬ ОТДЕЛЬНЫЙ АТОМ и Ионный реактивный двига- тель: пучок тонких прово- лочек, вдвигаемых в каме- ру, где они непрерывно ис- паряются полем и создают поток ионов. Великолепная возмож- ность сорвать атом с по- верхности острия в послед- нее время позволила уче- ным создать уникальный прибор, названный атомным зондом. В экране сделано неболь- шое отверстие, за которым расположен фотоумножи- тель — прибор, способный оегистрировать очень сла- бые токи. Выбирая любой атом на поверхности, пово- ротом острия нацеливаем его на диафрагму в экране. Подадим теперь на острие короткий импульс высокого ЗАКЛЮЧЕНИЕ .....- «По-пидимому, дело об- стоит так, что если неуло- вимые атомы все еще и скрываются от любопытных глаз поверхностного наблю- напряжения — такой, что- бы сорвать слой поверхно- стных атомов. Все атомы, кроме выбранного, ударят- ся об экран, а избранный атом попадет на фотоумно- житель, и его попадание бу- дет отмечено пиком на эк- ране осциллографа. Подача напряжения тоже отмечает- ся на экране осциллографа особым пиком; по расстоя- нию между двумя пиками определяется время проле- та атома, а отсюда — мас- са атома, а если говорить точнее, отношение массы к заряду. дателя, то серьезного ис- следователя они вознаграж- дают тем, что сравнительно легко открываются ему са- ми» (Э Мюллер). Автоионное изображение острия из платины. Над вы- ступающими атомами поле будет нескелькэ больше, а поэтому и ионов в этом ме- сте будет образовываться больше. На экране прибора над таким выступающим атомом мы увидим яркую точку — ионное изображе- ние атома. Отсутствие свет- лой точки на должном месте можно истолковать как вакансию (на снимке отмечены стрелками). Вни- зу — стереоскопическое ав- тоионное изображение рутениевого острия. 139
МАУКА И I ПЕРЕПИСКА С ЧИТАТЕЛЯМИ ОРГАНЫ ЧУВСТВ ПАУКА Я наблюдал за поведени- ем паука-крестовика. Он ссегда безошибочно направ- ляется к попавшей в паути- ну мухе. Какие органы чувств помогают ему точно определить, где находится жертва! И. КОМАРОВ. г. Шадрине к. Пауки — одни из наибо- лее высокоразвитых члени- стоногих животных. Их сложное поведение обслу- живается системой разнооб- разных органов чувств. По существу, паукам свойствен- ны все известные нам чув- ства: зрение, слух, осязание, обоняние, вкус, чувство рав- новесия. Пауки чутко реагируют на изменения температуры, влажности, ба- рометрического давления Есть данные о чувстве вре- мени, внутреннем ритме по- ведения у пауков. В жизни тенетных пауков, к которым относится кре- стовик, первостепенную роль играет осязание, или шире — механическое чув- ство, то есть восприятие разного рода вибраций. Можно сказать, что паук живет в паутине «на ощупь», при минимальном участии зрения. Ослепленный паук безошибочно находит муху, попавшую в тенета, а также производит всю сложную работу по постройке паути- ны. Органами осязания слу- жат многочисленные волос- ки, покрывающие тело пау- ка. Особые волоски — три- хобстрии имеются на ногах и щупальцах. Это сейсмо- сенсэрные органы, работа- ющие по принципу сейсмо- графа. Очень длинный волосок прикрепляется к покровам подвижно на тонкой мем- бране. Внутрь его входят волоконца группы нервных клеток, связанных с мозгом. Инерционность длинного волоска повышает чувстви- тельность такого органа к колебаниям тела паука. Три- хоботрии воспринимают так- же малейшее дуновение воздуха, например, от про- летающей мухи. Однако звуковые колебания эти ор- ганы не воспринимают, и чем слышит паук, точно не- известно. Вибрации от попавшего в паутину насекомого переда- ются по радиальным нитям к центру паутины, где обыч- но сидит паук. Если паук Трихоботрия в разрезе. Н — нервные клетки. Зрительный аппарат пау- ка-скакуна. 1 — главные гла- за дальнего предметного зре- ния; 2 — передне-боковые глаза стереоскопического зрения; 3 — побочные ши- рокоугольные глаза круго- вого обзора. находится у края сети и~;< в убежище рядом с сетью, о; сначала бежит к центру, а оттуда безошибочно к сво- ей жертве. Значение имен- но вибрации паутинных ни- тей легко доказать. Если прикоснуться вибрирующим камертоном к сети кресто- вика, паук побежит к камер- тону, как к жертве. Если же не касаться нитей, можно звучащим камертоном об- ратить паука в бегство. Правда, в тех случаях, когда паутинные нити начинают резонировать, паук воспри- нимает это как положитель- ный сигнал. Иногда игрой на скрипке можно выманить паука на тенета из его убе- жища. Дело тут не в «музы- кальности» пауков, а в ре- зонансе паутинных нитей. С помощью глаз тенетные пауки воспринимают силу света и движущиеся пред- меты, особенно крупные. Например, паук замечает в нескольких метрах прибли- жающегося человека и не- редко спасается, падая в траву на паутинке. Несравненно лучше видят бродячие пауки, которые не строят ловчие сети, а насти- гают добычу в погоне, нап- ример, небольшие черные так называемые пауки-вол- ки, пауки-бокоходы, подсте- регающие добычу на цветах, а также пауки-скакуны, ко- торые охотятся при ярком солнце. У большинства пауков че- тыре пары глаз. Пару пе- редних срединных глаз на- зывают главными, осталь- ные — побочными. В глав- ных глазах имеются мышцы, двигающие сетчатку, поэто- му пауки с хорошим зрени- ем могут следить глазами за добычей — явление среди членистоногих уникальное. Побочные глаза снабжены внутренней отражающей свет оболочкой — зеркаль- цем и поэтому сверкают серебряным блеском. У пауков-скакунов зри- тельная система из 8 глаз, наиболее совершенна. Паук замечает движущуюся муху на расстоянии 20—25 см как впереди, так и позади себя. Он поворачивается та- 140
ким образом, что добыча попадает в поле зрения пе- редних боковых глаз, кото- рые расположены фрон- тально и дают стереоскопи- ческое изображение. Затем ловит муху главными глаза- ми, которые имеют длинно- фокусный хрусталик, высо- кую остроту зрения и двига- тельные мышцы. Теперь му- ха видна в деталях и крупным планом, как в би- нокль. Следя глазами за до- бычей, паук начинает под- крадываться и примерно с полутора сантиметров стре- мительно прыгает на муху. Прыжок его очень точен, он редко промахивается. Кандидат биологических наук А. ЛАНГЕ. • ДОПОЛНЕНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ПРЕДЫДУЩИХ НОМЕРОВ ИСКУССТВО МНЕМОТЕХНИКИ Искусство мнемотехники основано не столько на зна- нии приемов эффективного запоминания, сколько на умении вовремя активизи- роваться и подчас неожи- данным образом применить свои способности, профес- сиональную память, эруди- цию. Художники - шрифтовики легко запоминают названия книг. Опыт их работы де- лает графику активнейшим операционным элементом при восприятии. Шрифтови- ки, вероятно, быстрее дру- гих прочтут слова и числа, состоящие из недописанных букв и цифр, например, сло- во Due-\jv А что означает «кибернетика», или такое число, L Л то есть 6927. Разрезанную фотографию можно узнать по разному количеству составляющих ее частей, что позволяет судить о наблюдательно- сти и зрительной памяти. Упражнения на распозна- вание развивают способ- ность выделять минималь- ные отличительные чер- ты и признаки. Эти чер- ты и признаки оказываются важнейшими опорами зри- тельного запоминания. Карикатурное изображе- ние, как правило, запомина- ется лучше фотографиче- ского. Карикатура обычно устраняет излишнюю ин- формацию, стремится уси- лить «лица необщее вы- ражение». Если вем нужно что-нибудь запомнить, по- пробуйте внести в запоми- нание толику юмора, и са- мое скучное явление ока- жется незабытым. Любопытен способ запо- минания знаков объедине- ния и пересечения мно- жеств, применяемых повсе- местно в математике. Знак о, обозначающий объеди- нение, напоминает чашу, которая по-английски назы- вается сир, а. знак пересе- чения напоминает шапку, по-английски — cap. При этом первое множество можно представить в виде совокупности множеств, как бы помещенных в чашу. А элементы, общие всем мно- жествам данной совокупно- сти, как бы отграниченные от остальных накрывающей их шапкой, образуют пере- сечение этих множеств. Воспринимающие меха- низмы не любят монотон- ной работы и словно ожив- ляются при переключениях. Неожиданные совмещения, «столкновения» несходств динамизируют эти процес- сы. Существует интересный способ запоминания боль- шого числа первых знаков Редакция получила много откликов на статью В. Хро- мова «Мнемотехника — ис- кусство запоминания» (см. «Наука и жизнь» № 1, 1971 г.). Читатели просят продолжить разговор о мнемотехнике, о приемах и способах организации мате- риала, который трудно за- помнить. десятичной записи числа е (основание натуральных ло- гарифмов). Для запомина- ния приближенного равен- ства е — 2,718281828459945... необходимо запомнить две первые цифры (2 и 7). Дальше цифры организуют- ся следующим образом, дважды прочитывается дата рождения Л. Н. Толстого С 828 год), а затем перечис- лены величины углов пря- моугольного треугольника. Скорость переключений или изменений точек зре- ния на предмет, столь не- обходимая для развития памяти, возрастает при вы- полнении упражнений по дешифровке записей со смешанными системами знаков. Прочтем, например, следующие фразы: «СмоЗ в )/!» «05 в во7 часов», «ОдО решение в задаче?» Очевидно, используемые здесь «для сокращения» цифры не слишком затруд- няют прочтение предложе- ний: «Смотри в корень!», «Опять в восемь часов» и «Одно ль решение в зада- че?» Мы уже писали об огром- ном значении контура в распознавании и запомина- нии фигур. При составле- нии плана текстуального НАУКА И ЖИЗНЬ | ПЕРЕПИСКА С ЧИТАТЕЛЯМИ 141
