Текст книги "Я молнию у неба взял..."

Автор книги: Александр Чижевский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 7 страниц)

МОЛНИЯ В РУКАХ ЧЕЛОВЕКА

Я уже писал, что рос хилым и слабонервным ребенком и с детства испытывал на себе влияние внешних метеорологических факторов, причем испытывал в такой степени, что предсказывал заранее перемены погоды, дождь или грозу – за сутки и более до их наступления. Окружающие меня близкие были очень озабочены этими способностями и в то же время опечалены ими, ибо знали, что эти способности являются результатом плохого состояния здоровья. Эти мои черты, чаще наблюдающиеся в пожилом возрасте, вынудили меня еще с детства живо интересоваться происхождением их и прилежно изучать естественные науки. Когда же я из детского возраста перешел в юношеский, то уже не мог пересилить себя. Меня непреодолимо влекло к изучению внешних явлений на организм, и потому – так по крайней мере мне кажется – я отдал изучению этого всю последующую жизнь. Я стал исследователем вопросов о «влияниях». Все прочие науки были принесены мною в жертву этой основной для меня темы. Во время первого же моего визита к К. Э. Циолковскому я изложил ему свои идеи о космической биологии. Он долго не отвечал мне на мой основной вопрос: могут ли циклы солнечной активности иметь влияние на мир растений, животных и даже человека. Он думал. Затем сказал:

– Было бы совершенно непонятно, если бы такого действия не существовало. Такое влияние, конечно, существует и спрятано в любых статистических данных, охватывающих десятилетия и столетия. Вам придется зарыться в статистику, любую статистику, касающуюся живого, и сравнить одновременность циклов на Солнце и в живом.

– Так просто? – наивно переспросил я.

– Просто, но не так, как вы думаете. Вам придется много поработать, но мне кажется, что в этой области можно обнаружить много своих удивительных вещей.

Следует ли знакомить читателя с некоторыми подробностями жизни той или иной идеи или же сразу представить ему эту идею без всяких побочных подробностей, сопровождавших ее рождение и развитие? В данном случае, может быть, даже необходимо предпослать некоторые подробности, дабы ввести читателя в круг развития одной ветви работ автора. Без этой преамбулы многое будет неясно.

С незапамятных времен кем–то, чье имя потонуло в потоке лет, на одном из бастионов замка Дуино на Адриатическом море было прикреплено в вертикальном положении копье, поднятое металлическим острием вверх. Около этого железного острия всегда на часах стоял солдат. Он следил за погодой, и как только появлялось подозрение, что может наступить гроза, часовой подносил к железной части острия железную алебарду на деревянной рукоятке. Если он видел, что от копья перескакивает большое число искр или же что на острие копья появляется огненное свечение, он сейчас же начинал звонить в находившийся здесь колокол, предупреждая окрестных жителей и рыбаков в море о надвигающейся непогоде.

Большая давность этого обычая подтверждается подлинным письмом Бенедиктинского монаха Императи от 1602 года, где он, указывая на этот обычай жителей Дуино, говорит: «Люди эти, используя острое копье и искру, удивительным образом, особенно летом, предсказывают дождь, град и бури».

Далее работами многих ученых была доказана электрическая природа молнии.

В 1748 году аббат Нолле, которому принадлежит особая заслуга в распространении знаний об электричестве, сделал подробное сообщение Парижской академии наук о действии электричества на организмы. Он исследовал действие электричества на прорастание семян и на рост молодых растений непосредственно в металлических сосудах, а также, когда они только подносились к заряженным частям электрической машины. В обоих случаях он констатировал увеличение энергии прорастания и увеличения роста. Что касается действия электричества на растительный мир вообще, то он придерживался того мнения, что «в скором времени мы узнаем, что можно потерять или выиграть, электризуя растения».

Не только аббат Нолле, но и многие другие ученые, как, например, англичанин Йолл, немец Винклер считали, что молния (а Винклер полагал, что и северное сияние) представляет собой электрическое явление. Винклер, кроме того, предложил устройство громоотвода для защиты зданий. Чех Дивиш, на основании собственных размышлений, также пришел к устройству громоотвода («метеорологическая машина») и практически применил его.

Михаил Васильевич Ломоносов в начале XVIII столетия начал интересоваться электричеством, а также атмосферным электричеством, в частности его соратник профессор Г. В. Рихман сконструировал приборы для измерения величины электрической «силы». Вскоре после этого М. В. Ломоносов высказал новое прогрессивное представление о природе электричества в специальной записке. С 1744 года Михаил Васильевич ведет дневник гроз, которые он уже считал явлениями электрического происхождения.

