Владимир Карцев - Приключения великих уравнений
Обзор книги Владимир Карцев - Приключения великих уравнений
КАРЦЕВ Владимир Петрович
"ПРИКЛЮЧЕНИЯ ВЕЛИКИХ УРАВНЕНИЙ"
или Собрание рассказов и других занимательных историй, касающихся многих вещей — громов, молний, рыб, чудаков, каравелл, спутников, — словом, всего того, что имеет отношение к уравнениям Максвелла
Тетрадь первая. ВРЕМЯ СОЗЕРЦАТЬ
Здесь нужно, чтоб душа была тверда,
Здесь страх не должен подавать совета..
ДантеСтрах и любопытство пробуждались в наших далеких предках, встречавшихся с электричеством и магнетизмом, каждый раз скрывавшимися под новой, еще более таинственной маской. Но каждая маска была замечена, распознана зоркостью и памятью поколений. В это время электрические явления еще не изучаются — огни святого Эльма, молнии, притягивающиеся кольца и пушинки служат пока объектом пассивного, но пристального созерцания.
Жизнь среди молний
В начале прошлого века знаменитый французский физик, астроном, математик, естествоиспытатель, а также дипломат Доминик Франсуа Араго, сменивший в жизни своей множество постов, начиная с директора обсерватории и кончая членом временного французского послереволюционного правительства 1848 года, написал очень интересную книгу. Название ее, как отмечают многие, напоминает морское проклятие — «Гром и молния», да и содержание — в большей мере — проклятие небесам, насылающим на беззащитное население бесчисленные кары в виде громов и молний. Книга содержит несметное количество фактов, относящихся к разновидностям молний и громов, которых Араго насчитывает сотни — редкая наблюдательность. В книге интересны не только научные факты, но и картина общества того времени, которую Араго вольно или невольно дал.
На широко распространенный призыв Араго к очевидцам-французам сообщать ему о всех случаях грома и молнии он получил гору писем.
Вот что написала великому Араго романтически настроенная госпожа Эспер:
«Все это продолжалось около минуты. Зрелище было так прекрасно, что мне и в голову не пришла мысль об опасности или страхе. Я могла только восклицать:
— Ах, как это прекрасно!
Удар, который я видела, был так силен, опрокинул трех человек», кухарка моя была почти задушена лучом молнии, пролетевшим перед ее окном, привратница уронила из рук блюдо…
Еще один из лучей попал в пансион г-жи Луазо, где ранил одну учительницу.
Я за большую плату не продала бы случая, мне выпавшего, — быть свидетельницей столь восхитительного и чудесного зрелища!»
Отставной полковник был лаконичен:
«Месье Араго, я видел взрыв молнии в виде шара.
Его исчезновение сопровождалось шумом, подобным выстрелу из 36-фунтового орудия, слышимого на расстоянии 25 лье при попутном ветре».
А вот выдержка из письма очень уравновешенного молодого человека:
«…Вдруг посреди улицы блеснула огромная молния, за которой мгновенно последовал удар, подобный артиллерийскому залпу. Мне показалось, что огромная, с силой брошенная бомба взорвалась на улице. Этот удар не замедлил моей походки. Я только надвинул свою шляпу, которую ветер и сотрясение, произведенные электрическим взрывом, отбросили назад, и шел далее безо всяких приключений до площади Кале».
Впрочем, кажется, за свое спокойствие молодой человек был наказан, так как далее он пишет: «Все ограничилось тем, что желудок мой не мог переваривать пищу в течение двух недель».
Разобраться в грудах астрономических календарей, хроник, легенд, рукописей было под силу лишь действительно великому ученому. Араго удалось систематизировать факты, отделить зерна от плевел, отказавшись от сообщений типа «падал град величиной со слона», и воссоздать первую со времен Ломоносова научную картину природы грозы и ее наиболее драматических проявлений — грома и молнии. Он сделал также весьма ценную для позднейших исследователей попытку «сортировки» молний и громов.
Нужно тут же оговориться, что в попытке классификации молний Араго вовсе не был первым. Древние римляне, например, делили молнии «по предназначению».
Так, у них были молнии: национальные, семейные, индивидуальные.
Кроме того, молнии могли быть: предупреждающие, подтверждающие чью-то власть, увещевательные, зующие, угрожающие и т. п. и т. д.