НАУКА И ЖИЗНЬ | ПЕРЕПИСКА С ЧИТАТЕЛЯМИ материала обычно выделя- ют вступление и заключе- ние. В результате намеча- ется новый внутренний «контур» основного содер- жания, используется «гео- метрия» смысла. Можно сказать, что общие конст- руктивные принципы лежат в основе зрительного, слу- хового и смыслового (без выраженной опоры на зри- тельное и слуховое вос- приятие) запоминания. По меткому замечанию одного ученого-физика, «мы похо- жи на человека со связкой ключей, который, пытаясь открыть одну дверь за дру- гой, всегда находит нужный ключ с первой или второй попытки. Это заставляет его сомневаться относи- тельно взаимно однознач- ного соответствия между ключами и замками». «Клю- чи» зрительного запомина- ния весьма похожи на «ключи» запоминания слу- хового и могут использо- ваться для «открытия одних и тех же дверей». Любое знание, умение, талант можно использо- вать при запоминании. Так человек с музыкальной памятью прекрасно запо- минает номера телефонов, подбирая к каждому номе- ру подходящий мотив. Из- вестно, что способность к версификации позволяет запоминать явления, дале- кие от мира поэзии. Школь- ники рифмуют слова, пред- ставляющие исключения из грамматических правил, рифмуют формулировки некоторых теорем. Чем за- мечательна версификация как мнемотехнический при- ем? Она динамизирует про- цесс воспоминания, сообща- ет этому процессу опреде- ленную эмоциональную окрашенность. Запомнен- ный с помощью версифика- ции материал не нуждает- ся в частом повторении, чтоб не быть забытым. Я. Перельман в своей «Занимательной астроно- мии» описал анаграммы (пе- рестановки букв), которые использовали Галилей и Гюйгенс. Решение подоб- ных анаграмм оказывается несложным для людей с развитым зрительным и слуховым восприятием. Из фразы, которую можно приписать утомленному курьеру, попытаемся соста- вить пословицу так, чтобы у нас не осталось лишних букв. Вот эта фраза: И ВЕС- НА, А ВСЕ ДНИ НОСИСЬ. Попытки зрительной пере- организации вряд ли приве- дут нас к успеху. Остается одно — «нащупывать» на- слух возможные варианты слов, которые окажутся опорными для прочтения известной пословицы «Не в свои сани не садись». Лю- ди, запоминающие стихи с первого прочтения, обычно быстрее распознают слухо- вые образы и, следователь- но, быстрее решают задачи такого типа. Но вот еще одна задача, где бессильным, как прави- ло, оказывается слух. Из двух слов УТРО ОМЕГА на- до составить название изве- стной пьесы. Здесь в реше- нии должен преобладать зрительный или графиче- ский компонент, который может избавить нас от ме- ханического перебора ва- риантов и ускорить расшиф- ровку названия «Горе от ума». Часто мы умеем приме- нять знания лишь по прямо- му их назначению. Чтобы научить человека полнее использовать интеллекту- альные возможности, интенсифицировать в необ- ходимых случаях психофи- зиологическую деятель- ность, его ставят в затруд- нительные условия. Сократив время экспози- ций или предъявления ка- кого-либо материала, мож- но повысить скорость «съе- ма информации с бумаги». Необходимость заставляет человека активизироваться, он начинает быстро, часто лихорадочно, искать пути достижения цели. Этот спо- соб небесполезен, по- скольку человек может проявить свои скрытые спо- собности и найти собствен- ные мнемотехнические приемы. Навык использова- ния мнемотехнических приемов, доведенный до автоматизма, делает эти приемы составной частью непроизвольного запомина- ния. В. ХРОМОВ. • ЧИТАТЕЛЬ ОТВЕЧАЕТ ЧИТАТЕЛЮ МОРСКИЕ ПРИМЕТЫ Читая как-то в вашем журнале статью о народ- ных приметах о погоде, я вспомнил время, когда был в морском училище. Наш преподаватель, старый мор- ской волк, свои рассказы о море любил пересыпать множеством морских при- мет. Некоторые из них я помню до сих пор. Чайка ходит по песку, Моряку сулит тоску. «Примета говорит о при- ближении штормовой пого- ды»,— пояснял преподава- тель. Чайка села в воду — Жди, моряк, хорошую погоду. Солнце красно поутру — Моряку не по нутру. Солнце красно к вечеру — Моряку бояться нечего. Солнце село в тучу, Жди — моряк получит взбучу. Солнце село в воду — Жди, моряк, хорошую погоду. Вспомнил я эти строчки, и захотелось мне узнать, насколько достоверна на- родная метеорология. Инженер П. РЯЗАНЦЕВ г. Уральск. Уважаемый товарищ Рязанцев! Любопытно, что вместе с вашим письмом мы получи- ли еще одно письмо, в ко- тором говорится о тех же морских приметах. Прислал его в редакцию наш читатель, бывший мо- ряк В. Машков. Он пишет: «За свою долголет- нюю службу в Военно-Мор- ском Флоте я много раз имел возможность убедить- ся, что большинство мор- ских примет оправдывается на практике». 142
• ШКОЛА № 1 — СЕМЬЯ Сделайте со старшими ребятами для младших ЦВЕТОВЫЕ ЭФФЕКТЫ ЧЕРНО-БЕЛОГО ДИСКА В одиннадцатом номере журнала «Наука и жизнь» (1970 г.) была помещена за- метка «Волчок-турбинка». Описанные там любопытные цветовые явления, возника- ющие при вращении «дис- ка Бенхэма», заинтересова- ли нас. Мы решили собрать установку, которая позво- лила бы плавно изменять скорость вращения диска. Установка, смонтированная нами, включала электромо- тор от детских игрушек, реостат сопротивлением 8,2 ома, выключатель и источ- ник постоянного тока—2—3 элемента «Марс» (см. схе- му). Рис. 1. Схема установки, которая позволяет плавно изменять скорость враще- ния диска Бенхэма. Диск готовился из плотной бумаги и первоначально раскрашивался по тем об- разцам, которые были при- ведены в журнале. Следуя совету, данному читателям в статье, мы придумали и другие разрисовки «дис- ка Бенхэма», которые так- же производят цветовой эффект. Некоторые из тех, что удалось нам испытать, здесь показаны. Опыт наблюдений позво- лил сделать некоторые вы- воды, которые, возможно, известны ученым, но тем не менее будут небезынте- НАУКА И ЖИЗНЬ | ПЕРЕПИСКА С ЧИТДТЕЛЯМИ реснС) читателям журнала, особенно тем, кто твердо решил разгадать тайну по- явления цветных колец. Что же мы заметили? Су- ществует не одна, а не- сколько скоростей, при ко- торых появляются цветные полоски различного рисун- ка. Наш прибор позволил обнаружить три таких «кри- тических» значения скоро- сти. Малейшее отклонение оборотов диска от одного из «критических» значений либо нарушает яркость цветных полос, либо полосы исчезают, либо — при сни- жении оборотов — происхо- дит перестройка рисунка с увеличением количества по- лос. Большое значение имеет яркость освещения и осо- бенно природа светового потока (получен ли он от обычных осветительных ламп накаливания, от ламп дневного света, или же это солнечное освещение) Кроме цветовых эффек- тов, мы наблюдали еще од- но любопытное явление. Ес- ли диск на вал двигателя по- садить с перекосом, то для некоторых фигур, осо- бенно для диска, показан- ного на третьем рисунке, возникзет объемное изоб- ражение, и можно доволь- но отчетливо заметить, что внутренние кольца находят- ся на различных уро-чях. Не располагая необходи- мыми приборами, мы, к со- жалению, не сумели точно измерить «критические» скорости вращения. Воз- можно, это удастся другим читателям, которых, как и нас, заинтересовали нео- бычные цветовые явления. Воспроизведение наших опытов не составляет осо- бых трудностей. Нам думается, что ско- рости вращения можно из- мерить t помощью стробо- скопического диска, наса- Р и с. 2. Новые разрисовки диска Бенхэма, которые про- изводят цветовой эффект. Буквой 0 обозначен след оси вращения, перпендику- лярной плоскости рисунка. женного на второй конец вала двигателя. Таким об- разом можно установить строгие зависимости цвето- вых эффектов от частоты мельканий черно-белых по- лей. Можно было бы провести еще более эффектные опы- ты с окрашиванием чер- но-белых изображений, ес- ли вместо вращающегося диска использовать кино- пленку с различным чередо- ванием черно-белых кад- ров, склеенную в кольцо Все опыты мы выполня- ли вдвоем с сыном Евгени- ем (он восьмиклассник, большой любитель техники) Нам помогала и дочь Мари- на, одиннадцати лет,—ее по- мощь сводилась в основном к лаборантским обязаннос- тям. Кандидат технических наук В. КОПЫЛОВ. г. Тюмень. 143
