Теги: журнал домашняя лаборатория
Год: 2008
Текст
ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
ДОМАШНЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
ИЮНЬ 2008
ДОМАШНЯЯ
ЛАБОРАТОРИЯ
Интернет-журнал
колхозников, инженегров
и разнорабочих науки.
Адрес редакции:
domlab@inbox.com
СОДЕРЖАНИЕ
Июнь 2008
Беспокойство
Статьи для журнала направ-
лять , указывая в теме пись-
ма «For journal».
Журнал содержит материалы
найденные в Интернет или
написанные для Интернет.
Журнал является полностью
некоммерческим. Никакие го-
норары авторам статей не
выплачиваются и никакие оп-
латы за рекламу не принима-
ются .
Явные рекламные объявления
не принимаются, но скрытая
реклама, содержащаяся в
статьях, допускается и даже
приветствуется.
Редакция занимается только
оформительской деятельно-
стью и никакой ответствен-
ности за содержание статей
не несет.
Выбор катастроф
Тиски доктринерства
Фелицетин
Искусственный рай
Канна биноиды
3
Литпортад
230
344
Запретзон;
346
4 62
Лаборатори:
Техника эксперимента в органической химии 512
Технологи:
Создание текстового слоя 580
Выбор осциллографа
Практик;
588
Электроника
Статьи не редактируются,
орфография статей является
делом их авторов.
Радиоэлектронные устройства
602
При использовании материа-
лов этого журнала, ссылка
на него не является обяза-
тельной , но желательной.
Никакие претензии за не-
вольный ущерб авторам, за-
имствованных в Интернет
статей и произведений, не
принимаются. Произведенный
ущерб считается компенсиро-
ванным рекламой авторов и
их произведений.
I Компьютер!
MS-DOS 660
Словарь компьютерного сленга
Аспирантура
Вакансии для физиков
Справочник
695
Дискуссии
707
Объявления
710
По всем спорным вопросам следу-
ет обращаться лично в соответ-
ствующие учреждения провинции
Свободное государство (ЮАР).
При себе иметь, заверенные ме-
стным нотариусом, копии всех
необходимых документов на афри-
каанс, в том числе, свидетель-
ства о рождении, диплома об
образовании, справки с места
жительства, справки о здоровье
и справки об авторских правах
(в 2-х экземплярах).
НА ОБЛОЖКЕ
Странные виды порой «рождает» планета Земля. Напри-
мер, Homo sapiens sapiens. Интересно, как долго он
сможет продержаться? Об этом читайте публикацию «Вы-
бор катастроф».
Беспокойство
ВЫБОР КАТАСТРОФ
Айзек Азимов
(в сокращении)
ПРЕДИСЛОВИЕ
«Катастрофа» по-гречески означает переворот. Первоначально греки называли
этим словом развязку или завершение драматического представления. По своему
характеру развязка может быть либо счастливой, либо печальной.
В комедии развязка — счастливый конец. После череды размолвок и огорчений
все вдруг переворачивается, влюбленные примиряются и соединяются. Стало быть,
катастрофа комедии — объятия и свадьба. В трагедии развязка — печальный ко-
нец. После бесконечных мытарств и борьбы все вдруг переворачивается, и герой
обнаруживает, что рок и обстоятельства побеждают его. Стало быть, катастрофа
трагедии — смерть героя.
Поскольку трагедии обычно затрагивают душу человека глубже, чем комедии, и
лучше запоминаются, слово «катастрофа» стало чаще ассоциироваться с трагиче-
ской развязкой. Поэтому теперь оно используется для обозначения всякого пе-
чального конца, гибели. Именно такого рода катастрофы представляет эта книга.
Чей же печальный конец имеется в виду? Наш, разумеется, рода человеческого.
Если рассматривать историю человечества как трагедию, то гибель человечества
была бы катастрофой как в первоначальном, так и в нынешнем смысле этого сло-
ва . Но что же может привести к концу историю человечества?
Начнем с того, что Вселенная в целом может настолько изменить свои свойст-
ва, что станет необитаемой. А если Вселенная станет мертвой, если в ее преде-
лах жизнь не сможет существовать, то человечество тоже не сможет существо-
вать , и это будет то, что мы бы назвали катастрофой первого класса.
Разумеется, вовсе не обязательно, чтобы вся Вселенная была охвачена чем-то
таким, что вызовет гибель человечества. Вселенная может оставаться столь же
безмятежной, как и сейчас. Но ведь с Солнцем может произойти нечто такое, что
сделает Солнечную систему необитаемой. В таком случае жизнь человечества мо-
жет прекратиться, даже если вся остальная Вселенная будет тихо и мирно про-
должать свой путь. Это мы бы назвали катастрофой второго класса.
Конечно, Солнце может продолжать сиять так же ровно и благожелательно, как
всегда, но сама Земля может претерпеть своего рода конвульсию, которая сдела-
ет жизнь на ней невозможной. В таком случае жизнь человечества может прекра-
титься, даже если Солнечная система будет продолжать свой обычный цикл враще-
ний и оборотов. Это мы бы назвали катастрофой третьего класса.
Однако, хотя Земля может оставаться теплой и приятной, на ней может про-
изойти нечто такое, что уничтожит человечество, оставив, возможно, некоторые
другие формы жизни нетронутыми. В таком случае эволюция закончится, а Земля с
видоизмененным составом жизни будет процветать и без нас. Это катастрофа чет-
вертого класса.
Мы сделаем еще шаг и укажем на возможность того, что человеческая жизнь мо-
жет продолжаться, но случившееся, разметав успехи технического прогресса,
окажется способным уничтожить цивилизацию и на неопределенный период пригово-
рить человечество к примитивной жизни — одинокой, омерзительной, тупой и ко-
роткой . Это катастрофа пятого класса.
В этой книге представлен широкий выбор катастроф, начиная с первого класса,
по порядку. Описываемые катастрофы последовательно менее всеобъемлющи и по-
следовательно более близки и опасны.
Картина, нарисованная мною, не обязательно должна быть картиной полного
уныния: ведь неизбежных катастроф, возможно, и нет. И, конечно, шансов избе-
жать катастрофы становится больше, если мы смело посмотрим катастрофе в лицо
и оценим ее опасность.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
КАТАСТРОФЫ ПЕРВОГО КЛАССА
1. СТРАШНЫЙ СУД
РАТ НАРЁК
Убеждение, что вся Вселенная идет к концу (упомянутая в предисловии катаст-
рофа первого класса), — старая и существенно важная часть традиционного за-
падного мировоззрения. Особенно драматическая картина конца мира дается в ми-
фах , созданных скандинавами.
Скандинавская мифология является отражением обстановки сурового Приполярья,
где живут отважные северяне. Это мир, в котором мужчины и женщины играют не-
значительную роль, драма разыгрывается между богами и великанами. Причем боги
постоянно оказываются в невыгодном положении.
Великаны-холода (длинные, суровые скандинавские зимы) непобедимы даже в
стенах замка самих богов. Локи (бог огня, столь важного в северном климате)
так же искусен и вероломен, как и сам огонь. В конце концов, наступает Рагна-
рек — фатальная судьба богов. (Это понятие стало более известным как
Gotterdammerung или «Гибель богов» по одноименной опере Вагнера.) Рагнарек —
финальная, решающая битва между богами и их врагами. На стороне богов высту-
пают герои Вальгаллы (Не лишне напомнить некоторые моменты скандинавской ми-
фологии: Вальгалла — небесный замок, место обитания богов — Одина и его се-
мейства , здесь же обретаются души погибших в бою воинов, они входят в дружину
Одина, живут, днем сражаясь, а ночью пируя с богами. (Здесь и далее под циф-
рами даются примечания переводчиков.)) — воины, погибшие в битвах на земле.
Против них выступают великаны и чудовища суровой природы под водительством
изменника Локи. Один за другим гибнут боги, однако чудовища, великаны и сам
Локи тоже гибнут. Погибают в схватке Земля и Вселенная. Солнце и Луну прогла-
тывают волки, которые преследуют их с момента сотворения. Земля охватывается
пламенем, раскалывается и полностью уничтожается. И как незначительный, по-
бочный результат великой битвы уничтожаются жизнь и человечество.
Казалось бы, эта драма — конец всему. Но нет!
Каким-то образом выживает второе поколение богов, возникают новые Солнце и
Луна, новая Земля, объявляется новая человеческая пара. К великой трагедии
уничтожения присовокупляется счастливое окончание. Отчего это происходит?
Сказание о Рагнареке взято из произведений исландского историка Снорри
Стурлусона (1179-1241). К тому времени Исландия была христианизирована, и
сказание о гибели богов испытало, по-видимому, сильное влияние христианства.
Христианские же писания о смерти и возрождении Вселенной появились намного
раньше исландского сказания о Рагнареке. Однако они, в свою очередь, претер-
пели влияние еврейских мифов.
ОЖИДАНИЕ МЕССИИ
До 586 года до н.э., пока существовало иудейское царство Давида, евреи были
убеждены, что Бог является непогрешимым судьей, который определяет людям на-
грады и наказания в соответствии с их заслугами. Награды и наказания воздава-
лись в этой, земной жизни. Эта уверенность была незыблемой.
Когда же Иудею покорили халдеи Навуходоносора, Храм был разрушен, многих
евреев угнали в Вавилон, и среди изгнанников возникло сильное стремление воз-
родить свое государство, возвратить к власти потомков Давида. Поскольку по-
добные мечтания, высказываемые прямолинейно, являлись изменой новым, не иу-
дейским правителям, вошло в обыкновение говорить о возвращении царя эллипти-
чески. Говорили о мессии, то есть о «помазаннике», так как помазание царя
благовонным маслом было частью ритуала возложения власти.
Картина возвращения царя рисовалась как наступление прекрасного золотого
века, и, конечно, вознаграждение добродетели было устранено из настоящего
(где оно, очевидно, не имело места) и перенесено в светлое будущее.
Некоторые стихи, описывающие этот золотой век, оказались в Книге Исайи, ко-
торая содержит в себе слова пророка, проповедовавшего еще в 740 году до н. э.
Стихи эти, вероятно, появились в более поздний период. Надлежащим образом
представить золотой век значило: праведников наделить властью, грешников ли-
шить ее или даже уничтожить их. Вот так:
«И будет Он судить народы, и обличит многие племена; и перекуют мечи свои
на орала, и копья свои — на серпы: не поднимет народ на народ меча и не будут
более учиться воевать» (Исайя 2:4).
«Он будет судить бедных по правде, и дела страдальцев земли решать по исти-
не; и жезлом уст Своих поразит землю, и духом уст Своих убьет нечестивого»
(Исайя 11:4).
Шло время, и евреи возвратились из плена, но это не принесло облегчения.
Непосредственные соседи были враждебны, и евреи чувствовали себя беспомощными
перед сокрушительной мощью персов, которые теперь правили землей. Еврейские
пророки стали более выразительно описывать наступление золотого века и осо-
бенно дня Страшного суда, ожидающего их врагов.
Пророк Иоиль, проповедовавший около 400 года до н. э., писал:
«О, какой день! ибо день Господень близок: как опустошение от Всемогущего
придет он» (Иоиль 1:15).
А вот и образ этого особого времени, когда Бог рассудит мир:
«Я соберу все народы, и приведу их в долину Иосафата, и там произведу над
ними суд За народ Мой, и за наследие Мое, Израиля...» (Иоиль 3:2) .
И это было первым литературным описанием Судного дня или Дня Страшного су-
да, когда Бог покончит с существующим в мире порядком.
Идея эта приобретает большую силу и большую остроту во втором веке до н.
э., когда Селевкиды, греческие правители, унаследовавшие персидские владения
после Александра Великого, попытались искоренить иудаизм.
Евреи под предводительством одного из Маккавеев восстали, а для поддержки
восстания была написана Книга Даниила.
Книга Даниила частично строилась по старым традициям (по части пророчеств).
В уста Даниила вложены описания апокалиптических видений. Бог (именуемый как
«Ветхий днями») является, чтобы наказать грешников.
«Видел я в ночных видениях, вот, с облаками небесными шел как бы Сын чело-
веческий , дошел до Ветхого днями и подведен был к Нему. И Ему дана власть,
слава и царство, чтобы все народы, имена и языки служили Ему; владычество Его
— владычество вечное, которое не прейдет, и царство Его не разрушится» (Дани-
ил 7:13-14).
Этот «как бы Сын человеческий» подведен был к кому-то в человеческом обли-
ке, в противоположность врагам Иудеи, которые только что изображались в виде
различных зверей. Человеческий облик можно толковать в общем как изображение
Иудеи или в частности — мессии.
Восстание Маккавеев оказалось успешным, Иудейское царство было восстановле-
но, но это не привело к золотому веку. Однако в течение нескольких последую-
щих веков в пророческих писаниях еще сохранялись упования на явление мессии.
День Страшного суда, казалось, вот-вот наступит; мессия — вот-вот явится;
царство справедливости — вот-вот установится.
Маккавеи уступили место римскому владычеству, и во времена правления Тибе-
рия большую популярность приобрел проповедник по имени Иоанн Креститель. Ос-
новным в его проповеди было:
«Апокалиптический» — от греческого слова «апокалипсис» — «откровение», так
нечто, представленное апокалиптическим, открывает будущее, обычно скрытое от
людей. (Здесь и далее под звездочкой даются примечания автора.) «...покайтесь,
ибо приблизилось Царство Небесное» (Матфей 3:2).
При все время подогревавшемся таким образом всеобщем ожидании всякий, кто
претендовал на роль мессии, должен был воспитать учеников-последователей. При
римлянах таких претендентов было немало, но никакого политического влияния
они не достигли. В числе этих претендентов был и Иисус из Назарета, имевший в
Иудее нескольких последователей, которые не отреклись от веры и после того,
как Иисуса распяли, хотя они и пальцем не пошевелили, чтобы спасти его. Тех,
кто верил в Иисуса как в мессию, можно было бы назвать «мессианистами». Но
так как в новую веру обращалось все больше и больше неевреев, языком последо-
вателей Иисуса стал греческий. «Мессия» же по-гречески — «Христос». Так по-
следователи Иисуса стали называться «христианами».
Первые успехи в обращении язычников в истинную веру связаны с личностью
миссионера-проповедника Савла из Тарсуса (апостола Павла). Начиная с него,
христианство быстро распространяется и приводит под свои знамена сначала Рим,
затем Европу, затем большую часть мира.
Первые христиане полагали, что появление Иисуса-мессии (то есть Иисуса Хри-
ста) означает, что День Страшного суда близок. Сам Иисус изображался предска-
зывающим надвигающийся конец света:
«Но в те дни, после скорби той, солнце померкнет, и луна не даст света сво-
его, и звезды спадут с неба, и силы небесные поколеблются. Тогда увидят Сына
человеческого, грядущего на облаках с силою многою и славою... Истинно говорю
вам: не прейдет род сей, как все это будет. Небо и земля прейдут... О дне же
том, или часе, никто не Знает, ни Ангелы небесные, ни Сын, но только Отец»
(Марк 13:24-26,30-32).
Примерно в пятидесятых годах нашей эры, двадцать лет спустя после смерти
Иисуса, апостол Павел все еще ждал, что вот-вот наступит День Страшного суда:
«Ибо сие говорим вам словом Господним, что мы, живущие, оставшиеся до при-
шествия Господня, не предупредим умерших; потому что Сам Господь при возвеще-
нии, при гласе Архангела и трубе Божией, сойдет с неба, и мертвые во Христе
воскреснут прежде; потом мы, оставшиеся в живых, вместе с ними восхищены бу-
дем на облаках в сретение Господу на воздухе, и так всегда с Господом будем.
Итак, утешайте друг друга сими словами. О временах же и сроках нет нужды пи-
сать к вам, братия, ибо сами вы достоверно знаете, что день Господень так
придет, как тать ночью» (1-е послание к Фессалоникийцам 4:15-18,5:1).
Павел, как и Иисус, подразумевал, что День Страшного суда наступит скоро,
но остерегался называть точную дату. И, как это и случилось, День Страшного
суда не наступил, зло не было наказано, идеальное царство не было установле-
но, а тем, кто верил, что Иисус был мессией, пришлось утешаться мыслью, что
мессии придется прийти еще раз («Второе пришествие»), и уж тогда-то произой-
дет все предсказанное.
Христиане подвергались гонениям в Риме при Нероне и в более широких масшта-
бах при следующем императоре — Домициане. И точно так же, как гонения Селев-
кидов породили апокалиптические обещания Книги Даниила во времена Ветхого За-
вета, гонения Домициана во времена Нового завета породили апокалиптические
обещания Откровения Иоанна Богослова. Оно было написано примерно в 95 году
нашей эры в пору правления Домициана.
День Страшного суда характеризуется многочисленными несвязными деталями.
Говорится о последней битве всех сил добра и зла в месте под названием Арма-
геддон, но детали ее не ясны (Откр. 16:14-16). А в результате:
«И увидел я новое небо и новую землю, ибо прежнее небо и прежняя земля ми-
новали...»— (Откр. 21:1).
Таким образом, вполне возможно, что чем бы ни был скандинавский миф о Раг-
нареке, версия его, дошедшая до нас, скорее всего чем-то обязана этой битве в
Армагеддоне и предвидению возрождения Вселенной, описанного в Откровении. А
Откровение, в свою очередь, многим обязано Книге Даниила.
МИЛЛЕНАРИЗМ
Откровение ввело и нечто новое:
«И увидел я Ангела, сходящего с неба, который имел ключ от бездны и большую
цепь в руке своей. Он взял дракона, змия древнего, который есть диавол и са-
тана, и сковал его на тысячу лет, и низверг его в бездну, и заключил его, и
положил над ним печать, дабы не прельщал уже народы, доколе не окончится ты-
сяча лет; после же сего ему должно быть освобожденным на малое время» (Откр.
20:1-3).
Почему дьявол должен быть лишен власти на тысячу лет или «миллениум»
(лат. — тысячелетие) , а потом «быть освобожденным на малое время» — не ясно,
но это, во всяком случае, снимало гнет с тех, кто верил, что День Страшного
суда близок. Всегда можно было сказать, что мессия пришел, что дьявол взапер-
ти, имея в виду, что христианство может проявить силу и что, однако, оконча-
тельная схватка и истинный конец наступят через тысячу лет^.
Представляется естественным, что через тысячу лет (это от рождения Христа)
1000-го года ждали с волнением и страхом, но он миновал — а мир продолжал су-
ществовать .
Слова Даниила и Откровения обрывочны и не ясны, но, несмотря на это, вызы-
вали доверие: люди перечитывали эти книги, задумывались над неопределенными
предсказаниями и соглашались с новой датой Судного дня. Даже такие великие
ученые, как Исаак Ньютон и Джон Напир, делали свои предсказания.
Тех же, кто пытался определить начало решающего тысячелетия и его конец,
стали иногда называть «милленаристами» или «милленариями». Их можно также на-
зывать «хилиастами» от греческого слова, означающего «тысячелетие». Как это
ни странно, милленаризм, вопреки неоднократным переносам даты конца света,
заявляет о себе в наши дни еще сильнее, чем прежде.
Нынешнее движение началось с Уильяма Миллера (1782-1849), армейского офице-
ра, который участвовал в войне 1812 года. Он был скептиком, а после войны
стал, если можно так выразиться, заново родившимся христианином. Он принялся
изучать Книгу Даниила и Откровение и решил, что Второе пришествие произойдет
21 марта 1844 года. Он подкрепил это путаными расчетами и предсказал, что мир
Закончится пожаром по образу и подобию описанного в Откровении.
Он воспитал до 100 тысяч последователей, и в назначенный день многие из
них, распродав свое мирское имущество, собрались на склонах гор и холмов,
чтобы вознестись навстречу Христу. День прошел без происшествий, после чего
Миллер произвел перерасчет и установил новый день — 22 октября 1844 года. Но
и этот день прошел без происшествий. Когда Миллер умер, в 1849 году, Вселен-
ная все еще продолжала существовать.
Многие его последователи, однако, не были обескуражены. Они стали толковать
эту апокалиптическую книгу Библии таким образом, будто бы расчеты Миллера
указывали начало некоего небесного процесса, пока недоступного обычному соз-
нанию на Земле. Таким образом, это был еще один «миллениум», а истинное «Вто-
рое пришествие», или «адвент» Иисуса, снова было отложено на будущее, но, как
и ранее, на не очень далекое будущее.
Так было основано движение адвентистов, которое раскололось на ряд различ-
ных сект, в числе которых и секта адвентистов седьмого дня, вернувшаяся к та-
кому ритуалу Ветхого завета, как шабаш в субботу (седьмой день).
Нашелся человек, упростивший воззрения адвентистов. Это был Чарлз Тейт Рас-
сел (1852-1916) . В 1879 году он основал организацию под названием Свидетели
Иеговы. Рассел считал возможным Второе пришествие в любой момент и неодно-
кратно предрекал его на определенные дни, так же, как Миллер, и всякий раз
испытывал разочарование. Он умер во время Первой мировой войны, которая,
должно быть, представлялась ему началом последних решительных битв, описанных
в Откровении, — и, тем не менее, адвент все же не последовал.
1 В сущности, именно из-за тысячелетнего Заключения сатаны термин «миллениум» получил при-
менение для обозначения идеального будущего, где царят справедливость и счастье, применение
часто ироничное — по отношению к тому, что никогда не свершится.
Однако движение продолжало процветать под водительством Джозефа Франклина
Резерфорда (1869-1942). Он дожидался Второго пришествия с волнующим лозунгом:
«Да не умрут миллионы живущих!» Сам он умер во время Второй мировой войны,
которая опять же, должно быть, представлялась ему началом последних решитель-
ных битв Откровения, — и все же адвент не последовал.
Но как бы то ни было, движение продолжает процветать и насчитывает сейчас в
мире свыше миллиона человек.
2. ВОЗРАСТАНИЕ ЭНТРОПИИ
ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ
Но довольно о «мифической вселенной». Наряду с мифическим представлением,
существует научная точка зрения на Вселенную, она связана с наблюдением и
экспериментом (а иногда и с интуитивным пониманием, которое, однако, должно
быть затем подтверждено наблюдением и экспериментом).
Предположим, мы рассматриваем Вселенную с научной точки зрения (как будем
делать и далее в этой книге). Является ли тогда Вселенная такой Вселенной,
которой суждено прийти к концу? И если да, то как, почему и когда?
Древнегреческие философы считали, что если Земля — это обитель изменений,
превращений и распада, то небесные тела следуют другим законам и остаются не-
изменными, не поддающимися превращениям и вечными. Средневековые христиане
полагали, что в Судный день Солнце, Луна и звезды не минуют общего разруше-
ния, но до той поры они если и не вечны, то, по крайней мере, не изменяются и
не поддаются превращениям.
Точка зрения начала меняться, когда польский астроном Николай Коперник
(1473-1543) в своей опубликованной в 1543 году книге изложил тщательно аргу-
ментированную теорию, где Земля была устранена со своего уникального положе-
ния в центре Вселенной и причислялась к планетам; она, как и другие планеты,
вращалась вокруг Солнца. Именно Солнце заняло у него уникальное положение в
центре.
Естественно, точка зрения Коперника была принята не сразу, ей жестоко со-
противлялись на протяжении шестидесяти лет. Только появление телескопа, впер-
вые использованного для наблюдения за небом в 1609 году итальянским ученым
Галилеем (1564-1642), лишило противников этой теории всяких претензий на на-
учную респектабельность и свело их усилия к обычному тупому обскурантизму.
Галилей, например, открыл, что у Юпитера четыре спутника, которые безоста-
новочно вращаются вокруг него, и тем самым раз и навсегда опроверг то, что
Земля — центр, вокруг которого вертится все. Он установил, что Венера, как
предсказывал Коперник, проявляет полный цикл фаз, аналогичных фазам Луны, в
то время как более ранние предположения были иными.
В свой телескоп Галилей также увидел, что на Луне есть горы, кратеры и то,
что он назвал морями, а это свидетельствовало о том, что Луна (следовательно,
и другие планеты) — такие же образования, как и Земля, и, вероятно, подчиня-
ются тем же законам изменения, превращения и распада, что и Земля. Он обнару-
жил темные пятна на поверхности самого Солнца, так что даже этот трансцеден-
тальный объект, который из всего материального мира представлялся наибольшим
приближением к совершенству Бога, оказался, в конце концов, несовершенен.
Затем, в поисках вечного — или по крайней мере тех аспектов вечного, кото-
рые можно было бы наблюдать и которые были бы частью материальной Вселен-
ной, — людям удалось достигнуть более абстрактного уровня опыта, и если они
не обнаруживали вещей, которые были бы вечными, то обнаруживали хотя бы связи
между этими вещами. Так, в 1668 году английский математик Джон Уоллис
(1616-1703), исследуя поведение сталкивающихся тел, пришел к выводу, что в
процессе столкновения некоторый аспект движения не меняется.
И вот в чем суть этого явления. Все движущиеся тела имеют нечто, что назы-
вается «момент» (это латинское слово, означающее «движение»). Момент равен
массе (которую можно грубо определить как количество вещества, которое содер-
жит тело), умноженной на его скорость. Если движение происходит в одном опре-
деленном направлении, моменту можно дать положительный знак; если в противо-
положном — отрицательный.
Если два тела подходят друг к другу лоб в лоб, их общий момент можно опре-
делить путем вычитания отрицательного момента одного из положительного момен-
та Другого. Когда тела достигнут друг друга и столкнутся, распределение мо-
мента между ними изменится, но общий момент останется таким же, как раньше.
Если они столкнутся и соединятся, вновь создавшееся тело будет иметь массу,
отличную от массы каждого тела в отдельности, но общий момент останется таким
же. Общий момент останется таким же, даже если тела столкнутся под углом и
отскочат в измененных направлениях.
Из экспериментов Уоллиса и из многих других, проведенных после этого, сле-
дует, что в любой замкнутой системе (такой, в которую не поступает момент из-
вне и никакой момент не исчезает из нее) общий момент всегда остается одина-
ковым. Распределение моментов среди движущихся в системе тел может меняться
бесконечным количеством способов, но общий момент остается одинаковым. Следо-
вательно, момент сохраняется, то есть он не приобретается и не теряется, этот
принцип называется законом сохранения момента. Поскольку единственная
по-настоящему замкнутая система — это вся Вселенная, наиболее общая формули-
ровка закона сохранения момента может выглядеть так: «Общий момент Вселенной
постоянен». По существу, он никогда не меняется на протяжении вечности. Не
имеет значения, какие происходят или могут произойти изменения, при этом об-
щий момент не меняется.
Можем ли мы быть в этом уверены? Как по нескольким наблюдениям, проведенным
учеными в лабораториях за несколько веков, можно утверждать, что момент будет
сохраняться еще миллионы лет или сохранялся миллионы лет назад? Как можно су-
дить, сохраняется ли он сейчас в миллионе световых лет от нас в другой галак-
тике или по соседству с нами при условиях, столь чуждых нам, как, скажем, ус-
ловия в центре Солнца?
Нет, мы не можем этого утверждать. Все, что мы можем об этом сказать, это
лишь то, что никогда, ни при каких условиях мы не наблюдали нарушения этого
закона, точно так же, как и не обнаружили ничего, указывающего на то, что он
мог бы быть когда-либо нарушен. Кроме того, все последствия мы выводим из
предположения, что закон по смыслу представляется нам истинным и соответству-
ет тому, что наблюдалось. Ученые поэтому считают, что имеют достаточное право
полагать (всегда имеются основания для противоположного), что сохранение мо-
мента является «законом природы», который справедлив везде (в пространстве и
во времени) и при любых условиях.
Закон сохранения момента был только первым из серии законов сохранения, от-
крытых учеными. Например, можно говорить об «угловом моменте» или моменте
вращения, которым обладают тела, совершающие круговое движение либо вокруг
собственной оси, либо вокруг какого-нибудь другого тела. В обоих случаях мо-
мент вращения определяется массой тела, скоростью его вращения и средним рас-
стоянием его частей от оси или центра, вокруг которого происходит вращение.
Соответственно, для вращения существует закон сохранения момента вращения.
Общий момент вращения Вселенной постоянен.
Более того, эти два типа момента не зависимы друг от друга и не взаимозаме-
няемы. Нельзя угловой момент заменить на момент обычный (иногда, чтобы отли-
чать его от другого, именуемый «линейным моментом») и наоборот.
В 1774 году французский химик Антуан Лоран Лавуазье (1743-1792), проведя
серию экспериментов, высказал предположение о неизменности массы (Несколько
ранее в России такое же предположение высказал великий русский ученый М. В.
Ломоносов (1711-1765)). В пределах замкнутой системы некоторые тела могут те-
рять массу, а другие — наращивать, но общая масса системы остается постоян-
ной .
Постепенно научный мир разработал понятие «энергия» как свойство тела, даю-
щее ему возможность совершать работу. (Само слово «энергия» по-гречески озна-
чает «содержащий работу».) В 1807 году это слово в современном его значении
впервые употребил английский физик Томас Янг (1773-1829). Различные явления,
способные совершать работу: тепло, движение, свет, звук, электричество, маг-
нетизм, химические изменения и так далее — стали считаться различными формами
энергии.
Возникла мысль о том, что одна форма энергии может преобразовываться в дру-
гую, что некоторые тела могут терять энергию в той или иной форме, а другие
тела могут приобретать энергию в той или иной форме, и при этом в любой замк-
нутой системе общая энергия всех форм постоянна. Первым высказал такую мысль
немецкий физик Герман Л. Ф. фон Гельмгольц (1821-1894), а в 1847 году ему
удалось убедить весь научный мир в том, что это так. Поэтому он обычно счита-
ется первооткрывателем закона сохранения энергии.
В 1905 году великий ученый, физик Альберт Эйнштейн (1879-1955) убедительно
доказал, что масса может преобразовываться в определенное количество энергии
и наоборот.
По этой причине закон сохранения массы исчез как отдельный закон, и в наши
дни речь идет только о законе сохранения энергии, а масса, таким образом,
представляет собой одну из форм энергии.
В 1911 году британским физиком Эрнестом Резерфордом (1871-1937) была уста-
новлена структура атома, обнаружены его частицы, что согласовывалось не толь-
ко с законами сохранения момента, углового момента и энергии, но также и с
законом сохранения электрического заряда, числом элементарных частиц и с ря-
дом других подобных правил.
Законы сохранения — это фактически основные правила игры для всех от мала
до велика частиц и частей Вселенной; и все эти законы, насколько нам извест-
но , вечные и всеобщие. И если какой-либо закон сохранения окажется в конце
концов недействительным, это будет означать, что он является частью более об-
щего закона, подобно тому как закон сохранения массы оказался в стороне, по-
тому что как часть вошел в более общий закон сохранения энергии, которая те-
перь включает в себя и массу.
Теперь у нас есть один аспект Вселенной, который представляется не имеющим
ни конца, ни начала. Энергия, которая содержится во Вселенной, будет всегда в
ней в том же количестве, что и сейчас, и всегда была в ней в том же количест-
ве, что и сейчас. Были и будут в ней такие же, как сейчас, момент, угловой
момент, электрический заряд и так далее. Будут всевозможные виды локальных
изменений, когда та или иная часть Вселенной теряет или приобретает что-то из
этих свойств или изменяет что-то из этих свойств по форме, но в целом энергия
во Вселенной была и остается неизменной.
ПОТОК ЭНЕРГИИ
Теперь мы можем сопоставить Вселенную мифическую и Вселенную научную.
Что касается мифической Вселенной, то тут мы имеем дело с вечным и неизме-
няющимся небесным царством и противостоящим ему изменяющимся миром плоти, с
которым мы хорошо знакомы. Этот изменяющийся мир, как мы считаем, идет к кон-
цу; и только в отношении этого изменяющегося мира слова «конец» или «начало»
имеют значение. Он не только изменяющийся, он временный.
В научной Вселенной существуют вечные и неизменяющиеся свойства сохранения
и противостоящий им изменяющийся мир, который действует сам по себе на фоне и
в соответствии с правилами этих свойств сохранения. И только относительно
этого изменяющегося мира слова «конец» и «начало» имеют значение. Он не толь-
ко изменяющийся, но он и временный.
Но почему же существующая научная Вселенная является изменяющейся и времен-
ной? Отчего бы всем компонентам Вселенной не соединиться вместе в один супер-
массивный объект с определенным линейным моментом, угловым моментом, электри-
ческим зарядом, количеством энергии и так далее и потом никогда не изменять-
ся?
Почему вместо этого Вселенная состоит из миллиардов объектов различных раз-
меров , которые постоянно передают частицы сохраняемых свойств от одного к
другому? (Разумеется, мы не против, потому что эта взаимная передача свойств
создает во Вселенной всю деятельность, одушевленную и неодушевленную, делает
возможной жизнь, производит нечто неугомонное и неуловимое, что мы называем
разумом, и так далее) Ведущая сила всех этих изменений, по-видимому, энергия.