В течение ряда лет и Г. В. Рихман вел наблюдения над грозами. Установки, служившие для регистрации атмосферных зарядов, не были заземлены и потому представляли большую опасность.

Профессор Рихман ясно представлял эту опасность при проведении опытов по измерению «силы» атмосферных зарядов, так как 26 июля 1753 года, увидя приближение большой грозовой тучи, он приготовился к проведению опыта и предупредил присутствовавшего при этом И. А. Соколова, что при начале грозы необходимо быть очень внимательным и находиться поодаль. Но молния все же настигла ученого, и он был убит. В его лице Россия потеряла отважного исследователя природы и самоотверженного ученого. Имя профессора Г. В. Рихмана занимает почетное место среди отечественных ученых, отдавших свою жизнь науке.

1753 год ознаменовался в деятельности Михаила Васильевича Ломоносова его замечательными работами в области учения об электричестве. Он создал теорию грозы и включил учение об электричестве в единую систему физических представлений.

С помощью специально сконструированных электроскопов М. В. Ломоносов занимался изучением атмосферных разрядов, причем изучение это он производил с явной опасностью для жизни.

Исходя из того, что явление образования искры, полученной от электростатической машины, связано с трением, он ищет аналогичных процессов в атмосфере, желая ими объяснить образование грозы и молнии. Он утверждает, что электричество распределено не только по поверхности туч или облаков, но «распространяясь по облаку, весь оный занимает». Наконец М. В. Ломоносов один из первых заговорил о возможности устройства громоотвода.

Американец Вениамин Франклин, начавший изучать электричество с 1747 года, пришел к убеждению, что явление молнии всецело зависит от электрических процессов в облаках. Он возбудил вопрос о защите зданий и кораблей от ударов молнии путем установки на самых высоких точках вертикальных железных прутьев с тонкими позолоченными остриями и отведения с помощью железной проволоки ударов молнии в землю или воду. С тех пор учение о металлическом острие, как особом факторе при электрическом разряде в воздухе, получило широкое развитие. «Истечение» электронов из металлического острия и в наши дни изучается во многих физических лабораториях мира. И в работах автора этой книги металлические острия сыграли большую роль при разработке им проблемы аэроионификации.

К тому времени работы над атмосферным электричеством приобрели большой размах. Знаменитый Ж. Бюффон первый установил в своем замке Монбар изолированный железный прут с острием. Другой французский естествоиспытатель Делибар, увлеченный Бюффоном, на площадке своего сада в Марли–ля–Вий соорудил такое же устройство. Им обоим, таким образом, удалось доказать электрическую природу грозы.

Мысль о том, что электричество может оказывать действие на живую природу, укрепилась среди ученых.

Французский врач Л. Лемоннье, лейб–медик Людовика XVI, побуждаемый опытами Далибара, занялся исследованиями грозового электричества в Сен – Жермен-Ан – Лей. На открытой площадке на высоком шесте он установил стеклянный цилиндр, к которому прикрепил один конец железной проволоки длиной около 50 туазов, второй конец этой проволоки он прикрепил к толстому шелковому шнуру, заканчивавшемуся в наблюдательной будке и представлявшему собой антенну. Присутствие электричества в проволоке доказывалось прикосновением пальца или, для установления слабых зарядов, притяжением мелкой пыли на расстоянии нескольких миллиметров. Этим способом Лемоннье впервые 22 сентября 1752 года смог доказать, что воздух заряжен электричеством и при совершенно чистом небе. Это было открытие первостепенной важности, оно совершенно по–новому ставило проблему атмосферного электричества.

В своем сообщении Парижской академии наук Лемоннье писал: «Из этого следует, что электричество имеет тесное отношение к грозе, ветру, дождю и другим метеорологическим явлениям; что оно действительно рассеяно в воздухе, которым мы дышим, постоянно присоединяется к нашему телу и другим живым существам животного и растительного происхождения, на которое оно оказывает громадное влияние и вызывает самые различные явления; сущность их мы откроем со временем, благодаря нашим исследованиям».

Опыты в данном направлении привлекали внимание ученых все больше и больше. В конце 1753 года в Лондонском королевском обществе было доложено сообщение аббата Мацеаса, который соорудил большую антенную установку. Силу атмосферного электричества он определял путем сравнения расстояний, на которых отчетливо притягивался мелкий порошок.

В ноябре 1754 года член Лондонского королевского общества Джон Контон сделал важное сообщение о том, как можно искусственным образом наэлектризовать воздух положительным или отрицательным электричеством.