ТРАКТАТ О СТИРАЛЬНОМ КРАХМАЛЕ Кандидат технических наук А. КОЗЛОВСКИЙ. Сущесп ует старинный, весьма простой способ стирки белья без мыла и без по- пулярных в настоящее время стиральных порошков. В горячую воду добавляют со- всем немного соды и опускают подкрахма- ленное белье, оно легко и хорошо от- стирывается. В чем же секрет того, что подкрахма- ленное белье так легко стирается? После того, как белье подкрахмалили и вы- сушили, слой крахмального клейстера об- разует на его поверхности тонкую, про- зрачную пленку. Горячий утюг это по- крытие оплавляет, придавая ему большую плотность, гладкость и блеск, и прочно связывает его с тканью. При стирке пленка крахмального клей- стера легко удаляется: белье получается чистым потому, что оно и не было загряз- нено. В употреблении подкрахмаленное белье защищено от внешних воздействий: загрязняется только покрывающая его пленка. Это, кстати, защищает белье не только от грязи, но и от износа. Подкрах- маленное белье служит куда дольше обычного. Крахмал — природный полимер. В горя- чей содовой воде полимерные молекулы крахмала расщепляются, продукты рас- щепления, как и частицы самого крахмала, удерживают, «связывают» загрязнения, не давая повторно осесть на ткань. Поэтому вся грязь легко удаляется вместе с водой, после чего белье быстро и легко пропо- ласкивается. Чтобы лучше познакомиться со свойст- вами пленки крахмального клейстера, по- лучим ее в натуральном виде. Для этого на гладкое донышко металлической круж- ки или жестяной крышки наливают тонкий слой крахмального клейстера и дают ему высохнуть После этого кружку или крыш- ку осторожно нагрегают до оплавления застывшей пленки. При последующем ох- лаждении сухая пленка крахмального клей- стере сама отстанет от металлической по- верхности: коэффициент теплового расши- рения пленки крахмального клейстера во много раз больше коэффициента теплово- го расширения металла, поэтому размеры пленки при охлаждении уменьшаются в значительно большей степени, чем ме- талла. Силы связи пленки с металлом пре- пятствуют ее усадке, а внутренние напря- жения, которые возникают в пленке, от- рывают ее. Теперь, когда полученная из крахмально- го клейстера пленка находится в руках, легко убедиться, что она прозрачна, гиб- ка, обладает достаточной прочностью. Но все это — физические свойства, кото- рые никак не объясняют образование са- мого клейстера и его «гигиенические» спо- собности. Каков же химизм свойств этого вещества и почему конструкция клейсте- ра обеспечивает подкрахмаливание белья? Молекулы крахмала в первозданном состоянии, то есть в его зернах, свернуты в упругие клубочки. В этих молекулах гид- роксильные группы и атомы водорода яв- ляются «точками» с высокой поверхност- ной, точнее, молекулярной, активностью. Когда молекулы свернуты в клубочки, ак- тигные точки запрятаны внутри их и дейст- вию воды недоступны. Под действием воды и нагрева молекулы раскручипаются и рас- прямляются. По мер» их раскручивания от- крываются активные точки, которые сразу образуют молекулярные связи с молекула- ми воды. А образование молекулярных связей между веществом и водой есть его растворение. По мере растворения крахмала вязкость раствора растет, он приобретает высокую клейкость. Отсюда и термин «клейстер». Часть молекул воды в клейстере связана не только с молекулами крахмала, но и друг с другом — с различной прочностью. При сушке клейстера вода испаряется, но это относится лишь к молекулам воды, связанным между собой. Частицы воды, связанные молекулярными силами непо- средственно с крахмалом, держатся на- столько прочно, что их не удаляет ни сушка, ни глажение горячим утюгом. Помимо собственных связей с крахма- лом, молекулы воды образуют попереч- ные связи между линейными молекулами крахмала, резко ограничивая их подвиж- ность. Наступает момент, когда клейстер теряет липкость и превращается сначала в пластичную массу, а затем в упругий студень — гель. Время, за которое проис- ходит такое превращение, называют жиз- неспособностью клейстера. Кстати, неболь- шая жизнеспособность крахмального клейстера заставляет торопиться с его использованием для подкрахмаливания, о чем хорошо знают хозяйки. До сих пор речь шла о линейных, не- разретвленных молекулах крахмала. Они составляют так называемую амилозную его 144
Развернутые молекулы крахмала. Образуются при температуре клей- стеризации выше 60 С часть. Однако крахмал содержит и другое вещество, молекулы которого имеют сильно разветвленное строение. Оно на- зывается амилопектином. Растворы амило- пектина значительно дольше сохраняют вязкость, не переходя в пластичное состо- яние и студень, а его присутствие в раст- воренном крахмале делает невозможным обратное с-ертывание линейных молекул амилозы в клубки при охлаждении: они «запутываются» в ветвях амилопектина. Высохшая и проглаженная горячим утю- гом пленка крахмального клейстера со- держит 10—12 процентов воды, прочно связанной с крахмалом. Причем это не обычная НгО, а полимерная вода, сущест- вование которой и ее свойства были от- крыты совсем недавно известным совет- ским химиком Б. В. Дерягиным и его сот- рудниками. Полимерная вода имеет мень- шую упругость пара, больший удельный вес, большую вязкость. Таким образом, крахмальная пленка, покрывающая чистое, подкрахмаленное и проглаженное утюгом белье, вещь отнюдь Зерна крахмала в воде при темпера- туре до 60 С Молекулы в зернах свернуты в клубочни. не простая. Она состоит из сополимеров амилозы и, возможно, амилопектина с во- дой. Кроме того, элементы воды в сополи- мере могут образовывать полимерные це- почки. Присутстгие воды придает пленке крах- мального клейстера необходимые качест- ва: способность «дышать» — пропускать пары воздуха и воды; антиэлектростати- ческие свойства, предотвращающие осе- дание частиц пыли; гибкость и упругость, благодаря которым ткань меньше мнется. Прозрачность пленки крахмального клей- стера не скрывает рисунка ткани, а, наобо- рот, делает его более контрастным. Свойства крахмалов значительно разнят- ся в зависимости от растения, из которого они были получены. Например, кар- тофельный крахмал делает высохшую пленку клейстера шелковистой, гладкой и освежающей на ощупь, маисовый — плот- ной, пшеничный — нечто среднее между ними. Поэтому зачастую для подкрахмали- вания применяют смеси этих и других крахмалов. Эстетика чистого белья требу- Зерна рисового крахмала, увеличен- ные в 320 раз. Зерна картофельного крахмала, уве- личенные в 250 раз. 10. «Наука и жизнь» № 10. 145
СН2ОН Структурная формула амилопектина. Разветвленная молекула амилопек- тина (схема). ет, чтобы пленка крахмального клейстера не имела желтизны, отражала лучи света, дабы белье не выгорало, и, конечно, от- талкивала грязь. В наш век «алхимией» занимаются до- машние хозяйки, позаимствовавшие у ал- химиков весь арсенал эмпирических средств. Когда женщине попадает в руки какое-либо вещество, она начинает иссле- довать его возможности для применения в самых различных целях. Так было и с крахмалом. Хозяйки приспособили его и в качестве основы сладкого блюда — киселя, и в качестве препарата для ухода за бельем, и в качестве клея для заклейки оконных рам. Однако в каждом отдельном случае они — так или иначе — подгоняли его свойства к требуемым. Как правило, это удается с помощью различных добавок, измельчения, варки. Между крахмалом и подкрахмалива- ющим средством различие примерно то же, что между мясом и блюдом, из него приготовленным. Стиральные крахмалы, которые можно купить в любом хозяйст- венном магазине,—это концентраты, подоб- ные пищевым. Исходные ингредиенты нужным образом обработаны и смешаны. Остается только добавить воду, впрочем, во многих случаях они выпускаются уже в жидкой форме Из чего же состоят современные мою- щие средства, созданные по образцу при- роды, подарившей человеку крахмал? Ни один природный крахмал, и вообще ни одно вещество, не обладает оптималь- ной совокупностью свойств, предъявля- емых к подкрахмаливающему средству. Для этого оно одновременно должно об- ладать низкой вязкостью раствора при тре- буемой концентрации, стабильностью ра- створа в течение длительной времени, проницаемостью пленок для воздуха и влаги и множеством других самых разно- образных свойств. И все эти свойства со- временная химия стремится придать крах- малам. Вещества препарируют, используя весь арсенал механических, тепловых и химических средств воздействия. Их нагре- вают, замораживают, подвергают гидроли- зу и окислению, размешивают и отстаи- вают. Для того, чтобы растворы крахмала бы- ли стабильными (это особенно важно для прачечных, где эти растворы заготавлива- ются в больших количествах и долго хра- нятся в специальных чанах), их обрабаты- вают альдегидами, акриламидом, спиртами и другими химическими агентами. Естественно, специалисты стремились со- здать синтетические вещества, близкие по свойствам к крахмалу, или найти какие- либо его аналоги. И на этом пути сделано уже довольно много. Крахмалами по природе можно счи- тать водорастворимые химические произ- водные целлюлозы (например, карбокси- метилцеллюлозу), растворимые в водных растворах щелочей. В качестве основ подкрахмаливающих средств предложены многие водораство- римые полимеры (так называемые синте- тические камеди), не имеющие химической природы крахмала, но обладающие «крах- мальными» пленкообразующими свойства- ми. Как и крахмалы, водорастворимые син- тетические полимеры образуют не истин- ные, а только коллоидные растворы. Водорастворимые синтетические поли- меры и многие препарированные и моди- фицированные крахмалы даже не требу- ют предварительного нагрева в воде для получения клейстера. Это несомненное преимущество упрощает их употребление. Благодаря тому, что одна из операций в процессе подкрахмаливания —глажение го- рячим утюгом, крахмал удалось заме- нить эмульсиями полимеров, нераствори- мых в воде (например, поливинилацетата) Вот какой широкий ассортимент пленко- образующих основ применяется или может применяться для производства подкрахма- ливающих средств. Вещества или композиции веществ, при- меняемые для отделки тканей в текстиль- ной промышленности, называют аппрета- ми. Подкрахмаливающие средства — это не что иное, как смываемые при стирке аппреты. Чтобы не подкрахмаливать белье после каждой стирки, нужны или несмыва- емые подкрахмаливающие средства, или же смываемые «по требованию». Пленки несмываемых аппретов должны обладать практически идеальными грязеотталкива- ющими свойствами, или загрязнения дол- жны легко удаляться с них без вреда для самих пленок. Если учесть, что подкрах- маленная ткань должна пропускать воздух и пары воды, поглощать воду и обладать 146