Так что, в определенном смысле, энергия — наиболее важное свойство, которым
обладает Вселенная, и закон сохранения энергии рассматривается некоторыми как
самый основной из всех законов природы.
Энергия производит все изменения во Вселенной и сама участвует в изменени-
ях . Частицы энергии перетекают из одного места в другое, от одного тела к
другому, изменяясь по форме в процессе перехода. И перед нами встает вопрос:
что же направляет энергию тем или иным путем?
Причиной этого, по-видимому, является то, что энергия во Вселенной распре-
делена неравномерно; в одних местах она присутствует в более концентрирован-
ной форме, в других — в менее концентрированной. Весь поток частиц энергии из
одного места в другое, от одного тела к другому, из одной формы в другую и
происходит вследствие тенденции выравнять ее распределение (Конечно, нам нуж-
но прежде всего спросить, почему же энергия распределена неравномерно. Мы
займемся этим вопросом ниже). Именно поток энергии преобразует ее неравномер-
ное распределение в равномерное, именно этот поток может быть использован для
совершения работы и привнесения всех изменений, которые имеют место, которые
мы связываем со Вселенной, насколько мы знаем ее из жизни и умозрительно.
И более того, выравнивание энергии спонтанно. Ничто не ведет энергетический
поток, ничего не требуется для того, чтобы его вызвать. Он возникает сам по
себе. Он сам собою управляет.
Позвольте привести простой пример. Предположим, у вас имеются два больших
сосуда одинакового размера, соединенные около дна трубкой, которая перекрыта,
и между сосудами нет сообщения. Заполните один из сосудов водой до самого
верха, а во второй налейте совсем немного воды.
В полном сосуде уровень воды выше, чем в том, который почти пуст. Чтобы во-
преки сопротивлению гравитации поднять в сосуде воду выше, потребовалась
энергия, так что вода в полном сосуде обладает более высоким уровнем энергии
в отношении гравитационного поля, чем вода в почти пустом сосуде. Обычно мы
говорим, что вода в полном сосуде обладает большей «потенциальной энергией»,
чем вода в почти пустом сосуде.
Представим себе теперь, что трубка, соединяющая оба сосуда, открыта. Вода
немедленно потечет из места, где ее потенциальная энергия больше, в место,
где ее потенциальная энергия меньше. Вода потечет из полного сосуда в пустой
спонтанно.
Ни у одного человека, пусть даже с самым небольшим жизненным опытом, я уве-
рен, не возникнет сомнения в том, что это явление спонтанно и неизбежно. Если
бы трубка была открыта, а вода не потекла из полного сосуда в почти пустой,
мы бы сразу подумали, что соединяющая трубка все еще перекрыта. Если бы вода
из почти пустого сосуда перетекла в полный сосуд, мы бы решили, что воду на-
качивают .
Если бы все же трубка была открыта, и если бы было ясно, что никакого нака-
чивания не происходит, но вода все же не текла бы из полного сосуда в почти
пустой или, того хуже, текла бы в противоположном направлении, то мы были бы
свидетелями свершающегося чуда. (Нет необходимости говорить, что никогда та-
кие чудеса не были засвидетельствованы и зарегистрированы в анналах нау-
ки (Между прочим, явление того, как воды Красного моря расступились, как это
изображено в кинофильме «Десять заповедей», является именно таким чудом. Ес-
тественно, это потребовало применения специальной съемки).) Однако спонтанный
поток воды настолько показателен, что мы используем его в качестве индикатора
направления течения времени.
Предположим, например, что кто-то снял на кинопленку события, произошедшие
в двух сосудах, и мы знакомимся с результатом. Соединяющая трубка открыта, но
вода не течет. Мы бы сразу пришли к выводу, что пленка не движется и мы видим
один-единственный кадр. Иначе говоря, время в «кино-вселенной» остановилось.
Предположим, что в кино мы видим воду, текущую из почти пустого сосуда в
полный. В этом случае мы были бы совершенно уверены, что пленку прокручивают
в обратном направлении. В «кино-вселенной» время повернуло вспять, в противо-
положность реальной жизни, двинулось в обратном направлении. (На самом деле
показ фильма задом наперед всегда вызывает смех, потому что события, которые
мы в этом случае видим, никогда не случаются в реальной жизни. Выплеснувшаяся
из стакана вода возвращается обратно; ныряльщик выбрасывается из воды ногами
вперед и приземляется на доску для прыжков в воду; осколки стекла сами соби-
раются в цельный предмет; волосы, взъерошенные ветром, укладываются в идеаль-
ную прическу. Наблюдение за всем этим позволяет нам понять, как много явлений
в реальной жизни происходит совершенно спонтанно, как много явлений, которые
действительно имели место, будучи повернутыми вспять, представляются настоя-
щим чудом, и как хорошо мы отличаем одно от другого просто по опыту.) Вернем-
ся к двум нашим сосудам с водой. Легко заметить, что скорость, с которой вода
течет из полного сосуда в почти пустой, зависит от распределения энергии.
Вначале потенциальная энергия воды в полном сосуде значительно выше, чем по-
тенциальная энергия в почти пустом сосуде, так что вода течет быстро.
С падением уровня воды в полном сосуде и с подъемом его в почти пустом раз-
ница в потенциальной энергии между двумя сосудами неуклонно снижается, так
что различие в распределении энергии уменьшается, и вода течет с неуклонно
снижающейся скоростью. Ко времени, когда уровни воды почти одинаковы, вода
течет с очень малой скоростью, а когда уровни воды в обоих сосудах становятся
совершенно одинаковыми и совсем нет разницы в потенциальной энергии между ни-
ми , вода вообще перестает течь.
Короче, спонтанное изменение происходит от состояния неравного распределе-
ния энергии к состоянию равного распределения энергии и со скоростью, пропор-
циональной величине разности потенциала. Как только достигается равное рас-
пределение энергии, изменение прекращается.
Если бы, наблюдая за двумя сообщающимися сосудами с равными уровнями воды,
не испытывающими никакого воздействия извне, мы увидели, что вода потекла в
том или ином направлении так, что уровень воды в одном сосуде поднялся, а
уровень воды в другом сосуде понизился, мы были бы свидетелями чуда.
Движущаяся вода может совершать работу. Она способна вращать турбину, кото-
рая будет вырабатывать электрический ток, или может просто передвигать пред-
меты. При замедлении потока воды скорость, с которой может производиться ра-
бота, будет снижаться вместе с ним. Когда поток воды прекратится, никакой ра-
боты производиться не может.
Когда уровень воды одинаков в обоих сосудах, тогда все останавливается. Вся
вода по-прежнему там. Вся энергия по-прежнему там. Все это — вода и энергия,
тем не менее, уже больше не распределено неравномерно. Именно неравномерное
распределение энергии создает изменение, движение, совершает работу — оно
стремится к распределению равномерному. Как только равномерное распределение
достигнуто, уже нет изменения, нет движения, нет работы.
Спонтанное изменение всегда происходит от неравномерного распределения к
равномерному, и, как только достигается равномерное распределение, ничто
спонтанное не приведет обратно к неравномерному распределению (Мы увидим, что
в действительности это не совсем верно).
Возьмем другой пример, построенный не на уровнях воды, а на тепле. Из двух
тел одно может содержать более высокую интенсивность тепловой энергии, чем
другое. Уровень интенсивности тепловой энергии определяется как «температу-
ра» . Чем выше уровень интенсивности тепловой энергии тела, тем выше его тем-
пература и тем оно горячее. Поэтому мы можем говорить о горячем теле и о хо-
лодном теле и считать их эквивалентными нашему случаю с полным сосудом и со-
судом почти пустым.
Предположим, что два тела образовали замкнутую систему так, что в них не
может попадать тепло из внешней Вселенной, и, соответственно, тепло не может
вытекать из них во внешнюю Вселенную. Теперь представим себе, что два этих
тела — горячее и холодное — приведены в соприкосновение.
Из опыта нашей реальной жизни нам точно известно, что произойдет: тепло по-
течет из горячего тела в холодное — в точности так, как вода текла из полного
сосуда в почти пустой. Пока поток тепла продолжается, горячее тело будет ос-
тывать, а холодное тело будет нагреваться, точно так же, как полный сосуд
становился менее полным, а почти пустой сосуд становился более полным. Нако-
нец, оба тела будут иметь одинаковую температуру, так же как в двух сосудах
устанавливался одинаковый уровень воды.
Опять же, скорость потока тепла от горячего тела к холодному зависит от
разности распределения энергии. Чем больше разность температур между двумя
телами, тем быстрее течет тепло от горячего тела к холодному. По мере охлаж-
дения горячего тела и нагревания холодного разность температур уменьшается,
снижается и скорость потока тепла. Наконец, когда температура обоих тел ста-
нет одинаковой, поток тепла прекратится — оно не будет двигаться ни в каком
направлении.
Опять же, направление потока тепла спонтанно. Если два тела с различной
температурой привести в соприкосновение, и тепло не потечет или потечет от
холодного тела к горячему так, что холодное тело станет еще более холодным, а
горячее еще более горячим, и если бы мы бы ни уверены, что имеем дело с дей-
ствительно замкнутой системой, и что тут нет никаких фокусов, нам бы пришлось
заключить, что мы стали свидетелями чуда. (Разумеется, никаких таких чудес не
установлено и не зарегистрировано учеными.) Как только оба тела достигнут
одинаковой температуры, поток тепла, который вызывает либо нагрев одного из
тел, либо охлаждение, прекращается.
Подобные изменения опять-таки связаны с течением времени. Если бы мы сняли
фильм о двух телах, сфокусировавшись на термометрах, прикрепленных к каждому
телу, и заметили бы при просмотре, что температура одного тела остается высо-
кой, а другого — низкой, мы бы сделали вывод, что пленка не двигается. Если
бы мы увидели, что столбик ртути в термометре на теле с более высокой темпе-
ратурой поднимается еще выше, в то время как столбик на другом термометре
опускается еще ниже, мы бы сделали вывод, что пленка прокручивается задом на-
перед .
Пользуясь горячим и холодным телами, мы могли бы совершить работу. Тепло от
горячего тела способно испарять жидкость, а расширяющийся пар способен тол-
кать поршень. Пар мог бы затем передать свое тепло холодному телу, снова
стать жидкостью, и процесс мог бы продолжаться снова и снова.
Когда совершается работа и течет тепло, горячее тело передает свое тепло
испаряющейся жидкости, а пар, когда он конденсируется, передает свое тепло
холодному телу. Поэтому горячее тело становится холоднее, а холодное теплее.
Когда температуры сближаются, скорость потока тепла снижается, уменьшается и
количество совершаемой работы. Когда же оба тела достигают одинаковой темпе-
ратуры, прекращается и поток тепла и не совершается никакой работы. Тела ос-
таются на месте, вся тепловая энергия все еще там, но уже нет неравного рас-
пределения энергии, и поэтому нет никакого изменения, никакого движения, ни-
какой работы.
И опять спонтанное изменение направлено от неравного распределения энергии
к равному; от способности к изменению, движению, работе к отсутствию такой
способности. И опять, как только такая способность исчезает, она не возникает
вновь.
ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ
Исследования энергии обычно включают в себя изучение потоков тепла и темпе-
ратурных изменений, потому что это — самый простой аспект предмета, поддаю-
щийся для наблюдения в лаборатории, а также потому, что это было особенно
важно, когда паровые машины были главным способом превращения энергии в рабо-
ту. По этой причине наука об энергоизменении, энерготечении и преобразовании
энергии в работу была обозначена словом «термодинамика», что по-гречески оз-
начает «теплодвижение».
Закон преобразования энергии иногда называют «первым началом термодинами-
ки», потому что он является основным правилом, определяющим, что произойдет с
энергией.
Что же касается правила о направлении спонтанных изменений от неравномерно-
го распределения энергии к равномерному распределению, то оно получило назва-
ние «второго начала термодинамики».
Французский физик Николас Л. С. Карно (1796-1832), который первым детально
исследовал тепловые потоки в паровых двигателях, еще в 1824 году, по сути де-
ла, сформулировал второе начало термодинамики.
Тем не менее, первооткрывателем второго начала термодинамики считается не-
мецкий физик Рудольф Ю. Э. Клаузиус (1822-1888), который в 1850 году высказал
мысль, что этот процесс выравнивания приложим ко всем видам энергии и ко всем
явлениям во Вселенной.
Клаузиус доказал, что величина отношения общего количества тепла к темпера-
туре в любом определенном теле имеет существенное значение для процесса вы-
равнивания. Он назвал эту величину «энтропией». Чем меньше энтропия, тем бо-
лее неравномерно распределение энергии. Чем энтропия больше, тем более равно-
мерно распределение энергии. Поскольку спонтанная тенденция, по-видимому, по-
стоянно направлена к изменению от неравномерного распределения энергии к ее
равномерному распределению, мы можем сказать, что спонтанная тенденция,
по-видимому, направлена к движению от низкой энтропии к высокой энтропии.
Мы можем изложить это таким образом. Первое начало термодинамики утвержда-
ет : содержание энергии во Вселенной постоянно.
Второе начало термодинамики утверждает: энтропия Вселенной неуклонно воз-
растает .
Если первое начало термодинамики, по-видимому, подразумевает, что Вселенная
бессмертна, то второе начало показывает, что это бессмертие в определенном
смысле ничего не стоит. Энергия всегда будет присутствовать, но она не всегда
сможет привнести изменение, движение и работу.
Когда-нибудь энтропия Вселенной достигнет максимума, и вся энергия выравня-
ется. Затем, хотя вся энергия будет присутствовать, дальнейшие изменения ста-
нут невозможны — ни движения, ни работы, ни жизни, ни интеллекта. Вселенная
будет существовать, но только как замерзшее изваяние Вселенной. «Фильм» пере-
станет крутиться, перед нами всегда будет стоять один «кадр».
Поскольку тепло — наименее организованный вид энергии и такой, который лег-
че всего поддается равному распределению, всякое превращение любого вида не-
тепловой энергии в тепло означает увеличение энтропии. Спонтанное изменение
всегда ведет от электричества к теплу, от химической энергии к теплу, от лу-
чистой энергии к теплу и так далее.
Поэтому при максимальной энтропии все виды энергии, которые можно преобра-
зовать в тепло, будут преобразованы, и все части Вселенной будут иметь одина-
ковую температуру. Это иногда называют «тепловой смертью Вселенной», и, исхо-
дя из изложенного выше, может показаться, что это означает неизбежный конец.
Таким образом, конец мифической и конец научной Вселенной существенно раз-
личны. Мифическая Вселенная заканчивается всеобщим пожаром и развалом: она
заканчивается одним махом. Научная Вселенная, если она заканчивается тепловой
смертью, заканчивается длительной агонией.
Конец мифической Вселенной всегда предполагается в близком будущем. Конец
научной Вселенной в случае тепловой смерти, конечно, далек. Он по крайней ме-
ре в тысяче миллиардов лет от нас, может быть, даже во многих тысячах милли-
ардов лет. Учитывая, что сейчас Вселенной, согласно существующим расчетам,
только пятнадцать миллиардов лет, мы всего лишь во младенчестве ее жизни.
Тем не менее, хотя конец мифической Вселенной обычно описывают как насиль-
ственный и близкий, он принят, потому что несет обещание возрождения. Конец
научной Вселенной, хотя он и мирный и чрезвычайно далекий, по-видимому, не
подразумевает возрождения, а будет окончательным, и ясно, что такую вещь
трудно принять. Люди ищут выход из положения.
В конце концов, спонтанные процессы могут быть обратимы. Воду можно нака-
чать наверх против ее тенденции стекать. Тела можно охладить ниже комнатной
температуры и оставить их в холодильнике; или нагреть выше комнатной темпера-
туры и оставить их в печке. При таком взгляде на вещи может показаться, что
неминуемый рост энтропии можно предотвратить.
Иногда процесс возрастания энтропии объясняют, представляя Вселенную в виде
огромных, неописуемо сложных часов, которые постепенно замедляют ход. К при-
меру, у человека есть часы, которые постепенно замедляют ход, но их всегда
можно завести. А не может ли существовать подобный процесс и для Вселенной?
Разумеется, это не значит, что мы должны предположить, будто бы уменьшение
энтропии может происходить только благодаря обдуманным действиям людей.
По-видимому, жизнь сама по себе, совершенно независимо от человеческого ин-
теллекта , бросает вызов второму началу термодинамики. Индивидуумы умирают, но
рождаются новые индивидуумы, и молодость, как всегда, торжествует. Раститель-
ность умирает зимой, но весной она снова оживает. Жизнь существует на Земле
более трех миллиардов лет, а возможно, и больше, и не проявляет никаких при-
знаков замедления. Более того, она проявляет множество признаков «подзавод-
ки» , поскольку на протяжении всей истории жизни на Земле она, жизнь, станови-
лась все более сложной как в отношении отдельных организмов, так и в отноше-
нии экологической паутины, которая полностью ее опутала. История биологиче-
ской эволюции демонстрирует огромное уменьшение энтропии.
Исходя из этого, кое-кто и в самом деле пытается характеризовать жизнь как
средство уменьшения энтропии. Окажись это правдой, и Вселенная не двигалась
бы больше к тепловой смерти, так как, где бы жизнь ни проявляла свое воздей-
ствие, она бы автоматически вела к уменьшению энтропии. Казалось бы, это оче-
видно, однако это совсем не так. Жизнь — не средство уменьшения энтропии, и
сама по себе она не может предотвратить тепловую смерть. Подобная мысль —
следствие неправильного понимания, стремления выдать желаемое за действитель-
ное .
Законы термодинамики применимы к замкнутым системам. Если для снижения эн-
тропии используется насос, который накачивает воду наверх, насос надо рас-
сматривать как часть системы. Если для снижения энтропии используется холо-
дильник, который охлаждает объект ниже комнатной температуры, холодильник на-
до рассматривать как часть системы. Нельзя считать, что насос или холодильник
существуют сами по себе. К чему бы они ни были подключены, каким бы ни был
источник их энергии, они должны рассматриваться как часть системы.
В любой момент, когда люди или орудия людей своими действиями уменьшают эн-
тропию и поворачивают вспять спонтанное явление, оказывается, что люди и ору-
дия, занятые в процессе, подвержены увеличению энтропии. Кроме того, увеличе-
ние энтропии людей и их орудий неизменно больше, чем уменьшение энтропии той
части системы, в которой спонтанное явление поворачивается в обратном направ-
лении . Поэтому энтропия всей системы возрастает, всегда возрастает.
Разумеется, отдельный человек может за свою жизнь повернуть вспять очень
много спонтанных явлений; люди, работая сообща, создали огромную технологиче-
скую сеть, которая охватывает всю Землю — от пирамид Египта и Великой китай-
ской стены до самых современных небоскребов и плотин. Могут ли люди, подвер-
женные такому огромному росту энтропии, продолжать существование?
Однако нельзя рассматривать человека самого по себе. Он не образует замкну-
той системы. Человек ест, пьет, дышит, удаляет отходы, и все это — каналы
связи со внешней Вселенной, по которым поступает или уходит энергия. Если
рассматривать человека как замкнутую систему, надо учитывать также, что он
ест, пьет, дышит и удаляет отходы.
Энтропия человека возрастает, когда он поворачивает спонтанные явления, и
«заводит» ту часть незаведенной Вселенной, которой может достичь. При этом,
как я уже сказал, его энтропия возрастает на большую величину, чем то умень-
шение , которое он вызывает. И это несмотря на то, что человек постоянно
уменьшает свою энтропию, когда принимает пищу, пьет, дышит и удаляет отходы.
(Уменьшение неполное, конечно; в конце концов все люди умирают, и неважно,
насколько успешно они избегают несчастных случаев и болезней, потому что мед-
ленное возрастание энтропии ничем не может быть компенсировано.) Вместе с тем
возрастание энтропии в пище, воде, воздухе и удаляемых частях системы
опять-таки значительно больше, чем уменьшение энтропии в самом человеке. Для
всей системы остается в силе возрастание энтропии.
Фактически не только люди, но и вся животная жизнь процветают и поддержива-
ют свою энтропию на низком уровне за счет огромного возрастания энтропии сво-
ей пищи, которая в конечном счете состоит из растительности. Как же тогда
растительный мир продолжает существовать? Он же не может долго существовать,
если его энтропия так сильно и постоянно возрастает.
Благодаря процессу, известному как «фотосинтез», растительный мир произво-
дит пищу и кислород (ключевой элемент воздуха), которыми живет животный мир.
Это происходит на протяжении миллиардов лет. Но растительный и животный мир,
взятые в целом, тоже не замкнутая система. Энергию, которая управляет произ-
водством ими пищи и кислорода, растения получают из солнечного света.
Следовательно, именно солнечный свет делает возможной жизнь, и само Солнце
должно быть включено в жизненную систему как ее часть, прежде чем к жизни мо-
гут быть применены законы термодинамики. Оказывается, энтропия Солнца посто-
янно возрастает на величину, намного превышающую любое уменьшение энтропии,
которое может быть вызвано жизнью. Следовательно, суммарное изменение энтро-
пии системы, включающей жизнь и Солнце, является резко выраженным и неизмен-
ним возрастанием. Огромное уменьшение энтропии, представляемое биологической
эволюцией, сравнимо только с рябью на приливной волне возрастания энтропии,
представляемой Солнцем, и сосредоточиться на ряби, не обращая внимания на
приливную волну, — значит совершенно не понимать фактов термодинамики.
Люди, помимо пищи, которую они едят, и кислорода, которым дышат, используют
и другие источники энергии. Они используют энергию ветра и текущей воды, но
оба этих источника — это продукты Солнца, так как ветры возникают вследствие
неравномерного нагревания Земли Солнцем, а текущая вода берет начало с испа-
рения Солнцем океанской влаги.
Для получения энергии люди сжигают топливо. Топливом может быть древесина и
другие растительные продукты, обязанные своей энергией солнечному свету. Это
может быть жир или другие животные продукты, а животные питаются растениями.
Это может быть каменный уголь, который является продуктом растений прошлых
периодов. Это может быть нефть, являющаяся продуктом микроскопического живот-
ного мира прошлых периодов. Все эти виды топлива связаны с Солнцем.
На Земле существует энергия, которая исходит не от Солнца. Имеется энергия
внутреннего тепла Земли, которая проявляется в горячих источниках, гейзерах,
землетрясениях, вулканах, подвижках земной коры. Имеется энергия вращения
Земли, о чем свидетельствуют приливы и отливы. Есть энергия неорганических
химических реакций и радиоактивности.
Все эти источники энергии производят изменения, но в каждом случае энтропия
возрастает. Радиоактивные материалы медленно распадаются, и, как только их
тепло перестанет добавляться к внутреннему запасу тепла Земли, Земля начнет
остывать. Приливо-отливное трение постепенно замедляет вращение Земли и так
далее. Даже Солнце в конечном счете израсходует свой запас энергии для произ-
водства работы, так как и его энтропия возрастает. А биологическая эволюция
последнего, более чем трехмиллиардного периода, представляющая столь замеча-
тельно уменьшающий энтропию процесс, действует на основе возрастания энтропии
всех прочих источников энергии. Может показаться, что прекратить это возрас-
тание невозможно.
Представляется, что в отдаленной перспективе ничто не может сдержать воз-
растающий уровень энтропии или предотвратить достижение им максимума, момен-
та, когда наступит тепловая смерть Вселенной. И если бы люди могли избежать
всех остальных катастроф и каким-то образом просуществовать еще триллионы
лет, то неужели они смирятся и погибнут с тепловой смертью?
Исходя из сказанного мною, казалось бы, так оно и есть.
ДВИЖЕНИЕ НАУГАД
Все же есть нечто сомнительное в этой картине неуклонного возрастания эн-
тропии Вселенной; ведь то же самое происходило, если мы заглянем на какое-то
время назад.
Поскольку энтропия Вселенной неуклонно возрастает, миллиард лет назад она
была меньше, чем сейчас, два миллиарда лет назад — еще меньше и так далее.
Если мы обратимся назад достаточно далеко, то в определенный момент энтропия
Вселенной должна была быть нулевой.
Астрономы в настоящее время считают, что начало Вселенной отстоит от нас на
15 миллиардов лет. По первому началу термодинамики энергия Вселенной вечна,
так что, когда мы говорим о начале Вселенной 15 миллиардов лет назад, мы не
имеем в виду, что тогда была создана энергия (включая материю). Энергия все-
гда существовала. Все, что мы можем сказать, это то, что 15 миллиардов лет
назад начали тикать и замедлять ход «часы-энтропия». Что же их «завело»?
Чтобы ответить на этот вопрос, давайте вернемся к двум моим примерам со
спонтанным возрастанием энтропии — воде, перетекающей из полного сосуда в
почти пустой, и теплу, перетекающему от горячего тела к холодному. Я подразу-
мевал, что эти два примера строго аналогичны, что тепло такая же жидкость,
как и вода, и ведет себя таким же образом. В этой аналогии все же есть про-
блемы . Конечно, легко увидеть, что происходит с водой в двух сосудах и как
происходит. На воду действует гравитация. Вода, реагируя на неравенство гра-
витационных полей в двух сосудах, течет из полного сосуда в почти пустой. Ко-
гда в каждом сосуде вода достигает одинакового уровня, гравитационное поле в
обоих сосудах уравнивается, и переток воды прекращается. Но что же это такое
— то, что аналогично гравитации воздействует на тепло и перетягивает его из
горячего тела в холодное? Прежде чем ответить на этот вопрос, нам надо выяс-
нить , что такое тепло.
В восемнадцатом веке тепло, как и воду, считали жидкостью, только значи-
тельно более эфирной и, следовательно, способной просачиваться и выступать из
мельчайших пор твердых тел подобно тому, как вода впитывается губкой и выжи-
мается из нее.
В 1798 году американец британского происхождения, физик Бенджамин Томпсон
граф Румфорд (1753-1814), изучая появление тепла от трения при сверлении ору-
дийных стволов, предположил, что тепло представляет собой движение очень ма-
леньких частиц. В 1803 году английский химик Джон Дальтон (1766-1844) предло-
жил атомную теорию строения материи. Вся материя состоит из атомов, сказал
он. С точки зрения Румфорда, именно движение этих атомов и является теплом.
Примерно в 1860 году шотландский математик Джеймс Кларк Максвелл
(1831-1879) создал «кинетическую теорию газа», объясняя, как истолковать его
поведение в свете атомно-молекулярного строения. Максвелл показал, что движе-
ние этих крошечных частиц, беспорядочно движущихся во всех направлениях и
сталкивающихся друг с другом и со стенками вмещающего их сосуда, объясняет
законы, управляющие поведением газа, которые были выработаны за два предшест-
вовавших столетия.
В объеме любого газа атомы или молекулы двигаются с различными, широкого
диапазона скоростями. Однако средняя скорость в горячем газе выше, чем в хо-
лодном. Собственно, то, что мы называем температурой, соответствует средней
скорости частиц, из которых состоит газ. (Это верно и по отношению к жидко-
стям, и по отношению к твердым телам, только в жидкостях и твердых телах со-
ставляющие их частицы вибрируют, а не перемещаются полностью.) В целях упро-
щения аргумента, который следует ниже, предположим, что во всяком образце ма-
терии при данной температуре составляющие его частицы движутся (или вибриру-
ют) со средней скоростью, характерной для этой температуры.
Представьте себе горячее тело (газообразное, жидкое или твердое), приведен-
ное в контакт с холодным телом. Частицы на краю горячего тела будут сталки-
ваться с частицами на краю холодного тела. Быстрая частица горячего тела
столкнется с медленной частицей холодного тела, затем эти две частицы отско-
чат друг от друга. Общий момент двух частиц остается одинаковым, но может
произойти перенос момента с одной частицы на другую. Другими словами, две
частицы могут расстаться с иными скоростями, чем те, с которыми они столкну-
лись .
Возможно, быстрая частица отдаст какую-то часть своего момента медленной
частице, так что медленная частица, отскочив, будет двигаться быстрее. Воз-
можно также, что медленная частица отдаст часть своего момента быстрой части-
це и, отскочив, будет двигаться медленнее, а быстрая частица, отскочив, будет
двигаться еще быстрее.
Простой случай определяет, в каком направлении произойдет перенос момента,
но больше шансов на то, что момент перенесется с быстрой частицы на медлен-
ную, и быстрая частица отскочит медленнее, а медленная частица отскочит быст-
рее, чем до столкновения.
Почему? Да потому, что число путей, по которым момент может перейти от бы-
строй частицы к медленной, больше, чем число путей, по которым момент может
перейти от медленной частицы к быстрой. Если все различные пути равновероят-
ны, тогда больше шансов, что один из многих возможных переносов момента от
быстрой частицы к медленной будет осуществлен скорее, чем один из немногих
возможных переносов от медленной частицы к быстрой.
Чтобы лучше понять, почему это так, представьте себе пятьдесят фишек в ко-
робке, все одинаковые, пронумерованные от 1 до 50. Возьмите одну наугад и
представьте себе, что выбрали фишку 49. Это — большое число и представляет
собой быстро движущуюся частицу. Положите фишку назад в коробку (которая мо-
делирует столкновение) и выберите наугад еще одну фишку (номер которой моде-
лирует скорость частицы). Вы могли бы выбрать опять 49 и отскочили бы с той
же скоростью, с которой столкнулись. Или вы могли бы выбрать 50 и отскочить
даже быстрее, чем столкнулись. Или вы могли бы выбрать любой номер от 1 до 4 8
— сорок восемь возможностей различного выбора, и в каждом из этих сорока
восьми случаев вы бы отскочили медленнее, чем столкнулись.
Выбрав для начала номер 49, вы получили для отскакивания с более высокой
скоростью лишь 1 шанс из 50. Шансов отскочить медленнее у вас оказалось 48 из
50.
Ситуация поменялась бы на обратную, если бы для начала вам достался номер
2. Он бы представлял собой очень малую скорость. Если бы вы бросили эту фишку
назад и вытащили бы наугад другую, у вас был бы только 1 шанс из 50 выбрать
номер 1 и отскочить медленнее, чем вы столкнулись, и в то же время у вас было
бы 48 шансов из 50 выбрать любой номер от 3 до 50 и отскочить быстрее, чем вы
столкнулись.
Если вы представите себе еще десять человек, каждый из которых вытаскивает
фишку 49 из отдельной, предназначенной ему коробки, и бросает ее назад, чтобы
снова попытать счастья, шансов, что все они вытащат 50 и что все отскочат бы-
стрее , чем сталкивались, будет один из сотни миллионов миллиардов. С другой
стороны, два шанса из трех, что каждый из Десяти в отдельности отскочит с бо-
лее низкой скоростью.
И, наоборот, если бы те же самые десять человек для начала вытащили бы каж-
дый по фишке с номером 2 и снова попытали бы счастья, ситуация поменялась бы
на обратную.
Этим людям совершенно не обязательно выбирать одинаковые числа. Допустим,
большое количество людей выбирают фишки, и у них оказываются совершенно раз-
ные номера, но среднее число довольно высокое. Если они вытащат еще по фишке,
то гораздо более вероятно, что среднее число будет ниже, а не выше. Чем боль-
ше будет людей, тем более определенно, что среднее число будет ниже.
То же самое можно сказать и о людях, доставших фишки и обнаруживших, что у
них довольно низкий средний номер. При повторной попытке они, скорее всего,
вытащат номер выше среднего. Чем больше людей, тем больше вероятность, что
среднее число будет выше.
В любых телах, достаточно больших, чтобы на них можно было производить опы-
ты в лаборатории, количество атомов или молекул в каждом не десять, и не
пятьдесят, и даже не миллион, а миллиарды триллионов. Если эти миллиарды
триллионов частиц в горячем теле имеют высокую среднюю скорость и если милли-
арды триллионов частиц в холодном теле имеют низкую скорость, тогда очень
много шансов на то, что беспорядочные столкновения этой массы частиц уменьшат
среднюю скорость частиц в горячем теле и увеличат среднюю скорость частиц в
холодном теле.
Как только средняя скорость частиц станет одинаковой в обоих телах, тогда и
момент, вероятно, передастся как в одном направлении, так и в другом. Одни
частицы будут двигаться быстрее, другие — медленнее, но средняя скорость (а
следовательно, и температура) станет одинаковой.
Это дает нам ответ на вопрос, почему тепло течет от горячего тела к холод-
ному, и почему оба тела достигают одинаковой температуры и сохраняют ее зна-
чение . Это просто следствие закона вероятности, естественно вытекающее из
слепых случайностей.
Вот, собственно, почему энтропия Вселенной неуклонно возрастает. Существует
очень много путей, связанных с равномерным распределением энергии, намного
больше тех, которые делают ее распределение более неравномерным, поэтому не-
вероятно высоки шансы, что изменения будут идти в направлении возрастания эн-
тропии, и путь к этому не что иное, как слепой случай.
Иными словами, второе начало термодинамики указывает не на то, что должно
произойти, а только на то, что произойдет с подавляюще большой вероятностью.