В то же время в Италии профессор физики Г. Б. Беккария с огромным увлечением занимался изучением воздушного электричества. Благодаря систематическим многолетним исследованиям он создал физические основы этой новой области науки. Неоднократно в трудах об электричестве он высказывал свое глубокое убеждение, что атмосферное электричество играет важную роль в жизни природы. На основе своих опытов он был убежден, что не только грозы и все виды осадков являются результатом действия электричества, но и северное сияние, смерчи, землетрясения, извержения вулканов находятся в связи с этим. Он считал, что и влияние электричества на живую природу, особенно на растительный мир, также очень сильно, ведь зависит же урожай от метеорологических явлений, а тем самым и от воздушного электричества. В опубликованной в ноябре 1766 года программной работе о физиологическом действии воздушного электричества профессор физиологии в Праге О. А. Маргер также объясняет некоторые биологические явления электрическими процессами в атмосфере.

Было бы, однако, огромной ошибкой предполагать, что атмосферное электричество, которому отдали дань исследования физики XVIII века, осталось без подробного рассмотрения с медицинской стороны… Нет, тысячи опытов и толстые тома предъявляет нам XVIII век в защиту действия электрического флюида на растения, животных и человека. Капитальные исследования знаменитых французов – революционера «друга народа» врача Жана Поля Марата, физиков аббата Бертолона и аббата Нолле и их последователей являются тем драгоценным вкладом в учение о биологическом и медицинском действии электричества, многие страницы которого поражают нас необычайной эрудицией, точной экспериментальной техникой и логикой их выводов и заключений, не потерявших значения вплоть до наших дней. Умаление великого энтузиазма этих исследователей, обнаружившееся в XVIII веке, не затмило их прозорливых биологических идей и еще в большей степени позволило физикам последующих поколений проникнуть в природу самого явления. Понятие «электрический флюид» в воздухе сменилось конкретным представлением об электрических зарядах и ионах атмосферы обеих полярностей, которые были подвергнуты точнейшему изучению.

Атмосферное электричество проявляет себя по–разному: то в виде молнии, то в виде искр и светящихся пучков. Атмосферу ионизируют разные лучи, электризуют падающие капли воды, брызги, быстролетящая пыль и многое другое.

Грандиозные электрические явления разражаются в атмосфере во время пыльных бурь в тропических странах. Вершины знаменитых пирамид окружаются плотным туманом тонкой желто–серой пыли. Кругом слышится шум и свист. Если поднять руку, в пальцах колет, видно свечение и раздается потрескивание. Что происходит в данном случае? Частицы пыли в неимоверном количестве, пролетая одна около другой, заряжаются от трения до высокого электрического потенциала и создают в одном кубическом сантиметре воздуха электрическое напряжение, равное десяткам и даже сотням тысяч вольт. Автору этих строк довелось присутствовать при пылевых и песчаных бурях, когда в двух шагах ничего не было видно, когда песок и тонкая кварцевая пыль залепляли нос, уши и слепили глаза и когда из расставленных рук в воздух били искры длиной в несколько сантиметров. Но это была не ионизация воздуха, а только электризация быстро летящих частиц песка, которые отдавали свои заряды поверхности тела человека.

Мощные электрические явления сопровождают извержения вулканов, как результат электризации пыли, пепла и других вулканических частиц, выбрасываемых в воздух. При этих явлениях атмосфера бывает так сильно заряжена электричеством, что люди буквально вынуждены бежать из данной местности. Так, например, на острове Мартинике во время извержения вулкана Мон – Пеле 8 мая 1902 года научная экспедиция вынуждена была оставить работу вследствие исключительно сильной ионизации газов воздуха и электризации пылевых частиц.

Истинная ионизация воздуха сильных степеней бывает в горах. Это хорошо знают альпинисты. При чистейшем воздухе в грозовое время у альпинистов искрятся волосы, искрами покрываются концы пальцев, искрятся металлические предметы, пуговицы, пряжки и т. д. При сильной ионизации атмосферы снопы искр опоясывают острые и выступающие предметы – стебли травы, шесты мачты и реи кораблей, кресты церквей, отдельные горные пики. Эти явления сопровождаются шумом и треском, ибо все они представляют собой электрический разряд в воздух с острых или конусообразных предметов, носящий общее название огней святого Эльма. Острия обладают особой способностью, с них электроны легче всего стекают в окружающий воздух. В девятнадцатом и в начале двадцатого века явление истечения электричества с острий было всесторонне изучено и получило в учебниках физики греческое наименование «эффлювий». В пятидесятых и шестидесятых годах текущего столетия учение об электрических свойствах металлических острий приобрело особенно важный характер.