достаточно упругими свойствами, про- мышленное производство несмываемых аппретов пока предсказывать трудно. Что касается аппретов, смываемых «по требо- ванию», то эта задача уже решена в СССР и за рубежом. В заключение мне хочется рас- сказать о тех добавках, которые вводят и рецепты подкрахмаливающих составов, как приправу к хорошей еде, и об их совре- менной упаковке. Дабы предотвратить прилипание под- крахмаленных тканей к горячему утюгу и в качестве смазки, облегчающей глажку, вводят силиконовые смазки. Им же выгла- женное белье обязано своим блеском. Белизна белья (или — что то же сёмое — устранение его желтизны) достигается не в последнюю очередь благодаря оптиче- скому отбеливанию. Так называют бесцвет- ные флуоресцирующие красители, повыша- ющие количество синих лучей в отражен- ном свете и маскирующие желтоватый от- тенок поверхности. Интересный способ введения оптических отбеливателей в составы подкрахмалива- ющих средств запатентован в США. Он обеспечивает очень равномерное распре- деление оптического отбеливателя в под- крахмаливающей композиции и заключает- ся в «сшивании» молекул оптического отбеливателя с молекулами крахмала по- средством хлорциануровой кислоты. Ана- логичным образом к крахмалу «пришива- ются молекулы соединений с инсектицид- ными и фунгицидными группами. Вообще же ежегодно патентуются десятки спосо- бов улучшения внешнего вида крахмальных пленок, повышения их износостойкости введением в их рецепты активных напол- нителей, например, белой сажи, некоторых алюмосиликатов и самые различные нов- шества. По форме для домашнего применения наиболее удобны жидкие подкрахмалива- ющие препараты. Их легко отмерять, и они стойко хранят свои свойства. Еще удобнее подкрахмаливающие средства в аэрозоль- ной упаковке, производство которых в последние годы достигло значительных масштабов. С помощью аэрозольного бал- лона можно подкрахмаливать отдельные участки белья и регулировать допускае- мую на них жесткость. Итак, крахмал, что из старины пришел к нам, в век космоса и кибернетики. Найдем ли мы ему целесообразную заме- ну или новые применения? Кто знает. Не- давно я заметил интересную аналогию в рецептурах, принципах построения и тре- бованиях, предъявляемых к подкрахмали- вающим средствам для белья и к политу- рам для полов. Пленки политур для полов, оказывается, тоже твердые студни, они так- же защищают пол от загрязнений и износа и также заменяются при необходимости. Особенно близкой стала эта аналогия, ког- да в качестве связующей основы политур начали применять водорастворимые смо- лы и эмульсионные полимеры... Близ итальянского го- рода Бергамо находится парк, в котором разме- щены миниатюрные ма- кеты самых знаменитых итальянских памятников архитектуры. Парк так и называется «Мини- Италия». Все памятники сделаны здесь из синте- жввВвввввв>*»• 147
ДВЕ • ШАХМАТЫ БЕЗ ШАХМАТ ПАРТИИ гроссмейстера Давида БРОНШТЕЙНА с его полу- шутливым предисловием психологического характера и вполне серьезными шах- матными комментариями. Ни доски, ни фигур не потребуется вам для разыгрыва- ния партий, помещаемых в эточ разделе. Достаточно и четь перед собой журнал: здесь приводятся позиции, возникшие в партии после каждых 3—4 ходов. Я хочу поделиться с лю- бителями шахмат одним ма- леньким секретом: если вы желаете победить си шного противника, непременно еще до игры придумайте какую- либо психологическую ка- верзу. В подтверждение приведу два примера из собственной практики. В седьмом туре Межзо- нального турнира (Гете- борг, 1955 год) мне предсто- яла встреча с гроссмейсте- ром Е Геллером. \ за два тура до этого я весьма дер- зко пожертвовал гросс- мейстеру П. Кересу две пешки и стона, создал не- вероятные осложнения и выиграл очень важную пар- тию, так как П. Керес был тогда гтавным соперником з борьбе за первое место. В день закрытия турнира эта партия была удостоена пер- вого приза за красоту игры (так как за прошедший ме- сяц никто не сумел анали- тическим путем опроверг- нуть мой замысел). В течение целого дня пос- ле окончания моей партии с П. Кересом гроссмейстер Е. Геллер без устали дока- зывал, что жертва двух пе- шек — блеф, что так играть нельзя, что у черных долж- на быть легкая защита. Ми- хаил Таль тогда еще толь- ко входил в большие шах- маты, и оппонировать было некому. А я сам отмалчи- вался и «мотал себе на ус». И вот когда в седьмом туре пришс 1 черед мне играть с Е Гелтером, партнер был еже вполне приготовлен, чтобы принять любую жерт- ву. Особенно щедриться я не хотел, но пешку отдач при первой возможно- сти. Е. Геллер только того и ждал. Вцепился в добычу и ушел в глухую оборону. Позиция была примерно равной, и не будь психоло- гического подтекста, партия вскоре окончилась бы вни- чью. Но я знал, что в этот день обычное объективное чу вство позиции должно Ё. Геллеру изменить. Так и произошло. В один из мо- ментов, не разгадав замыс- ла противника, Е. Геллер решил перехватить инициа- тиву ответной жертвой пеш- ки. Однако тут-то и была скрыта ловушка. Белые вов- се не собирались охотиться за пешкой Ь7 — они прице- ливались к ферзю на поле f5. Что произошло потом, читатель легко может уви- деть сам, если разыграет партию, глядя на ее текст и диаграммы. 7. 0—0 8. Cb5:c6 9. c3:d4 а7 —аб ФЬ6: сб Фс6:е4 Партия № 1 Д. БРОНШТЕЙН Е. ГЕЛЛЕР (Межзональный турнир. Гетеборг, 1955 г.) 10. Kbl—c3 11. ЛП—el 12. a4—a5 1. е2—с4 2. Kgl—ГЗ 3. СП—Ь5 с7—с5 КЬ8 -сб g7—g6 4. с2—сЗ Cf8—g7 5. d2—d4 Фd8—Ь6 6. a2—a4 c5 : d4 Фе4—f5 d7— d5 Cc8—d7 148
13. Фс11— ЬЗ 14 Ле1 — е5 15. Jle5:e7-J- Kg8—f6 Ф15—<13 Кре8:е7 16. Kc3:d5+ 17. ФЬЗ : d3 18. Cel—d2 Kf6:d5 f7—f6 Kpe7—f7 19. 0d3—b3 20. Kf3—el 21 Kel—d3 Cd7—c6 JIh8—e8 JI e8—e6 22. JI al — cl Cg7—f8 23. Jlcl:c6 Черные сдались. Партия, сыгранная в фи- нале XXVI чемпионата СССР с саратовским маете-. ром Н. Крогиусом (ныне он гроссмейстер), тоже по- своему примечательна с точки зрения психологии борьбы. Накануне нашей встречи был выходной день, и участ чиков чемпионата пригласи- ли на экскурсию в знамени- тый грузинский совхоз «Ци- нандали». Естественно, что даже на следующий день настроение у всех было при- поднятое. В таких условиях и состоялась наша партия с Н. Крогиусом. В варианте сицилианской партии, который мой парт- нер уже несколько раз при- менял в этом турнире, я припас сверхострый ход. Теперь Н. Крогиусу за дос- кой, при ограниченном вре- мени на обдумывание, пред- стояло решить, то ли это опасная новинка, то ли... ре- зультат игриво настроенного гроссмейстера, у которого еще свежи воспоминания о сказочном грузинском госте- приимстве. Замысел удался на славу. После хода 8. Ь4 II. Кроги- ус улыбнулся, понимающе посмотрел на меня и охотно побил пешку ферзем. Даль- нейшая стадия партии про- текала в быстром темпе и с явным перевесом на сто- роне саратовского шахма- тиста. Но я не терял надеж- ды. Главное — без устали изыскивать мелкие тактиче- ские ловушки. Когда нибудь моему противнику надоест быть внимательным, и он допустит небрежность. Я вроде бы в воду глядел. Главный натиск белых был отбит, и Н. Крогиус значи- тельно убыстрил темп игры, а дойдя до позиции после хода 20. 14, заигцал и вов- се быстро. Я не отставал, хотя еще не знал, где имен- но ждет меня награда. Хо- ды следовали молниеносно. Когда я сыграл 25. Og5-f~, Н. Крогиус удивленно по- смотрел на белого ферзя, затем медленно глазами как бы осмотрел весь путь от g5 до d8, почему-то кивнул головой, протянул мне руку и остановил часы. Казалось, будто мой партнер тоже еще до партии знал, что ка- кие-либо чудеса должны произойти, и даже был чу- точку доволен, что предчув- ствие его нс обмануло. А что я был доволен, и гово- рить нечего. Еще более сча- стливыми выглядели органи- заторы воскресной экскур- сии, которым я на радостях объявил, что в благодар- ность за «помощь» даю это- му дебютному варианту по- четное имя — «Цинандаль- скин». А вот н сама партия, сви- детельствующая, что пси- хология играет важную роль в шахматной борьбе. Партия № 2 Д. БРОНШТЕЙН — Н. КРОГИУС (XXVI чемпионат СССР, Тбилиси, 1959 г.) 1. е2—е4 с7—с5 2. Kgl—13 КЬ8—сб 3. d2—d4 c5:d4 4. Kt3:d4 5. c2-"-c4 6. КЫ—c3 Ф(18—c7 KgS -f6 K16:e4 7. Kd4 -b5 8. b2—b4 9. Cel—d2 Фс7—aS Фа5 : b4 Ke4: d2 149