Здесь есть существенная разница. Если энтропия должна увеличиваться, то она
никогда не уменьшится. Если энтропия лишь скорее всего увеличивается, то она
скорее всего не уменьшится, но в конечном счете, если мы подождем достаточно
долго, даже почти невероятное может произойти. Фактически, если мы подождем
достаточно долго, оно должно произойти.
Представим себе Вселенную в состоянии тепловой смерти. Мы можем вообразить
ее огромным, возможно, беспредельным трехмерным морем частиц, вовлеченных в
бесконечную игру столкновений и отскакиваний отдельных частиц, одни из кото-
рых движутся быстрее, другие — медленнее, но с остающейся неизменной средней
скоростью.
Время от времени в небольшой области соседствующих частиц развивается до-
вольно высокая внутренняя скорость, в то же время в другой области на некото-
ром расстоянии от первой устанавливается довольно низкая скорость. Общая
средняя скорость во Вселенной не меняется, но у нас появилась область с низ-
кой энтропией, и становится возможным некоторое небольшое количество работы,
до тех пор пока эти области не уравняются, что произойдет через некоторое
время.
То и дело на какое-то продолжительное время образуется большая неравномер-
ность , произведенная этими случайными столкновениями, и опять, за еще более
продолжительное время, еще большая неравномерность. Мы можем себе предста-
вить , что иногда, за триллион триллионов лет, образуется такая неравномер-
ность с очень низкой энтропией в области размером со Вселенную. Для области
размером со Вселенную с очень низкой энтропией, чтобы снова выравняться, тре-
буется очень длительное время — триллион лет или более.
Возможно, подобное произошло с нами. В бесконечном море тепловой смерти
благодаря действию слепого случая вдруг возникла Вселенная с низкой энтропи-
ей, а в процессе возрастания энтропии и выравнивания она обособилась в Галак-
тики, звезды, планеты, породила жизнь и интеллект. И вот мы теперь интересу-
емся всем этим.
Таким образом и за окончательной катастрофой — тепловой смертью — может по-
следовать возрождение, как и при сильнейших катастрофах, описанных в Открове-
нии и скандинавских мифах.
Так как первое начало термодинамики представляется абсолютным, а второе на-
чало термодинамики представляется только статистическим, есть вероятность су-
ществования бесконечного ряда вселенных, отделенных друг от друга воображае-
мыми эрами времени, только не найдется никого и ничего для измерения времени,
и никаких способов в отсутствие возрастающей энтропии для его измерения, если
бы даже и существовали необходимые приборы и пытливые умы. Следовательно,
можно сказать: есть вероятность существования бесконечного ряда вселенных,
отделенных друг от друга бесконечными интервалами.
А как на это проецируется человеческая история?
Предположим, что люди каким-то образом переживут все другие возможные ката-
строфы и что род человеческий проживет еще триллионы лет, прежде чем Вселен-
ную постигнет тепловая смерть. Скорость возрастания энтропии по мере прибли-
жения к тепловой смерти неуклонно будет падать, но области со сравнительно
низкой энтропией (области, малые по сравнению со Вселенной, но по человече-
ским масштабам очень большие) оставались бы то тут, то там.
Если мы допустим, что человеческая технология за триллион лет будет разви-
ваться более или менее неуклонно, то люди должны оказаться способными вос-
пользоваться этими областями низкой энтропии, обнаруживая и используя их, как
мы сейчас обнаруживаем и используем месторождения золота. Эти области, про-
должая истощаться, могли бы при этом поддерживать человечество миллиарды лет.
Конечно, люди могли бы прекрасно находить новые области низкой энтропии, слу-
чайно образующиеся в море тепловой смерти, и использовать их, продолжая таким
образом существовать вечно, хотя и в ограниченных условиях. Затем, наконец,
шанс предоставит область низкой энтропии размером со Вселенную, и люди смогут
повторить относительно безграничную экспансию.
А если взять последнюю крайность, люди могут поступить так, как я описал в
моем научно-фантастическом рассказе «Последний вопрос», впервые опубликован-
ном в 1956 году, и попытаться открыть способы вызвать массированное уменьше-
ние энтропии, предотвращая таким образом тепловую смерть, либо обдуманно об-
новить Вселенную, если тепловая смерть уже на пороге.
Вопрос, однако, в том, будет ли человечество еще существовать в те времена,
когда тепловая смерть станет проблемой, не сметет ли нас, на самом деле, ка-
кая-либо более ранняя катастрофа другого вида?
Вот вопрос, на который мы будем искать ответ в нашей книге.
3. КРУШЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ
ГАЛАКТИКИ
Мы только что рассуждали о том, как, казалось бы, должна была вести себя
Вселенная в соответствии с законами термодинамики. Теперь время взглянуть на
собственно Вселенную, чтобы выяснить, не заставит ли это нас изменить наши
выводы. Для этого посмотрим, как развивалось представление о Вселенной до то-
го наиболее полного, которое мы смогли получить только в двадцатом веке.
В древнейшие времена взгляд человека на Вселенную ограничивался тем, что
можно было видеть, и это было очень немного. Сначала Вселенная представлялась
маленьким клочком поверхности Земли, над которым небо и все, что на нем было,
выглядело просто куполом.
Греки первыми признали, что Земля — шар, они даже получили представление о
его истинном размере. Они установили, что Солнце, Луна и планеты движутся по
небу самостоятельно, независимо от других объектов, и определили их орбиты.
Звезды, по их мнению, находились все в единой, наиболее далекой сфере и счи-
тались просто фоном. Даже когда Коперник отправил Землю нестись вокруг Солн-
ца , и появление телескопа раскрыло интересные детали по части планет, знание
людей в действительности не простиралось за пределы Солнечной системы. Даже в
восемнадцатом веке звезды все еще были не более чем фон. Только в 1838 году
немецкий астроном Фридрих Вильгельм Бессель (1784-1846) установил расстояние
до одной из звезд, и был принят масштаб для измерения расстояний между звез-
дами.
Свет движется со скоростью примерно 300 000 километров в секунду (Однако,
как учил Эйнштейн, в мире все относительно. В 1997 году исследователи Амстер-
дамского университета с помощью расположенных в Англии радиотелескопов зафик-
сировали взрыв в одной из черных дыр, находящейся в центре квазара G. S. R.
1915 (примерно на расстоянии 40 000 световых лет от Земли) . Масса этой дыры
во много раз больше массы нашего Солнца. Так вот, эта дыра после взрыва вы-
брасывает из своего Центра раскаленную массу порой со скоростью, превышающей
скорость света), и за год, следовательно, пройдет 9,44 триллиона километров.
Это расстояние получило название светового года, и даже самая близкая к нам
звезда находится на расстоянии 4,4 световых лет. Среднее расстояние между со-
седствующими с нами звездами составляет 7,6 световых лет.
Звезды не представляются рассеянными по Вселенной равномерно. В кольцеоб-
разном поясе, окружающем небо, существует так много звезд, что они сливаются
в слабо светящийся туман, называемый Млечный Путь. На других участках неба
звезд, по сравнению с ним, мало.
В девятнадцатом веке стало ясно, что звезды располагаются в форме линзы,
ширина которой гораздо больше, чем ее толщина, толще в середине и тоньше по
направлению к краю. Мы теперь знаем, что этот линзообразный конгломерат звезд
имеет 100 000 световых лет в поперечнике в самом широком месте и содержит до
300 миллиардов звезд со средней массой примерно в половину нашего Солнца.
Этот конгломерат называется Галактикой, от греческого выражения «Млечный
Путь».
В девятнадцатом веке полагали, что Галактика — это все, что есть во Вселен-
ной . Казалось, в небе нет ничего такого, что было бы вне ее, за исключением
Магеллановых облаков. Эти объекты южного неба (невидимые в северном умеренном
поясе) выглядели отдельными фрагментами Млечного Пути. Они оказались неболь-
шими конгломератами звезд, которые находятся как раз вне Галактики. Решили,
что это галактики-спутники нашей Галактики.
Еще одним подозрительным объектом была Туманность Андромеды, тусклая, плохо
различимая невооруженным глазом. Некоторые астрономы считали, что это просто
светящееся облако газа, которое является частью нашей Галактики. Но если так,
почему внутри него не было звезд, которые являлись бы источником света?
(Звезды были видны в других облаках газа, принадлежащих Галактике.) К тому же
природа свечения этого облака представлялась светом звезд, а не светом люми-
несцирующего газа. И вдруг новые (неожиданно вспыхивающие) звезды стали появ-
ляться в ней с удивительной частотой, новые звезды, которые не были видны при
своей обычной яркости. Находилось достаточно доказательств того, что Туман-
ность Андромеды — такой же конгломерат звезд, как Галактика, но настолько
удаленный от нас, что ни одна отдельная звезда не различима, за исключением
тех случаев, когда какая-нибудь вспыхивающая по какой-то причине звезда ста-
новится настолько яркой, что оказывается видимой. Наиболее решительным после-
дователем этого взгляда был американский астроном Хебер Дуст Куртис
(1872-1942), который провел специальное исследование новых звезд в Туманности
Андромеды в 1917 и 1918 годах.
Тем временем в 1917 году в Маунт-Вильсоне, около Пасадены, в Калифорнии был
установлен новый телескоп со 100-дюймовым зеркалом (самый крупный и самый
лучший в мире по тем временам) . С помощью этого телескопа американскому ас-
троному Эдвину Пауэллу Хабблу (1889-1953) наконец удалось различить отдельные
звезды по краям Туманности Андромеды. Это определенно был конгломерат звезд
размером с нашу Галактику, и с тех пор он был назван Галактикой Андромеды.
Теперь мы знаем, что Галактика Андромеды находится в 2,3 миллионах световых
лет от нас и что существует огромное количество других галактик, простираю-
щихся во всех направлениях на расстоянии от нас в десятки миллиардов световых
лет. Поэтому, если рассматривать Вселенную как целое, надо рассматривать ее
как большой конгломерат галактик, более или менее равномерно распределенных
по космосу, причем каждая галактика содержит примерно от нескольких миллиар-
дов до нескольких триллионов звезд.
Звезды в пределах Галактики держатся вместе благодаря взаимному притяжению,
и каждая галактика вращается по мере движения звезд по орбитам вокруг галак-
тического центра. Благодаря гравитации галактики могут оставаться невредимыми
и сохранять свою структуру на протяжении многих миллиардов лет.
Например, наша Галактика, Галактика Андромеды, два Магеллановых облака и
свыше двадцати других галактик (большинство из них сравнительно маленькие)
образуют «локальную группу». Среди других галактических скоплений, которые мы
можем увидеть на небе, некоторые гораздо более значительны. Есть одно скопле-
ние в созвездии Волосы Вероники приблизительно на расстоянии 120 миллионов
световых лет, которое состоит примерно из 10 000 галактик.
Возможно, Вселенная состоит из миллиарда галактических скоплений, и в каж-
дом из них приблизительно по сотне членов.
РАСШИРЯЮЩАЯСЯ ВСЕЛЕННАЯ
Несмотря на то, что галактики чрезвычайно удалены от нас, некоторые инте-
ресные вещи о них можно узнать по свету, который до нас доходит.
Видимый свет, который доходит до нас от любого горячего объекта, будь то
огромное скопление галактик или костер, состоит из различной длины волн, от
самых коротких, которые воздействуют на сетчатку нашего глаза, до самых длин-
ных. Существуют приборы, которые могут отсортировать эти волны по порядку от
самых коротких до самых длинных. Такие диапазоны называются «спектрами».
Волны различной длины воздействуют на наши глаза таким образом, что воспри-
нимаются как цвета. Волны самой короткой длины представляются нам фиолетовым
цветом. По мере увеличения длины волны мы видим по порядку: синий, голубой,
зеленый, желтый, оранжевый и красный. Это знакомые нам цвета радуги, а раду-
га, которую мы видим в небе после дождя, является природным спектром.
Когда свет от Солнца или других звезд разлагается в спектр, в нем отсутст-
вуют световые волны некоторой длины. Они поглощены по пути относительно хо-
лодными газами в верхней атмосфере Солнца (или других звезд). Эти отсутствую-
щие длины волн проявляются как темные линии, пересекающие цветные диапазоны
спектра.
Различные атомы в атмосфере звезды поглощают соответствующие только для них
длины волн. Местонахождение характерных для каждого вида атомов длин волн в
спектре можно точно определить в лаборатории, и по темным линиям в спектре
любой звезды можно получить информацию о ее химическом составе.
Еще в 1842 году австрийский физик Христиан Йоган Допплер (1803-1853) дока-
зал, что, когда тело издает звук определенной длины волны, эта волна удлиня-
ется, если тело движется от нас, и укорачивается, если тело движется к нам. В
1848 году французский физик Арманд И. Л. Физо (1819-1896) применил этот прин-
цип к свету.
В соответствии с эффектом Допплера-Физо длина световых волн, испускаемых
звездой, которая удаляется от нас, больше, чем если бы звезда была неподвиж-
ным объектом. Это касается и темных линий, которые сдвигаются по направлению
к красному концу спектра («красное смещение») относительно того, где они
обычно должны находиться. В случае движения звезды в нашу сторону, темные ли-
нии сдвигаются к фиолетовому концу спектра.
Определяя положение темных линий спектра той или иной звезды, можно устано-
вить не только факт движения звезды к нам или от нас, но и с какой скоростью
звезда движется, потому что чем быстрее звезда удаляется или приближается,
тем больше смещение темных линий. Эта идея впервые была использована в 1868
году английским астрономом Уильямом Хаггинсом (1824-1910), который обнаружил
красное смещение в спектре звезды Сириус и определил, что она удаляется от
нас с умеренной скоростью. По мере того как все больше и больше звезд испыты-
валось подобным образом, выяснилось, что некоторые приближаются к нам, неко-
торые удаляются, чего и следовало ожидать, если Галактика в целом не прибли-
жается к нам и не удаляется.
В 1912 году американский астроном Весто Мелвин Слифер (1875-1969) начал
осуществлять проект по определению смещения темных линий различных галактик
(даже еще до того, как было точно установлено, что маленькие светящиеся обла-
ка являются галактиками).
Можно было предположить, что галактики, как и звезды, тоже с какой-то ско-
ростью удаляются и с какой-то скоростью приближаются; и, конечно, это оказа-
лось верно для галактик нашей локальной группы. К примеру, первой галактикой,
изученной Слифером, была Галактика Андромеды, и было установлено, что она
приближается к нашей Галактике со скоростью примерно 50 километров в секунду.
Галактики за пределами нашей локальной группы, тем не менее, проявили уди-
вительное единообразие. Слифер и те, кто за ним последовал, установили, что
во всех случаях свет от этих галактик обладает красным смещением. Все, как
одна, они удаляются от нас с необычайно высокой скоростью. В то время как
звезды нашей Галактики движутся как бы относительно друг друга и со скоростью
несколько десятков километров в секунду, даже довольно близкие галактики за
пределами нашей локальной группы удаляются от нас со скоростью в несколько
сот километров в секунду. Более того, чем слабее различима галактика (и пред-
положительно, чем более она удалена), тем скорее она удаляется от нас.
К 1922 году Хаббл (который за пять лет до этого обнаружил звезды в Галакти-
ке Андромеды) доказал, что скорость удаления пропорциональна расстоянию. Так,
если галактика А удалена от нас на расстояние в три раза большее, чем галак-
тика Б, значит, галактика А удаляется от нас со скоростью в три раза большей,
чем галактика Б. Как только это было установлено, расстояние до галактик ста-
ло возможно измерять просто путем измерения величины красного смещения.
Но почему все галактики удаляются от нас? Чтобы объяснить это всеобщее уда-
ление без предположения о наличии какого-либо особого качества у нас, остава-
лось только принять тот факт, что Вселенная расширяется и что расстояние меж-
ду соседними скоплениями галактик постоянно увеличивается. А если это так, то
с любой наблюдательной станции в пределах нашего скопления галактик, а не
только со станции в нашей Галактике, все другие скопления галактик должны ка-
заться удаляющимися со скоростью, которая неуклонно увеличивается с расстоя-
нием.
Но почему Вселенная расширяется? Если представить себе, что время движется
вспять (то есть если предположить, что мы сняли фильм о расширяющейся Вселен-
ной, а потом прокручиваем его назад), галактические скопления окажутся при-
ближающимися друг к другу и в конечном счете объединяющимися.
Бельгийский астроном Жорж Леметр (1894-1966) предположил в 1927 году, что
давно, в какой-то момент времени, все вещество Вселенной было уплотнено в
единый объект, который он назвал «космическим яйцом». Оно взорвалось, и из
осколков его образовались галактики. Поэтому расширяющаяся Вселенная из-за
силы давнего взрыва до сих пор продолжает расширяться. Американский физик
русского происхождения Джордж Гамов (1904-1969) назвал этот изначальный взрыв
«Большим взрывом», и теперь все используют это выражение. Астрономы считают,
что Большой взрыв произошел примерно 15 миллиардов лет назад. Энтропия косми-
ческого яйца была очень низкой, и с момента Большого взрыва она начала воз-
растать, а энергия Вселенной истощаться, как описано в предыдущей главе.
Действительно ли Большой взрыв имел место?
Чем дальше мы проникаем в обширные глубины Вселенной, тем дальше заглядыва-
ем в прошлое. В конце концов на такое «путешествие» требуется световое время.
Если бы мы могли увидеть то, что было за миллиард лет до нас, то свету, кото-
рый мы бы увидели, понадобился бы миллиард лет, чтобы дойти до нас, и тогда
объект, который мы бы увидели, был бы таким, каким он был миллиард лет назад.
Если бы мы могли видеть то, что было в 15 миллиардах световых лет от нас, мы
бы увидели то, что было за 15 миллиардов лет до нас во время Большого взрыва.
В 1965 году А. А. Пенциас и Р. В. Вильсон из «Белл Телефон Лабораторис» об-
наружили еле уловимые радиоволны, равномерно поступающие со всех сторон неба.
Этот радиоволновой фон, по всей вероятности, является радиацией Большого
взрыва, его отголоском, дошедшим до нас через 15 миллиардов световых лет. Это
открытие было принято как весомое свидетельство в пользу Большого взрыва.
Будет ли Вселенная вечно расширяться в результате этого чудовищного изна-
чального взрыва? Я далее остановлюсь на возможности этого, но пока давайте
предположим, что Вселенная и впрямь будет расширяться вечно. В таком случае
как это скажется на нас? Грозит ли безграничное расширение Вселенной катаст-
рофой?
Визуально, по крайней мере, — нет. Все без исключения, что мы видим на небе
невооруженным глазом, включая Магеллановы облака и Галактику Андромеды, явля-
ется частями нашей локальной группы. Все части локальной группы держатся вме-
сте гравитационно и не участвуют в общем расширении.
Что же тогда это значит? Это означает то, что, несмотря на непрекращающееся
расширение Вселенной, наше видение неба от этого не изменится. Будут в ней
иные изменения, по иным причинам, но в целом наша локальная группа, содержа-
щая свыше половины триллиона звезд, будет оставаться неизменной.
По мере расширения Вселенной астрономы будут иметь все больше и больше
трудностей в различении галактик вне локальной группы и наконец совершенно
потеряют их. Все галактические скопления удалятся на такое расстояние и будут
двигаться от нас с такой скоростью, что уже не смогут воздействовать на нас
никаким образом. Наша Вселенная будет состоять только из нашей локальной
группы и будет составлять всего лишь одну пятнадцатимиллиардную часть своей
теперешней величины.
Станет ли катастрофой это огромное сокращение нашей Вселенной по размеру?
Непосредственно, вероятно, нет, но это повлияло бы на нашу способность разо-
браться с тепловой смертью.
Сравнительно маленькая Вселенная имела бы меньше шансов образовать большую
область низкой энтропии, и она никак бы не могла образовать своего рода кос-
мическое яйцо, которое положило начало нашей Вселенной. Для этого не было бы
достаточной массы. Чтобы привести какую-нибудь аналогию, скажем, было бы го-
раздо меньше шансов найти золотую жилу, копая на своем заднем дворе, нежели
при возможности копать где угодно на всей поверхности Земли.
Таким образом, безграничное расширение Вселенной значительно уменьшает ве-
роятность того, что люди уцелеют при тепловой смерти — прежде всего, если оно
продлится долгое время.
В сущности, испытываешь сильное искушение сказать, что этого не произойдет:
сочетание беспредельного расширения и тепловой смерти — это уже слишком много
для рода человеческого и ведет к поражению даже при наиболее оптимистической
трактовке событий.
Но это еще не все. А не может ли удаление галактических скоплений так изме-
нить свойства Вселенной, что вызовет катастрофу прежде, чем наступит тепловая
смерть?
Некоторые физики высказывают предположение, что гравитация является продук-
том всей массы Вселенной, действующей совместно, а не только продуктом от-
дельных тел. Чем больше общая масса Вселенной концентрируется в меньшие объе-
мы, тем более интенсивно гравитационное поле, образуемое любым данным телом.
Равным образом, чем более рассредоточивается масса, тем слабее гравитационная
сила, образуемая данным телом.
Поскольку Вселенная расширяется, масса Вселенной распределяется на все
больший и больший объем, и интенсивность единичных гравитационных полей, соз-
даваемых различными телами Вселенной, должна, согласно нашим рассуждениям,
постепенно уменьшаться. Эта идея впервые была высказана английским физиком
Полем А. М. Дираком (1902-1984).
Это было бы очень медленное уменьшение, и его результаты не были бы заметны
людям на протяжении многих миллионов лет, но результат постепенно накапливал-
ся бы. Солнце, например, удерживается в целостности благодаря гравитационному
полю. Если бы гравитационная сила стала слабее, Солнце бы медленно расширя-
лось и стало холоднее, то же произошло бы и с другими звездами. Сила притяже-
ния Солнца стала бы ослабевать, и постепенно Земля пошла бы по спирали прочь
со своей орбиты. Сама Земля при ослаблении собственной гравитации стала бы
медленно расширяться и так далее. Тогда в будущем мы могли бы столкнуться с
тем, что температура Земли благодаря удалению от Солнца и охлаждению могла бы
упасть и заморозить нас. Этот и другие результаты могли бы привести нас к
концу еще до того, как наступит тепловая смерть.
Тем не менее до сих пор ученым не удалось обнаружить какого-либо явного
признака, что гравитация со временем ослабевает или что в прошедшие времена
Земля была более плотной. Вероятно, еще слишком рано говорить об этом и сле-
дует подождать других доказательств, прежде чем удостовериться в возможности
того или иного пути, но я не могу отделаться от ощущения, что идея ослабеваю-
щей гравитационной силы несостоятельна. Если бы это было так, Земля станови-
лась бы все холоднее, к тому же она была бы горячее в прошлом, а признаков
этого не обнаруживается. К тому же гравитационные поля были бы все сильнее и
сильнее по мере нашего продвижения в прошлое, а во времена космического яйца
они были бы настолько сильны, что, по-видимому, космическое яйцо вообще не
могло бы взорваться и разбросать свои осколки из-за напряжения невообразимо
сильного гравитационного поля (Действительно, мы скоро увидим, что это еще
вопрос, мог ли вообще иметь место Большой взрыв, если учесть существующую в
настоящее время интенсивность гравитационного поля.).
СЖИМАЮЩАЯСЯ ВСЕЛЕННАЯ
Но погодите, можем ли мы быть уверены, что Вселенная вечно будет расширять-
ся только потому, что она расширяется сейчас?
Предположим, например, что мы смотрим на брошенный мяч, двигающийся вверх
от Земли. Он неуклонно движется вверх, но со скоростью, которая неуклонно
уменьшается. Мы знаем, что в конце концов его скорость снизится до нуля и что
затем он будет двигаться вниз все быстрее и быстрее.
Причина этого в том, что сила гравитации Земли неумолимо тянет мяч вниз,
сначала снижая его начальный импульс двигаться вверх, пока он полностью не
будет погашен, затем постоянно ускоряя движение мяча вниз. Если бы мяч был
брошен вверх сильнее, гравитации понадобилось бы больше времени для противо-
действия первоначальному импульсу. Мячу удалось бы достигнуть большей высоты,
прежде чем прийти в неподвижное состояние и затем начать падать.
Можно подумать, что не имеет значения, насколько сильно мы бросили кверху
мяч, в конечном счете он все равно придет в неподвижное состояние и возвра-
тится обратно под неумолимым воздействием гравитации. По сути дела так и гла-
сит народная мудрость: «Что наверх попало, то и вниз упало». Это было бы вер-
но , если бы действие гравитации было постоянным на всем пути наверх. Но это
не так.
Воздействие земной гравитации снижается как квадрат расстояния от центра
Земли. Объект на поверхности Земли, грубо говоря, находится на расстоянии
6400 километров от ее центра. Объект, находящийся в 6400 километрах над зем-
ной поверхностью, будет в два раза дальше от ее поверхности и воздействие на
него гравитации составляло бы только 1/4 того, что на поверхности.
Объект может быть брошен вверх с такой большой скоростью, что по мере его
движения вверх гравитация снижается настолько быстро, что она никогда не бу-
дет достаточно сильной, чтобы понизить его скорость до нуля. В подобных слу-
чаях объект не возвращается вниз, а навсегда покидает Землю. Минимальная ско-
рость, при которой это происходит, это «скорость исчезновения» или вторая
космическая скорость, для Земли она составляет 11,23 километра в секунду.
Вселенную тоже можно рассматривать как имеющую вторую космическую скорость.
Галактические скопления притягивают друг друга гравитационно, но в результате
Большого взрыва движутся в разные стороны против силы гравитации. Это значит,
что мы можем рассчитывать на то, что сила гравитации замедлит мало-помалу
расширение Вселенной и доведет его до полной остановки. Как только это про-
изойдет , галактические скопления под действием своего собственного гравитаци-
онного притяжения начнут приближаться друг к другу, и таким образом начнет
существование сжимающаяся Вселенная. Тем не менее, раз галактические скопле-
ния двигаются друг от друга, сила гравитации каждого скопления на своих сосе-
дей должна уменьшаться. Если бы расширение оказалось достаточно быстрым, вза-
имное притяжение снизилось бы до такой степени, что ему никогда бы не удалось
довести расширение до остановки. Минимальная скорость расширения, необходимая
для предотвращения этой остановки, — это скорость исчезновения, вторая косми-
ческая скорость для Вселенной.
Если галактические скопления отдаляются друг от друга со скоростью большей,
чем установленная для них вторая космическая скорость, то они будут отдалять-
ся и Вселенная будет вечно расширяться, пока не достигнет тепловой смерти.
Это будет «разомкнутая Вселенная» типа той, о которой мы рассуждали в преды-
дущей главе. Если галактические скопления разбегаются со скоростью меньше
второй космической, расширение постепенно дойдет до остановки. Тогда со вре-
менем начнется сжатие, и Вселенная сформирует космическое яйцо, которое раз-
летится в новом Большом взрыве. Это будет «замкнутая Вселенная» (иногда назы-
ваемая «осциллирующей Вселенной», то есть колеблющейся, от англ, oscillate —
качаться, колебаться.).
Вопрос тогда состоит лишь в том, расширяется ли Вселенная со скоростью, ко-
торая выше второй космической скорости для Вселенной. Мы знаем скорость рас-
ширения, и, если бы мы знали величину этой второй космической скорости, мы бы
имели ответ.
Эта вторая космическая скорость зависит от гравитационного притяжения кос-
мических скоплений друг к другу а это, в свою очередь, зависит от массы от-
дельных галактических скоплений и от их расстояний друг от друга. Конечно,
галактические скопления имеют разные размеры и находятся на разных расстояни-
ях друг от друга.
Следовательно, мы можем представить себе, что вещество всех галактических
скоплений равномерно распределено по Вселенной. Тогда мы можем определить
среднюю плотность вещества во Вселенной. Чем больше средняя плотность, тем
выше скорость исчезновения для Вселенной и больше вероятность того, что га-
лактические скопления не отдаляются друг от друга так быстро, чтобы исчез-
нуть, и рано или поздно наступит остановка и переход к сжатию.
И вот примерно, что мы можем сейчас сказать: если бы средняя плотность Все-
ленной была такой, как плотность хорошего объема гостиной, содержащей массу
вещества, эквивалентную массе 400 атомов водорода, то это была бы достаточно
высокая плотность, чтобы сохранить Вселенную замкнутой при существующей ско-
рости расширения.
Насколько нам, однако, известно, фактическая средняя плотность Вселенной в
сто раз меньше. По определенным косвенным признакам, включая количество дей-
терия (тяжелого водорода) во Вселенной, большинство астрономов убеждены, что
средняя плотность не может быть намного больше этой. Если это так, то сила
гравитации также слишком мала, чтобы привести расширение Вселенной к останов-
ке . Следовательно, Вселенная разомкнута, и расширение ее будет продолжаться
до конечной тепловой смерти.
Следует заметить, что мы не вполне уверены в средней плотности Вселенной.
Плотность равна массе, поделенной на объем, и, хотя мы знаем объем данной
части Вселенной довольно хорошо, мы не так уверены в массе этой части.
Дело в том, что у нас есть способы расчета массы галактик, но мы не очень
искусны в измерении тонкого разброса звезд, пыли и газа на дальних окраинах
галактик и между галактиками. Может быть, мы существенно недооцениваем массу
этого негалактического материала.
Действительно, в 1977 году гарвардские астрономы, изучающие рентгеновские
лучи из космоса, обнаружили признаки того, что некоторые галактические скоп-
ления окружены звездными и пыльными гало, обладающими массой, которая в
пять-десять раз больше, чем масса самой галактики. Если такие гало распро-
странены это было бы существенной добавкой к массе Вселенной и возможность
разомкнутой Вселенной, без сомнения, стала бы очень неопределенной.
Один из признаков того, что возможность гораздо большей массы Вселенной
следует рассматривать серьезно, проявляется и в самих галактических скоплени-
ях. Во многих случаях, когда масса галактических скоплений рассчитывается на
базе массы составляющих ее галактик, оказывается, не находится достаточно
гравитационного воздействия, чтобы удерживать скопление в целостности. От-
дельные галактики приходится отделять и отбрасывать, поскольку они двигаются
со скоростями выше, чем очевидная скорость исчезновения скопления. И все же
эти галактические скопления кажутся гравитационно связанными. Естественный
вывод состоит в том, что астрономы недооценивают общую массу скоплений, что
есть масса вне собственно галактик, в которые она не входит.
Короче говоря, в то время как баланс очевидности все же сильно склоняется в
пользу разомкнутой Вселенной, шансы для этого несколько снижаются. Шансы, что
во Вселенной содержится достаточно массы, чтобы сделать ее замкнутой и осцил-
лирующей, при все еще малом количестве, увеличиваются^.
Все же имеет ли смысл сжимающаяся Вселенная? Она сделает все галактики бли-
же друг к другу и в конце концов сформирует низко-энтропийное космическое яй-
цо . Разве это не будет означать, что сжимающаяся Вселенная игнорирует второе
начало термодинамики? Это, конечно, противоречит ему, но не следует смотреть
на это как на игнорирование.
Второе начало термодинамики, как я уже говорил, просто обобщение человече-
ского опыта. Наблюдая Вселенную в различных условиях, мы видим, что вроде как
второе начало термодинамики никогда не нарушается; из этого мы заключаем, что
оно не может быть нарушено.
Этот вывод может завести нас слишком далеко. В конце концов, неважно, как
мы варьируем условия эксперимента и место наблюдения. Важно одно — то, что мы
не можем поменять: все наблюдения Земли и тех самых галактик, которые мы спо-
собны обнаружить, и все условия эксперимента, которые мы можем разработать, —
все без исключения имеет место в расширяющейся Вселенной. Следовательно, наи-
более категоричное утверждение, которое мы можем себе позволить, — это то,
что в расширяющейся Вселенной второе начало термодинамики нерушимо.
На базе наших наблюдений и экспериментов мы ничего не можем сказать точно о
2 Если позволить себе еще раз вмешаться со своим личным мнением, то я считаю, что разомк-
нутая Вселенная на самом деле невозможна по причинам, которые я раскрою в следующей главе. Я
считаю, что нам стоит потерпеть, и астрономы найдут недостающую массу или какие-нибудь иные
недостающие свойства, и будет принята Замкнутая Вселенная.
взаимосвязи энтропии и сжимающейся Вселенной. Мы совершенно свободны предпо-
ложить , что по мере замедления расширения Вселенной ускорение возрастания эн-
тропии станет менее непреодолимым; а вот когда начнется сжатие Вселенной, ус-
корение уменьшения энтропии станет непреодолимым.
Тогда мы можем также предположить, что в замкнутой Вселенной энтропия на
стадии расширения, как правило, возрастает, и, весьма вероятно, что до дости-
жения стадии тепловой смерти произойдет поворот, и энтропия начнет уменьшать-
ся на стадии сжатия. То есть Вселенная, подобно часам, за которыми следят, до
того как остановиться, заводится и, таким образом, продолжает двигаться, так
сказать, вечно. Но полагая, что Вселенная продолжает двигаться циклично, веч-
но, без тепловой смерти, можем ли мы быть уверены в том, что и жизнь продол-
жится вечно? Нет ли в этом цикле таких периодов, во время которых жизнь не-
возможна?