Мы не случайно заговорили об острие на бастионе Дуино, об острие–громоотводе М. В. Ломоносова, об острие В. Франклина, которому он посвятил буквально десятки страниц своих сочинений – острие, с которого «стекают» в воздух электрические заряды, об острие современных лабораторий… Нет, не напрасно. Это свойство металлических острий было хорошо известно Константину Эдуардовичу Циолковскому, но его мысль, отягощенная идеями космического характера, дальше не пошла. Другим людям пришлось работать в области, очень нужной кораблям Константина Эдуардовича, – с его помощью и рекомендацией. Наука набирала скорость медленно, но верно!

Как раз в те годы, когда отважный ум К. Э. Циолковского упорно трудился над физико–математическим обоснованием ракетодинамики и космонавтики, когда русский ученый составлял свой классический труд «Исследования мировых пространств реактивными приборами» – скромный немецкий ученый В. Каспари был увлечен другой, менее заметной проблемой, казалось бы не имевшей никакого отношения к задачам Константина Эдуардовича. Но тем не менее трудам В. Каспари суждено было впоследствии вплотную соприкоснуться с вопросами, которые ставил К. Э. Циолковский. Так разные науки, развивающиеся независимо одна от другой, неожиданно встречаются и заключают между собой договор о вечной дружбе и взаимопомощи!

Уже в отдаленные времена люди, предпринимавшие восхождение на горы, были поражены одним чрезвычайно загадочным явлением. Они заметили, что в горах встречаются местности, отличающиеся своим весьма странным вредоносным действием на человеческий организм. Болезнь эта проявляется обычно на значительных высотах. Она получила название «горной болезни».

По свидетельству итальянского альпиниста и физиолога профессора Моссо, эта болезнь проявляется следующими симптомами: в первую очередь отмечается затрудненное дыхание, сильное сердцебиение, тошнота, иногда заканчивающаяся рвотой, синюха лица и рук, как при удушье, полный упадок сил, шум в ушах, потемнение в глазах, неспособность к какой–либо, хотя бы самой легкой, работе и, наконец, обморочное состояние. Было замечено, что эта таинственная болезнь чаще всего настигает человека в совершенно ясную погоду, но никогда во время тумана или дождя. Она не зависит от абсолютной высоты места и на самых вершинах гор со свободным обменом воздуха наблюдается реже всего. Горная болезнь имеет свои излюбленные места, хорошо известные каждому альпинисту; это – узкие горные проходы, кулуары, ущелья, ложбины, лощины, углубления, где воздух более всего подвержен застаиванию. Исходя из всех этих соображений, ряд ученых в 1899―1901 годах высказал мысль о том, что горную болезнь следует объяснить влиянием на организм чрезмерной ионизации воздуха положительной полярности. Для проверки этого предположения осенью 1901 года ассистент Высшей Берлинской сельскохозяйственной школы Вильгельм Каспари предпринял восхождение на гору Монте – Роза.

Эта гора, имеющая высоту в 4638 метров над уровнем моря, является величайшей горой Швейцарии и уступает высотой только Монблану, зато превосходит его поражающей красотой форм. Но не только этим она должна быть прославлена в истории человеческого знания, а и тем, что на ней осенью 1901 года было сделано наблюдение, которое побудило живую мысль человека к дальнейшим и плодотворным исканиям в одной из самых важных для человека, самых изумительных областей науки о жизни.

В. Каспари приехал к подошве Монте – Роза со своим помощником. При них была аппаратура для наблюдения за электрическим рассеянием: приборы Эльстера и Гейтеля. Предварительно эти приборы были тщательно проверены в Физическом институте Высшей технической школы Берлинского университета Е. Ашкинассом. Последний был научным другом В. Каспари, и они только что выпустили совместную работу о влиянии радиоактивных излучений на микроорганизмы. Теперь В. Каспари должен был ринуться на разведку нового явления.

Ученый был полон энергии и решимости, но разговор с проводниками в одной из предгорных деревень его несколько смутил. Как только речь заходила о необходимости побывать в ложбине Лиссьох, среди скал и вечных снегов, проводники переглядывались и лица их заметно омрачались.

– Объясните же, в чем дело, я не понимаю вас, – спросил Каспари.

После минутного молчания один из них – полуитальянец–полунемец сказал:

– Уважаемый господин доктор, нам бы не хотелось вести вас в эту чертову лощину Лиссьох. Там не все благополучно. Даже при самой лучшей погоде и ярком солнце люди заболевают, а некоторые даже, говорят, остаются там навсегда.