Kpe8—d8 Ла8—Ь8 ФЬ4—а5 Кеб—е7 СЬ4:сЗ Ke7:d5 СсЗ—е5 &5 : f4 16—15 10. Kb5—с7+ 11. <l>dl:d2 12. Кс7—d5 16. Jlal— cl 17. Фаг—il 18. Ф14:Ь8 22. Cf3—115 23. f2—14 24. Ф§3—g7 13. СП—е2 14. 0—0 15. c4:d5 е7—еб 19. Се2—f3 e6:d5 20. ФЬ8—14 С18—Ь4 21. Ф14—g3 Kd5—Ь6 17—16 g7-g5 25. Фе7-g5+ Черные сдались. • БЮРО СПРАВОК Лекарственные растения ПУСТЫРНИК Кандидат фармацевтических наук В. САЛО. Из многих видов пустыр- ника лекарственными счи- таются два: пустырник пятилопастный (Leonurus quinquelobatus Lilib), рас- пространенный в Европей- ской части СССР, и пустыр- ник сердечный (Leonurus cardiaca L.), встречающийся в Прибалтике и Белорус- сии. Пустырник — многолет- нее травянистое растение. Высота стебля примерно 150 см. Форма листьев раз- личная, в зависимости от положения на стебле. Цвет- ки мелкие, розоватые. Цве- тет растение летом, в ию- не—августе. Растение недаром назы- вают пустырником, пусты- ри — его излюбленное ме- сто обитания. Правда, ча- сто пустырник можно встре- тить также вдоль дорог, за- боров, на деревенских ули- цах и огородах. В Западной Европе и в России о лекарственных свойствах пустырника было известно очень давно, упо- минания о нем имеются в травниках, относящихся еще к XVI веку. Его применяли главным образом в народ- ной медицине против «бие- ния сердца» и некоторых других заболеваний. Науч- ная медицина предпочита- ла пустырнику валерьяну. Только в тридцатых го- дах нынешнего столетия пустырник был подвергнут фармакологическому и кли- ническому изучению, в ре- зультате которого было установлено, что препараты пустырника: спиртовой, вид- ный экстракт и настойка — обладают седативным (ус- покаивающим) действием, причем в три-четыре раза превосходящим аналогич- ное действие препаратов валерьяны. Клинические ис- пытания показали, что при- менение препаратов пустыр- ника дает положительные результаты при гипертонии (особенно в начальной стадии), грудной жабе, кардиосклерозе, пороках сердца. В домашних условиям (конечно, по предписанию врача) из высушенного ра- стения, измельченного в по- рошок, можно приготовить настой. Для этого две чай- ных ложки порошка залива- ют стаканом горячей кипя- ченой воды. 150
НАУКА И ЖИЗНЬ [СПОРТШКОЛА СПО РТЗАБАВ Ы Ю. ШАПОШНИКОВ, старший тренер московского бассейна «Чайка». Рекомендуемые спортза- бавы носят характер едино- борства и требуют от участ- ников усиленного физиче- ского напряжения. Поэтому перед выполнением упраж- нений обязательно сделайте разминку тех мышц, на ко- торые придется большая на- грузка. Упражнения для двоих 1. Сядьте на стулья друг против друга. Один из вас должен поставить свои ко- лени между коленями парт- нера и, преодолевая его сопротивление, стараться развести колени на ширину 2—3 ладоней. Сдвигать с места ступни не разре- шается. После этого поме- няйтесь исходными положе- ниями и повторите упраж- нение. 2. Сядьте за стол, как по- казано на рисунке. Согните правую руку под прямым углом и обоприте ее лок- тем о стол. Сжав ладонь партнера, попробуйте при- жать его руку к столу тыль- ной стороной кисти, не сдвигая с места локтя и не меняя положения корпуса. 3. Встаньте правым боком друг к другу и выставьте правую ногу так, чтобы на- ружная часть ступни упи- ралась в ступню партнера. Обхватив средним пальцем правой руки такой же палец партнера, начинайте тянуть его на себя до тех пор, по- ка у партнера не разогнет- ся палец или левая нога не оторвется от пола. 4. Встаньте лицом друг к другу и расставьте ноги на ширину плеч, держа прямы- ми руками перед грудью палку в вертикальном поло- жении. Правая рука должна обхватывать палку на уров- не лица, а левая — на уров- не пояса. Теперь попытай- тесь, не сгибая рук, пере- вести палку в горизонталь- ное положение, вращая ее по часовой стрелке. 5. Встаньте спиной друг к другу. Ноги поставьте на ширину плеч. Вытянутые ру- ки поднимите вверх и об- хватите ими толстую палку так, чтобы расстояние ме- жду кистями рук было не- сколько больше, чем шири- на плеч. Наклоняясь вперед, не сгибая рук, постарайтесь оторвать партнера от пола. 6. Возьмитесь за угол раз- вернутой газеты и начинай- те комкать ее одной рукой, стараясь собрать весь лист в кулак. Поправлять лист другой рукой не разре- шается. В выполнении этого упражнения могут принять участие несколько человек. Победителем будет счи- таться тот, кто, имея более сильные и ловкие пальцы, быстрее скомкает лист. 151
НАУКА И ЖИЗНЬ | ШКОЛА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ ЯЗЫКОВЫЕ ПОМЕХИ В СЛУЖЕБНОМ ПИСЬМЕ Кандидат филологических наук П. ВЕСЕЛОВ, старший научный сотрудник ЦНИИ патентной информации и технико-экономических исследований. Деловое письмо должно быть составлено так, чтобы получатель на основе его изучения мог принять оп- ределенное решение. Ло- гично, что информация, ко- торая содержится в слу- жебном письме, должна быть точной и понятой ад- ресатом именно так, как желает отправитель — ад- ресант: от письма требует- ся компактность, оно не должно уводить читателя в сторону от основного во- проса, не должно содер- жать общих положений и излишних деталей. Анализ деловых писем показывает, что довольна большую часть их объема легко сократить без ущер- ба для содержания — то, что несет ненужную, избы- точную информацию. Не- редко адресат получает и искаженную информацию: тогда он должен прилагать усилия, тратить время на анализ письма, осознание смысла. Небрежно составленные письма, как правило, стано- вятся причиной ошибочных решений, которые порой обходятся весьма дорого. По подсчетам, сделанным в США специальным Инсти- тутом письма, сумма издер- жек из-за небрежно состав- ленных писем частных фирм составляет в среднем око- ло миллиона долларов в неделю! Источники помех, возни- кающих при чтении слу- жебного письма, бывают технические (описки, ошиб- ки, механические повреж- дения текста), структурные (нарушения композиции, несоразмерность частей, «вольный» стиль) и семан- тические (неправильное употребление терминов, на- рушение грамматических норм, неверное употребле- ние конструкций, растяну- тость предложений, меха- ническое сцепление про- стых предложений в из- лишне сложные). Если избежать описок, случайных ошибок практи- чески невозможно — от них даже в наш век авто- матики никто не застрахо- ван.— то от остальных по- грешностей избавиться можно. Основное количество по- мех в письмах относится к семантическим Природа их кроется в недостаточ- ной грамотности адресан- та. Чем иным можно объ- яснить, скажем, подобные «перлы»: «Разрешаю не- хватку конфет «Рица» счи- тать сельдью «Атлантиче- ская» 2 сорта», или «Обес- печьте детсаду постоянную няню и шестимесячную уборщицу», или «Товарищ Ф. Скурихин направляется к зубному окулисту», или «Отметить хорошее состоя- ние ул. Витебское шоссе с присуждением ей денеж- ной премии 200 рублей». Можно ли по этим пись- мам принять толковое ре- шение? Кому выплатили прэмию, которую опреде- лили в одном из райиспол- комов города Смоленска? Вот, например, письмо: «Частично доставленные за- то' эвки зубчатых колес не имеют маркировки и свиде- телей. Прошу принять ме- ры к обеспечению». Просьба не была выпол- нена в срок: работникам торговой организации, ку- да адресовалось письмо, пришлось долго выяснять, что понимал адресант под словом «свидетели». Ока- залось, это макеты дета- лей, прилагаемых к партии. Эти макеты правильно име- нуются «образцами-свиде- телями» и включают целый комплект деталей. Отдельные термины и профессиональные жаргон- ные слова бывают знакомы лишь узкому кругу лиц оп- ределенной профессии, по- этому требуют обязатель- ной расшифровки в тексте. Расшифровывать нужно и термины, которые в разных отраслях промышленности имеют различное значение: например, термин «редук- тор» в химической про- мышленности означает приспособление для сниже- ния давления газа, а в ма- шиностроении — приспосо- бление, снижающее скоро- сти вращения валов. Одна проектная организа- ция объявила о том, что ее филиал ежегодно вы- пускает сборники обору- дования А что понимать под словом «сборники»: комплект оборудования или какое-то печатное издание с перечнем продукции? Стремление придать тер- минологическую силу сло- вам порой выливается в «терминологическую игру». Вместо «согласовать» пишут «ускорить согласование», место «внедрить» — «осу- 152
ществить внедрение». Мно- го, очень много неоправ- данно образованных отгла- гольных существительных в деловых письмах, много и слов с отрицанием, образо- ванных по примеру таких существительных. Например, «несогласование», «неразра- ботка», «некомандирова- нио». А пробовал ли кто-ни- будь вдуматься в смысл та- ких слов, как «недополуче- ние», «недовыполнение» или (это уже совершенно вы- дающееся слово) «недопе- ревыполнение»? Если вник- нуть в их смысл, то чепуха какая-то получается, а не термин! Состагители служебных писем допускают частенько ничем не оправданное уд- линение речи. Причина — ложное понятие этикета, из- лишняя детализация, ну и, конечно, малограмотность а тора. Вместо «с целью финансирования» пишут «с целью выяснения возмож- ностей финансирования» или, например, вместо про- стого выражения просьбы— вычурное «просим не отка- зать нам в любезности сообщить...». Как, например, понять приказ, изданный в Актю- бинске: «За допущенные грубые ошибки и игнорирование их, не исправление, а, наобо- рот, допущение неисполне- ния в сторону улучшения прораба Марченко В. Г. по- низить в должности». В этом «перле» делового до- кумента, пожалуй, есть все виды помех: и технические, и семантические, и струк- турные. Бывает, что служебное письмо содержит осколки языковых штампов из бу- маг столетней давности. «При сем препровождаю»— так начинаются многие со- проводительные письма, ко* торые до сих пор зачастую неверно именуют препро- водительными. Изобилуют, к сожалению, письма и структурными по- мехами, когда, например, содержание представляет собой документ, место ко- торого — в приложении. Та- кие письма занимают порой не один десяток страниц. Письмо не должно дубли- ровать другой, уже стан- дартизованный документ, скажем, техническое зада- ние или перспекп.