Например, представляется, что взрыв космического яйца — условие, скорее
всего враждебное жизни. Вселенная в целом (состоящая только из космического
яйца) в момент взрыва приобретает температуру много триллионов градусов, и
только спустя определенное время температура может понизиться достаточно для
того, чтобы материя сгруппировалась в галактики, чтобы сформировались плане-
тарные системы и на подходящих планетах развилась жизнь.
Галактики, звезды, планеты и жизнь смогут существовать во Вселенной не ра-
нее , чем приблизительно через миллиард лет после Большого взрыва. Исходя из
того, что сжатие повторяет историю Вселенной наоборот, мы вправе предполо-
жить , что в течение миллиарда лет до образования космического яйца жизнь,
планеты, звезды и галактики невозможны.
Таким образом, в каждом цикле, центром которого является космическое яйцо,
имеется период в два миллиарда лет, когда жизнь невозможна. В каждом цикле
после этого периода может образоваться новая жизнь, но она не будет иметь ни-
какой связи с жизнью предыдущего цикла, придет к концу перед образованием
очередного космического яйца и не будет иметь связи с жизнью последующего
цикла.
Задумаемся: возможно ли, чтобы во Вселенной было намного меньше триллиона
звезд? Все они изливают свою энергию во Вселенную и делают это на протяжении
15 миллиардов лет. Почему же вся эта энергия не послужила нагреванию всех хо-
лодных тел Вселенной — таких планет, как наша Земля, — до высокой температуры
и не сделала жизнь невозможной?
Существуют две причины, почему этого не происходит.
Во-первых, в расширяющейся Вселенной все галактические скопления движутся в
разные стороны. Это означает, что свет, доходящий до любого из галактических
скоплений от остальных, претерпевает красное смещение различной степени. По-
скольку чем длиннее световая волна, тем ниже содержащаяся в свете энергия,
красный свет означает уменьшение энергии. Поэтому излучение, исходящее от га-
лактик , менее энергетично, чем можно было бы подумать.
Во-вторых, имеющееся во Вселенной пространство быстро увеличивается по мере
ее расширения. Пространство фактически растет в объеме быстрее, чем вливаемая
в него энергия может заполнить его. Поэтому вместо нагрева Вселенная неуклон-
но теряет температуру Большого взрыва, теперь ее температура составляет лишь
около 3 градусов выше абсолютного нуля.
Для сжимающейся Вселенной ситуация поменялась бы на обратную. Галактические
скопления сходились бы, и это означало бы, что свет, доходящий до любого га-
лактического скопления от других, имел бы фиолетовое смещение различной сте-
пени и был бы намного энергетичнее, чем сейчас. Затем имеющееся во Вселенной
пространство быстро бы уменьшалось, и излучение заполняло бы его быстрее, чем
можно было бы ожидать. Следовательно, сжимающаяся Вселенная неуклонно нагре-
валась бы и, как я уже сказал, за миллиард лет до образования космического
яйца была бы слишком горяча для существования жизни.
Сколько же времени осталось до образования очередного космического яйца?
Сказать это невозможно. Опять-таки это зависит от общей массы Вселенной.
Предположим, масса достаточно велика, чтобы гарантировать замкнутую Вселен-
ную. Чем больше требуемый минимум массы, тем сильнее общее гравитационное по-
ле Вселенной и тем быстрее нынешнее расширение дойдет до остановки, и все со-
жмется в новое космическое яйцо.
Однако нынешняя общая масса настолько мала, что представляется вполне веро-
ятным, что ее можно увеличить, причем достаточно значительно, чтобы обусло-
вить замкнутую Вселенную. А это означает, что со временем скорость расширения
замедлится, и когда расширение почти прекратится и под влиянием гравитации,
достаточно большой, чтобы завершить это дело, постепенно пропадут его послед-
ние следы, тогда Вселенная начнет сжиматься, и поначалу это сжатие продолжи-
тельное время будет происходить тоже очень медленно.
Мы живем в относительно короткий период быстрого расширения, а когда-то на-
ступит относительно короткий период быстрого сжатия, каждый из них продолжи-
тельностью всего лишь несколько десятков миллиардов лет; а между ними будет
длительный период, по существу, статической Вселенной.
В качестве чистой догадки мы можем представить себе, что Вселенная придет в
состояние остановки приблизительно на полпути до тепловой смерти, скажем, по-
сле половины триллиона лет, и что пройдет еще половина триллиона лет до обра-
зования очередного космического яйца. В таком случае род человеческий имеет
альтернативу ждать триллион лет тепловой смерти, если Вселенная не замкнута,
или триллион лет до образования космического яйца, если Вселенная замкнута.
И то, и другое представляется окончательной катастрофой, но космическое яй-
цо куда более насильственно, куда более напоминает Апокалипсис-Рагнарек. Род
человеческий предпочел бы, пожалуй, первое, но я подозреваю (всегда предпола-
гая, что он еще долго проживет до того) , что произойдет именно второе-^.
4. ГИБЕЛЬ ЗВЕЗД
ГРАВИТАЦИЯ
При рассмотрении альтернативных катастроф тепловой смерти и космического
яйца мы имели дело со Вселенной в целом и считали, что она представляет собой
более или менее однородное море тонкого вещества, которое приобретало энтро-
пию и расширялось, приближаясь к тепловой смерти, или которое теряло энтропию
и сжималось в космическое яйцо. Мы полагали, что все части Вселенной имеют
одну судьбу, одинаковым образом и в одно и то же время.
Но дело в том, что Вселенная вовсе не однородна, если ее рассматривать не с
огромных расстояний и не в общем плане. При ближайшем рассмотрении она оказы-
вается весьма, так сказать, комковатой.
Начнем с того, что во Вселенной содержится как минимум десять миллиардов
триллионов звезд, причем условия в самой звезде или рядом с ней чудовищно от-
личаются от условий вдалеке от звезды. Более того, местами звезды расположены
очень плотно, в то время как в других местах их мало, а в иных и вовсе нет.
Отсюда вполне возможно, что события в некоторых частях Вселенной очень отли-
2 И все же, чтобы не Заканчивать на совсем уж траурной ноте: научный фантаст Пол Андерсон
в своем романе «Тау Зеро» описывает космический корабль, экипаж которого стал свидетелем и
пережил формирование и взрыв космического яйца, и описывает он это с удивительно правдопо-
добными подробностями.
чаются от событий в других ее частях, например, в то время как Вселенная в
целом расширяется, части ее сжимаются. Нам следует рассмотреть эти варианты,
поскольку такая разница в поведении, вероятно, может приводить и к иным видам
катастроф.
Для начала рассмотрим Землю, которая сформирована примерно из шести трил-
лионов триллионов килограммов камня и металла. Характер ее образования управ-
лялся в значительной мере гравитационным полем, сгенерированным всей этой
массой. Таким образом, вещество Земли, сжавшись под воздействием гравитацион-
ного поля, продолжало продвигаться как можно ближе к центру. Каждый кусочек
Земли двигался по направлению к центру до тех пор, пока какой-то другой кусок
не преграждал ему продвижение физически. В результате каждый кусок Зек ли
оказался настолько близок к центру, насколько смог пробраться, так что вся
планета стала обладать минимальной потенциальной энергией.
Расстояние различных частей сферического тела от его центра в среднем мень-
ше, чем было бы в любом другом геометрическом теле, так что Земля стала сфе-
рой. (Такими же являются Солнце, Луна и все другие обладающие объемом астро-
номические тела, за исключением образовавшихся в специальных условиях.) Более
того, Земля, сформированная гравитацией в сферу, плотно «упакована». Состав-
ляющие ее атомы связаны между собой. В сущности, чем дальше в глубину от по-
верхности Земли, тем более сжаты атомы весом вещества расположенных выше сло-
ев (этот вес представляет собой силу гравитации, или притяжения).
Тем не менее, даже в центре Земли атомы, несмотря на то, что они сильно
сжаты, остаются невредимыми. Из-за того, что они невредимы, они оказывают со-
противление дальнейшему действию гравитации. Земля более не сжимается, а ос-
тается сферой диаметром 12750 километров и при условии, что она полностью
предоставлена самой себе, будет оставаться такой неопределенно долгое время.
Звезды, однако, нельзя рассматривать точно таким же образом, поскольку мас-
са их больше массы Земли в десять тысяч, а то и в десять миллионов раз, а это
большая разница.
Возьмем, например, Солнце, масса которого в 330000 раз больше массы Земли.
Соответственно в 330000 раз больше и его гравитационное поле, и сила, которая
при образовании Солнца собрала его в сферу, была во столько же раз мощнее.
Под действием этой огромной силы атомы в центре Солнца, попавшие под колос-
сальный вес верхних слоев, сломались и были разбиты вдребезги.
Подобное может происходить потому, что атомы совсем не аналогичны крохотным
бильярдным шарам, как думали в девятнадцатом веке. Напротив, это главным об-
разом рыхлые оболочки, состоящие из электронных волн с очень малой массой, в
центре которых находится крошечное ядро, которое содержит почти всю массу.
Диаметр ядра всего 1/100000 часть диаметра всего атома. Атом довольно похож
на мячик для пинг-понга с невидимо маленьким и очень плотным металлическим
шариком, находящимся в центре.
Под давлением верхних слоев Солнца электронные оболочки атомов, находящихся
в его середине, полностью разрушаются, и крошечные ядра в центре атомов осво-
бождаются. Изолированные ядра и осколки электронных оболочек настолько мень-
ше, чем целые атомы, что под влиянием собственной гравитационной силы Солнце
могло бы сжаться до удивительно малых размеров, но не сжимается.
Не сжимается потому, что Солнце — а также большей частью и другие звезды —
состоит главным образом из водорода. Водородное ядро в центре атома водорода
является одиночной субатомной частицей, называемой протоном, который несет
положительный электрический заряд. Раз атомы разрушены, лишенные оболочек
протоны могут свободно двигаться и могут приближаться друг к другу гораздо
ближе, чем могли, когда были окружены электронами. На самом деле протоны не
просто приближаются друг к другу, они сталкиваются с большой силой, поскольку
энергия гравитационного поля, когда вещество Солнца сжимается, преобразуется
в тепло, причем температура внутри Солнца приблизительно 15 миллионов граду-
сов .
Когда протоны сталкиваются, они иногда не отскакивают, а соединяются друг с
другом, вызывая таким образом «ядерную реакцию». В процессе подобных ядерных
реакций некоторые протоны теряют электрический заряд и становятся нейтронами,
и в конечном счете образуется ядро, состоящее из двух протонов и двух нейтро-
нов . Это ядро атома гелия.
Этот процесс (тот же, что происходит в водородной бомбе, но неизмеримо
больший по мощи) генерирует огромное количество тепла, которое превращает все
Солнце в огнедышащий шар раскаленного добела газа и поддерживает это состоя-
ние долгое, долгое время.
Земля удерживается от сжатия сопротивлением невредимых атомов, а Солнце
— благодаря расширяющему эффекту тепла, вырабатываемого ядерными реакциями
внутри звезды. Разница лишь в том, что Земля может сохранять свой размер не-
определенно продолжительное время, поскольку невредимые атомы, предоставлен-
ные сами себе, будут всегда оставаться невредимыми, Солнце же — не может.
Размер Солнца зависит от непрерывного производства тепла в его недрах, что в
свою очередь зависит от непрерывной серии ядерных реакций, производящих теп-
ло, и что в свою очередь зависит от непрерывной поставки водорода, топлива
для таких реакций.
Водорода там очень много. Но в конечном счете пройдет достаточно много вре-
мени, и количество водорода Солнца (или любой другой звезды) станет меньше
определенной критической величины. Скорость ядерной реакции станет снижаться,
уменьшаться будет и энергия. Тепла станет недостаточно, чтобы сохранить Солн-
це (или любую другую звезду) в расширенном состоянии, и оно начнет сжиматься.
Сжатие звезды имеет важные гравитационные последствия.
Гравитационная сила между двумя объектами увеличивается по мере уменьшения
расстояния между их центрами, обратно пропорционально квадрату этого расстоя-
ния. Если на определенном большом расстоянии от Земли уменьшить это расстоя-
ние наполовину, то есть в 2 раза, то притяжение Земли увеличится в 2 х 2, или
в 4 раза; если уменьшить это расстояние в 16 раз, притяжение Земли увеличится
в 16 х 16, или в 256 раз.
На поверхности Земли сила притяжения Земли для вас зависит от ее массы, ва-
шей массы и того факта, что вы находитесь в 6378 километрах от центра Земли.
Вы не можете существенно изменить массу Земли, и вы не имеете желания изме-
нить свою собственную массу. Но представьте себе, что вы изменяете расстояние
от себя до центра Земли?
Вы можете, например, в воображении продвинуться ближе к центру Земли путем
бурения самого вещества Земли. И вы можете подумать, что сила притяжения для
вас увеличится, если вы подошли ближе к центру Земли.
Но нет, подобная зависимость силы притяжения от расстояния до центра притя-
гивающего тела сохраняется только в том случае, когда вы находитесь вне тела.
Только тогда при расчете сил гравитации мы можем относиться ко всей массе те-
ла так, как будто она сконцентрирована в его центре.
Если вы углубитесь в Землю, то только часть Земли, которая ближе вас к цен-
тру, будет притягивать вас по направлению к нему. Часть Земли, которая дальше
вас от центра, уже не будет участвовать для вас в силе притяжения. Следова-
тельно, когда вы углубляетесь в Землю, притяжение для вас уменьшается. И если
бы вы в воображении достигли самого центра Земли, никакого притяжения к цен-
тру Земли вообще бы не было, потому что не было бы ничего ближе к центру,
чтобы оказывать на вас притяжение. Вы были бы подвержены нулевой гравитации.
Предположим, однако, что Земля сжалась бы на половину своего радиуса при
сохранении всей своей массы.
Если бы вы находились далеко, скажем, в космическом корабле, это сжатие на
вас не повлияло бы. Масса Земли оставалась бы прежней, неизменными оставались
бы ваша масса и расстояние от вас до центра Земли. Сжимается Земля или расши-
ряется, сила ее притяжения для вас не меняется (за исключением случая, когда
ее расширение заходит настолько далеко, что она захватывает вас своим вещест-
вом, в этом случае для вас ее притяжение уменьшилось бы).
Предположим теперь, что вы стоите на поверхности Земли, когда она начала
сжиматься, и вы остаетесь на ее поверхности в процессе сжатия. Масса Земли и
ваша масса остаются теми же самыми, но ваше расстояние от центра Земли умень-
шилось в 2 раза. Вы — вне самой Земли, и вся масса Земли находится между вами
и ее Центром, тогда притяжение Земли увеличится для вас в 2 х 2, или в 4
раза. Другими словами, поверхностная гравитация Земли увеличивается при сжа-
тии Земли.
Если бы Земля продолжала сжиматься без потери массы, и если бы вы остава-
лись на ее поверхности, сила притяжения для вас продолжала бы увеличиваться.
Если представить, что Земля уменьшится до точки нулевого диаметра (при сохра-
нении массы), и вы бы оказались в этой точке, сила притяжения для вас была бы
бесконечной.
Это верно для любого тела, обладающего массой, какое бы оно ни было малень-
кое или большое. Если бы вы, или я, или, скажем, протон сжимались все больше
и больше, сила притяжения на нашей поверхности или поверхности протона увели-
чивалась бы беспредельно. И если бы вы, или я, или протон были уменьшены до
точки нулевого диаметра при сохранении первоначальной массы, поверхностная
гравитация в этом случае стала бы бесконечной.
ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ
Впрочем, Земля, вероятно, никогда не сожмется до меньшего размера, по край-
ней мере пока она сохраняет свое настоящее состояние. Как не сожмется ничто,
что меньше Земли. Даже объекты намного крупнее, чем Земля, например Юпитер,
масса которого в 318 раз больше массы Земли, — не сожмутся, пока они предос-
тавлены сами себе.
Звезды, тем не менее, в конечном счете сожмутся. Их масса значительно боль-
ше , чем масса планет, и их мощное гравитационное поле вызовет сжатие, как
только масса ядерного топлива упадет ниже критической точки, и производимого
тепла станет недостаточно для противодействия гравитационной силе. Насколько
далеко зайдет сжатие, зависит от интенсивности гравитационного поля сжимающе-
гося тела и соответственно от его массы. Если тело достаточно массивно, то,
насколько нам известно, предела сжатию нет, и тело сжимается до нулевого объ-
ема когда звезда сжимается, интенсивность ее гравитационного поля на значи-
тельных расстояниях не меняется, но ее поверхностная гравитация увеличивается
без предела Одно из последствий этого — то, что скорость исчезновения с по-
верхности звезды, или вторая космическая скорость, неуклонно увеличивается,
когда звезда сжимается. Любому объекту становится все труднее и труднее ото-
рваться от звезды, уйти от нее, когда звезда сжимается и ее поверхностная
гравитация увеличивается.
В настоящий момент, например, вторая космическая скорость для нашего Солнца
— 617 километров в секунду, почти в 55 раз больше второй космической скорости
для Земли. Для Солнца это все еще достаточно малая скорость, и частицы веще-
ства покидают его довольно легко. Солнце (и другие звезды) постоянно испуска-
ет субатомные частицы во всех направлениях и с высокой скоростью.
Однако, если бы Солнце сжималось, и, соответственно, увеличивалась бы его
поверхностная гравитация, увеличивалась бы и его вторая космическая скорость
до тысяч километров в секунду, до десятков тысяч, до сотен тысяч. В конечном
счете она достигла бы уровня 300 000 километров в секунду, а это — скорость
света.
Когда звезда (или любой другой объект) сжимается до того предела, когда
скорость исчезновения равняется скорости света, это означает, что звезда дос-
тигла «радиуса Шварцшильда», названного так потому, что предположение о нем
впервые высказал немецкий астроном Карл Шварцшильд (1873-1916), но полное
теоретическое изучение ситуации не было произведено до тех пор, пока в 1939
году этого не сделал американский физик Д. Роберт Оппенгеймер (1904-1967).
Земля достигла бы своего радиуса Шварцшильда, если бы сжалась до радиуса в
1 сантиметр. Так как радиус любой сферы есть половина его диаметра, Земля бы-
ла бы тогда шаром 2 сантиметра в поперечнике, шаром, который содержал бы всю
массу Земли. Солнце достигло бы своего радиуса Шварцшильда при сжатии до шара
радиусом 3 километра при сохранении своей массы.
Твердо установлено, что ничто, обладающее массой, не может передвигаться со
скоростью большей, чем скорость света. Как только какой-либо объект сожмется
до своего радиуса Шварцшильда или еще меньшего, ничто не может покинуть его
поверхность (Недавно выяснилось, что это не совсем верно. Я объясню это ни-
же.). Что-либо, попавшее на такой сжавшийся объект, не может больше с него
выбраться, так что такой объект словно глубокая дыра в космосе. Даже свет не
может выбраться с него, так что этот объект абсолютно черный. Американский
физик Арчибальд Уиллер (р.1911) первым применил к подобным объектам термин
«черная дыра» (Как это ни странно, французский астроном Пьер Симон де Лаплас
(1749-1827) еще в 1798 году сделал предположение о возможности объектов на-
столько массивных, что ничто не может покинуть их, даже свет).
По-видимому, черные дыры должны формироваться, когда у звезд истощается то-
пливо, и они достаточно велики, чтобы создавать гравитационное поле, доста-
точное для сжатия до радиуса Шварцшильда. Это, по-видимому, необратимый про-
цесс. То есть черная дыра может образоваться, но не может вернуться к прежне-
му состоянию. Как только она образовалась, она вечна — за исключением одного
случая, на котором я остановлюсь далее (В 1998 году американские ученые полу-
чили еще одно подтверждение существования черных дыр с помощью телескопа
Хаббла, использующего рентгеновское излучение. Черная дыра обнаружена в рай-
оне звезды Альфа Центавра в 10 миллионах световых лет от Земли.). Кроме того,
что бы ни приближалось к черной дыре, оно, вероятно, захватывается чрезвычай-
но интенсивным гравитационным полем, существующим близ нее. Приближающийся
объект, видимо, двигается по спирали около нее и в конце концов падает в нее.
Как только это произойдет, он никогда больше не вырвется. Поэтому казалось
бы, черная дыра может приобретать массу, но не может ее терять.
Если черные дыры образуются и никогда не исчезают, то количество черных дыр
должно постоянно увеличиваться по мере старения Вселенной. Кроме того, если
каждая черная дыра может увеличивать свою массу, но не уменьшать, все черные
дыры должны постоянно расти. Каждый год количество черных дыр увеличивается,
их размеры растут, с течением времени все больший и больший процент массы
Вселенной оказывается в черных дырах, и в конце концов все объекты Вселенной
окажутся в той или иной черной дыре.
Если мы живем в незамкнутой Вселенной, мы можем представить себе, что конец
— это не просто максимум энтропии и тепловая смерть в бесконечном море разре-
женного газа. Это также не максимум энтропии и тепловая смерть в каждом из
миллиарда галактических скоплений, отделенных друг от друга неизмеримыми и
все время растущими расстояниями. Вместо этого Вселенная в далеком будущем,
возможно, приобретет максимум энтропии в виде ряда чрезвычайно массивных чер-
ных дыр, существующих в скоплениях, каждое из которых отделено от других не-
измеримыми и постоянно растущими расстояниями. Именно это представляется сей-
час наиболее вероятным будущим для незамкнутой Вселенной.
Существуют теоретические основания для предположения, что гравитационная
энергия черных дыр способна произвести огромное количество работы. Мы легко
можем представить себе, что люди пользуются черными Дырами как большими топ-
ками, забрасывая в них ненужную массу и используя радиацию, вырабатываемую в
этом процессе. За отсутствием излишков массы можно было бы использовать вих-
ревую силу черной дыры. В этом случае из черных дыр можно извлечь гораздо
больше энергии, чем из той же массы обычных звезд, и потомки человечества
могли бы дольше просуществовать во Вселенной с черными дырами, чем во Вселен-
ной без черных дыр.
В завершение второе начало термодинамики все же проявит себя. Вся материя
окажется в черных дырах, и черные дыры перестанут вращаться. Никакой работы
из них извлечь будет уже нельзя, в свои права вступит максимальная энтропия.
Наступление тепловой смерти с черными дырами представляется неминуемым, тогда
как без них еще остаются кое-какие шансы избежать ее. Если мы имеем дело с
черными дырами, то трудно предположить наличие областей низкой энтропии, бес-
порядочную флуктуацию, и в этом случае просто невозможно понять, как жизнь
может избежать окончательной катастрофы.
Однако как черные дыры вписываются в замкнутую Вселенную?
Учитывая общий размер и массу Вселенной, процесс, при котором черные дыры
увеличиваются в числе и по размерам, может быть весьма медленным. Вселенной
сейчас 15 миллиардов лет, но черные дыры, вероятно, все еще составляют только
малую часть ее массы (Мы не можем быть вполне уверены в этом. Черные дыры
почти невозможно обнаружить, и, вероятно, многие из них ускользают от нашего
внимания. Возможно, именно масса этих незамеченных черных дыр и составляет
«недостающую» массу, необходимую для того, чтобы сделать нашу Вселенную замк-
нутой, — в этом случае черные дыры составляют от 50 до 90 процентов массы
Вселенной). Даже после половины триллиона дополнительных лет, когда наступит
поворот и Вселенная начнет сжиматься, черные дыры все еще могут составлять
лишь малую долю общей массы.
Тем не менее, как только Вселенная начнет сжиматься, катастрофа черных дыр
приобретет дополнительный потенциал. Черные дыры, которые образовывались в
период расширения, были, по всей вероятности, ограничены сердцевинами галак-
тик, но теперь, когда галактические скопления приближаются друг к другу и ко-
гда Вселенная становится все богаче энергетической радиацией, мы можем быть
уверены, что черные дыры станут образовываться в больших количествах и будут
расти быстрее. На финальных стадиях, когда галактические скопления станут
объединяться, черные дыры тоже объединятся, и окончательное сжатие в космиче-
ское яйцо явится, безусловно, сжатием в огромную вселенскую черную дыру.
Впрочем, масса Вселенной в размерах космического яйца и не могла бы быть ни-
чем иным, как огромной черной дырой.
Но тогда, если уже ничто не может образоваться из космической дыры, то как
может космическое яйцо, образованное сжатием Вселенной, взорваться, чтобы
создать новую Вселенную? Каким образом космическое яйцо, которое существовало
15 миллиардов лет назад, могло взорваться и образовать Вселенную, которую мы
теперь населяем?
Чтобы понять, как это могло произойти, мы должны признать, что черные дыры
не равны по плотности. Начнем с того, что чем больше масса объекта, тем более
интенсивна его поверхностная гравитация (если это обычная звезда) и тем выше
у него скорость исчезновения — вторая космическая. И, следовательно, тем
меньше объекту нужно сжиматься, чтобы увеличить скорость исчезновения до зна-
чения, равного скорости света, и тем больше радиус Шварцшильда, на котором
заканчивается сжатие.
Как было сказано выше, радиус Шварцшильда у Солнца составляет 3 километра.
Если звезда с массой в 3 раза большей, чем масса Солнца, сократилась бы до
своего радиуса Шварцшильда, то этот радиус равнялся бы 9 километрам.
Сфера с радиусом 9 километров, имея радиус в 3 раза больший, чем у сферы с
радиусом 3 километра, имеет объем 3x3x3, то есть в 27 раз больший. Плот-
ность большей черной дыры составляет лишь 3/27, или 1/9 плотности меньшей
черной дыры.
Короче, чем больше масса черной дыры, тем она менее плотная.
Если бы вся Галактика Млечного Пути, которая обладает массой примерно в 150
миллиардов раз большей, чем масса Солнца, сократилась до черной дыры, то ее
радиус Шварцшильда составил бы 450 миллиардов километров, или около 1/20 све-
тового года. Такая черная дыра имела бы среднюю плотность около 1/1000 плот-
ности воздуха вокруг нас. Нам бы это показалось хорошим вакуумом, но это все
же была бы черная дыра, из которой ничто не может исчезнуть.
Если бы во Вселенной было достаточно массы, чтобы сделать ее замкнутой, и
если бы вся эта масса была сжата в черную дыру, радиус Шварцшильда этой чер-
ной дыры был бы около 300 миллиардов световых лет! Такая черная дыра была бы
по объему больше, чем вся известная Вселенная, а ее плотность была бы значи-
тельно меньше, чем считается в настоящее время плотность Вселенной.
Теперь представим себе, что Вселенная сжимается. Предположим, что каждая
галактика потеряла большую часть своей материи в черной дыре, так что сжимаю-
щаяся Вселенная состоит из сотни миллиардов черных дыр или даже больше, и ка-
ждая в зависимости от ее массы примерно от 1/500 до 1 светового года в диа-
метре . Ничто не может выбраться из этих черных дыр.
Но вот на последних стадиях сжатия все эти черные дыры встречаются и слива-
ются, чтобы образовать единую черную дыру с массой Вселенной и радиусом
Шварцшильда в 300 миллиардов световых лет! Ничто не может выбраться за преде-
лы этого радиуса, но вполне возможно, что могут быть расширения внутри радиу-
са. Устремление наружу, так сказать, как бы из этого радиуса может как раз и
быть тем событием, которое «запаливает» Большой взрыв.
Если нас убеждают эти строки, мы, по-видимому, должны прийти к заключению,
что Вселенная не может быть незамкнутой, что она не может расширяться вечно.
Космическое яйцо, из которого началось расширение, должно было быть черной
дырой с соответствующим радиусом Шварцшильда. Если бы Вселенная должна была
расширяться безгранично, тогда части ее двигались бы вне радиуса Шварцшильда,
а это представляется невозможным. Следовательно, Вселенная должна быть замк-
нутой, и поворот должен произойти до того, как будет достигнут радиус Шварц-
шильда (Вот почему в предыдущей главе я говорил о своем убеждении, что Все-
ленная является замкнутой, несмотря на распространенное убеждение в том, что
она незамкнута).
КВАЗАРЫ
Из трех катастроф первого класса, гибельных для жизни во всей Вселенной, —
расширение до тепловой смерти, сжатие до космического яйца и сжатие в от
дельные черные дыры — третья отличается от первых двух важными особенностями.
Как расширение Вселенной до тепловой смерти, так и сжатие до космического
яйца более или менее равным образом оказывали бы воздействие на всю Вселен-
ную. В обоих случаях, исходя из того, что человеческая жизнь просуществует
еще триллион лет от нашего времени, нет основания предполагать, что наше ме-
стонахождение во Вселенной обеспечит нам особенно длительный или особенно ма-
лый период для жизни. Наша часть Вселенной не пострадает значительно раньше
или позже, чем какая-либо другая ее часть.
В случае третьей катастрофы с отдельными черными дырами ситуация совсем
другая. Здесь мы имеем дело с серией локальных катастроф. Черная дыра может
образоваться здесь, а не там, так что жизнь станет невозможной здесь, но не
там. В перспективе все неизбежно сольется в черную дыру, но черные дыры, ко-
торые образуются здесь и сейчас, могут сделать невозможной жизнь вблизи себя
здесь и сейчас, несмотря на то, что жизнь в других местах может продолжаться
беззаботно и безбедно весь триллион лет. Следовательно, нам надо поинтересо-
ваться, действительно ли существуют сейчас черные дыры. И если да, нам надо
узнать, где они, по всей вероятности, находятся и насколько возможно, что ка-
кие-либо из них угрожают нам катастрофой до (может быть, задолго до) оконча-
тельной катастрофы.
Само собой разумеется, наиболее вероятно образование черной дыры в местах,
где уже скопилась большая масса. Чем больше масса звезды, тем она более под-
ходящий кандидат для черной дыры. Скопление звезд, где многочисленные звезды
тесно сгрудились вместе, — еще лучший кандидат.
Самые крупные, густо усеянные звездами скопления находятся в центрах галак-
тик, особенно таких гигантских галактик, как наша, или еще больше. Там от не-
скольких миллионов до нескольких миллиардов звезд заключено в очень маленьком
объеме, и наиболее вероятно, что именно там будет иметь место катастрофа чер-
ной дыры.
Всего лишь двадцать лет назад астрономы не имели ни малейшего представления
о том, что галактические центры — это место, где происходят интенсивнейшие
явления. В таких центрах звезды расположены близко, но даже в центрах больших
галактик звезды отделены друг от друга примерно десятой частью светового го-
да, словом, у них достаточно места, чтобы двигаться, серьезно не мешая друг
другу.
Если бы наше Солнце располагалось в таком районе, мы бы увидели невооружен-
ным глазом свыше 2,5 миллиарда звезд, и миллионов 10 из них были бы первой
величины или даже ярче, но каждая была бы видна лишь как светящаяся точка.
Свет и тепло, доставляемые этими звездами, могли бы составлять до четверти
доставляемых Солнцем, и эти дополнительные свет и тепло могли бы сделать Зем-
лю непригодной для обитания, но она могла бы быть пригодной для жизни, нахо-
дись она подальше от Солнца, скажем, на месте, где находится Марс. Мы могли
рассуждать таким образом, например, еще в 1960 году и даже пожелать, чтобы
Солнце располагалось в галактическом центре, чтобы мы могли любоваться таким
волшебным ночным небом.
Если бы мы обнаруживали только свет, исходящий от звезд, мы, может быть,
никогда бы не имели причины изменить свое мнение. Однако в 1931 году амери-
канский радиоинженер Карл Гуте Янский (1905-1950) обнаружил поступающее из
определенных районов неба радиоизлучение, волны которого в миллион раз длин-
нее , чем у видимого света. После Второй мировой войны астрономы разработали
методы регистрации этого радиоизлучения, особенно сравнительно коротковолно-
вой их разновидности, называемой микроволнами. Быстро усовершенствующиеся в
50-х годах радиотелескопы позволили точно определить на небе их источники.
Некоторые из них оказались связаны с объектами, которые представлялись очень
тусклыми звездами нашей Галактики. При более тщательном изучении этих звезд
оказалось, однако, что они необычны не только длиной испускаемых микроволн,
но также и тем, что, по-видимому, они связаны со слабыми облаками или туман-
ностями, окружающими их. В самой яркой из них, обозначенной в каталоге как
3C273, была обнаружена крошечная струя истекающего из нее вещества.
Астрономы начали подозревать, что эти объекты, испускающие микроволны, не
совсем обычные звезды, хотя выглядят похожими на них. Их определили как ква-
зистелларные (звездообразные, похожие на звезды) радиоисточники. В 1964 году
американец китайского происхождения Хонг Ичиу сократил слово «квазистеллар-
ный» до «квазар», и с тех пор за этими звездообразными испускающими микровол-
ны объектами закрепилось это название.