– Хорошо, – сказал Каспари. – Это тем интереснее для нас. Раз мы знаем опасности лощины, мы примем меры и не будем далеко заходить в нее.

Двадцать пять лишних франков решили дело в пользу Каспари. Проводники решили идти. Подъем на Монте – Розу был труден. Экспедиция, состоявшая из пяти человек – В. Каспари, его помощника, двух проводников и носильщика, то и дело останавливалась, чтобы передохнуть и осмотреться. Погода резко изменилась в худшую сторону, подул ветер, мешавший подъему, по небу неслись сизые тучи, вдали шел дождь, где–то грохотал обвал.

По мере восхождения на гору небо стало проясняться. 9 сентября 1901 года Каспари и его экспедиция приблизились к назначенному месту. Было 12 часов дня. Над ними было ясное ярко–синее небо, и радостное солнце слепило глаза. В. Каспари и его помощник немедленно принялись за наблюдения. Оба прибора были быстро установлены, и их электрометрам был дан заряд.

Члены экспедиции чувствовали легкую тошноту и головокружение. Каспари не отрывался от электрометра и диктовал изменения в положении нитей. Через несколько минут он воскликнул: – Поразительно! Вот редкое явление столь быстрого рассеяния отрицательного заряда.

И тут же он пошатнулся – началось сильное головокружение. Одного из проводников тошнило, он хватался за живот и раскачивался всем телом, носильщик сидел скрючившись на камне.

Каспари силой воли заставил себя вернуться к наблюдениям, несмотря на то, что чувствовал себя весьма плохо. Не прошло и двадцати минут, как вся экспедиция буквально валилась с ног от слабости. А день был ясный и яркий, солнце жгло лицо и руки, слепило глаза. Только серые сколы и вечные льды стояли на страже этого странного места. Проводники настаивали на немедленном возвращении.

– Мы же говорили вам, что это – чертова ложбина!

– Хорошо, – сказал Каспари, – я закончил.

Он взял тетрадь и через минуту объявил своему помощнику результаты наблюдений, которые показали исключительно большое преобладание положительных ионов над отрицательными.

– Итак, – сказал он, – в этом ущелье положительных ионов почти в пять раз больше, чем отрицательных. По–видимому, такое преобладание положительных ионов над отрицательными вызывает столь странное и быстрое заболевание человека. Надо поскорее уходить отсюда!

– Легко сказать «надо поскорее уходить»… Попробуйте–ка! – сказал один из проводников.

Действительно, люди еле передвигали ноги. Могло показаться, что идет группа тяжело больных людей. Экспедиция с большим трудом покинула ложбину Лиссьох.

Размышляя над этим случаем и рядом других наблюдений подобного рода, В. Каспари пришел к выводу, что можно говорить о воздухе трех видов: с преобладанием положительных ионов, которые вызывают явления общего недомогания, головокружения, тошноты и чувства недостатка воздуха; с преобладанием отрицательных ионов, которые, очевидно, вследствие противоположной полярности, должны обладать диаметрально противоположным действием на организм, что, однако, надлежит еще экспериментально выяснить; и, наконец, в закрытых помещениях, где воздух застоявшийся и, по–видимому, лишен как положительных, так и отрицательных ионов. Действие этого воздуха походит на действие положительных ионов, но, очевидно, чем–то отличается от него. Этот «внутренний» воздух оказывается непригодным для жизнедеятельности организма, ибо он лишен благотворных электрических качеств.

Так в сентябре 1901 года были осторожно сформулированы некоторые положения о различных электрических свойствах воздуха и о действии их на человеческий организм. Но мысль человека, скованная научным догматизмом, всегда более консервативна, чем его свободное воображение. В опубликованном в 1901 году научном отчете о своем восхождении на Монте – Розу Вильгельм Каспари не нашел нужным довести свои соображения до их логического конца. А ведь он, наверное, знал, что в анналах науки зарегистрировано несколько случаев массового удушения людей и животных на открытом воздухе, но причины этих явлений оставались загадочными, и он не хотел касаться этого деликатного вопроса.

Описанные события произошли, как уже говорилось, в тот год, когда К. Э. Циолковский мечтал о межзвездных полетах на реактивных космических кораблях и математически доказывал их возможность. Его творческая мысль рвалась все дальше и дальше… В космических кораблях будет искусственный воздух… Какое он, этот воздух, произведет действие на организм человека? Кто может дать ответ на этот сложный вопрос?

Осторожность В. Каспари и дерзания К. Э. Циолковского – это противоположные, но неизбежные явления прогрессирующей науки.