зный план. Та информация, кото- рая не может быть выраже- на в жанре письма, должна составить содержание от- дельного документа, прило- женного к письму. В отли- чие т письма приложение не ограничено объемом. Случается, что форма слу- жебного письма подменяет- ся формой письма личного. При атом забывается, что в личном письме интерпрета- ция фактов и мотивов мо- жет быть субъективной, а форма изложения — произ- вольной. В служебном‘пись- ме даже личная интерпре- тация обстановки выступает как форма выражения об- щественных интересов. В деловом письме аргумента- ция должна быть не столь- ко исчерпь вающей, сколько достаточной, а выражаемая точка зрения — коллектив- ной и апробированной. Не сюит забывать, что письма в учреждение по личным вопросам тоже име- ют служебный характер. К сожалению, многие авторы писем, адресованных в раз- личные организации, осо- бенно в редакции, зачастую излишне драматизируют си- туацию, привлекают не от- носящиеся непосредственно к делу детали. Это затруд- няет обработку письма, за- держивает ответ, вызывает неоправданную трату вре- мени работника, который занимается письмом. Что, например, дают адресату письма такие строки: «Я мог бы не ограничиться сообщением о каспийском дельфине, но скромность, которой я неизлечимо стра- даю с самого детства, не позволяет мне быть слиш- ком назойливым»? Подоб- ных строк в редакции приходит весьма большое количество, и из-за них за- держиваются решения по действительно деловым письмам: ведь даже на по- добную абракадабру прихо- дится отвечать. Подобная избыточность информации чрезвычайно осложняет работу тех, чей профессиональный и обще- ственный долг состоит том, чтобы выявить в каж- дом письме информацию, затрагизающую этическую или правовую сторону во- npi са. Как известно, «границей» между формуляром и тек- стом письма служит заголо- вок, тема письма или обра- щение. В формуляре отведено специальное место для указания связи между пре- дыдущим и последую- щим письмом. Поэтому не следует текст письма начи- нать с повторения того, что уже отразили индекс, дата отправления и тема письма. Нет необходимости, напри- мер, указывать наименова- ние учреждения рядом с должностью лица, подписы- вающего письмо: это уже указано в формуляре ил», штампе. Важно, чтобы каждый ас- пект содержания занимал определенное место в ло- гической структуре служеб- ного письма и не совпадал с другим аспектом. Несо- блюдение этого условия приводит к длинным введе- ниям, сложным системам мотивировок и повторе- нию сказанного, а много- словие никогда не считалось лучшим средством убеж- дения. Борьба с избыточностью информации должна быть одной из основных задач в практике служебной пере- писки и стандартизации язы- ка письма, поскольку лако- ничность экономит время потребителя. Если, повто- ряем, помехи технического характера в какой-то мере некентролируемы (действи- тельно, никогда нельзя полностью и целиком избе- жать грамматических оши- бок и описок при печатании или быть гарантированным, что при пересылке по поч- те не произойдет механиче- ского повреждения коррес- понденции), то число струк- турных, смысловых (семан тических) и синтаксических помех можно свести к ми- нимуму, стандартизируя служебное письмо. Письмо-стандарт имеет полное право на существо- вание, так как это — пись- мо-образец, в котором до- стигнуто единство личного и общественного в оценке си- туации и интерпретации фактов, удачно найдено композиционное решение, а лингвистический уровень исполнения отвечает нор- мам современного литера- турного языка. 153
ФИЗИК А В О К Р У Г НАС КОНУС ТРЕНИЯ Однажды в Мюнхене рух- нул мост,, и виноват в этом был не полк идущих в ногу солдат, не ураганный ветер, а конус трения. Что такое конус трения? Почему обрушился мюнхен- ский мост? Пусть тело веса Р движет- ся под действием силы F по шероховатой поверхности (рис.1) С одной стороны, Рис. 1. поверхность поддерживает тело, не позволяя ему пере- мещаться вниз под действи- ем веса Р С другой стороны, поверхность мешает свобод- ному перемещению тела под действием силы F. Таким об- разом, сила трения так же, как и нормальная реакция, вызвана к жизни поверхно- стью, то есть сила трения — это тоже реакция. Нормаль ная реакция и сила трения складываются в полную ре- акцию Р, которая отклонена от нормали на угол “. Этот угол называется углом тре- ния. Так как сила трения равна коэффициенту трения, умноженному на силу нор мального давления, то тангенс угла трения числен- но равен коэффициенту тре- ния: N N Теперь представьте себе, что вы вращаете вектор пол- ной реакции вокруг нормали к поверхности, описывая ко- нус. Он называется конусом трения и интересен тем, что определяет условия равнове- сия тела на данной поверх- ности: если сила действует на тело внутри конуса тре- ния, она не сдвинет тело, как бы велика ни была. Дей- ствительно, исследуя подоб- ное движение (см. рис. 2), мы пришли бы к абсурду: движущая сила Fi меньше, чем сила сопротивления FT. Это следует из сравнения выражений для обеих сил и для угла при вершине кону- са трения: F\—F sin р, FT=k(P+Fcos Р)> >/г F cos P>F sin P=Fi. Если же действующая си- ла лежит вне конуса трения, тело будет двигаться по по- , верхности. Теперь, после знакомства с конусом трения, будет по- нятно, что произошло с мюн- хенским мостом. Этот мост одним своим концом был закреплен при помощи шар- нира, а другим — положен па катки. (Мост всегда кре- пят таким образом, чтобы он не покривился при ко- лебаниях температуры.) Шарнир был заполнен па- стой, предохраняющей его от коррозии. Реакция поверхности, о которую опирался мост, ле- жала внутри конуса трения, и мост покоился. Но вот в жаркий лет- ний день паста растопилась и вытекла из шарнира. Характер трения изменил- ся — оно уменьшилось. Ко- нус трения сузился, и си- ла давления на опору оказа- лась за пределами конуса (рис. 3). Равновесие нару- шилось, и мост рухнул. Инженерам часто прихо- дится строить конус трения, чтобы определить, будет ли находиться в равновесии данная конструкция или нет. Но с конусом трения имеют дело не одни только инже- неры. Каждый из нас ежед- невно сталкивается с этим физическим явлением Чтобы пробраться к выхо- ду в переполненном автобу- се или троллейбусе, прихо- дится извиваться ужом. Де- лаем мы это бессознательно, не задумываясь, что таким образом мы выходим из ко- нусов трения в местах каса- ния с другими пассажирами. ФОРМУЛА ЭЙЛЕРА Видели ли вы, как сдержи- вают ход корабля, подошед- шего к пристани0 С парохо- да на пристань бросают ка- нат, на конце которого сде- лана широкая петля. Чело- век. стоящий на пристани, надевает петлю на причаль- ную тумбу, а матрос на ко- рабле быстро укладывает канат между кнехтами (так называются небольшие пар- ные тумбы, укрепленные на борту судна). Сила трения между канатом и кнехтами останавливает движение судна. Неужели сила трения в этом случае так велика? Представьте себе, что вы поднимаете из шахты груз при помощи веревки, пере- брошенной через неподвиж- ный блок (рис. 4). Если бы трение отсутствовало, то, поднимая груз, пришлось бы прикладывать силу, в точно- сти равную весу груза. Но так как между веревкой и блоком существует трение, то, чтобы поднять груз Р, 154
Рис. 4. придется приложить боль- шую силу Т. Она вычисляет- ся по формуле Эйлера: Т = Рекч>. Здесь е — осно- вание натуральных лога- рифмов, k — коэффициент трения, а ф — угол охвата блока веревкой, выражен- ный в радианах Теперь давайте подсчита- ем, какую силу надо прило- жить, чтобы удержать ко- рабль у пристани. Пусть движущийся корабль тянет канат с силон в 10 тонн. Коэффициент трения каната о железную тумбу известен. Он равен 0,35. Предполо- жим, что матрос обернул ка- нат вокруг тумбы три раза. Тогда угол охвата тумбы ка- натом ф — 3 X 2л = 6л. Подставив значения Т, k и ф в формулу Эйлера, полу- чим уравнение 10 000 — Р X X 2,72035-Сл, из которого найдем силу Р Она равня- ется примерно 15 кг. Следо- вательно, чтобы сдержать бег судна, матрос должен удерживать канат с силой 15 кг. Остальные 9 985 кг га- сятся силой трения. (Обычно матрос, обернув канат не- сколько раз вокруг кнехтов, просто придерживает сво- бодный конец каната ногой, прижимая его к палубе.) В «Занимательной физи- ке» Я. И Перельмана разби- рается эпизод, описанный Ж. Верном в романе «Мати- ас Шандор». Там выведен силач Матифу, совершаю- щий много подвигов, среди которых есть такой. Матифу предотвратил столкновение двух судов, задержав одно из них при помощи каната, привязанного к кораблю и обернутого несколько раз вокруг швартовой пушки. Перельман справедливо ука- зывает, что в этом случае задержать движение судна мог бы даже ребенок. Каждый из нас по край- ней мере один раз в день пользуется формулой Эйле- ра. Происходит это тогда, когда мы завязываем шнур- ки на ботинках. Ведь что такое узел, как не веревка, обвитая вокруг другой части тон же веревки? Крепость узла тем больше, чем боль- ше изгибов делает шнурок в узле. В ЦИРКЕ Обычно, смотря цирковое представление, мы отмечаем мастерство артиста, непри- нужденность, с которой ис- полняется номер, совершен- ство техники и не задумыва- емся над тем, какие физиче- ские законы лежат в основе того или иного выступления. Но давайте посетим цирк именно с этой целью, давай- те попробуем разгадать «на- учные секреты» некоторых номеров. На арене два клоуна. Один из них бросает шля- пы, и они точно «садятся» на голову второго клоуна. Если вы присмотритесь, то заметите, что, бросая шляпы, клоун закручивает их вокруг вертикальной оси. Зачем он это делает? Дело в том, что вращающееся тело всегда сохраняет в пространстве не- изменной