Спектры квазаров изучались и ранее, но характер обнаруженных в них темных
линий смогли установить только в 1963 году, когда американец датского проис-
хождения Маартен Шмидт (р. 1929) доказал, что это линии типа обычно находя-
щихся глубоко в ультрафиолете, то есть световых волн намного короче самых ко-
ротких, которые могли бы воздействовать на нашу сетчатку и которые мы бы мог-
ли видеть. Они оказались в видимом диапазоне спектра квазаров только потому,
что подверглись сильному красному смещению.
Это означает, что квазары удаляются от нас со скоростью большей, чем любая
галактика, которую мы можем наблюдать; и они находятся от нас дальше, чем лю-
бая галактика, которую мы можем наблюдать. Квазар 3C273, самый близкий к нам,
находится от нас на расстоянии более миллиарда световых лет. Другие, более
отдаленные квазары были обнаружены дюжинами. Самые далекие от нас порядка 12
миллиардов световых лет.
Чтобы быть видимыми на подобных огромных расстояниях, квазары должны быть в
сто раз ярче таких галактик, как наша. Раз они действительно в сто раз ярче,
то они должны бы быть и в сто раз больше, чем Галактика Млечного Пути, и
должны бы обладать в сто раз большим количеством звезд. Но если бы квазары
были такими огромными, наши большие телескопы позволили бы увидеть их как
клочки облаков, а не просто как яркие световые точки. Они должны быть гораздо
меньше, чем галактики.
О малых размерах квазаров свидетельствует также тот факт, что яркость их
меняется от года к году, а в некоторых случаях и от месяца к месяцу. Это не
может происходить в большом объекте размером с галактику. Одни части галакти-
ки могут стать более тусклыми, другие — более яркими, но в среднем они оста-
ются такими же. Для того, чтобы вся галактика стала ярче или тусклее и чтобы
эти изменения происходили неоднократно, должен существовать некий эффект, ко-
торый бы охватывал все ее части. Подобный эффект, каким бы он ни был, должен
распространяться с одной части галактики на другую, и он не может распростра-
няться со скоростью большей, чем скорость света. Например, в Галактике Млеч-
ного Пути любому эффекту понадобилась бы по крайней мере сотня тысяч лет,
чтобы распространиться с одного конца Галактики на другой, и чтобы нашей Га-
лактике в целом стать ярче или тусклее, потребовалось бы не менее сотни тысяч
лет; то есть каждое изменение яркости требовало бы не менее сотни тысяч лет.
Быстрые изменения в квазарах свидетельствуют о том, что диаметр у них не
более светового года, и все же они излучают радиацию в сотни раз интенсивнее,
чем наша Галактика, имеющая в диаметре 100 000 световых лет. Как это возмож-
но? Начало ответа на этот вопрос появилось задолго до 1943 года, когда моло-
дой астроном Карл Сейферт (1911-1960) обнаружил необычную галактику, входящую
в группу, которая сейчас называется «Сейфертские галактики».
Сейфертские галактики не отличаются необычными размерами и не находятся на
необычных расстояниях, но у них имеются очень компактные и яркие центры, ко-
торые представляются необычно горячими и активными, в сущности, довольно по-
хожими на квазары. Эти яркие центры проявляют изменения в радиации, как это
присуще квазарам, и они к тому же, по-видимому, не более светового года в
диаметре.
Если мы представим себе очень удаленную Сейфертскую галактику с необычно
светящимся центром, то все, что мы увидим, будет светящимся центром, осталь-
ное окажется слишком тусклым, чтобы можно было его различить. Короче, очень
похоже, что квазары — это очень далекие Сейфертские галактики, и мы видим
только их светящиеся центры (хотя слабые туманности вокруг ближайших квазаров
могут выглядеть похожими на галактики). На каждую огромную Сейфертскую галак-
тику, находящуюся на расстоянии свыше миллиарда световых лет, приходится при-
мерно миллиард обычных галактик, но мы их не видим. Ни одна часть обычных га-
лактик не является достаточно яркой, чтобы можно было различить их.
Галактики, которые не являются Сейфертскими, также, по-видимому, имеют ак-
тивные центры, которые так или иначе представляют собой источники радиации,
или которые проявляют признаки наличия взрывов, или вообще проявляют себя так
или этак.
Не может ли быть так, что скопления звезд в галактических центрах непремен-
но образуют условия, создающие черные дыры, и что черные дыры постоянно рас-
тут и могут быть обширными, и что именно они создают в галактических центрах
активность, которая отвечает за яркость центров Сейфертских галактик и кваза-
ров?
Возникает, конечно, вопрос, как черные дыры могут быть источником макси-
мально энергетичной радиации в галактических центрах, когда ничто не может
выходить из черной дыры, даже радиация. Дело в том, что радиации нет необхо-
димости исходить из самой черной дыры. Когда вещество движется по спирали в
черную дыру, скорость его на этой орбите в непосредственном соседстве с чер-
ной дырой под воздействием сильнейшего гравитационного поля чрезвычайно вели-
ка, это вызывает интенсивную эмиссию энергетичной радиации. В больших количе-
ствах испускаются рентгеновские лучи, похожие на свет, но имеющие длину волны
в 500 000 раз меньше.
Величина радиации, получаемой таким образом, зависит от двух факторов
— во-первых, от массы черной дыры, поскольку более массивная черная дыра
может быстро поглотить больше вещества и создать таким путем больше радиации;
во-вторых, от количества материи, имеющейся по соседству с черной дырой. Ма-
терия собирается вокруг черной дыры и отправляется в движение по орбите, на-
зываемой «аккреционным диском». Чем больше материи по соседству, тем вероят-
нее больший аккреционный диск, тем больше материи движется по спирали в чер-
ную дыру и тем интенсивнее генерируемая радиация.
Галактический центр не только идеальное место для образования черной дыры,
он предполагает и наличие поблизости материи в максимальных количествах. Не-
удивительно, что в центрах столь многих галактик существуют компактные источ-
ники радиации и что в некоторых случаях радиация весьма интенсивна.
Некоторые астрономы полагают, что все галактики имеют в своем центре черную
дыру. И впрямь, быть может, когда газовые облака, некоторое время спустя по-
сле Большого взрыва, сжимаются, самые плотные части собираются в черные дыры.
Другие уплотнения потом происходят в пределах газовых регионов, привлеченных
черной дырой и двигающихся около нее по орбите. Таким образом, галактика об-
разуется как своего рода супераккреционный диск вокруг центральной черной ды-
ры, которая представляет собой старейшую часть галактики. В большинстве слу-
чаев черные дыры будут довольно малыми и не будут производить достаточно ра-
диации, чтобы обнаружить нашими приборами что-то необычное в центре. С другой
стороны, некоторые черные дыры могут быть столь огромны, что аккреционные
диски в их непосредственном соседстве состоят из неповрежденных звезд, кото-
рые, в сущности, толкают друг друга по орбите и которые в конце концов погло-
щаются полностью, — все это делает регионы в непосредственной близости от
черной дыры необычно светящимися и насыщенными энергетичной радиацией.
Более того, материя, попадающая в черную дыру, может высвободить до 10 про-
центов , или даже более, своей массы в виде энергии, в то время как обычная
радиация от обычных звезд благодаря реакциям в центре дает превращение в
энергию только 0,7 процента массы.
При этих условиях неудивительно, что, хотя квазары так малы, они сильно
светятся. Можно также понять, почему квазары становятся то более яркими, то
более тусклыми. Это может быть связано с неравномерностью количества вещест-
ва, затягиваемого внутрь спирали.
В один период затягиваются крупные порции вещества, в другой — сравнительно
малые количества.
Исходя из исследований рентгеновской радиации из космоса, которые были про-
ведены в 1978 году, полагают, что типовая Сейфертская галактика содержит цен-
тральную черную дыру с массой от 10 до 100 миллионов раз больше, чем масса
Солнца. Черная дыра в центре квазара должна быть все же значительно крупнее,
с массой в миллиард раз больше массы Солнца или даже еще более.
Даже не Сейфертские галактики могут быть необычными в этом отношении, если
они достаточно крупные. Существует галактика, известная как М87, которая, на-
пример, в 100 раз больше нашей Галактики и содержит примерно 30 триллионов
звезд. Она является частью громадного галактического скопления в созвездии
Девы и находится в 65 миллионах световых лет от нас. Галактика М87 имеет
очень активный центр, который менее (может быть, гораздо менее) 300 световых
лет в поперечнике, тогда как диаметр галактики 300 000 световых лет. К тому
же обнаружена струя вещества, истекающая из центра за пределы галактики.
В 1978 году астрономы обобщили исследования яркости свечения центральной ее
части по сравнению с внешними регионами, а также скорости, с которой движутся
звезды около центра галактики. В результате ученые пришли к выводу, что в
центре галактики существует огромная черная дыра — другая галактика с массой
в 6 миллиардов раз больше массы Солнца. Такая огромная дыра составляет все же
только 1/2500 массы галактики М87.
В ПРЕДЕЛАХ НАШЕЙ ГАЛАКТИКИ
Совершенно ясно, что ни черная дыра в центре галактики М87, ни черные дыры
в центрах Сейфертских галактик и квазаров не представляют для нас большой
опасности. 65 миллионов световых лет, которые отделяют нас от черной дыры га-
лактики М87, и еще большие расстояния, которые отделяют нас от Сейфертских
галактик и от квазаров, являются более чем достаточной изоляцией от всего са-
мого плохого, что могли бы сделать черные дыры. Более того, все квазары уда-
ляются от нас с огромной скоростью, примерно от одной десятой до девяти деся-
тых скорости света, да и галактика М87 удаляется от нас с весьма приличной
скоростью.
В самом деле, поскольку Вселенная расширяется, черные дыры, расположенные
вне нашей локальной группы, стремительно и неуклонно удаляются от нас. Они
никак не могут воздействовать на нас до последнего периода сжатия, который
сам будет служить для нас окончательной катастрофой.
Но тогда как обстоит дело с галактиками нашей локальной группы, которые бу-
дут оставаться поблизости от нас, как бы долго ни расширялась Вселенная? Мо-
гут ли галактики нашей группы содержать черные дыры? Могут. Однако ни одна из
галактик локальной группы вне нашей Галактики не проявила никаких признаков
подозрительной активности в центре, во всяком случае малые члены группы вряд
ли имеют большие черные дыры. Галактика Андромеды, которая несколько больше,
чем наша Галактика Млечного Пути, могла бы иметь в своем центре довольно
крупную дыру, и она, безусловно, не собирается когда-либо особенно удаляться
от нас. С другой стороны, она также не собирается и особенно приближаться к
нам.
А как обстоит дело с нашей Галактикой? В ее центре наблюдается подозритель-
ная активность. Галактика Млечный Путь на самом деле не активная галактика в
сравнении с М87, Сейфертскими галактиками и квазарами, но ее центр гораздо
ближе к нам, чем центр любой другой галактики во Вселенной. В то время как
самый близкий квазар находится от нас в миллиарде световых лет, М87 — в 65
миллионах световых лет, Галактика Андромеды — в 2,3 миллионах световых лет,
центр нашей Галактики — всего лишь в 32 тысячах световых лет. Естественно, мы
могли бы скорее обнаружить активность в своей собственной Галактике, чем в
любой другой.
Активность достаточно крупного объекта диаметром 40 световых лет позволяет
допустить возможность черной дыры. Некоторые астрономы даже готовы опреде-
лить, что масса этой дыры, находящейся в центре нашей Галактики, в 100 мил-
лионов раз больше массы Солнца.
Такая черная дыра составляет только 1/60 массы той черной дыры, которая
предположительно находится в центре галактики М87, но наша Галактика гораздо
меньше по массе, чем галактика М87. Наша черная дыра составит, таким образом,
около 1/1500 массы нашей Галактики. Пропорционально размеру Галактики, ее со-
держащей, наша черная дыра была бы в 1,6 раза больше, чем черная дыра галак-
тики М87 .
Представляет ли для нас угрозу черная дыра в нашей Галактике? Если да, то
насколько скоро эта угроза может осуществиться?
Мы могли бы ответить на это таким образом. Наша Галактика была образована
вскоре после Большого взрыва, а черная дыра в центре, видимо, сформировалась
несколько раньше. Положим, черная дыра образовалась через 1 миллиард лет по-
сле Большого взрыва, или 14 миллиардов лет назад. В таком случае черной дыре
потребовалось 14 миллиардов лет, чтобы поглотить 1/1500 нашей Галактики. При
таком темпе потребуется около 21 триллиона лет, чтобы поглотить полностью всю
Галактику. К тому времени в любом случае нас погубит либо тепловая смерть,
либо (как полагаю я) катастрофа очередного космического яйца.
Но разве справедливо сказать: при таком темпе? В конце концов, чем больше
вырастает черная дыра, тем в более крупном масштабе происходит поглощение ок-
ружающей материи. Возможно, понадобилось 14 миллиардов лет для того, чтобы
поглотить 1/1500 часть нашей Галактики, но потребуется только 1 миллиард лет,
чтобы завершить работу.
С другой стороны, способность черной дыры поглощать материю зависит также
от плотности материи. Когда черная дыра в центре галактики растет, она эффек-
тивно поглощает звезды в галактическом ядре и в результате образует то, что
можно назвать «полой галактикой», галактику с пустым ядром, только с черной
дырой в центре, дырой с массой в 100 миллиардов раз больше массы нашего Солн-
ца, или даже в триллион раз больше, если мы имеем дело с большой галактикой.
Такие огромные черные дыры были бы от 0,1 до 1 светового года в диаметре.
Даже при этом звезды, остающиеся на окраинах галактики, двигались бы по ор-
бите вокруг центральной черной дыры в сравнительной безопасности. Определен-
ная звезда под влиянием других звезд может изменить свою орбиту таким обра-
зом, что приблизится к черной дыре и будет захвачена ею, но это будет крайне
редким случаем и со временем будет происходить все реже. Для вращающихся во-
круг черной дыры звезд опасность будет не больше, чем для Земли, вращающейся
вокруг Солнца. В конце концов, если бы Земля по какой-либо причине оказалась
слишком близко к Солнцу, оно бы поглотило ее так же эффективно, как черная
дыра.
В сущности, даже если черная дыра в центре нашей Галактики вычистит ядро и
оставит Галактику полой, мы не различим ничего, кроме упадка лучистой актив-
ности по мере того, как все меньше и меньше материи будет двигаться по спира-
ли в черную дыру. Центр Галактики скрыт обширными пылевыми облаками и звезд-
ными скоплениями в области созвездия Стрельца, так что если бы даже центр был
опустошен, мы бы не увидели никаких изменений.
Если бы Вселенная была незамкнутой, мы бы могли вообразить такое расширение
в далеком будущем, при котором все галактики окажутся полыми — просто серии
суперчерных дыр, каждая, окруженная своего рода астероидным поясом звезд,
прокладывающие себе путь к тепловой смерти.
Возможно ли, однако, что в нашей Галактике существуют черные дыры где-то
еще, кроме центра, и, следовательно, ближе к нам?
Рассмотрим шаровидные скопления. Это плотно собранные сферические группы
звезд, их диаметр в целом около 100 световых лет. В пределах этого относи-
тельно небольшого объема примерно от 100 000 до 1 миллиона звезд. Шаровидное
скопление довольно похоже на стоящую особняком часть галактического ядра,
оно, конечно, гораздо меньше ядра и не так плотно собрано. Астрономы обнару-
жили более ста таких разбросанных около галактического центра сферических га-
ло. (Несомненно, другие галактики также имеют свои гало-шаровидные скопле-
ния .) Астрономы обнаружили рентгеновскую активность в центре ряда этих скоп-
лений, и совсем не трудно предположить, что такие же процессы, которые обу-
славливают появление черных дыр в центре галактик, также обусловили бы появ-
ление черных дыр и в центре шаровидных скоплений.
Черные дыры в скоплениях не были бы такими же большими, как черные дыры в
галактических центрах, но по массе они могли бы быть в 1000 раз больше нашего
Солнца. Они меньше, чем крупная галактическая черная дыра, но не могут ли и
они представлять для нас непосредственную опасность? В настоящее время, без-
условно , нет. Самое близкое к нам шаровидное скопление расположено в области
Омега Центавра на расстоянии 22 000 световых лет — это достаточно безопасное
расстояние.
До сих пор у нас с вами все, кажется, обходилось удачно. Астрономические
открытия, сделанные после 1963 года, показали, что центры галактик и шаровид-
ных скоплений являются активными и враждебными жизни местами. Они являются
местами, где катастрофа уже наступила в том смысле, что жизнь на любой плане-
те в таких районах разрушена либо прямо — путем поглощения в черную дыру, ли-
бо косвенно — путем купания в радиации, возникающей в результате такой актив-
ности. Однако вернее сказать, что там просто нечему было страдать от катаст-
рофы, так как маловероятно, что при таких условиях образовалась бы жизнь. Са-
ми мы, однако, существуем на спокойной окраине Галактики, где звезды разбро-
саны редко. Следовательно, катастрофа черной дыры не для нас.
Но подождите! Быть может, даже Здесь, на окраине Галактики, существуют чер-
ные дыры? По соседству с нами нет больших скоплений, внутри которых могли бы
образоваться черные дыры, но хватило бы и массы, сконцентрированной в отдель-
ные звезды, массы, достаточной для образования черной дыры. Нам следует за-
даться вопросом, не образовали ли гигантские звезды черных дыр около нас? Ес-
ли так, то где они? Можем ли мы опознать их? Не опасны ли они для нас?
Представляется, что существует обескураживающая фатальность в отношении
черных дыр. Дело в том, что черной дыры мы не видим, мы воспринимаем только
радиационный «предсмертный плач» материи, падающей в нее. Предсмертный плач
громок, когда черная дыра окружена материей, которую она может захватить, но
тогда окружающая материя скрывает от нас находящуюся поблизости черную дыру.
Если черную дыру окружает немного материи, и у нас есть возможность увидеть
находящуюся рядом черную дыру, то предсмертный плач настолько слаб, что вели-
ка вероятность проглядеть черную дыру.
Тем не менее, есть одна подходящая возможность. Около половины звезд Все-
ленной, по-видимому, существует парами («бинарная система»), вращаясь около
друг друга. Если обе звезды — крупные, тогда одна может на какой-то стадии
своей эволюции превратиться в черную дыру, а материя парной звезды — ма-
ло-помалу будет затянута в эту соседствующую черную дыру. В таком случае воз-
никнет радиация и не происходит чрезмерного загораживания черной дыры.
Чтобы установить возможные ситуации подобного рода, астрономы просканирова-
ли небо в поисках рентгеновских источников, а затем попытались обнаружить по-
близости другой источник, который нельзя объяснить ничем больше, как только
черной дырой. Например, рентгеновский источник, который изменяет свою интен-
сивность необычным образом, с большей вероятностью является черной дырой, чем
источник, интенсивность которого постоянна или изменяется закономерным, пра-
вильным образом.
В 1969 году с побережья Кении в пятую годовщину независимости страны был
запущен спутник для поиска источников рентгеновского излучения. Он был назван
«Ухуру», что на суахили значит «свобода». Он мог вести поиск источников рент-
геновского излучения со своей орбиты вне атмосферы Земли, что было очень важ-
но , потому что атмосфера поглощает рентгеновское излучение и не позволяет
слабым сигналам дойти до какого-либо устройства, предназначенного для их об-
наружения .
«Ухуру» обнаружил 161 источник рентгеновского излучения, половину из них в
нашей Галактике. В 1971 году «Ухуру» наблюдал сильный источник рентгеновского
излучения в созвездии Cygnus — Лебедь, он был назван Cygnus Х-1 и проявил не-
обычное изменение интенсивности. Привлеченное к Cygnus Х-1 широкое внимание
позволило обнаружить также и микроволновую радиацию. Микроволны позволили
очень точно установить их источник. Оказалось, что он находится совсем рядом,
но на невидимой звезде. Это звезда HD226868, крупная, горячая, голубая звезда
почти в 30 раз по массе больше нашего Солнца. Звезда четко циркулировала на
орбите с периодом 5,6 дня. Характер этой орбиты позволил установить, что по
массе вторая звезда примерно в 5-8 раз больше нашего Солнца (Массу самой по
себе звезды определить нелегко. Однако, если пара звезд вращается друг около
друга, их массы могут быть определены по расстоянию между ними и по отрезку
времени, которое им требуется для совершения полного оборота, а также по ме-
стонахождению центра гравитации между ними).
Звезду-напарницу видно не было, хотя она являлась источником интенсивного
рентгеновского излучения. Согласно своей массе, она должна иметь достаточную
яркость, если бы была обычной звездой. Следовательно, это и есть вышедшая из
строя звезда, и она слишком велика по массе, чтобы превратиться в нечто иное,
чем черная дыра. И если это так, то она намного меньше, чем черные дыры, о
которых речь шла выше, — черные дыры, которые в тысячи, в миллионы и даже
миллиарды раз больше по массе, чем наше Солнце. По массе эта дыра больше на-
шего Солнца максимум в 8 раз.
Она тем не менее ближе, чем любая из тех больших. Астрономы считают, что
Cygnus Х-1 находится всего лишь в 10 000 световых лет от нас, то есть меньше,
чем на трети расстояния до галактического центра, и меньше, чем на половине
расстояния до шаровидного скопления.
В 1978 году появилось сообщение о подобной бинарной системе в созвездии
Скорпиона. Там источник рентгеновского излучения, обозначенный как V861 Sco,
может представлять собой черную дыру с массой в двенадцать раз больше, чем
масса Солнца, и находится она от нас на расстоянии всего в 5 000 световых
лет.
Можно уверенно утверждать, что даже 5 000 световых лет являются достаточно
изолирующим расстоянием. Ниже мы приведем доводы, что вряд ли возможно нали-
чие черных дыр значительно ближе, чем эта. Звезд, которые способны создать
черную дыру, настолько мало, что маловероятно, чтобы мы не знали о существо-
вании такой близкой звезды. Если бы дыра была близко, то даже значительно
меньшие количества материи, падающие в нее, давали бы рентгеновское излучение
заметной интенсивности.
Эти близко находящиеся черные дыры тем не менее представляют некоторую
опасность, которой другие не таят. Заметьте: черные дыры в галактиках вне на-
шей локальной группы особенно далеки и постоянно удаляются от нас из-за рас-
ширения Вселенной. Черные дыры в других галактиках, но внутри нашей локальной
группы находятся все же далеко и в целом сохраняют далекое расстояние. Они
существенно не удаляются от нас, но и не приближаются. Черная дыра в центре
нашей Галактики, безусловно, находится ближе к нам, чем любая черная дыра в
любой другой галактике, но она также сохраняет свое расстояние, поскольку
Солнце вращается около нее по почти правильной круговой орбите.
Черные дыры в нашей Галактике, которые не находятся в центре, тем не менее,
как и мы, все движутся вокруг центра Галактики. Мы все имеем свои орбиты,
двигаясь по ним, черные дыры могут приближаться к нам, могут удаляться. Фак-
тически они почти все время неуклонно приближаются к нам.
Насколько близко? И насколько это опасно?
Для ответа на эти вопросы надо перейти от катастроф первого класса, которые
воздействуют на Вселенную в целом, к катастрофам второго класса, которые воз-
действуют на нашу Солнечную систему.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
КАТАСТРОФЫ ВТОРОГО КЛАССА
5. СТОЛКНОВЕНИЯ С СОЛНЦЕМ
РОЖДЕНИЕ В ТАЙНОЙ СХВАТКЕ
Может показаться, что наиболее вероятна, наиболее близка неизбежная катаст-
рофа первого класса — образование нового космического яйца, примерно через
триллион лет. Однако рассуждения по поводу черных дыр показали, что локальные
катастрофы могут поразить отдельные области Вселенной задолго до того, как
завершится период в триллион лет. Словом, настало время рассмотреть вероят-
ность локальной катастрофы, делающей непригодной для жизни нашу Солнечную
систему, подвергая таким образом гибели человечество, в то же время оставляя
остальную Вселенную нетронутой.
Это катастрофа второго класса.
До Коперника представлялось само собой разумеющимся, что Земля — неподвиж-
ный центр Вселенной, а все остальное вращается вокруг нее. Звезды, в частно-
сти, считались зафиксированными в наиболее дальней части небесной сферы и об-
ращающимися вокруг Земли за 24 часа, так сказать, целым куском. К звездам от-
носились как к «неподвижным», чтобы отличать их от других, более близких тел
— Солнца, Луны, планет, которые вращались самостоятельно.
Даже после того как система Коперника сместила Землю с центральной позиции,
это сначала не изменило взгляд на звезды. Они продолжали казаться яркими не-
подвижными объектами, зафиксированными в наиболее далекой части сферы, в то
время как в центре этой сферы было Солнце, а разные планеты, включая Землю,
вращались вокруг него.
Однако в 1718 году английский астроном Эдмунд Галлей (1656-1742), регистри-
руя позиции звезд, отметил, что по крайней мере три звезды — Сириус, Процион
и Арктур были не на тех местах, где их зафиксировали греки. Разница оказалась
существенной, и греки не могли сделать такой ошибки. Галлею стало ясно, что
эти звезды передвинулись по отношению к другим. С тех пор все больше и больше
звезд стало проявлять «собственное движение», поскольку приборы астрономов
для обнаружения такого движения становились более чувствительными.
Ясно, что если различные звезды движутся в космосе с равными скоростями, то
изменение позиции очень далекой звезды будет, по нашему наблюдению, намного
меньше, чем изменение позиции более близкой звезды. (Мы знаем по опыту, каким
медленным представляется самолет, летящий вдалеке, по сравнению с самолетом,
который летит значительно ближе к нам.) Звезды находятся настолько далеко,
что только самые близкие позволяют нам заметить их «собственное движение», но
от этого представляется справедливым заключение, что все звезды движутся.
Чтобы быть точнее, собственное движение звезды — это только ее движение по
линии нашего зрения. Звезда также могла бы двигаться по направлению к нам или
от нас, и эта часть ее движения не проявлялась бы как собственное движение.
Действительно, звезда могла бы двигаться прямо к нам или прямо от нас, так
что не было бы видно никакого движения по линии зрения, даже если бы она была
сравнительно близко от нас.
К счастью, благодаря эффекту Допплера-Физо, описанному выше, скорость при-
ближения и удаления также может быть определена, и трехмерная космическая
скорость, по крайней мере близко расположенных звезд, может быть установлена.
Почему бы тогда не двигаться и Солнцу? В 1783 году британский астроном не-
мецкого происхождения Уильям Гершель (1738-1822) изучал собственное движение
звезд, которые к тому времени были известны. Оказалось, что звезды в одной
половине неба имели в целом тенденцию удаляться друг от друга, в Другой поло-
вине неба они имели тенденцию сближаться друг с другом. Гершель решил, что
наиболее логичное объяснение этого состоит в том, что Солнце движется в одном
определенном направлении, в направлении созвездия Геркулес. Звезды, к которым
мы приближаемся, представляются движущимися в разные стороны при нашем при-
ближении, а звезды, остающиеся позади нас, словно бы сдвигаются.
Когда астрономические объекты движутся в космосе, вполне вероятно, что один
будет двигаться вокруг другого, если они достаточно близки друг к другу, так
что активно взаимно воздействуют друг на друга гравитационным полем. Таким
образом Луна вращается вокруг Земли, в то время как Земля и другие планеты
движутся вокруг Солнца. Опять же одна звезда в бинарной системе будет дви-
гаться вокруг другой.
Однако там, где объекты находятся далеко друг от друга и когда нет единого
объекта, который своей огромной массой преобладает над всеми другими (как
Солнце преобладает над всеми более малыми телами Солнечной системы), движение
это — не просто вращение одного объекта вокруг другого. Вместо этого могло
показаться, что это едва ли не движение наугад, как движение пчел в рое. В
течение девятнадцатого века так и представлялось, что такое движение пчел ха-
рактеризует звезды вокруг нас, и было вполне логично предположить, что в этих
движениях наугад одна звезда может случайно столкнуться с другой.
И действительно, в 1880 году английский астроном Александр Уильям Бикертон
(1842-1929) выдвинул гипотезу, что именно таким образом возникла Солнечная
система. Он считал, что много лет назад мимо Солнца прошла звезда, и в ре-
зультате гравитационного воздействия одного объекта на другой из обоих была
вырвана материя, которая позднее собралась в планеты. Две звезды сблизились
как единые тела и разошлись с началами планетарной системы. Это был довольно
драматический пример того, что могло быть обозначено как космическое похище-
ние . Эта «катастрофическая теория» происхождения Солнечной системы была более
или менее принята астрономами с различными модификациями на протяжении полу-
века .
Ясно, что, если подобная катастрофа могла бы означать начало мира для нас,
она бы в случае повторения означала бы и катастрофический конец его. Новое
близкое придвижение звезды к нашему Солнцу на длительное время подвергло бы
нас воздействию нарастающего тепла от второго светила, в то же время наше
Солнце было бы дестабилизировано тем или иным образом благодаря усилившемуся
влиянию гравитационного эффекта. Тот же самый эффект с нарастанием вызвал бы
серьезные нарушения в орбите Земли. Представляется весьма невероятным, чтобы
жизнь могла выдержать огромное влияние таких событий на условия, существующие
на поверхности Земли.
А велика ли вероятность такого сближения-столкновения?
Подобное событие весьма маловероятно. Собственно, одна из причин того, что
катастрофическая теория происхождения Солнечной системы в конце концов не вы-
жила, и состоит в том, что она имела в виду подобное маловероятное событие.
На окраинах Галактики, где мы располагаемся, звезды находятся настолько дале-
ко друг от друга и движутся настолько медленно по сравнению с громадными рас-
стояниями , разделяющими их, что столкновение трудно себе представить.
Рассмотрим Альфу Центавра, которая является наиболее близко расположенной к
нам звездой^. Она находится от нас в 4,4 светового года и приближается. Она
не приближается к нам прямо, но движется стороной. В результате она прибли-
зится к нам на расстояние 3 световых года в точке, в которой минует нас и
станет отдаляться. Однако она не будет настолько близко, чтобы оказать на нас
сколько-нибудь значительное влияние.
Но предположим, что она приближалась бы к нам прямо. Альфа Центавра движет-
ся в космосе относительно нас со скоростью 37 километров в секунду. Если бы
она с этой скоростью нацелилась прямо нас нас, она прошла бы через Солнечную
систему спустя 35 000 лет.
С другой стороны, предположим, что Альфа Центавра нацелена под углом 15 ми-
нут от прямого попадания в Солнце. Отклонение на 15 минут можно представить
так: это — половина поперечника полной Луны, как мы ее видим. Допустим, мы
нацелились в центр видимой стороны Луны, но попали только в самый ее край,
это и будет отклонение на 15 минут. Однако Альфа Центавра, отклоняясь на 15
минут, прошла бы мимо нас на расстоянии 1/50 светового года, или около 180
миллиардов километров. Это в тридцать раз больше, чем расстояние от Плутона
до Солнца. Альфа Центавра была бы тогда для нас очень яркой звездой на небе,
но ее влияние на Землю с этого расстояния было бы ничтожным.
Есть и другой способ взглянуть на это. Среднее расстояние между звездами в
нашей части Галактики составляет 7,6 световых лет, и средняя скорость, с ко-
торой они движутся в отношении друг друга, около 100 километров в секунду.
Заменим световые годы километрами и представим себе, что звезды уменьшены
пропорционально и в поперечнике составляют 1/10 миллиметра. Эти крошечные
звезды, которые походили бы на крошечные, еле различимые глазом зерна гравия,
были бы распределены со средним расстоянием между собой 7,6 километра. Если
расположить их на двухмерном поле, то на площади пяти районов города
Нью-Йорка их бы поместилось четырнадцать.
Каждая из них двигалась бы со скоростью тоже пропорционально уменьшенной,
то есть 30 сантиметров в год. Представим себе, что эти четырнадцать зерен
гравия разбросаны по пяти районам и каждое движется со скоростью 30 сантимет-
ров в год в произвольном направлении, и спросим себя, каковы шансы, что два
из них в конце концов столкнутся?
Подсчитано, что на окраинах Галактики шансов близкого подхода друг к другу
двух звезд не более 1 из 5 миллионов за все 15 миллиардов лет жизни Галакти-
ки . Это означает, что даже через триллион лет до следующего космического яйца
есть только 1 шанс из 80 000 приближения какой-либо звезды к нашей собствен-
ной. Этот тип катастроф настолько менее вероятен, чем любая из катастроф пер-
вого класса, что нет никакой необходимости о них беспокоиться.