Считается, что древние довольно правильно оценивали свойства молнии, в частности стремление ее двигаться по металлам. «Особую любовь» молнии к металлам заметил в своей «Метрологии» еще Аристотель: «Случалось, что медь щита расплавлялась, а дерево, его покрывающее, оставалось невредимым».
Другие времена — другие нравы. Наставник императора Нерона философ Сенека писал: «Серебро расплавляется, а кошелек, в котором оно заключалось, остается невредимым». Плиний тоже когда-то заметил, что «золото, медь, серебро, заключенные в мешке, могут быть расплавлены молнией, а мешок не сгорит и даже восковая печать не размягчится».
Издавна известны случаи, когда молнией был причинен значительный материальный ущерб.
В декабре 1773 года разрушено в Бретани 24 колокольни.
14—15 декабря 1718 года в Лондоне молниями разрушены колокольни святого Михаила, обелиск в Сен-Джордж-Филдс, два каменных дома и голландское судно, стоявшее на якоре в Темзе близ Тауэра.
В январе 1762 года молния ударила в колокольню Бригской церкви в Корнуэлле. Юго-западная башня в результате удара была разнесена на кусочки: один такой «кусочек» весом в полтора центнера был переброшен через крышу церкви на расстояние около 50 метров, другой, поменьше, — на расстояние 400 метров.
18 августа 1769 года молния поразила Сен-Назерскую башню в городе Беосчия (Италия), где хранились все пороховые запасы Венецианской республики — 1030 тонн.
Взрыв был ужален — башня целиком оказалась в воздухе, раздробленная на тысячи обломков, которые каменным дождем упали на город. Приблизительно шестая часть зданий города была полностью разрушена, остальные были в угрожающем состоянии. Погибло более трех тысяч человек.
Все эти случаи, разумеется, вызваны отсутствием громоотвода. Сейчас такого практически не бывает. Специальные меры применяются для защиты от молний общественных и жилых зданий, линий электропередач, кораблей и самолетов. Современные гражданские и военные самолеты весьма часто подвергаются ударам молний.
Удар, яркий сноп света, какое-то гудение; самолет может немного побросать из стороны в сторону и — все. Иногда на крыльях и корпусе остаются небольшие отверстия, прожженные молнией, иногда сгорает антенна, но это уже в самых тяжелых случаях.
Однако считать, что теперь ущербу, вызываемому молнией, пришел конец, преждевременно. Каждый год по вине молний на планете происходит до десяти тысяч крупных лесных пожаров. Гибнут редкие деревья; строевой лес, взращиваемый десятилетиями, гибнет в минуты; гибнут лесные обитатели; прелестные пейзажи, много лет радовавшие людей, превращаются в безрадостные обугленные пространства.
Можно себе представить, какие беды приносила молния в старину, когда не имели ни малейшего понятия о ее сущности и мерах защиты.
Понятия, возможно, и не имели, а защищались, и даже иной раз не так уж малоэффективно.
Конечно, речь идет не о ритуальных плясках и молитвах.
Считается установленным, что древнеримский правитель Нума Помпилий знал о том, что молния «предпочитает» всевозможные острия, интуитивно понимал «молниепроводность» железа и умел делать громоотводы типа тех, которые устраиваются сейчас. Его преемник, Тулл Госгилий, видимо, не был столь искусен и поэтому погиб от молнии — один из многих, поплатившийся за знание жизнью.
Современным ученым-историкам предстоит проверить, существовала ли когда-нибудь римская медаль с надписью «Юпитер Элиций», на которой будто бы изображен парящий над облаками Юпитер, а под облаками — этруск, пускающий для защиты от Юпитеровых с грел воздушного змея. На другой медали, говорят, был изображен храм Юноны, защищенный сверху остриями.
Немецкий исследователь Кемпфер уверял, что во время грозы японские императоры укрывались в специальном убежище, над которым был устроен большой резервуар с водой.
Император Август надевал на время грозы тюленью шкуру, а пастухи в Севенских горах использовали для защиты змеиную кожу.
Приволжские жители закутывались во время грозы в войлок.
Моряки привязывали к верхушкам мачт обнаженные мечи.
Ктезий Гиндский — один из спутников древнегреческого путешественника и историка Ксенофонта — писал о том, что царь Артаксеркс и его мать Паруз-ата подарили ему два меча: «Если эти мечи воткнуть в землю острием кверху, то они отвращают облака, град и грозы.