ось. вокруг кото- рой оно вращается (вспом- ните волчок). Если бы клоун, бросая шляпы, не закручи- вал их вокруг оси, то шля- пы, летя, кувыркались бы в воздухе и могли опуститься на голову второго клоуна тульей вниз. Следующий номер — гим- насты под куполом цирка. Раскинув руки в стороны, держась зубами за подвиж- ную опору, один из них мед- ленно вращается вокруг вер- тикальной оси. Но вот ар- тист прижимает руки к туло- вищу и начинает вращаться быстрее. Происходит это по- тому, что силы, действующие на гимнаста, не дают момен- тов вокруг оси вращения. В этом случае момент количе ства движения артиста, рав- ный произведению его мо- мента инерции на угловую скорость, не может изме- ниться. Прижимая руки к туловищу, гимнаст уменьша- ет момент инерции своего тела (момент инерции меха- нической системы зависит от масс составных частей и от их расстояния до оси вра- щения). Следовательно, уг- ловая скорость вращения должна возрасти. Па манеже не совсем обычный фокусник. Совер- шать чу теса ему помогает не ловкость рук, а знание физики. Артист берет сковородку, разбивает над ней пару яиц и подносит ее к «холодиль- нику». Пока приглашенные на арену зрители ощупыва- ют «холодильник», убежда- ясь в том, что он действи- тельно холодный, на сково- родке, которую фокусник держит на некотором рас- стоянии от «холодильника», поджаривается яичница. Секрет этою номера в том, что в «холодильнике» спрятан генератор токов вы- сокой частоты. Концентри- руясь на некотором рассто- янии от «холодильника», они нагревают сковородку. Артист снимает свой пид- жак, подносит его к люст- ре, и тот повисает в возду- хе на некотором расстоянии от нее. «Понятно, —скажет каждый, — в люстре—маг- нит, а в пиджаке — метал- лическая пластинка». Но постоянный магнит либо притягивает к себе тело, либо пет, а тут пиджак ви- сит в воздухе. Дело в том, wo в люстре спрятан электромагнит, ра- ботающий на переменном токе. Такой магнит 50 раз в секунду притягивает к се- бе и столько же раз оттал- кивает металл, запрятанный в пиджаке. Если соответст- вующим образом подобрать вес пиджака, то он будет висеть в воздухе (Мы не видим быстрых колебатель- ных движений пиджака вверх-вниз.) Почему канатоходцы, дви- гаясь по проволоке, балан- сируют, отклоняя свое тело влево-вправо? Для сохране- ния равновесия необходимо, чтобы перпендикуляр, опу- щенный из центра тяжести тела, проходил через опо- ру — канат. Добиться этого трудно. Но можно сделать так, чтобы центр тяжести совершал небольшие коле- бания около положения рав- новесия. В этом случае тоже будет равновесие, которое в отличие от статического (не- подвижного) называется ди- намическим Таковы физические «сек- реты» некоторых цирковых номеров. В. ЛИШЕВСКИЙ. 155
Еввчаввавкавввдивв^ваававвввввсваввваввьйввиавввввввп*!л» вшвавававвв. • Профессор Лиф из Гарвардского универси- тета (США) открыл не- давно в Эквадоре дерев- ню, почти все жители ксторой доживают до ста лет. Точнее говоря, множество людей уми- рает здесь в детстве, но те, кто выживает, имеют все шансы на исключи- тельное долголетие. В этой деревеньке от- личный горный климат, и сама она отделена от всех благ цивилизации. Местное питание состо- ит главным образом из сахарного тростника, фа- соли и фруктов. Это многое объясняет: содер- жание холестерина в крови среднего жителя Вилькамбы вдвое мень- ше, чем у среднего аме- риканца. Старейшине Вилькам- бы Хосе Д. Толедо 140 лет. Дата его рождения установлена скрупулез- ными исследованиями. Он не ведет праздного существования: ежеднев- но с утра до вечера он работает на своем та- бачном участке. На фотографии семна- дцать жителей деревни, возраст которых в об- щей сложности состав ляет 1 573 года. Старей- шие сидят в первом ряду. ) ХомЪУи.и? С иЗврёчЕннн м3 ]Сниг, гиЗЕт Советник одной лон- донской фирмы Уоррен Лемб уже 20 лет зани- мается изучением же- стов. В результате своих исследований и наблюде- ний он выделил три ос- новных типа жестикуля- ции: по его мнению, го- ризонтальные жесты ха- рактеризуют людей, лег- ко устанавливающих контакт с окружением; движения телом вперед и на^ад указывают на так называемых людей дела; вертикальные же- сты утверждает Уоррен, свойственны людям за- пальчивым. ф1 В марте этого года в ФРГ отметили своеоб- разный юбилей: семи- десятилетие со дня вве- дения в эксплуатацию первой пассажирской монорельсовой подвес- ной дороги. На этой до- роге длиной 13,3 кило- метра за время ее суще- ствования перевезено около миллиарда пасса жиров. Дорога и по сей день действует вполне исправно. «EaaHaaauBDawkQaannaccBSBEQzsHaaai i »ввпияЕаззвЕпяв«иияиаоиваи«й гияа ваавввва^аЕав. 1J6
Ф Гдыньская ремонтная верфь в последние годы специализируется на ре- монте судов, находящих- ся у причалов, без заве- дения в док. Недавно такой ремонт произво- дился на теплоходе «Снядецкий», в днище которого образовалась щель в 30 сантиметров Водолаз наложил снару- жи пластырь, а изнутри стали цементировать от- верстие. Однако вода просачивалась через пла- стырь и мешала заде- лать дыру. Тогда реши- ли законопатить пла- стырь изнутри салом. Жир проник во все ще- ли , треснувшего дна и надежно защитил поло- женный на него цемент- но-стеклянный раствор. Ф В Баварии последние вотки исчезли примерно 150 лет назад. Сейчас ученые института име- ни Макса Планка пред- принимают попытки ак- климатизировать не- сколько стай волков в лесах этой земли ФРГ. Животные находятся под непосредственным наблюдением молодого ученого Эрика Зимена. Между Эриком и хищни- ками установились дру- жеские отношения: вол- ки не только сопровож- дают ученого, но иногда «импровизируют» с ним свои волчьи напевы. 74-летняя Мэри Харди из Шардингтона (граф- ство Глостершир, Анг- лия) поднялась в воздух на шести змеях и совер- шила небольшой полет. Справедливости ради следует отметить, что идея полета принадле- жит не Мэри, а одному из ее внуков, Питеру. Он смастерил змеи и ре- шил доставить своей ба- бушке своеобразное удо- вольствие. w 22 декабря 1956 года произошла настоящая «зоосенсация»: в этот день в зоопарке Колум- буса (США) впервые в невэле появился на свет детеныш гориллы. Базельский зоопарк был первым европей- ским зоопарком, кото- рый мог похвастаться рождением гориллы. В 1959 году там родилась самочка Гома. К этому времени гориллы уже выращивались в И дру- гих зоопарках и научно- исследовательских цент- рах, а общее число ро- дившихся и выживших детенышей достигло 29. Среди них был и случай рождения двойни. Вме- сте с преждевременны- ми родами и родами со смертельным исходом в неволе родилось уже 39 горилл. Было сравни- тельно много с хучаев, когда горилла-мать не принимала своего ново- рожденного — 19 дете- нышей пришлось вскар- мливать соской и? буты- лочки. Маленькая Кварта — четвертый детеныш го- риллы, увидевший свет в зоопарке Базеля. Она родилась 17 июля 1968 года. Ее мать Ахилла оказалась очень нежной и заботливой. Сейчас Кварта подросла, и ее контакт с магэрью сла- беет. • Старший из трех ро- дившихся в этом году в Варшавском зоопарке тюленей плавал уже на второй неделе своей жиз- ни, опровергая мнение зоологов, что тюлененок учится плавать лишь че- рез 5—6 недель. ЖЯЫЖЖЖЖЖВЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖГЖЖЖЖЖЖЖЖЖВЖЖЖЖЖ1 -ЛЖЖЖЛж жжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжж 157
ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ А. ЗНАМЕНСКОГО (см. стр. 95) КАЗАЛОСЬ БЫ, ПРОСТО... При поднятии 1 т на высоту 1 мм совер- шается работа в 1 кГм. Но никакой силач но сможет приподнять этот груз, следова- тельно, при этил обстоятельствах не мижет и совершить этой работы. КАЗАЛОСЬ БЫ, СЛОЖНО... Для решения достаточно построить пря- моугольный тре)гольнпк (ДЛВС, Z^~90°). где использовать известную связь: h2 — pq, h = i pq. Искомые подкоренные количества значение корня. Первая цифра — 1 (столь- ко дц содержится в BD), вторая—1 (сто ш- ко см содержится в остатке BD), третья — 1 (столько мм содержится во втором остат- ке) и четвертая — 4 (столько десятых до- лей мм содержится в последнем, еще оцени- мом остатке). КАЗАЛОСЬ БЫ, НЕВОЗМОЖНО... Область взаимного пересечения заданных реальпы'х отрезков будет представлять ромб, площадь которого будет неограниченно ра- сти с уменьшением угла пересечения этих отрезков. Площадь пересечения выражается Я2 формулой S =---------, а диагональ ром- sin а Н ба d выражается так: d =-------. Геомет- а sin — 2 рическое «событие», оговоренное в условии, произойдет при sin а = 0,000001, то есть при d =. 2 000 м. можно представить так: ] 8 = )' 2 • 1; / 3 = = У 2 • 1,5; , 5 = У 2 • 2,5 и т. д. Точность и знак после запятой будут зависеть от масш- таба и точности визуальных построений. На- пример, для у 2 нужно взять q = 1 дц, AD = 2дц. Тогда длина BD в дц и даст нам ЧАСТОТНЫЙ СЛОВАРЬ (см. стр. 9) Частые Средние Редкие Вода Молоток Корт Минута Зеркало Рубанок Народ Кофта . Блесна Книга Пуговица Леска Улица Кастрюля Г рубка Спички Флакон Канат Сахар Палатка Трос Вилка Рюкзак Бинокль Теперь сравните ваши списки с этими тремя таб- лицами, и вы убедитесь, что ваше субъективное мнение совпадает с мнением боль- шинства людей, говорящих на русском языке. Вместе с тем нетрудно заметить и не- которые особенности, ха- рактеризующие испытуемо- го. Так, если кто-нибудь от- носит в группу частых такие слова, как «пуговица», «ка- стрюля», «кофта», то можно смело утверждать, что этот «кто-то» — женщина. Сло- ва «бинокль», «рубанок», «молоток» — слова доволь- но редкие; помещенные во вторую группу, они указы- вают на то, что испытуе- мый — мужчина. Можно да- же рискнуть угадать профес- сию или склонность чело- века по тому, какие из ред- ких слов он относит к ча- сто употребительным. Так, например, «трубка» будет скорее всего названа ку- рильщиком, «рубанок» — либо столяром, либо че- ловеком, увлекающимся са- моделками, «блесна» или «песка» выдадут страстного рыболова и т. д. 158