К тому же астрономическая наука на ее сегодняшнем уровне (оставим в стороне
более высокие уровни, которые могут быть достигнуты в будущем) способна за
много тысяч лет заранее предупредить о возможном приближении звезды. Катаст-
рофы гораздо более опасны, когда они наступают внезапно, неожиданно, не ос-
тавляя нам никакого времени для принятия контрмер. Впрочем, столкновение со
звездой застало бы нас сейчас беспомощными, даже если бы нас предупредили
много тысяч лет назад, но подобная беспомощность не обязательно может иметь
место в будущем (что я поясню позднее), а значит, заблаговременное предупреж-
4 На самом деле это — бинарная звезда, две звезды, вращающиеся вокруг друг друга с третьей
Звездой-карликом, сравнительно далеко расположенной от тех двух. Среди звезд по соседству с
нами мы можем даже найти шесть звезд — три бинарные пары, гравитационно привязанные друг к
другу. Здесь для нашей цели я буду использовать слово «звезда» по отношению к системам от
Двух до шести звезд, гравитационно связанных друг с другом.
дение даст возможность избежать столкновения или уклониться от него.
Обе эти причины, а именно чрезвычайно малая вероятность того, что это слу-
чится, и уверенность, что мы будем предупреждены об этом за много тысяч лет,
делают бессмысленным беспокойство об этой катастрофе.
Не забывайте, между прочим, что не имеет значения, является вторгающаяся
звезда черной дырой или нет. Черная дыра не могла бы нас убить эффективнее,
чем обычная звезда, хотя большая черная дыра по массе в сто раз больше нашего
Солнца могла бы оказать свое смертоносное действие на вдесятеро большем рас-
стоянии , чем обычная звезда, так что точность, с которой бы она набрасывалась
на нас, не обязательно должна быть такой высокой.
Тем не менее очень вероятно, что крупные черные дыры настолько редки, что,
даже допуская их большую сферу активности, шансов, что одна из них приблизит-
ся катастрофически близко, в миллионы раз меньше, чем у обычной звезды.
Разумеется, существуют объекты, кроме звезд, которые могут совершить ката-
строфическое приближение, в некоторых случаях с небольшим по времени преду-
преждением или даже без него — в свое время мы рассмотрим эти возможности.
НА ОРБИТАХ ВОКРУГ ЦЕНТРА ГАЛАКТИКИ
Одна из причин малой вероятности столкновения нашего Солнца с другой звез-
дой основана на том, что звезды поблизости от нас, в конечном счете, не дви-
гаются беспорядочно, как пчелы в рое. Мы могли бы обнаружить это случайное
движение в центре Галактики или в центре шаровидного скопления, но не с Зем-
ли .
На окраинах Галактики ситуация скорее похожа на ситуацию в Солнечной систе-
ме. Галактическое ядро, занимающее сравнительно малую центральную часть Га-
лактики, имеет массу в десятки миллионов раз больше массы Солнца, в эту массу
могла бы, конечно, входить и центральная черная дыра при условии, что она су-
ществует. Это ядро, действуя как целое, служит галактическим «солнцем».
Миллиарды звезд галактической окраины циркулируют вокруг галактического яд-
ра по орбитам, как планеты вращаются вокруг Солнца. Солнце, например, которое
находится в 32 000 световых лет от галактического центра, движется около это-
го центра по почти круговой орбите со скоростью примерно 250 километров в се-
кунду, и ему требуется около 200 миллионов лет для совершения одного оборота.
Поскольку Солнце образовалось почти 5 миллиардов лет назад, оно за время сво-
ей жизни совершило 24 или 25 оборотов вокруг галактического центра, если счи-
тать, что его орбита не изменялась за это время.
Естественно, звезды, которые находятся ближе к галактическому центру, чем
Солнце, движутся быстрее совершают оборот за меньшее время. Когда они нагоня-
ют нас, они приближаются к нам, но, минуя нас на безопасном расстоянии, они
затем удаляются от нас. Таким же образом звезды, которые находятся дальше нас
от галактического центра, движутся медленнее и совершают оборот за более дли-
тельный период. В то время как мы обгоняем такие звезды, они как бы приближа-
ются к нам, но, минуя нас на безопасном расстоянии, они затем удаляются от
нас.
Если бы все звезды двигались по орбитам, очень близким к круговым, и очень
близко к одной плоскости и на очень разных расстояниях от точки, вокруг кото-
рой они вращаются (что верно в отношении планет в пределах Солнечной систе-
мы) , то не было бы вообще никаких шансов столкновения или опасного сближения.
Собственно говоря, за 15 миллиардов лет истории Галактики звезды, кажется,
«распределились» в нечто похожее на такое расположение, что окраина Галактики
образует плоское кольцо (внутри которого звезды расположились в комплекте
спиральных структур), плоскость которого проходит через центр галактического
ядра. Тот факт, что Солнце совершило двадцать пять оборотов по своей орбите
без признака какого-либо сбоя, который мы могли бы обнаружить в геологической
летописи Земли, показывает, с какой эффективностью это расположение работает.
Тем не менее в Солнечной системе существует только девять крупных планет, в
то время как на окраинах Галактики миллиарды звезд значительных размеров. Да-
же если большинство звезд в отношении своих орбит вполне благонадежны, имеет-
ся небольшой процент, за которым, однако, большое количество звезд, чьи орби-
ты внушают беспокойство.
Некоторые звезды обладают ясно выраженными эллиптическими орбитами. Вполне
может быть, что орбита такой звезды проходит мимо нашей и в какой-то точке
отделяется от нее относительно малым расстоянием; но каждый раз, когда Солнце
проходит точку сближения орбит, другая звезда находится далеко, и наоборот.
Тогда в конечном счете Солнце и другая звезда когда-нибудь, приблизительно в
одно и то же время достигнут точки сближения и претерпят близкое схождение,
но до этого «когда-нибудь» может пройти очень и очень много времени.
Впрочем, орбиты не обязательно остаются неизменными. Когда две звезды со-
вершают умеренно близкое схождение, такое, которое еще недостаточно близко,
чтобы разрушить планетарные системы (если они есть) обеих, обоюдный гравита-
ционный эффект может просто немного изменить орбиты той и другой. На Солнце,
даже если оно не вовлечено в подобное схождение, это тоже может сказаться.
Например, две другие звезды могут совершить близкое схождение на другой сто-
роне Галактики, и у одной из них может быть изменена (или «возмущена») орбита
таким образом, что там, где она никогда ранее не приближалась к Солнечной
системе, она получит такую возможность.
Конечно, может случиться и противоположное. К примеру, звезда, орбита кото-
рой могла бы привести ее опасно близко к Солнечной системе, в результате воз-
мущения без нашего участия может сместить свою орбиту так, что нигде к нам
больше близко не подойдет.
Эллиптические орбиты представляют еще одну интересную проблему. Звезда с
явно эллиптической орбитой может сейчас быть в нашей части Галактики, а сотню
миллионов лет спустя, продвинувшись на другой конец своей орбиты, может ока-
заться дальше от галактического ядра, чем находится сейчас. Такая эллиптиче-
ская орбита, на которой в настоящее время звезда помещается по соседству с
нами и поблизости от своего самого близкого подхода к галактическому ядру, не
представляет для нас опасности. Ничего не может больше случиться при ее отхо-
де.
Эллиптическая орбита может также поместить звезду по соседству с нами и
близ своей дальней точки, но за сотни миллионов лет звезда может погрузиться
глубже в Галактику и двигаться на гораздо меньшем расстоянии от галактическо-
го ядра. Это может привести к неприятностям.
Чем ближе к ядру, тем гуще расположены звезды, тем менее правильны и ста-
бильны их орбиты. Звезда, двигающаяся внутрь Галактики, увеличивает вероят-
ность возмущения. Прямое столкновение остается очень маловероятным, но суще-
ственно больше, чем на окраине. Вероятность сравнительно близкого схождения,
способного вызвать возмущение орбиты, увеличивается примерно в таком же соот-
ношении и становится достаточно ощутимой.
Весьма велика вероятность и того, что какая-нибудь звезда с окраины Галак-
тики, если эллиптическая орбита выведет ее ближе к ядру, выйдет с немного из-
мененной орбитой, которая, если не была нам опасной ранее, может стать опас-
ной (или, конечно, наоборот). Собственно возмущение могло бы подействовать на
нас и непосредственно.
Выше речь шла о звезде, которая могла бы пройти мимо нас на расстоянии, в
тридцать раз большем, чем расстояние от Солнца до самой дальней планеты Плу-
тон . Я говорил, что это не повлияет на нас. Не повлияет в том смысле, что не
окажет серьезного влияния на движение Солнца или на окружающую среду на Зем-
ле. И еще менее повлияла бы, если бы прошла на расстоянии светового года от
нас.
И все же какая-нибудь проходящая звезда, недостаточно близкая, чтобы причи-
нить нам неприятность в виде дополнительного тепла, может несколько замедлить
Солнце в его движении вокруг галактического Центра. В таком случае почти кру-
говая орбита Солнца может быть трансформирована в чуть более эллиптическую, и
она может оказаться несколько ближе к галактическому ядру, чем когда-либо бы-
ла за две дюжины оборотов Солнца.
Ближе к галактическому ядру, то есть там, где вероятность возмущения не-
сколько больше, и могут последовать дальнейшие изменения. Вступив в полосу
сбоев, Солнце может в конечном счете оказаться на орбите, которая перенесет
нас настолько близко ко внутреннему региону Галактики, скажем, через миллиард
лет, что общий радиационный фон станет настолько сильным, что полностью унич-
тожит жизнь. Вероятность этого совсем невелика, и все это может быть включено
в тот единственный шанс из 80 000 в грядущий триллион лет.
Этот один шанс из 80 000 в грядущий триллион лет включает, однако, отдель-
ные Звезды. А как обстоит дело с шаровидными скоплениями? Шаровидные скопле-
ния не расположены в галактической плоскости, а распределены около галактиче-
ского ядра сферической раковиной. Каждое шаровидное скопление вращается во-
круг галактического ядра, но плоскость его вращения наклонена к галактической
плоскости под большим углом. Если шаровидное скопление располагается высоко
над галактической плоскостью, то оно, когда движется по своей орбите, идет
под уклон, пересекает галактическую плоскость, опускается намного ниже нее,
затем поднимается по склону, пересекает галактическую плоскость на противопо-
ложной стороне от галактического ядра и, возвращаясь в прежнее верхнее поло-
жение , завершает оборот.
Если шаровидное скопление находится на таком же расстоянии от галактическо-
го ядра, как и мы, тогда примерно каждые 100 миллионов лет оно будет пересе-
кать галактическую плоскость. Если оно ближе к ядру, оно будет совершать это
за более короткий период, если дальше — за более продолжительный. Поскольку в
общем может быть до 200 подобных скоплений, можно ожидать, что какое-нибудь
шаровидное скопление будет пересекать галактическую плоскость примерно каждые
500 000 лет, если среднее расстояние шаровидного скопления от галактического
центра равно расстоянию от него Солнечной системы.
Шаровидное скопление в поперечнике в миллиарды миллиардов раз больше, чем
одиночная звезда, и при пересечении им галактической плоскости вероятность
столкновения его с какой-либо звездой в миллиарды миллиардов раз больше, чем
в случае, если бы галактическую плоскость пересекала одна-единственная звез-
да.
Разумеется, природа столкновений неодинакова. Если бы наше Солнце встрети-
лось со звездой, это было бы столкновение в чистом виде. Если бы Солнце
встретилось с шаровидным скоплением, возможно, вообще бы не было никакого ре-
ального столкновения. Несмотря на то, что шаровидное скопление при рассмотре-
нии с расстояния кажется наполненным звездами, оно, тем не менее, в очень
значительной части — пустое пространство. Если бы Солнце наугад проходило
сквозь шаровидное скопление, был бы только один шанс из триллиона на то, что
оно столкнется с отдельной звездой в этом скоплении. (Шанс небольшой, но на-
много больший, чем если бы Солнце проходило по окраине Галактики только с од-
ной отдельной звездой по соседству, как оно это и делает.) Однако, хотя и ма-
ловероятно, чтобы шаровидное скопление повредило Солнце в случае столкновения
или даже серьезно повлияло на окружающую среду Земли просто светом или теп-
лом, все же был бы довольно значительный шанс, что в результате изменилась бы
орбита Солнца и, вполне возможно, не к лучшему.
Вероятность возмущения увеличивается, когда столкновение становится все бо-
лее, так сказать, «нос к носу», то есть когда Солнце проходит по шаровидному
скоплению все ближе к центру скопления. И дело не только в том, что звезды в
центре расположены гуще и увеличится шанс возмущения и возможного реального
столкновения, но Солнце может тогда приблизиться к черной дыре с массой в ты-
сячи солнц, которая может находиться в центре.
Вероятность возмущения или даже захвата может быть весьма серьезной, но в
любом случае интенсивная радиация по соседству с черной дырой может положить
конец жизни на Земле без воздействия на физическую структуру планеты.
Шансов на нечто подобное очень мало. Шаровидных скоплений немного, и только
те, что проходят через плоскость Галактики в пределах дюжины световых лет от
галактического ядра, могут представлять для нас опасность. В самом худшем
случае одно или два скопления могли бы пройти на таком расстоянии, но шансы
на то, что они пересекут плоскость как раз тогда, когда Солнце приблизится к
этой части своей огромной орбиты, безусловно, очень малы.
К тому же опасность нашего столкновения с шаровидным скоплением является
даже менее «дамокловой», чем близкое схождение с отдельной звездой. Шаровид-
ное скопление представляет собой более заметный объект, чем звезда, находя-
щаяся на таком же расстоянии. И если бы шаровидное скопление двигалось таким
образом, что вызывало бы наши опасения, мы бы могли за миллион лет или даже
более иметь об этом предупреждение.
МИНИ-ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ
Что касается столкновений с видимыми объектами, нам известно, что Солнце
находится в безопасности на миллионы лет вперед. Ничто видимое не движется к
нам с достаточно близкого расстояния, чтобы достичь нас в течение этого вре-
мени. Но, может быть, существуют объекты, которых мы не обнаружили и о суще-
ствовании которых не знаем? Не может ли быть так, что один из них приближает-
ся и даже находится на пути к столкновению с Солнцем, не давая никакого пре-
дупреждения? Как обстоит дело с черными дырами размером с Cygnus Х-1, не с
гигантскими черными дырами, которые находятся в центре галактик и шаровидных
скоплений и остаются там, а с черными дырами, которые размером со звезду и
разгуливают по орбитам вокруг галактических центров? Разумеется, Cygnus Х-1
обнаруживает свое присутствие большим количеством материи, которую поглощает
у своей прекрасно видимой звезды-компаньона. Предположим, однако, что черная
дыра образовалась благодаря гибели одиночной звезды, без компаньонов.
Положим, что такая черная дыра одиночной звезды имеет массу в пять раз
больше, чем у Солнца, а радиус, следовательно, 15 километров. Нет звез-
ды-компаньона, чье присутствие выдает ее; нет звезды-компаньона, которая под-
питывает ее массу и создает огромную радиацию рентгеновских лучей. Могут быть
только легкие струйки газа между звездами, питающие ее, а это вызовет только
крохотные искорки рентгеновских лучей, которые не будут особенно заметны на
расстоянии.
Подобная черная дыра могла бы находиться в пределах светового года от нас и
быть слишком маленькой физически и слишком инертной радиационно, чтобы ее
можно было обнаружить. Она могла бы направляться прямо на Солнце, а мы бы не
знали. Мы можем не знать, пока она не окажется почти рядом, и ее гравитацион-
ное поле не вызовет некоторые неожиданные возмущения в нашей планетарной сис-
теме, или пока не обнаружат очень слабый, но неуклонно усиливающийся источник
рентгеновского излучения. Тогда мы будем иметь предупреждение о конце нашего
света всего за несколько лет. Даже если она пройдет по Солнечной системе без
столкновения, она может внести хаос в тонко настроенную небесную механику
Солнечной системы.
Насколько вероятно, что это может случиться? Скорее всего, это нереально.
Нужна очень большая звезда для превращения в черную дыру, а больших звезд не
очень много. В Галактике на каждые 10 000 видимых звезд возможна только одна
черная дыра размером со звезду. Если имеется один шанс из 80 000, что за
триллион лет обычная звезда столкнется в космосе с Солнцем, то имеется только
один шанс из 800 миллионов, что с ним столкнется черная дыра размером со
звезду. Это может случиться и в следующем году, но шансов почти секстиллион к
одному, что этого не произойдет, и было бы совершенно глупо беспокоиться об
этом.
Отчасти доводы против этих катастроф столь велики, потому что число черных
дыр размером со звезду так невелико. Вместе с тем хорошо известно, что среди
любого класса астрономических тел более мелкие разновидности многочисленнее,
чем более крупные. А не может ли быть так, что маленькие черные дыры гораздо
многочисленнее, чем большие? Маленькая черная дыра могла бы не наносить тако-
го ущерба при ударе, как большая черная дыра, вместе с тем маленькие черные
дыры могли бы принести достаточный ущерб, потому что маленькие дыры так мно-
гочисленны, что вероятность столкновения может вырасти угрожающе.
Однако в нашей Вселенной представляется маловероятным найти черные дыры,
которые были бы в несколько раз меньше Солнца. Большая звезда могла бы сжать-
ся в черную дыру под действием собственного гравитационного поля, но пред-
ставляется, что не существует компрессионных сил для образования черной дыры
из чего-либо меньшего, чем большая звезда.
Тем не менее, это не исключает опасности. В 1974 году английский физик Сти-
вен Хокинг предположил, что в ходе Большого взрыва вращающиеся массы материи
и радиация произвели местами невероятное давление, которое в первые моменты
образования Вселенной создало бесчисленные черные дыры различных масс, от
звезды до крошечных объектов в килограмм и менее. Черные дыры массой меньше
звезд Хокинг назвал «мини-черными дырами».
Расчеты Хокинга показали, что черные дыры не абсолютно сохраняют всю свою
массу, но у материи есть возможность ускользнуть из них. Очевидно, для пар
субатомных частиц имеется возможность образовываться прямо на радиусе Шварц-
шильда и спешить прочь в противоположных направлениях. Одна из частиц погру-
жается обратно в черную дыру, другая сбегает. Этот постоянный побег субатом-
ных частиц заставляет черную дыру вести себя так, словно у нее высокая темпе-
ратура, и медленно испаряться.
Чем менее массивна черная дыра, тем выше ее температура и тем сильнее ее
тенденция к испарению. Это означает, что, когда мини-черная дыра в результате
испарения сокращается, ее температура повышается и темп испарения неуклонно
увеличивается до тех пор, пока остатки мини-черной дыры со взрывной силой не
разлетаются и она не исчезает.
Очень маленькие мини-черные дыры не выдержали бы 15 миллиардов лет истории
Вселенной и уже полностью бы исчезли. Однако, если бы у мини-черной дыры мас-
са была побольше, для начала хотя бы с айсберг, она бы была достаточно холод-
ной, испарялась достаточно медленно и все еще существовала. Если бы за время
существования ей удалось увеличить свою массу, что, вероятно, она могла бы
сделать, то она охладилась бы еще больше и продлилось бы время ее существова-
ния^ .
Черные дыры, по массе такие же, как звезды, имеют температуру порядка миллионной доли
градуса по абсолютной шкале и испаряются настолько медленно, что для того, чтобы испариться,
им потребовалось бы времени в триллионы триллионов триллионов раз больше, чем дело дойдет до
следующего космического яйца. За это время они бы, несомненно, набрали чудовищную массу.
Следовательно, черные дыры размером со звезду являются постоянными объектами и неуклонно
растут, никогда не уменьшаясь. Поэтому новые взгляды Хокинга верны только по отношению к ми-
ни-черным дырам, и в особенности к малым мини-черным дырам.
Даже если допустить исчезновение самых малых (и наиболее многочисленных)
мини-черных дыр, все же может существовать очень много мини-черных дыр с мас-
сой порядка от массы маленького астероида до массы Луны. Хокинг подсчитал,
что в Галактике может быть порядка трех сотен мини-черных дыр на кубический
световой год. Если они придерживаются общего распределения материи, то боль-
шинство их находится в галактическом ядре. На окраине, где находимся мы, при-
мерно тридцать мини-черных дыр на кубический световой год. В этом случае
среднее расстояние между мини-черными дырами примерно в пятьсот раз больше,
чем расстояние между Солнцем и Плутоном. Самая ближняя к нам мини-черная дыра
может находиться на расстоянии 1,6 триллиона километров.
Но даже на этом расстоянии (очень малом по космическим меркам) имеется дос-
таточно места для маневра, и невелика вероятность, что дыра причинит ущерб.
Мини-черной дыре, чтобы нанести ущерб, нужно нанести прямой удар, в то время
как для черной дыры размером со звезду этого не требуется. Черная дыра разме-
ром со звезду может миновать Солнце на существенном расстоянии, но, проходя
по соседству с Солнечной системой, способна вызвать приливной эффект на Солн-
це , что может серьезно повлиять на его свойства. Она может также значительно
возмутить орбиту Солнца с неблагоприятными последствиями; или, что касается
Земли, гибельно возмутить ее орбиту.
С другой стороны, мини-черная дыра может пройти по Солнечной системе вообще
без какого-нибудь заметного влияния на Солнце, крупные планеты и спутники.
Насколько нам известно, некоторое количество мини-черных дыр проскользнуло
мимо нас, а несколько, может быть, двигаются среди планет, не причиняя нам
никакого вреда.
Однако что случится, если мини-черная дыра и впрямь попадет в Солнце? Что
касается ее массы, то, насколько можно судить, это не оказало бы на него
серьезного воздействия. Даже если бы мини-черная дыра имела массу Луны, она
составила бы только 1/26 000 000 массы Солнца, приблизительно то, что для вас
десятая часть капли воды.
Но масса — это еще не все, что имеет значение. Если бы Луна направилась на
столкновение с Солнцем, то, если бы она не двигалась очень-очень быстро, она
бы испарилась еще до попадания в Солнце. Даже если бы часть ее и сохранилась
ко времени столкновения, она бы не проникла очень глубоко, не превратившись в
пар.
Мини-черная дыра, однако, не превращалась бы в пар и не испытывала бы на
себе в каком-либо смысле воздействия Солнца. Она бы просто пряталась, погло-
щала по пути массу, вырабатывая огромную энергию. Она бы росла всю дорогу и
прошла бы сквозь Солнце, представляя собой на выходе гораздо более крупную
мини-черную дыру, чем на входе.
Что это может повлечь за собой для Солнца, сказать очень трудно. Если бы
мини-черная дыра нанесла скользящий удар и просто прошла через верхние слои
Солнца, эффект мог бы и не быть губительным. Однако, если бы мини-черная дыра
нанесла удар Солнцу в лоб и пробилась бы через его центр, это подорвало бы
тот регион Солнца, в котором происходят ядерные реакции и вырабатывается сол-
нечная энергия.
Что бы тогда произошло, я не знаю; это зависело бы от того, как скоро Солн-
це «вылечит» себя. Возможно, производство энергии было бы нарушено, и, прежде
чем оно бы возобновилось, Солнце бы совсем обессилело или взорвалось. Если
это случится сравнительно неожиданно и скоро, в обоих случаях это будет для
нас полной катастрофой.
Наконец, предположим, что мини-черная дыра ударит по Солнцу со скоростью,
относительно него сравнительно невысокой. Сопротивление, которое она ветре-
тит, проходя через материю Солнца, может замедлить, остановить ее, но, оста-
ваясь в пределах Солнца, она опустится к его центру.
Что же тогда? Не будет ли она постепенно поглощать материю Солнца изнутри?
Если так, снаружи для нас это будет незаметно. Солнце сохранит свою массу и
свое гравитационное поле неизменными; планеты продолжат двигаться по своим
невозмущенным орбитам; Солнце будет излучать свою энергию, словно ничего не
происходит. Однако, несомненно, в какой-то критической точке для поддержания
Солнца в его настоящей форме материи окажется недостаточно. Оно целиком про-
валится в черную дыру с излучением огромного количества губительной радиации,
которая уничтожит всю жизнь на Земле. Или, даже если мы представим себе, что
каким-то образом переживем губительное действие радиации, Земля тогда будет
вращаться вокруг черной дыры, поглотившей всю массу Солнца (так, что орбита
Земли останется без изменения), которая станет так мала, что ее нельзя будет
увидеть, а о радиации нечего и говорить. Температура Земли упадет почти до
абсолютного нуля, и это уничтожит нас.
А не могло ли быть так, что мини-черная дыра попала в Солнце миллион лет
назад и с тех пор продолжает действовать? Не может ли Солнце без всякого пре-
дупреждения вдруг разрушиться?
Мы не можем произнести категорическое «нет», но давайте вспомним, что даже
при том количестве мини-черных дыр, которое насчитал Хокинг, шансов попасть в
Солнце очень мало, шансов для смертельных ударов по центру Солнца еще меньше,
шансов ударить по Солнцу со скоростью относительно него такой малой, что это
позволит мини-черной дыре поглотить его, — еще меньше. К тому же расчеты Хо-
кинга представляют нам разумный максимум. Вполне вероятно, что мини-черных
дыр гораздо меньше, может быть, даже значительно меньше. А это бы еще значи-
тельней снизило шансы.
Собственно, кроме расчетов Хокинга, иных призраков мини-черных дыр вообще
нет. Практически мини-черных дыр никто не обнаружил, не было зафиксировано и
никакого явления, которое можно было бы объяснить мини-черными дырами. (Даже
существование таких черных дыр размером со звезду, как Cygnus Х-1, связано со
свидетельством, которое еще не убедило всех астрономов.) Много информации о
Вселенной еще нужно приобрести до того, как мы установим реальную вероятность
этого вида катастроф, но все же мы можем быть уверены, что она не в пользу
катастроф. В конце концов, Солнце просуществовало пять миллиардов лет без
разрушений, и нам также не случалось наблюдать какой-нибудь звезды, вдруг
подмигнувшей нам так, словно ее наконец поглотила добравшаяся до ее центра
мини-черная дыра.
АНТИМАТЕРИЯ И СВОБОДНЫЕ ПЛАНЕТЫ
Одиночная черная дыра — не единственный объект во Вселенной, который мог бы
добраться до нас. Существует еще один вид объектов, который почти столь же
опасен, но чье существование еще более проблематично.
Обычная материя вокруг нас состоит из крошечных ядер, окруженных электрона-
ми. Ядра образованы из двух видов частиц, протонов и нейтронов, каждый из ко-
торых несколько больше чем в 1800 раз превышает массу электрона. Таким обра-
зом материя вокруг нас состоит из трех типов субатомных частиц: электронов,
протонов и нейтронов.
В 1930 году Поль Дирак (тот, который первым предположил, что гравитация мо-
жет со временем ослабевать) дал теоретическое обоснование существования «ан-
тичастиц». Мол, должна существовать, например, такая же частица, как элек-
трон, но несущая противоположный электрический заряд. В то время как электрон
несет отрицательный электрический заряд, его античастица должна нести положи-
тельный. Два года спустя американский физик Карл Дэвид Андерсон (р. 1905)
действительно обнаружил этот положительно заряженный электрон. Он был назван
«позитрон», хотя о нем также можно говорить как об «антиэлектроне».
В свое время были также открыты «антипротон» и «антинейтрон». В то время
как протон несет положительный заряд, антипротон несет отрицательный. Нейтрон
не несет заряда, не несет заряда и антинейтрон, но они противоположны по дру-
гим своим свойствам. Антиэлектрон, антипротон и антинейтрон могут сойтись
вместе и образовать «антиатомы», а те могут превратиться в «антивещество» или
«антиматерию».
Если антиэлектрон встретится с электроном, произойдет аннигиляция, то есть
они уничтожат друг друга, свойства одного аннулируют противоположные свойства
другого, а масса обоих преобразуется в энергию в форме гамма-лучей. (Гам-
ма-лучи похожи на рентгеновские лучи, но имеют более короткие волны и, следо-
вательно, более активны.) Точно таким же образом аннигилируют друг друга ан-
типротон и протон, а также антинейтрон и нейтрон. В общем, антиматерия может
аннигилировать эквивалентную массу материи, если они встретятся друг с дру-
гом.
Количество энергии, высвобождающейся в подобной «взаимной аннигиляции», ог-
ромно . Водородный синтез, производящий взрыв водородной бомбы и питающий
энергию звезд, преобразует в энергию около 0,7 процента участвующего в реак-
ции вещества. Взаимная аннигиляция же преобразует в энергию 100 процентов ве-
щества. Таким образом, бомба вещество-антивещество была бы в 140 раз мощнее
водородной бомбы такой же массы.
Это имеет значение еще в одном аспекте: энергию возможно преобразовать в
вещество, в материю. Однако поскольку для образования энергии требуется со-
вместить частицу и античастицу, постольку преобразование в материю производит
как частицу, так и соответствующую ей античастицу. Кажется, от этого никуда
не деться.
В лаборатории физик может изготовить за один раз всего несколько частиц и
античастиц, но в период после Большого взрыва энергия была преобразована в
вещество в количестве, достаточном для образования целой Вселенной. Однако,
если это было так, антиматерия должна была образоваться в таком же количест-
ве. Поскольку это должно быть так, где же находится эта антиматерия?
На планете Земля существует только одна материя. Несколько античастиц могут
быть созданы в лаборатории или существуют в космических лучах, но их количе-
ство ничтожно, и отдельные античастицы почти сразу же, как только встречаются
с эквивалентными частицами, исчезают при взаимной аннигиляции, выделяя гам-
ма-лучи .
Игнорируя эти незначительные случаи, мы можем сказать, что Земля вся состо-
ит из материи — и это тоже неплохо. Если бы я был наполовину из материи и на-
половину из антиматерии, то одна половина тотчас бы аннигилировала другую, и
не было бы никакой Земли, а только один обширный огненный шар гамма-лучей.
Собственно, совершенно ясно, что вся Солнечная система, вся Галактика, даже
все локальные скопления являются материей. Иначе мы бы обнаружили гораздо
большее образование гамма-лучей, чем мы наблюдаем.
А быть может, некоторые галактические скопления являются материей, а неко-
торые — антиматерией? Быть может, во времена Большого взрыва образовались две
вселенные, одна из материи, другая из антиматерии? Мы не знаем. Где антимате-
рия — это пока что нерешенная загадка. Если тем не менее существуют как га-
лактические скопления, так и антигалактические скопления, то каждое сохраняет
свою целостность, потому что расширяющаяся Вселенная держит их в отдельности
на все больших и больших расстояниях.
Не может ли тогда быть так, что в результате того или иного случайного со-
бытия часть антиматерии будет выброшена из антигалактического скопления и в
конце концов попадет в галактическое скопление, или, наоборот, материя, вы-
брошенная из галактического скопления, в конце концов попадет в антигалакти-
ческое скопление?
Антизвезда в нашей Галактике не могла бы быть признана таковой только по ее
виду, вокруг нее должен был бы быть хороший межзвездный вакуум. Но даже тогда
она бы испускала гамма-лучи, так как частицы материи в космосе реагировали бы
с частицами антивещества, испускаемыми звездой, и две группы частиц претерпе-
вали бы взаимную аннигиляцию. Никаких подобных явлений пока не наблюдалось,
но могут быть и в нашей Галактике более мелкие тела, более многочисленные и
легче выбрасываемые, чем крупные, — объекты размером с планету или астероид,
которые являются антивеществом.
Не может ли какой-нибудь из них попасть в Солнце без предупреждения? В ко-
нечном счете, подобный объект слишком мал, чтобы увидеть его на большом рас-
стоянии . Но даже если и можно было бы его увидеть вряд ли возможно признать
его антивеществом до того, как произойдет попадание.
Тем не менее, нет особых причин волноваться по этому поводу. Мы пока не
располагаем свидетельствами, что ощутимых размеров глыбы антивещества стран-
ствуют по нашей Галактике. К тому же для их попадания в Солнце шансов не
больше, чем для мини-черных дыр.
И даже если подобная капля антивещества попадет в Солнце, урон, нанесенный
ею, безусловно, будет более ограничен, чем в случае попадания в него ми-
ни-черной дыры эквивалентной массы. Мини-черная дыра перманентна и может рас-
ти за счет Солнца; глыба антивещества не может сделать ничего более, как ан-
нигилировать часть Солнца, равную своей массе, и затем исчезнуть.
Остается все же еще третий класс объектов, которые могут оказаться по со-
седству с Солнечной системой, и вместе с тем их нельзя увидеть задолго до их
приближения. Это не черные дыры, не антивещество, а вполне обычные объекты,
которые избежали нашего внимания просто потому, что они малы.
Мы можем обосновать их существование следующим.
Я уже упоминал о том, что в любом классе астрономических тел число мелких
членов класса превышает число крупных членов. Таким образом, мелкие звезды
многочисленнее крупных.
Звезды, примерно равные по размеру Солнцу (которое является звездой средней
величины), составляют только 10 процентов всех звезд, которые мы видим. Ги-
гантских звезд с массой, раз в пятнадцать превышающей массу Солнца, намного
меньше. Существует сотня подобных Солнцу звезд на каждую звезду-гигант. С
другой стороны, мелкие звезды с массой в половину массы Солнца и менее со-
ставляют три четверти звезд Вселенной, насколько можно судить по их распро-
страненности в нашем окружении (Такие мелкие звезды трудно различимы, их не
видно на больших расстояниях. Следовательно, мы получаем верное представление
об их распространенности только при изучении нашего близкого окружения, где
они достаточно близко, чтобы их увидеть. На больших расстояниях мы видим
только крупные звезды и получаем неверное представление о составе Вселенной).
Тело, составляющее всего лишь около одной пятой массы нашего Солнца, обла-
дает вполне достаточной массой, чтобы разрушить в своем центре атомы и начать
ядерную реакцию. Такое тело едва нагревается до красного каления и может быть
еле заметным даже на довольно малых звездных расстояниях.
Все же нет причины думать, что существует некий нижний предел в образовании
таких объектов, и что этот нижний предел совпадает с массой, при которой на-
чинаются ядерные реакции. Возможно, существует некоторое количество сформиро-
вавшихся «субзвезд», тела которых слишком малы, чтобы в их центре началась
ядерная реакция, или она начинается, но степень разогрева не достигает крас-
ного каления.
Мы могли бы считать их планетами, если бы они были частью Солнечной систе-
мы, и, возможно, именно так нам и следует их рассматривать — как планеты, ко-
торые образовались самостоятельно и, не обязанные верностью никакой звезде,
самостоятельно вращаются вокруг галактического ядра.
Очень вероятно, что подобные «свободные планеты» могут быть сформированы в
гораздо больших количествах, чем сами звезды, и могут быть вполне обычными
объектами — и все же оставаться невидимыми для нас, как оставались бы невиди-
мыми планеты нашей Солнечной системы, такие близкие, не отражай они свет на-
ходящегося рядом Солнца.
Каковы же тогда шансы, что одна из этих свободных планет войдет в Солнечную
систему и произведет разгром?
Самые крупные свободные планеты должны быть распространены по крайней мере
так же часто, как самые мелкие звезды, но, учитывая обширность межзвездного
пространства, это все-таки не настолько часто, чтобы шансы их встречи с нами
были велики. Более мелкие свободные планеты должны быть более многочисленны,
а совсем мелкие еще более многочисленны. Отсюда следует, что чем меньше такой
объект, тем больше его шансы на встречу с Солнечной системой.
Вполне возможно, что вторжение в Солнечную систему свободных планет разме-
ром с астероид гораздо более вероятно, чем вторжение проблематично существую-
щих черных дыр или антиматерии. Но, вместе с тем, свободные планеты намного
менее опасны, чем любой из двух упомянутых объектов. Мини-черные дыры неопре-
деленно долго поглощали бы материю, поражая Солнце, тогда как антиматерия ан-
нигилировала бы материю. Свободные планеты, состоящие из обычной материи,
просто бы испарились.
Если бы нам стало известно об астероиде, находящемся на пути к столкновению
с Солнцем, мы, возможно, не сумели бы определить, вторгся ли он из межзвезд-
ного пространства или это один из наших местных объектов, которого мы до той
поры случайно не замечали, или, может быть, объект, орбита которого возмущена
в ходе столкновения.
Возможно, такие вторгающиеся объекты проходили через Солнечную систему бес-
конечно много раз и не нанесли никакого ущерба. Также и те мелкие объекты
внешней Солнечной системы с подозрительно неправильными орбитами предположи-
тельно могут быть свободными планетами, захваченными в пути. К ним можно от-
нести внешний спутник Нептуна — Нереиду, внешний спутник Сатурна — Феб и лю-
бопытный, открытый в 1977 году объект — Хирон, который вращается вокруг Солн-
ца по эллиптической орбите, лежащей между орбитами Сатурна и Урана.
Насколько нам известно, в сущности, Плутон и его спутник (последний открыт
в 1978 году) могут быть крошечной, независимой «солнечной системой», которая
была захвачена Солнцем. Подтверждение этого сделало бы необычный наклон и
эксцентриситет орбиты Плутона менее удивительными.
Остается еще один возможный вид столкновений — столкновений с объектами в
межзвездном пространстве: встречи с объектами настолько мелкими, как частички
пыли или отдельные атомы. Межзвездные облака такой пыли и газа обычны в кос-
мосе, и Солнце не только может «сталкиваться» с подобными объектами, но, не-
сомненно, не раз так и делало. Воздействие на Солнце этих столкновений незна-
чительно, но для нас это не вполне так. Впрочем, это предмет, к которому я
обращусь в книге позднее, при более подходящем случае.
б. СМЕРТЬ СОЛНЦА
ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ
Возможные катастрофы второго класса из-за вторжения в Солнечную систему
объектов извне не являются следствием чего-то определенного. Вероятность их в
некоторых случаях столь мала, что для нас гораздо более вероятно попасть в
катастрофу первого класса, такую, например, как образование нового космиче-
ского яйца. В других случаях, когда вторжения представляются более вероятны-
ми, они обладают ничтожным для Солнца потенциалом.
Значит ли это, что нам совершенно не угрожает катастрофа второго класса?
Можем ли мы заключить, что наше Солнце навечно в безопасности или по крайней
мере в безопасности, пока существует Вселенная?
Отнюдь не так. Даже если исключить вторжения извне, есть основания пола-
гать, что Солнце не в безопасности и что катастрофа второго класса, включая
целостность самого Солнца, не только возможна, но и неизбежна.
В донаучные времена Солнце широко почиталось милосердным богом, от друже-
ского света и тепла которого зависело человечество и вообще вся жизнь. Его
движение на небесах внимательно прослеживалось. Было установлено, что его
путь по небу неуклонно поднимался вверх, пока не достигал пика 21 июня (лет-
нее солнцестояние в Северном полушарии). Потом он опускался вниз неба вплоть
до 21 декабря (зимнее солнцестояние), и затем цикл повторялся.
Даже доисторическая культура, по-видимому, знала способы проверки положения
Солнца со значительной точностью; представляется, например, что камни Стоун-
хенджа расставлены так, чтобы, помимо прочего, отмечать время летнего солнце-
стояния .
Естественно, до того как была понята истинная природа движения и местополо-
жения Земли, не могло не возникать опасений, что Солнце, достигнув зимнего
солнцестояния, может не повторить своего цикла и, продолжая опускаться, ис-
чезнет совсем, и приведет все живое к гибели. Именно так, как «Фимбулвинтер»
(суровая зима — исландок.), предвещают конец света скандинавские мифы: Солнце
исчезнет, и начнется ужасный период темноты и холода, который продлится три
года, а после него наступит Рагнарек и конец. Даже в более солнечных краях,
где вера в вечную милость Солнца была, естественно, значительно сильнее, вре-
мя зимнего солнцестояния, когда Солнце переставало опускаться, поворачивалось
и начинало поднимать свой путь по небу, опять же было поводом к выражению
чувства облегчения.
Лучше всего нам с древних времен известно празднование солнцестояния у рим-
лян. Римляне верили, что их бог сельского хозяйства — Сатурн правил миром во
времена древнего золотого века богатых урожаев и обилия пищи. Тогда неделя
зимнего солнцестояния с ее обещанием возвращения лета и золотого времени са-
турновского сельского хозяйства праздновалась как «Сатурналии» с 17 по 24 де-
кабря. Это был период бесконечного веселья и радости. Всякие работы прекраща-
лись , и ничто не нарушало торжества, направо и налево раздавались подарки.
Это была пора братства, слуги и рабы получали на время свободу, и в дни
празднества им разрешалось присоединяться к хозяевам.
Сатурналии не исчезли. По мере усиления христианства в Римской империи оно
отказалось от надежды отменить веселье при возрождении Солнца. Поэтому неко-
торое время спустя после 300 года нашей эры христианство поглотило это празд-
нество с помощью произвольного объявления 25 декабря днем рождения Иисуса (на
что нет абсолютно никаких библейских доказательств). Празднование рождения
Солнца было таким образом превращено в празднование рождения Сына (В оригина-
ле игра слов: sun — Солнце и son — сын, которые произносятся одинаково.).
Естественно, христианское мышление не могло позволить отождествить Бога с
каким-либо определенным объектом в обозримой Вселенной, так что Солнце было
смещено со своего божественного положения. Смещение, тем не менее, было мини-
мальным. Солнце оставалось прекрасным средоточием небесного света, неизменным
и вечным, до тех пор пока Бог, вызвавший его к жизни на четвертый день творе-
ния, не соблаговолит положить ему конец. Пока оно существовало, оно, в своем
сиянии и в своем неизменном совершенстве, было наиболее очевидным, зримым
символом Бога.
Первым вторжением науки в этот мифический образ Солнца было открытие Гали-
леем в 1609 году солнечных пятен. Его наблюдения определенно свидетельствова-
ли о том, что пятна эти были частью солнечной поверхности, а не облаками, за-
темняющими его поверхность. Солнце, уже больше не совершенное, вызывало и на-
растающие сомнения в его вечности. Чем больше ученые узнавали об энергии на
Земле, тем больше они задумывались об источнике энергии Солнца.
В 1854 году Гельмгольц, немало сделавший для утверждения закона сохранения
энергии, представлял себе, насколько важно установить источник энергии Солн-
ца, иначе закон сохранения мог не иметь силы. Одним из источников, который
казался ему приемлемым, было гравитационное поле. Солнце, как он предполагал,
постоянно сжимается под влиянием своей гравитации, и энергия этого направлен-
ного внутрь движения-падения всех его частей преобразуется в радиацию. Если
это так и если энергетический источник Солнца конечен (а было ясно, что так
оно и есть), тогда и у Солнца должны быть начало и конец (Конечно, если закон
сохранения энергии имеет место, любой источник снабжения Солнца энергией дол-
жен когда-нибудь истощиться. Следовательно, закон сохранения энергии означа-
ет, что Солнце должно было родиться и оно должно умереть; иными словами, было
время, когда Солнце не было знакомым нам объектом настоящего, и настанет вре-
мя , когда Солнце больше не будет знакомым нам объектом настоящего. Все, что
подлежит обсуждению, — это детали процесса.).
Вначале, по мнению Гельмгольца, Солнце было очень тонким облаком газа, и
его медленное сжатие в еще не очень интенсивном гравитационном поле давало
лишь немного лучистой энергии. Только с продолжением сжатия, когда гравитаци-
онное поле, оставаясь неизменным по общей силе, концентрировалось в меньшем
объеме и, следовательно, становилось более интенсивным, а сжатие было быст-
рым, Солнце стало производить энергию такого вида, с которым мы знакомы.
Около 25 миллионов лет назад Солнце сжалось до диаметра 300 миллионов кило-
метров , и лишь после этого оно сжалось до размера меньше, чем орбита Земли.
Тогда в какой-то момент, менее чем 25 миллионов лет назад, могла образоваться
Земля.
В будущем Солнцу предстоит умереть, потому что в конце концов оно не сможет
больше сжиматься, а значит, источник его энергии будет исчерпан, и оно больше
не станет излучать энергию, но остынет и превратится в холодное, мертвое те-
ло, что определенно будет и финальной катастрофой для нас. Учитывая, что
Солнцу потребовалось 25 миллионов лет на то, чтобы сжаться от размера орбиты
Земли до его настоящего размера, можно предположить, что оно сойдет на нет
примерно через 250 000 лет, и это будет все время, оставшееся для существова-
ния жизни на Земле.
Геологи, изучая изменения земной коры, убеждались в том, что Земля должна
быть старше 25 миллионов лет. Биологи, изучая изменения в процессе биологиче-
ской эволюции, тоже убеждались в этом. Однако отказаться от аргументации
Гельмгольца значило отвергнуть закон сохранения энергии или надо было найти
новый, более мощный источник энергии для Солнца. Именно вторая альтернатива
спасла положение. Новый источник энергии был найден.
В 1896 году французский физик Антуан Анри Беккерель (1852-1908) открыл ра-
диоактивность , и вскоре обнаружилось, что существует неожиданный и огромный
резерв энергии в ядре атома. Если бы Солнце могло как-то использовать этот
резерв, то не было бы необходимости предполагать, что оно все время сжимает-
ся. Оно могло бы излучать энергию за счет распада атомов в течение продолжи-
тельного времени без значительного изменения своего размера.
Просто говорить, что Солнце (и, таким образом, вообще все звезды) обладает
атомной энергией, само по себе не убедительно. Но ядерная ли энергия делает
Солнце Солнцем?
Еще в 1862 году шведский физик Андерс Йонас Ангстрем (1814-1874) спектро-
скопически обнаружил в Солнце водород. Постепенно стало известно, что этот
самый простой из всех элементов очень распространен в Солнце. В 1929 году
американский астроном Генри Норрис Рассел (1877-1957) доказал, что Солнце в
основном и состоит из водорода. Теперь мы знаем, что оно на 75% состоит из
водорода и на 25% из гелия (второй простейший элемент), причем более сложные
атомы присутствуют только в небольших долях процента. Из этого ясно лишь то,
что если на Солнце происходят ядерные реакции, являющиеся источником его лу-
чистой энергии, то эти реакции должны быть связаны с водородом и гелием. Ни-
чего больше в достаточном количестве там нет.
Между тем в начале 20-х годов английский астроном Артур Стэнли Эддингтон
(1882-1944) установил, что температура в центре Солнца составляет миллионы
градусов. При такой температуре атомы расщепляются, электронная оболочка раз-
летается и обнаженные ядра могут ударяться друг о друга с такой силой, что
начинается ядерная реакция.
Солнце действительно началось с разреженного облака пыли и газа, как и
предполагал Гельмгольц. Оно действительно медленно сжималось, выделяя в про-
цессе сжатия лучистую энергию. Тем не менее, когда оно сжалось до размера,
близкого к настоящему, когда стало достаточно горячим, чтобы положить начало
ядерным реакциям, оно засверкало в настоящем смысле этого слова. И как только
это произошло, оно длительное время сохраняет свой размер и свою лучистую ин-
тенсивность .
Наконец, в 1938 году американский физик немецкого происхождения Ганс Аль-
берхт Бете (р. 1906), используя лабораторные данные относительно ядерных ре-
акций, сделал вывод о природе реакций, которые имеют место внутри Солнца и
производят энергию. Это — сложное преобразование ядер водорода в ядра гелия
(«водородный синтез») через ряд вполне определенных этапов.
Водородный синтез производит достаточное количество энергии, чтобы сохра-
нить сияние Солнца в его настоящем виде в течение длительного времени. Астро-
номы теперь убеждены в том, что Солнце в настоящем своем виде сияет в течение
примерно 5 миллиардов лет. И действительно теперь считают, что Земля, Солнце
и Солнечная система в настоящем их виде существуют примерно 4 миллиарда лет.
Это по времени соответствует тем имеющим место изменениям, которые наблюдают
геологи и биологи.
Это также означает, что Солнце, Земля и Солнечная система в целом могут
продолжать существовать (при отсутствии вмешательства извне) еще в течение
миллиардов лет.
КРАСНЫЕ ГИГАНТЫ
Хотя ядерная энергия поддерживает излучение Солнца, это не может продол-
жаться вечно. Энергетического запаса хватит еще на миллиарды лет, но в конце
концов он должен иссякнуть.
До 40-х годов предполагалось, что каким бы ни был источник энергии Солнца,
постепенное истощение этого источника приведет к тому, что Солнце охладится,
под конец станет тусклым и совсем потемнеет, а Земля замерзнет в бесконечной
Фимбулвинтер.
Однако возникли новые методы изучения эволюции звезд, и эта катастрофа хо-
лода оказалась неадекватной картиной конца.
Звезда находится в равновесии. Ее собственное гравитационное поле порождает
тенденцию к сжатию, в то же время тепло ядерных реакций внутри нее порождает
тенденцию к расширению. Одно уравновешивает другое, и поскольку ядерные реак-
ции продолжаются, равновесие поддерживается, и звезда визуально остается не-
изменной .
Чем массивней звезда, тем сильнее ее гравитационное поле и сильнее тенден-
ция к сжатию. Чтобы такая звезда сохраняла свой объем, она должна подвергать-
ся ядерным реакциям в большем темпе, развивая более высокую температуру, не-
обходимую для уравновешивания сильной гравитации.
Следовательно, чем массивней звезда, тем более горячей должна она быть и
тем скорее она должна израсходовать свое ядерное топливо — водород. Начнем с
того, что более массивная звезда содержит водорода больше, чем звезда менее
массивная. Рассматривая все более и более массивные звезды, мы заметим, что
топливо, которое необходимо тратить для уравновешивания гравитации, должно
сгорать значительно быстрее, чем возрастает наличие водорода. Это означает,
что более массивная звезда использует свой больший водородный запас быстрее,
чем менее массивная звезда использует свой меньший запас водорода. Короче,
чем массивней звезда, тем быстрее она расходует свое топливо и тем быстрее
она проходит различные стадии своей эволюции.
Предположим тогда, что мы изучаем скопления звезд — не шаровидные скопле-
ния , которые содержат так много звезд, что отдельные звезды неудобно изучать,
а «открытые скопления», в которых только от нескольких сотен до нескольких
тысяч звезд, разбросанных достаточно далеко друг от друга, чтобы позволить их
индивидуальное изучение. Существует около тысячи таких скоплений, видимых в
телескоп, а некоторые, такие, как Плеяды, достаточно близки, так что более
яркие из звезд видны невооруженным глазом.
Все звезды в открытом скоплении, предположительно, сформировались приблизи-
тельно в одно время, из единого обширного облака пыли и газа. Из этой общей
отправной точки, тем не менее, более массивные продвинулись бы дальше по пути
эволюции, чем менее массивные, и на этом пути мог бы быть получен весь спектр
позиций. Путь этот будет обозначен, если температуры и полные яркости распо-
ложить по отношению масс. Для того чтобы понять, что происходит внутри звез-
ды, астрономы в качестве гида могут использовать свои возрастающие знания от-
носительно ядерных реакций.
Оказывается, хотя звезда в конечном счете остывает, она проходит через дли-
тельный период, в течение которого она на самом деле становится горячее. Ко-
гда в недрах звезды водород преобразуется в гелий, ее внутренность становится
все богаче гелием и поэтому более плотной. Возрастающая плотность усиливает
гравитационное поле внутренности, она сжимается и вследствие этого становится
горячее. По этой причине постепенно полностью нагревается и вся звезда, так
что, в то время как центр сжимается, вся звезда в целом слегка расширяется.
Со временем центр становится настолько горячим, что могут иметь место новые
ядерные реакции. Ядра гелия внутри него начинают комбинироваться и образовы-
вать новые более сложные ядра более тяжелых элементов, таких как углерод, ки-
слород , магний, кремний и тому подобные.
И вот в центре внутренности становится настолько горячо, что равновесие
полностью нарушается в сторону расширения. Вся звезда в целом начинает увели-
чиваться в ускоренном темпе. Когда она расширяется, общая энергия, излучаемая
звездой, увеличивается, но эта энергия распространяется по более обширной по-
верхности, которая увеличивается в размере даже еще быстрее. Следовательно,
температура любой части быстро увеличивающейся поверхности снижается. Поверх-
ность охлаждается до такого уровня, что она накаляется лишь докрасна, вместо
того чтобы накаляться добела, как в молодости звезды.
Результатом является «красный гигант». В небе сейчас существуют такие звез-
ды. Звезда Бетельгейзе в Орионе — один пример, Антарес в Скорпионе — другой.
Рано или поздно все звезды доходят до стадии «красного гиганта», причем бо-
лее массивные звезды совершают это раньше, менее массивные — позже.
Есть звезды настолько огромные, массивные и сверкающие, что они останутся в
стадии стабильного синтеза водорода (обычно называемой «главной последова-
тельностью») менее миллиона лет, а затем раздуются в красный гигант. Другие
же звезды настолько маленькие, с небольшой массой и тусклые, что будут оста-
ваться в главной последовательности до двухсот миллиардов лет, прежде чем
станут красными гигантами.
Размер красных гигантов также зависит от массы. Чем массивнее звезда, тем
до большего объема она раздувается. По-настоящему массивная звезда раздува-
лась бы до диаметра во много сотен раз больше нынешнего диаметра нашего Солн-
ца, в то время как маленькие звезды раздувались бы до диаметра только в не-
сколько раз больше его диаметра.
Где же на этой шкале место нашему Солнцу? Солнце — это звезда средней массы
и, значит, имеет период жизни в главной последовательности средней продолжи-
тельности. Оно в конечном счете станет красным гигантом среднего размера. Для
звезды с массой Солнца общая длительность времени, которое она проведет в
главной последовательности, спокойно и непрерывно синтезируя водород, состав-
ляет примерно 13 миллиардов лет. Солнце уже находится в главной последова-
тельности почти 5 миллиардов лет, и это означает, что в его распоряжении ос-
талось немного более 8 миллиардов лет. В течение всего этого времени Солнце
(как и любая звезда) медленно разогревается. В последний миллиард лет его
главной последовательности разогрев достигнет такого значения, что Земля ока-
жется слишком горячей для жизни. Следовательно, мы можем заглядывать вперед
самое большее на 7 миллиардов лет, в течение которых будет существовать дос-
тойное Сатурналий, дающее жизнь Солнце.
Несмотря на то, что 7 миллиардов лет совсем не короткий период, это гораздо
более короткий период, чем тот, который может пройти до наступления катастро-
фы первого класса.
Время, когда Солнце начнет переходить в стадию красного гиганта и жизнь на
Земле станет невозможной, может спокойно продлиться почти триллион лет до
следующего космического яйца. Так что пребывание Солнца в главной последова-
тельности составляет менее одного процента жизни Вселенной — от космического
яйца до космического яйца.
К тому времени, когда Земля больше не будет подходящим местом для жизни
(после того как она прослужила в этом качестве в продолжение примерно 10 мил-
лиардов лет), Вселенная в целом не будет намного старее, чем сейчас, и много
будущих поколений звезд и планет, еще не родившихся, сыграют свою роль в кос-
мической драме.
Если предположить, что человечество все еще будет существовать спустя 7
миллиардов лет от нашего времени (отнюдь не плохое предположение, конечно),
то оно вполне может постараться избежать этой чисто локальной катастрофы и
продолжить оккупацию невозмутимо процветающей Вселенной. Избежать этого будет
не так-то просто, ведь, безусловно, на Земле нигде не будет убежища. Когда
Солнце достигнет пика своего красного гигантизма, его диаметр станет более
чем в 100 раз больше его теперешнего диаметра, так что и Меркурий, и Венера
будут поглощены его расширившейся материей. Земля может остаться не поглощен-
ной массой Солнца, но даже если она избежит этого, то вполне вероятно, что
огромное тепло, которое она получит от гигантского Солнца, испарит ее.
Однако не все потеряно. Во всяком случае, налицо заблаговременное предупре-
ждение. Если человечество переживет эти миллиарды лет, в течение этих милли-
ардов лет оно будет знать, что ему надо как-то планировать спасение. Посколь-
ку технологическая компетенция человечества возрастает (учитывая, насколько
далеко оно продвинулось за последние двести лет, можно представить себе, как
далеко оно может продвинуться за 7 миллиардов лет), спасение может стать воз-
можным.
Когда Солнце расширится, внутренняя солнечная система будет опустошена, но
гигантские планеты внешней солнечной системы вместе с их спутниками пострада-
ют меньше. На самом деле, с человеческой точки зрения, они даже могут испы-
тать изменения к лучшему. Человечество может оказаться в состоянии затратить
время, приложить свои силы и умение, чтобы переустроить некоторые из крупных
спутников Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна и сделать их подходящими для жиз-
ни. (Этот процесс иногда называют «терраобразованием».) Будет масса времени
для расселения. За время, когда расширение Солнца начнет ускоряться, и Земля
начнет проходить финальную выпечку в необратимую пустыню, человечество может
прижиться на дюжине внешних миров Солнечной системы, на таких спутниках Юпи-
тера , как Ганимед и Каллисто, и, возможно, на спутниках самого Плутона. Там
люди могут быть согреты большим красным Солнцем, но не перегреты, конечно.
Действительно, с Плутона солнечный красный гигант не будет выглядеть намного
большим, чем сейчас Солнце на небе Земли.
Кроме того, люди, вероятно, смогут разместить в космосе искусственные
структуры, создать на них экологически завершенные самостоятельные поселения,
способные вместить от десяти тысяч до десяти миллионов человек. И это не обя-
зательно будет результатом деятельности миллиардов лет, поскольку налицо все
признаки того, что мы располагаем технологическими возможностями строить та-
кие поселения уже сейчас и через какие-нибудь несколько веков могли бы запол-
нить ими небо. На пути стоят только политические, экономические и психологи-
ческие факторы (но это достаточно большое «только»).
Таким образом, катастрофы можно будет избежать, и человечество сможет про-
должать жить в новых мирах как естественных, так и искусственных (К 1998 году
у некоторых звезд обнаружено существование планетарных систем. В определенных
кругах это вызвало новые толки о возможности существования жизни на этих пла-
нетах, внеземных цивилизаций. Все это, конечно, очень проблематично, но если
уж говорить о расселении человечества в космосе, то почему бы наряду с иными
космическими поселениями не принимать в расчет подобные планеты?).
Во всяком случае до поры до времени.
БЕЛЫЕ КАРЛИКИ
Когда водородный синтез больше не является источником звездной энергии,
звезда может существовать как большой объект в продолжение только сравнитель-
но короткого дополнительного времени. Энергия, получаемая посредством синтеза
гелия в более тяжелые ядра, а от них к еще более тяжелым, достигает в общей
сложности не более 5 процентов полученной от водородного синтеза. Способность
красного гиганта сохраняться расширенным, противодействуя силе гравитации,
поэтому подрывается. Звезда начинает гибнуть.
Время жизни красного гиганта и природа его гибели зависят от массы звезды.
Чем больше масса, тем быстрее красный гигант использует путем синтеза послед-
ние остатки имеющегося у него запаса энергии, тем короче будет жизнь этой
звезды. Кроме того, чем больше масса, тем больше и интенсивнее гравитационное
поле и, следовательно, быстрее происходит сжатие.
Когда звезда сжимается, в ее внешних слоях, где ядерные реакции не происхо-
дили и где водород, следовательно, остался нетронутым, сохранилось еще значи-
тельное его количество. Сжатие нагревает всю звезду (теперь не ядерная, а
гравитационная энергия преобразуется в тепло по Гельмгольцу), и во внешних
слоях начинается водородный синтез. Процесс сжатия, таким образом, совпадает
с ярким блеском внешних слоев.
Чем массивнее звезда, тем быстрее сжатие, тем более интенсивно нагревание
внешних слоев, тем больше имеется водорода для синтеза и тем быстрее он син-
тезируется — и тем более разительны результаты. Другими словами, маленькая
звезда сжималась бы спокойно, а большая, подвергаясь достаточно сильному син-
тезу в своих наиболее внешних частях, отправит немалую долю своего внешнего
слоя в космос, делая это более или менее взрывообразно, оставляя только внут-
ренние сферы для сжатия.
Чем массивнее звезда, тем более резок этот «выпуск пара». Если звезда дос-
таточно массивна, стадия красного гиганта завершается колоссальным взрывом, в
течение которого звезда может ненадолго сверкнуть светом, во много миллиардов
раз более ярким, чем свет обычной звезды, короткой вспышкой, равной свету це-
лой галактики невзрывающихся звезд. Это так называемая «сверхновая». В ходе
такого взрыва до 95 процентов вещества звезды может вырваться в открытый кос-
мос. Остальное будет сжиматься.
Что же произойдет со сжимающейся звездой, которая не взрывается, или с той
частью взорвавшейся звезды, которая осталась и сжимается? Если это маленькая
звезда, которая так и не нагреется в ходе сжатия достаточно для того, чтобы
взорваться, она будет сжиматься до тех пор, пока не достигнет планетарного
размера, причем сохранив всю или почти всю первоначальную массу. Ее накален-
ная добела, ярко сверкающая поверхность окажется значительно горячее, чем ны-
нешняя поверхность нашего Солнца. Тем не менее, на большом расстоянии очерта-
ния такой звезды будут неотчетливы, потому что свет излучается очень малень-
кой поверхностью и в целом не достигает достаточного количества. Такая звезда
называется «белым карликом».
Почему же белый карлик не продолжает сжиматься? В белом карлике атомы рас-
щеплены, и электроны, уже не образуя оболочек вокруг центральных атомных
ядер, являются своего рода «электронным газом», который способен сжаться
только до определенного уровня. Он сохраняет вещество звезды расширенным по
крайней мере до планетарного объема и может сохранять такой объем неопреде-
ленное время.
Белый карлик очень медленно охлаждается и заканчивает свою жизнь слишком
холодным для того, чтобы излучать свет, он становится «черным карликом».
Когда звезда сжимается до белого карлика, она может, если она не очень ма-
ленькая, расстаться с внешними слоями своего красного гиганта умеренным взры-
вом при незначительном сжатии, теряя таким образом пятую часть своей общей
массы. Наблюдаемый с расстояния, такой белый карлик представляется окруженным
светящимся туманом, словно кольцом дыма. Такой объект называется «планетарной
туманностью», в небе их наблюдается несколько. Постепенно облако газа расте-
кается во всех направлениях, становится расплывчатым и растворяется в разре-
женной материи космического пространства.
Когда звезда достаточно массивна, чтобы сильно взорваться в процессе сжа-
тия, ее остаток, продолжающий сжиматься, может быть все еще слишком массивен
(даже после потери значительной массы), чтобы сразу превратиться в белого
карлика. Чем массивнее сжимающийся остаток, тем плотнее сжимается самим собой
электронный газ и тем меньше белый карлик.
Наконец, если имеется достаточная масса, электронный газ может не выдержать
своего собственного давления. Электроны тогда вжимаются в протоны, присутст-
вующие в ядрах, которые блуждают в электронном газе, и образуются нейтроны.
Они добавляются к нейтронам, которые уже существуют в ядрах, и тогда звезда
состоит в основном из нейтронов. Звезда сжимается, пока нейтроны не придут в
контакт. Результатом является «нейтронная звезда», которая величиной всего с
астероид примерно десять-двадцать километров в поперечнике, но сохраняет мас-
су полноразмерной звезды.
Если сжимающийся остаток звезды еще более массивен, даже нейтроны не спо-
собны выдержать силу гравитации. Они будут разрушены, а остаток сожмется в
черную дыру.
Как же сложится судьба Солнца, после того как оно достигнет стадии красного
гиганта?
Оно может остаться красным гигантом на несколько сотен миллионов лет —
очень небольшой период в масштабе звездной жизни, но дающий возможность для
развития цивилизации в космических поселениях на терра-образованиях во внеш-
них мирах, — но затем Солнце станет сжиматься. Оно не будет достаточно боль-
шим для сильного взрыва, так что не будет опасности, что через день или через
неделю неистовства Солнечная система очистится от жизни вплоть до орбиты Плу-
тона и даже за ее пределами. Вовсе нет. Солнце будет просто сжиматься, остав-
ляя около себя, самое большее, тонкую пелену своего внешнего слоя, превращаю-
щегося в планетарную туманность.
Облако вещества будет дрейфовать мимо далеких планет, на которых, как мы
представили себе, в те далекие будущие времена разместятся потомки человече-
ства. Облако не будет представлять для них особой опасности. Начнем с того,
что это будет очень разреженный газ, и если, — а возможно, так оно и будет, —
поселения будут расположены, так сказать, под землей или в пределах городов
под куполами, то, может быть, и вообще не будет никакого вредного воздейст-
вия .
Проблемой будет сжимающееся Солнце. Как только Солнце сожмется до белого
карлика (оно недостаточно массивно, чтобы образовать нейтронную звезду и, тем
более, черную дыру), оно станет на небе не больше крошечной светящейся точки.
Со спутников Юпитера, если люди сумеют обосноваться настолько близко к Солнцу
на его стадии красного гиганта, его яркость составит лишь 1/4000 яркости
Солнца, как мы его видим сейчас с Земли, и оно будет поставлять такую же
часть энергии.
Если поселения людей во внешней Солнечной системе окажутся зависимыми от
энергии Солнца, то, как только Солнце станет белым карликом, они не смогут
получить ее в достаточном количестве. Им надо будет продвинуться к нему зна-
чительно ближе, но они не смогут этого сделать, если для этой цели им потре-
буется планета, ведь планеты Солнечной системы окажутся разрушенными или
уничтоженными в предыдущей фазе существования Солнца, фазе красного гиганта.
Служить прибежищем человечеству с наступлением этого времени смогут только
искусственные космические поселения.
Когда такие поселения будут созданы впервые (может быть, в наступающем ве-
ке) , они будут двигаться по орбитам вокруг Земли, используя солнечную радиа-
цию в качестве источника энергии, а Луну — как источник большинства сырьевых
материалов. Некоторые легкие элементы, которых нет в ощутимых количествах на
Луне, — углерод, азот и водород — нужно будет доставлять с Земли.
Со временем будет предусмотрено создание таких космических поселений в ас-
тероидном поясе, где проще добыть эти жизненно необходимые легкие элементы,
не попадая в опасную зависимость от Земли.