• ПРОСТО РАЗВЛЕЧЕНИЯ Фокусы Раздел ведет народный артист ^^мднской ССР Арутюн АКОПЯН. ИСЧЕЗАЮЩИЙ ПЛАТОК Достаете из кармана ша- рик для настольного тенни- са и, держа его между ука- зательным и большим паль- цами, показываете зрите- лям. Затем зажимаете ша- рик в кулаке, вынимаете из верхнего кармана пиджака шелковый яркий платок 25 X 25 см и на глазах у зрителей заталкиваете его в тот же кулак. После этого разжимаете пальцы, и зри- тель видит, что в руке у вас находится только шарик, а платок исчез. Взяв снова шарик двумя пальцами, по- казываете его зрителям. Куда же делся платок? Секрет фокуса — в шари- ке. В его оболочке заранее делается отверстие, в кото- рое свободно может войти платок. Показывая зрите- лям шарик, нужно держать его двумя пальцами так, чтобы отверстие закрыва- лось подушечкой большого пальца. В кулаке шарик должен лежать отверстием Ltepx, тогда затолкнуть в него платок не составит большого труда. ЗАДУМАЙТЕ Ч И СЛО На столе раскладываете несколько спичек звездой и пристраиваете к ним «хвост». Обращаясь к одно- му из зрителей, просите за- думать число, которое бы- ло бы больше числа спичек в «хвосте». Затем предла- гаете отсчитать про себя за- думанное число по спичкам, начиная от конца «хвоста», так, чтобы, дойдя до спич- ки звезды, к которой при- мыкает «хвост», продолжать счет по спичкам звезды в правую сторону, а когда счет дойдет до задуманно- го числа, повторить его в обратном направлении, но только по спичкам звезды. Спичку, на которой закон- чился второй круг счета, вы сразу безошибочно угады- ваете. Секрет прост. Какое бы число зрители ни задума- ли, счет всегда закончится на одной и той же спичке, которую -ы можете опре- делить сами до показа фо- куса. освобождение веревки Для этого фокуса нужен обыкновенный носовой пла- ток и кусок бельевой ве- ревки. Сложите из носово- го платка полоску шириной около трех сантиметров и предложите кому-нибудь крепко связать вам руки, а затем просунуть между _а- шими руками веревку и крепко держать ее за кон- цы. После этого попросите еще кого-нибудь накрыть вам руки большим платком или полотенцем. Через не- сколько секунд вы скидыва- ете полотенце. Ваши руки по-прежнему связаны плат- ком, но веревки между ни- ми нет. Секрет фокуса. Как толь- ко ваши руки закроют по- лотенцем, немедленно под- виньте их немного вперед, чтобы захватить веревку. Посмотрите на рисунок. Петлю, которая образуется между ладонями, нетрудно поймать одним из больших пальцев, если слегка по- двинуть руки назад и разъ- единить их насколько воз- можно. Поймав петлю, рас- ширьте ее и проденьте в нее руку. Теперь стоит бы- стро убрать руки, и веревка выскользнет из-под носово- го платка. Вам остается сбросить на пол поло- тенце. 159
ПОДОРОЖНИК А. СТРИЖЕВ, фенолог. Эта трава всегда на ви- ду Идешь ли берегом реки, выгоном, лесной дорогой иль деревенской улицей — подорожник попадается всюду. Иной раз куртиной, высыпками, а чаще разре- женно, среди разнотравья. Вот уж истинно зеленый по- путчик! В местах безлюд- ных, глухих подорожника почти нет; зато в обжитых, хоженых он истый завсе- гдатай. Привязанность его к человеку объяснима. Ведь подорожник распро- страняется в основном с помощью людей. Осенью, когда тугие ко- лоски подорожника вытря- хивают из коробочек клей- кие семена, мы, сами того не замечая, зацепляем их с кусочками грязи на обувь. И, конечно, разносим, а вернее, рассевае.л подорож- ник. Помогают нам в этом и домашние животные, осо- бенно копытные: лошади, коровы, овцы, козы. Семена других растений расселяют ветер и вода, растаскивают птицы, а у подорожника се- мена приклеиваются к поч- ве, их ветру не сдуть и во- де не смыть. Они наде- лены способностью неза- метно приставать к обуви и копытам, упрямо сопро- вождая человека и его по- допечных. Интересно, что Америка до прихода европейцев не знала подорожника. Род подорожников неве- лик, состоит всего из 260 видов, из них 27 произра- стают в нашей стране. Са- мый распространенный, са- мый обычный — подорож- ник большой. Этот много- летник имеет широкие ок- руглые листья на длинных черешках и голую восходя- щую стрелку, увенчанную колосковым соцветием. Цветет подорожник с конца мая (его распушенные си- реневые стрелки тогда хо- рошо заметны в травостое) до склона лета, до выгора- ния суходолов и крайнего истощения выпасов. Цветки подорожника сивеем ма- ленькие, невзрачные, состо- ят из четырех свободных чашелистников, пленчато- го венчика с четырехдоль- ным отгибом и четырех тычинок. Осень подорож- ник встречает плодами: вер- хушка стебелька густо усажена дзухгнездовыми коробочками, набитыми мелкими плоскими семе- нами. Стоит семенам со- зреть, как коробочки от- кроются сверху, вытряхивая до 60 тысяч семян с ра- стения. А почему у большого по- дорожника листья распла- станы, а то и прижаты к земле? Оказывается, так легче П1 давляются неугод- ные соседи, к тому же зате- нение сохраняет почвенную влагу. При избытке влаги подорожник несколько при- поднимает листья. Вообще листья подорож- ника замечательны во мно- гих отношениях. И первое, что надобно отметить,— это их исключительную насы- щенность дубильными ве- ществами. Могучий патри- арх леса дуб и мелкая травка подорожник одина- ково наделены натуральны- ми дубителями. Вторая важ- ная особенность листьев большого подорожника та, что они обладают целебны- ми силами. Их соком исста* ри заживляли раны, избав- лялись от ожогов, свищей и нарывов, а отваром из ли- стьев снимали завалы дыха- тельных путей, лечились от чахотки. Путники обраща- ются к подорожнику каж- дый раз, как натрут или побьют неги чистые раз- мятые листья подсуши- вают‘ царапины, унимают боль. Листья большого подо- рожника — настоящая кла- довая витаминов _С, А и К. Сосредоточены в них так- же алкалоиды, гликозид аукубин, углевод плантеоза. Потому-то, знать, подорож- ник как ценнейшее лекар- ственное сырье и входит в аптекарский сбор. Консер- I вированный сок подорожни- I на отечественная медицина I успешно применяет против ^хронического колита, язвы и катара я4ёлудка. А вазе- линовая м^зь, -сдобренная этим соком, сгоняет кож- ную сыпь. Кормовое значение подо- рожника ничтожно. Из-под неги скот его не ест, хотя зимой не побрезгает в сене. Главный редактор В. Н. БОЛХОВИТИНОВ. Редколлегия: Р. Н. АДЖУБЕИ (зам. главного редактора), И. И. АРТОБОЛЕВСКИЙ, О. Г. ГАЗЕНКО, В. Л. ГИНЗБУРГ, В. М. ГЛУШКОВ, В. С. ЕМЕЛЬЯНОВ, В. Д. КАЛАШНИКОВ (зав. отд. самообраз. и науч.-техн, любительства), Б. М. КЕДРОВ, В. А. КИРИЛЛИН, Л. Д. КИСЕЛЕВ (отв. секретарь), Б. Г. КУЗНЕЦОВ, И. К. ЛАГОВСКИЙ (зам. главного ре- дактора), Л. М. ЛЕОНОВ, А. А. МИХАЙЛОВ, В. И. ОРЛОВ, Г. Н. ОСТРОУМОВ, Б. Е. ПАТОН, Ф. В. РАБИЗА (зав, иллюстр. отделом), Н. Н. СЕМЕНОВ, П. В. СИМОНОВ, Я. А. СМОРОДИНСКИЙ. Художественный редактор Б. Г. ДАШКОВ. Технический редактор В. Н. Веселовская. Адрес редакции: Москва. Центр, ул. Кирова, д. 24. Телефоны редакции: для справок — 294 18-35 и 223-21-22, массовый отдел — 294-52-09, зав. редакцией — 223-82-18. Рукописи не возвращаются. Сдано в набор 14/VII 1971 г. Т 13300. Подписано к печати 6/IX 1971 г. Формат бумаги 70;.108'/ic. Объем 14,7 усл. печ. л. 20,25 учетно-изд. л. Тираж 3 000 000 экз. (1 850 001 — 2 100 000). Изд. № 1981. Заказ N 778. Набрано и сматрицировано в ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции типографии газеты «Правда» имени В. И. Ленина. Москва. А-47. ГСП, ул. «Правды», 24. Отпечатано в ордена Ленина типографии «Красный пролетарий». Москва, Краснопролетарская, 16.
Да и само появление подо- рожника на пастбище, а тем более на лугу — признак не- благополучия: угодья выби- ты, застарели или просто запущены, когда пышный, высокий травостой сменили скудные растения. Пожа- луй, подорожник как корм соблазнителен лишь для гу- сей и уток: они охотно щиплют его в пору цвете- ния Распространен у нас и подорожник ланцетовидный. В отличие от большого он имеет не мочковатый, а стержневой корень, и цве- точных стрелок у него не- сколько. Название «ланцето- видный» — из-за располо- жения жилок в листе. На песках и галечниках попа- дается индийский подорож- ник. Прямые стебли его не- высоки, колосья же весьма густые. У всех подорожни- ков листья собраны в при- корневую розетку. На рисунке: общий вид подорожника большого, цветок, разрез цветка, за- крытые и раскрытые семен- ные коробочки. На фотографиях — подо- рожник большой.
МОРСКОЙ АНГЕЛ Если на лодке плыть по Белому морю, когда оно спокойно, то, нагнувшись к во- де, можно увидеть, как из синей глубины к поверхности поднимаются маленькие, машущие крылышками «человечки». Это крылоногие моллюски клио. В народе их называют «морскими ангелами». Питается клио мелкими, плавающими в воде организмами, в том числе и своим близким родственником — крылоногим моллюском лимациной. (Увеличение при- мерно в 2 раза.) ПАУКА И ЖИЗНЬ Индекс 70601 Цена 50 коп.