Может быть, когда космические поселения станут более самостоятельными и бо-
лее подвижными и когда человечество яснее представит себе опасность оставать-
ся привязанным к планетарным поверхностям ввиду перипетий, которые охватят
Солнце в его последние дни, именно эти поселения могут стать предпочтительным
местом проживания человечества. Вполне вероятно, что задолго до того, как
встанет вопрос о том, что Солнце принесет нам какое-либо несчастье, большая
часть человечества или даже все оно будет абсолютно свободно от поверхностей
естественных планет и обоснуется в космосе — в мирах и окружающих средах по
своему собственному выбору.
Может быть, тогда не встанет вопрос о терра-образованиях во внешних мирах
для того, чтобы пережить красный гигантизм Солнца. А по мере того как Солнце
будет становиться горячее, окажется достаточным соответственно приспособить
орбиты космических поселений и медленно дрейфовать подальше от раздувающегося
Солнца.
Это нетрудно себе представить. Орбиту такой планеты, как Земля, изменить
почти невозможно, потому что у нее огромная масса и, следовательно, большая
инерция и угловой момент, и найти энергию, достаточную для значительного из-
менения орбиты, практически невозможно. А масса Земле необходима, так как ей
нужно сильное гравитационное поле, чтобы удерживать океан и атмосферу на сво-
ей поверхности и делать таким образом возможной жизнь.
В космическом поселении общая масса незначительна, по сравнению с Землей,
поскольку гравитация не используется для удержания воды, воздуха и всего ос-
тального. Все это удерживается, потому что механически ограничено внешней
стеной, а эффект гравитации на внутреннюю поверхность этой стены может созда-
ваться центробежным эффектом, который создается вращением.
Таким образом, космическое поселение может изменять свою орбиту, затрачивая
умеренное количество энергии, и оно может быть отодвинуто от Солнца, когда то
станет нагреваться и расширяться. Теоретически оно может и приблизиться к
Солнцу, когда то будет сжиматься и давать меньше энергии. Сжатие, однако, бу-
дет гораздо более быстрым, чем предшествующее расширение. Более того, все
космические поселения, которые могли бы существовать на стадии красного ги-
гантизма Солнца и двигаться к соседству с белым карликом, будут, возможно,
сокращаться в объем меньший, чем бы они хотели. За миллиарды лет они могут
привыкнуть к неограниченным пространствам большой Солнечной системы.
Но тогда вполне можно предположить, что задолго до наступления стадии бело-
го карлика космические поселенцы создадут работающие на водородном синтезе
силовые установки и станут независимыми от Солнца. В таком случае они могут
сделать иной выбор — навсегда покинуть Солнечную систему.
Если значительное количество космических поселений покинет Солнечную систе-
му, становясь самодвижущимися «свободными планетами», то человечество сможет
освободиться от угрозы катастроф второго класса и продолжать жить (и неогра-
ниченно распространяться по Вселенной), пока не наступит стадия сжатия Все-
ленной в космическое яйцо.
СВЕРХНОВЫЕ
Главные доводы, почему смерть Солнца (смерть в том смысле, что оно станет
совершенно другим объектом, совершенно не похожим на известное нам Солнце) не
обязательно является катастрофой для рода человеческого, таковы: неизбежное
расширение и последующее сжатие Солнца наступит в невообразимо далеком буду-
щем, и люди (полагаем, они будут существовать), несомненно, разработают тех-
нологические средства для спасения; изменения надежно предсказуемы и невоз-
можно быть застигнутыми врасплох.
А сейчас нам предстоит обсудить такие катастрофы второго класса (связанные
с Солнцем или с расширяющейся звездой), которые могут застать нас врасплох,
и, что еще хуже, могут произойти в ближайшем будущем, до того как у нас поя-
вится возможность разработать необходимые технологические средства защиты.
Существуют звезды, которые претерпевают катастрофические изменения, скажем,
вдруг становятся более яркими или из невидимых — видимыми, а потом снова ту-
скнеют, иногда до невидимости. Это «нова» (от латинского слова «новый»), или
по-русски новые, названные так, поскольку из-за отсутствия телескопов они ка-
зались астрономам древности новыми звездами. Первые из них были упомянуты
греческим астрономом Гиппархом (190-120 до н.э.).
Необычно яркие новые являются «сверхновыми», о которых мы уже упоминали,
название это для них впервые применил американец швейцарского происхождения
астроном Фриц Цвики (1898-1974). Первой, подвергшейся подробному обсуждению
европейских астрономов, была сверхновая 1572 года.
Предположим, например, что совсем не Солнце приближается к концу своей жиз-
ни в главной последовательности, а какая-то другая звезда. Наше Солнце еще в
начале среднего возраста, но какая-нибудь находящаяся поблизости звезда может
оказаться уже старой и на пороге смерти. Не может ли эта сверхновая неожидан-
но вспыхнуть, застать нас врасплох и воздействовать на нас катастрофически?
Сверхновые редки, только одна звезда из сотни способна взорваться, как
сверхновая, и лишь немногие из них находятся в финальной стадии своей жизни,
а из последних еще меньшее число настолько близки, чтобы мы могли их увидеть
как необычно яркие звезды. (До изобретения телескопа для обнаружения наблюда-
телем необычно яркой звезды нужно было, чтобы она появилась там, где до того
никакой звезды не было.) И все же сверхновые, конечно, могут появиться, что в
прошлом и происходило.
Одна замечательная сверхновая, которая появилась на небе в исторические
времена, вспыхнула 4 июля 1054 года — несомненно, наиболее внушительный из
всех фейерверков на празднике Чудесного Четвертого, хотя до знаменательного
события оставалось еще 722 года. Сверхновая 1054 наблюдалась не европейскими
или арабскими астрономами, а китайскими (Астрономия в Европе была в то время
в упадке, а те, кто все-таки наблюдал за небом, возможно, были слишком убеж-
дены в греческой доктрине неизменности небесного свода, чтобы поверить собст-
венным глазам).
Сверхновая появилась, как новая звезда, сверкающая в созвездии Тельца с та-
ким неистовством, что превысила по яркости Венеру. На небе не было ничего яр-
че новой звезды, за исключением Солнца и Луны. Она была настолько яркой, что
ее можно было видеть при дневном свете, и не короткое время, а день за днем в
течение трех недель. Затем она стала постепенно пропадать, но лишь почти два
года спустя она стала настолько слабой, что ее уже было не различить невоору-
женным глазом.
На месте, где некогда китайские астрономы заметили это экстраординарное яв-
ление , сейчас существует турбулентное облако газа под названием Туманность
Краба, в диаметре оно составляет 13 световых лет. Шведский астроном Кнут Лун-
дмарк в 1921 году высказал гипотезу, что это сохранившийся остаток сверхновой
1054. Газы Туманности Краба все еще продолжают расширяться со скоростью, пе-
ресчет которой показывает, что взрыв, явившийся причиной их движения, имел
место как раз примерно в то самое время, когда появилась новая звезда.
Яркость, подобная яркости сверхновой 1054, может доставить на Землю не бо-
лее чем стомиллионную долю света Солнца, а этого вряд ли достаточно, чтобы
каким-либо образом подействовать на людей, тем более что этот уровень продер-
жался всего несколько недель.
Однако важна не только сумма излучения, но и его состав. Наше Солнце, на-
пример, доставляет некоторую очень активную радиацию в виде рентгеновских лу-
чей, а сверхновая имеет гораздо больший процент своей лучистой энергии в
рентгеновском спектре. То же самое относится и к космическим лучам, еще одно-
му виду радиации высокой энергии, к которым мы вернемся позднее.
Короче, хотя свет сверхновой 1054 и был настолько слабым по сравнению с
Солнцем, по мощности нанесения удара Земле рентгеновскими и космическими лу-
чами он может соперничать с Солнцем, по крайней мере в первые недели взрыва.
Но даже в этом случае опасности не было. Хотя, как мы увидим, приток энер-
гетической радиации может оказать вредное воздействие на жизнь, наша атмосфе-
ра защищает нас от чрезмерного ее количества, и ни сверхновая 1054, ни само
Солнце не обязательно опасны для нас под защищающим одеялом нашего воздуха. И
это не просто предположение. Дело в том, что Земля пронесла свой груз жизни
через тот критический 1054 год без каких-либо заметных вредных последствий.
Конечно, Туманность Краба не очень близка к нам. Она находится на расстоя-
нии примерно 6500 световых лет (Представьте себе неистовость взрыва, который
мог с такого расстояния создать свет ярче, чем свет Венеры). Еще более яркая
сверхновая появилась в 1006 году. По отчетам китайских наблюдателей может
создаться впечатление, что она была в сотни раз ярче Венеры и составляла ощу-
тимую часть яркости полной Луны. На нее даже существуют ссылки в нескольких
европейских хрониках. Она находилась на расстоянии всего 4000 световых лет от
нас.
С 1054 года было только две видимых сверхновых на нашем небе. Одна сверхно-
вая появилась в Кассиопее в 1572 году и была почти такой же яркой, как сверх-
новая 1054, но находилась дальше. Наконец, была сверхновая в Змее в 1604 го-
ду, которая была значительно менее яркой, чем любая из трех, упомянутых мною,
и значительно более удаленной (Для астрономов довольно огорчительно, что две
сверхновые, видимые невооруженным глазом, появились всего за тридцать два го-
да до изобретения телескопа, и с тех пор больше не было ни одной такой. Ни
одной! Самая яркая сверхновая после 1604 года была сверхновая в Галактике Ан-
дромеды. Она была какое-то время почти такой яркой, что ее можно было бы уви-
деть невооруженным глазом, однако расстояние до Галактики Андромеды огром-
но.) .
Некоторые из сверхновых могли иметь место в нашей Галактике и после 1604
года, но оставались невидимыми, скрытые обширными облаками пыли и газа, кото-
рые переполняют окраины Галактики. Мы можем, однако, обнаружить их остатки в
виде колец пыли и газа, как в Туманности Краба, но более разреженных и широ-
ких, что может быть связано со сверхновыми, которые взорвались так, что их не
увидели либо потому, что они были чем-то скрыты, либо потому, что они были
слишком давно.
Несколько струй газа, отмеченных микроволновой эмиссией и названных Кассио-
пея А, возможно, свидетельствуют о сверхновой, которая взорвалась в конце
семнадцатого века. Если так, то она самая недавняя известная нам сверхновая,
которая взорвалась в нашей Галактике, хотя ее тогда и не было видно. Этот
взрыв был, может быть, более впечатляющим, чем сверхновая 1054, если рассмат-
ривать их с одного расстояния, о чем свидетельствует радиация, излучаемая
сейчас остатками. Однако это случилось на расстоянии 10 000 световых лет, так
что эта сверхновая, вероятно, не была намного ярче, чем предыдущая сверхновая
— если ее можно было бы видеть.
Более зрелищная сверхновая, из всех известных в исторические времена, по-
лыхнула на небе примерно 11 000 лет назад, когда в некоторых частях мира люди
начинали приобщаться к сельскому хозяйству. От этой сверхновой осталась обо-
лочка газа в созвездии Паруса, впервые обнаруженная в 1939 году американцем
русского происхождения Отто Струве (1897-1963). Эта оболочка называется Ту-
манность Гама (по имени австралийского астронома Колина С. Гама, который пер-
вым изучил ее в деталях в 50-е годы).
Центр оболочки находится на расстоянии лишь 1500 световых лет от нас, что
делает ее ближайшей к нам взорвавшейся сверхновой. Один из краев ее продол-
жающей расширяться оболочки находится на расстоянии 300 световых лет. Она мо-
жет достигнуть нас приблизительно через 4000 лет. Но это настолько разрежен-
ное вещество, что оно не должно воздействовать на нас сколько-нибудь значи-
тельным образом.
Когда эта близко расположенная сверхновая взорвалась, она на своем пике бы-
ла несколько дней такой же яркой, как полная Луна, и можно позавидовать древ-
ним людям, которые были свидетелями такого великолепного зрелища. Но это, ка-
жется, не причинило вреда жизни на Земле.
Все же сверхновая Паруса была от нас на расстоянии 1500 световых лет. Суще-
ствуют звезды, которые более чем в сто раз ближе к нам. Что если звезда,
близкая к нам, неожиданно станет сверхновой? Предположим, что одна из звезд,
например Альфа Центавра, находящаяся от нас на расстоянии только 4,4 световых
года, станет сверхновой. Что тогда? Если яркая сверхновая засверкает в 4,4
световых годах от нас с той же яркостью, которой вообще достигает сверхновая,
она по яркости и по теплу составит примерно 1/6 Солнца и будет пылать в тече-
ние нескольких недель, она поднимет тепловую волну, какой Земля еще никогда
не испытывала6.
Предположим, сверхновая вспыхнет на Рождество, как самая яркая звезда Виф-
леема . В это время года в Южном полушарии будет летнее солнцестояние, и Ан-
тарктика будет постоянно под солнечными лучами. Но можно быть уверенным, что
солнечный свет будет довольно слабым, потому что в Антарктике даже во время
солнцестояния Солнце стоит очень низко над горизонтом. Сверхновая Альфа Цен-
тавра будет, однако, высоко в небе и добавит свое весьма существенное тепло к
теплу Солнца. Ледовая шапка Антарктики получит тепловой удар. Таяние станет
беспрецедентно сильным, уровень моря поднимется и принесет бедствия для мно-
гих частей мира. Уровень моря еще долго останется высоким и после того, как
сверхновая охладится. Для восстановления равновесия понадобятся годы.
Вдобавок Земля будет купаться в рентгеновских и космических лучах, имеющих
интенсивность, которой она, может быть, никогда прежде не знала, а спустя не-
сколько лет ее окутает облако пыли и газа, причем плотнее, чем любое облако,
с которым она когда-либо сталкивалась. Позднее мы обсудим, какой эффект дали
бы эти события, но они, несомненно, были бы бедственны.
Спасительная милость состоит в том, что этого не произойдет. Конечно, этого
случиться не может. Наиболее яркая из звезд двойной звезды Альфа Центавра по
массе почти равна массе Солнца, и она не может взорваться, как гигантская
сверхновая или даже как любого вида сверхновая, как не может и наше Солнце.
Самое большое, на что способна Альфа Центавра, это превратиться в красный ги-
гант, внезапно избавившись от своих наиболее внешних слоев, которые станут
планетарной туманностью, а затем сжаться и превратиться в белого карлика.
Мы не знаем, когда это случится, потому что не знаем, сколько ей лет, но
это не может случиться до того, как она превратится в красный гигант. Но даже
если это превращение начнется завтра, она, вероятно, останется в стадии крас-
ного гиганта на одну-другую сотню миллионов лет.
Каково же тогда самое малое расстояние, на котором мы могли бы найти сверх-
новую?
Начнем с того, что нам надо искать звезду массивную, такую, которая как ми-
нимум в 1,4 раза массивнее Солнца, или лучше такую, которая массивнее Солнца
значительно более этой величины, если мы хотим видеть по-настоящему большое
шоу. Таких массивных звезд мало, и это главная причина, почему сверхновые не
более часты, чем они появляются. (Считается, что в галактике размером с нашу
одна сверхновая появляется в среднем каждые 150 лет, и, конечно, немногие из
них могут находиться даже умеренно близко к нам.) Самая близкая массивная
звезда — Сириус, которая в 2,1 раза превосходит по массе наше Солнце и нахо-
дится на расстоянии 8,63 световых лет, то есть почти в два раза дальше от
нас, чем Альфа Центавра. Даже с этой массой Сириус не способен произвести
по-настоящему зрелищную сверхновую. Да, он взорвется однажды, но это будет
скорее выстрел из ружья, чем пушечный залп. Кроме того, Сириус находится в
главной последовательности. Из-за его массы общий период его жизни в главной
последовательности составляет только 500 миллионов лет, и часть этого време-
ни, очевидно, истрачена. То, что осталось, плюс стадия красного гиганта, оз-
начает , что взрыв отодвигается на несколько сотен миллионов лет.
Тогда следует поинтересоваться, какая же из самых близких массивных звезд
уже находится в стадии красного гиганта?
Самый близкий красный гигант — это Шеат в созвездии Пегаса. Она находится
® В Соединенных Штатах и в Европе сверхновая была бы не видна, так как Альфа Центавра яв-
ляется далекой южной звездой, невидимой в северных широтах, но горячие ветры с юга дали бы
нам Знать, что нечто произошло.
только в 160 световых годах, ее диаметр примерно в 110 раз больше диаметра
Солнца. Мы не знаем ее массы, но если она достигла такого размера, потому что
расширилась, то ее масса очень ненамного больше массы Солнца и она не перей-
дет в стадию сверхновой. С другой стороны, если она массивнее Солнца и все
еще продолжает расширяться, то ее стадия сверхновой еще далека.
Самый близкий по-настоящему крупный красный гигант — это Мира в созвездии
Кита. Ее диаметр в 420 раз больше диаметра Солнца, так что если представить
ее на месте нашего Солнца, ее диск достал бы до дальних областей астероидного
пояса. Она должна быть значительно массивнее Солнца и находится от нас на
расстоянии 230 световых лет.
Существуют три красных гиганта, которые все же крупнее и не очень значи-
тельно дальше от нас. Это Бетельгейзе в Орионе, Антарес в Скорпионе и Рас
Альгете в Геркулесе. Каждая из них приблизительно на расстоянии 500 световых
лет.
Рас Альгете имеет диаметр в 500 раз больше, чем у Солнца, Антарес — в 640
раз. Если Антарес поставить на место Солнца, его диск перекроет орбиту Юпите-
ра.
Бетельгейзе не имеет фиксированного диаметра, потому что она, по-видимому,
пульсирует. Когда она в своем самом малом размере, она не крупнее, чем Рас
Альгете, но при расширении может достигать диаметра в 750 раз больше диаметра
Солнца. Если представить Бетельгейзе на месте Солнца, край ее диска в макси-
муме достигнет точки на полпути между Юпитером и Сатурном.
Вероятно, Бетельгейзе является наиболее массивной звездой из этих, находя-
щихся ближе других, красных гигантов, а ее пульсация может быть признаком не-
стабильности. В таком случае из этих трех звезд она наиболее близка к сверх-
новой и к гибели.
Еще одним подтверждением этого является тот факт, что на фотографиях Бе-
тельгейзе, сделанных в 1978 году в диапазоне инфракрасного света (света с бо-
лее длинными волнами, чем свет красного цвета, и потому не воздействующего на
сетчатку нашего глаза), видно, что звезда окружена огромной оболочкой газа
диаметром примерно в 400 раз больше диаметра орбиты Плутона. Может быть, Бе-
тельгейзе уже начала растрачивать материю на первой стадии превращения в
сверхновую.
Без знания ее массы мы не можем предсказать, насколько яркой будет сверхно-
вая Бетельгейзе, но она должна быть внушительной. Чего ей может не хватить в
своей собственной яркости, она бы восполнила за счет того, что ее расстояние
до нас в три раза меньше, чем у сверхновой Паруса. Поэтому, когда настанет ее
время, она может оказаться ярче, чем сверхновая 1006, и, может быть, даже по-
соперничает со сверхновой Паруса. Тогда небеса озарятся новым видом лунного
света, и Земля подвергнется бомбардировке сильной радиации, еще более концен-
трированной, чем это имело место при сверхновой Паруса 11 000 лет назад.
Так как Homo sapiens и жизнь в целом, кажется, пережили сверхновую Паруса
без потерь, можно надеяться, что они сверхновую Бетельгейзе переживут тоже
(Как мы увидим позднее, существует сочетание обстоятельств, которое может
ухудшить ситуацию для нас).
Пока мы еще не можем определить время, когда Бетельгейзе достигнет точки
взрыва. Возможно, ее нынешний переменный диаметр является свидетельством то-
го, что она на пороге гибели, но каждый раз, когда процесс начинается, подни-
мающаяся температура, сопровождающая гибель, делает возможным восстановление
звезды. Мы можем предположить, что со временем очередная «гибель» может зайти
так далеко, что спровоцирует взрыв. Это «со временем» может длиться веками; с
другой стороны, это может произойти завтра. Вообще же Бетельгейзе могла взо-
рваться и пять веков назад, и волна радиации, двигающаяся к нам в течение
этого времени, может достичь нас хоть завтра.
Даже если сверхновая Бетельгейзе является самым худшим, чего мы можем ожи-
дать в достаточно близком будущем, и если мы убеждаем себя в том, что она
предоставит нам восхитительное зрелище без серьезной опасности, то что каса-
ется вообще взрывов звезд, мы все же не застрахованы от них. Более отдаленное
будущее может содержать серьезные опасности задолго до времени наступления
смерти нашего Солнца.
В конце концов, ситуация сегодняшнего дня не является неизменной. Все звез-
ды, включая Солнце, движутся. Солнце непрерывно вторгается в новые соседства,
а сами соседства непрерывно меняются.
Со временем различные изменения вполне могут привести Солнце в близкое со-
седство с гигантской звездой, которая случайно взорвется в сверхновую, когда
будет проходить мимо нас. Тот факт, что сверхновая Бетельгейзе — самое худшее
из того, что мы можем ожидать прямо сейчас, не признак вечной безопасности,
это — случайность момента.
Однако подобная катастрофа оказавшейся по соседству звезды вряд ли произой-
дет в течение длительного периода. Как уже говорилось, звезды движутся очень
медленно, если учесть огромные пространства между ними, и пройдет много вре-
мени, прежде чем звезды, сейчас далекие от нас, станут значительно ближе.
Американский астроном Карл Саган (р. 1935) вычислил, что сверхновые в пре-
делах 100 световых лет от нас могут взрываться при среднем интервале 750 мил-
лионов лет. Если это так, то такие близко происходящие взрывы могли иметь ме-
сто шесть раз за всю историю Солнечной системы и могут произойти еще девять
раз до того, как Солнце выйдет из главной последовательности.
Однако такое событие не может застать нас врасплох. Нетрудно сказать, какие
звезды приближаются к нам. Мы можем заметить красный гигант на расстоянии го-
раздо большем, чем 100 световых лет. Очень вероятно, что мы узнаем о возмож-
ности такого взрыва за миллион лет и будем способны предусмотреть действия,
чтобы свести к минимуму последствия взрыва.
СОЛНЕЧНЫЕ ПЯТНА
Следующий вопрос таков: можем ли мы полностью положиться на наше Солнце? Не
может ли произойти нечто нехорошее с Солнцем, пока оно еще находится в глав-
ной последовательности? Не может ли произойти нечто нехорошее в близком буду-
щем и без предупреждения, так, что у нас не окажется защитных средств или не
хватит времени для их применения, если они у нас будут.
Если нет чего-то страшно неверного в наших убеждениях относительно звездной
эволюции, с Солнцем ничего плохого не случится. Как идет дело сейчас, так бы-
ло и в течение очень длительного времени, и так будет продолжаться еще в те-
чение длительного времени. Всякое изменение будет настолько малым, что ока-
жется несущественным в солнечном масштабе.
Но не могут ли изменения, несущественные в солнечном масштабе, оказаться
бедственными в масштабе Земли? Конечно, могут. Солнце может слегка икнуть, и
для него это будет сущий пустяк, если Солнце рассматривать с расстояния даже
самых близких звезд. Воздействие же на Землю такого малого изменения, однако,
может быть достаточным для того, чтобы значительно изменить ее свойства, а
если ненормальный спазм продлится достаточно долго, это может обернуться для
нас настоящей катастрофой.
Кроме того, как нам известно, жизнь сама по себе довольно хрупкая вещь в
космическом масштабе. Не требуется очень большого изменения температуры, что-
бы вскипятить океаны или заморозить их и в обоих случаях сделать жизнь невоз-
можной. Сравнительно небольшого изменения солнечной активности достаточно для
того, чтобы создать ту или иную экстремальную ситуацию. И отсюда следует,
чтобы продолжалась жизнь, Солнце должно светить лишь с самыми незначительными
отклонениями от его обычного состояния.
Так как история жизни, насколько мы можем судить, продолжается вот уже
больше трех миллиардов лет, у нас есть воодушевляющая уверенность, что Солнце
все-таки надежная звезда. Однако Солнце может быть достаточно стабильным,
чтобы допускать существование жизни вообще, и быть достаточно нестабильным,
чтобы заставлять ее переживать некоторые ужасные невзгоды. Безусловно, в ис-
тории жизни были времена, когда, по-видимому, происходили биологические ката-
строфы, и мы не можем быть уверены, что Солнце тут было ни при чем. Об этом
мы поговорим позднее.
Если ограничиться историческими временами, Солнце представлялось совершенно
стабильным, по крайней мере для случайных наблюдателей и для астрономов, ме-
нее оснащенных приборами, чем астрономы нашего изощренного времени. Полагать,
что так будет продолжаться, значит жить иллюзиями.
Один путь разобраться — это наблюдать за другими звездами. Если все осталь-
ные звезды совершенно постоянны в яркости, то почему бы нам не допустить, что
и наше Солнце тоже такое и никогда не даст нам ни слишком много радиации, ни
слишком мало?
Тем не менее, в действительности несколько звезд, видимых невооруженным
глазом, нестабильны по яркости, будучи некоторое время то тусклыми, то до-
вольно яркими. Одна такая звезда — Алголь в созвездии Персея. Ни один астро-
ном древности или средних веков не отмечал ее изменчивости, возможно, исходя
из уверенности греков, что небеса неизменны. Существует, однако, косвенное
свидетельство, что астрономы знали о ее изменчивости, даже если не любили го-
ворить об этом. Персей обычно изображается в созвездии держащим голову умер-
щвленной Медузы, демона-монстра, чьи волосы состоят из живых змей, а роковой
быстрый взгляд превращает людей в камень. Алголи отводилась роль этой головы,
и поэтому звезду иногда называли «Демоническая звезда». Собственно, само сло-
во «Алголь» является искажением арабского alghul, означающего «вурдалак»,
«упырь».
Испытываешь искушение предположить, что греки были слишком смущены изменчи-
востью Алголи, чтобы говорить об этом открыто, но намекали на это, сделав ее
демоном. Впервые ее изменчивость была открыто отмечена в 1669 году итальян-
ским астрономом Джеминиано Монтанари (1632-1687) . В 1782 году восемнадцати-
летний глухонемой голландец английского происхождения Джон Гудрайк
(1764-1786) доказал, что изменчивость Алголи строго регулярна, и предположил,
что, по существу, она не изменчива, но у нее есть невидимый компаньон, звез-
да , которая вращается вокруг нее и периодически частично заслоняет ее. Как
оказалось, он был совершенно прав.
Однако ранее, в 1596 году, немецкий астроном Давид Фабрициус (1564-1617)
отметил изменчивую звезду, которая была намного более замечательна, чем Ал-
голь . Это была Мира, звезда, которую я упоминал ранее как находящийся побли-
зости красный гигант. «Мира» от латинского слова, означающего «причина чуда»,
а оно и состояло в том, что она изменяется по яркости в значительно большей
степени, чем Алголь, становясь временами столь тусклой, что оказывается неви-
димой невооруженным глазом. Мира также обладает намного более длинным и го-
раздо менее регулярным периодом изменения, чем Алголь. (Опять чувствуешь, что
это, должно быть, замечалось и прежде, но, вероятно, намеренно игнорировалось
во избежание больших хлопот, связанных с Доказательством.) Мы можем не прини-
мать во внимание такие звезды, как Алголь, которая испытывает затмения, и
только кажется, что она меняется по цвету. Этот случай не указывает на ка-
кой-нибудь признак бедственной изменчивости в звезде, подобной Солнцу. Мы мо-
жем также не принимать во внимание сверхновые, которые появляются только в
конвульсиях звезды, претерпевающей свою окончательную гибель, не принимать и
обычные новые, которые являются белыми карликами, уже претерпели гибель и по-
глощают необычайное количество материи от нормальной звезды-компаньона.
Остаются такие звезды, как Мира и Бетельгейзе, — «подлинно изменяющиеся
звезды», то есть звезды, изменяющиеся по излучаемому свету из-за цикличных
изменений в их структуре. Они пульсируют в некоторых случаях регулярно, а в
других — нерегулярно, они становятся холоднее, но больше, в расширяющейся
части цикла, и горячее, но меньше, в сжимающейся части.
Если бы Солнце было такой подлинно изменяющейся звездой, жизнь на Земле бы-
ла бы невозможна, поскольку разница между испускаемой Солнцем радиацией в
различное время его цикла периодически то омывала бы Землю невыносимым теп-
лом, то подвергала бы непереносимому холоду. Можно спорить, сумеют ли люди
защитить себя от этих температурных перепадов, но прежде всего кажется неве-
роятным, чтобы жизнь развилась при подобных условиях или чтобы она эволюцио-
нировала до периода, когда любые особи окажутся настолько развиты технологи-
чески, что сумеют иметь дело с такими изменениями. Конечно, Солнце не такая
изменчивая звезда, но не может ли оно стать таким, а мы — вдруг оказаться в
мире с температурными крайностями, что превратило бы жизнь в невыносимый кош-
мар?
Это, к счастью, совершенно невероятно. Прежде всего подлинно изменчивых
звезд мало. Их примерно 14 000. Даже допуская, что многие из таких звезд ос-
таются незамеченными, потому что слишком далеки, чтобы быть видимыми, или по-
тому, что скрыты за пылевыми облаками, все равно они составляют очень малень-
кий процент от всех звезд. Огромное большинство звезд, видимо, и есть такие
стабильные и не изменяющиеся, какими их и считали древние греки.
Кроме того, некоторые подлинно изменчивые звезды — это крупные, яркие звез-
ды, находящиеся близ конца своего пребывания в главной последовательности.
Другие Мира и Бетельгейзе, уже покинули главную последовательность и, видимо,
находятся у порога своей жизни как кандидаты в красные гиганты. Вполне веро-
ятно, что пульсация — это тот вид нестабильности, который указывает на окон-
чание определенной стадии жизни звезды и приближение перехода в какую-то дру-
гую стадию.
Солнце — звезда всего лишь среднего возраста, и еще миллиарды лет пройдут,
до того как нынешняя стадия подойдет к концу, поэтому, наверное, в течение
еще длительного времени нет шансов на то, что оно станет изменчивой звездой.
Но даже если так, существуют степени изменчивости, и Солнце может быть или
стать изменчивым в очень малой степени и все же причинить нам неприятности.
Например, как насчет солнечных пятен? Не может ли их изменяющееся время от
времени количество указывать на определенную небольшую изменчивость в солнеч-
ной радиации? Как известно, пятна заметно холоднее, чем части солнечной по-
верхности без пятен. Так не может ли пятнистое Солнце быть холоднее, чем
Солнце без пятен?
Этот вопрос стал довольно важным в связи с работой немецкого фармацевта
Генриха Самюэля Швабе (1789-1875); астрономия была его хобби. Он мог посвя-
тить себя телескопу только в дневные часы, так что он взялся наблюдать за ок-
ружением Солнца, чтобы обнаружить неизвестную планету, которая, как некоторые
считали, может двигаться по орбите вокруг Солнца внутри орбиты Меркурия. Если
это было так, она вполне могла периодически пересекать солнечный диск, что и
пытался установить Швабе.
Он начал свой поиск в 1825 году и при наблюдении за диском Солнца не мог не
заметить солнечных пятен. Спустя некоторое время он забыл о планете и принял-
ся зарисовывать солнечные пятна. В течение семнадцати лет он делал это в каж-
дый солнечный день. К 1843 году он смог объявить, что солнечные пятна прибы-
вают и убывают с цикличностью в десять лет.
В 1908 году американский астроном Джордж Эллери Хэйл (1868-1938) обнаружил,
что солнечные пятна обладают сильным магнитным полем. Направленность магнит-
ного поля в определенном цикле постоянна, в следующем цикле она меняется на
обратную. Если принять во внимание магнитные поля, то время от одного макси-
мума солнечных пятен с полем одной направленности до следующего максимума с
полем той же направленности составляет двадцать лет.
Очевидно, магнитное поле Солнца по некоторым причинам то усиливается, то
уменьшается, и солнечные пятна связаны с этими переменами. Так же и с другими
эффектами. Существуют, например, «солнечные вспышки», неожиданные временные
озарения то тут, то там на солнечной поверхности, что, видимо, связано с ло-
кальным усилением магнитного поля. Они становятся более частыми, когда воз-
растает количество солнечных пятен, поскольку и те и другие связаны с магнит-
ными полями. Поэтому при максимуме солнечных пятен мы говорим об «активном
Солнце», а при минимуме солнечных пятен о «спокойном Солнце» (Тепло вспышек
может более чем компенсировать холодность пятен, так что Солнце с пятнами мо-
жет быть теплее, чем без пятен).
Кроме того, Солнце постоянно испускает потоки атомных ядер (главным образом
водородных ядер, которые являются простыми протонами), которые движутся от
Солнца с большой скоростью во всех направлениях. В 1958 году американский ас-
троном Юджин Норман Паркер (р. 1927) назвал их «солнечным ветром».
Солнечный ветер достигает Земли, проходит мимо и взаимодействует с верхней
атмосферой, вызывая разнообразные эффекты, такие, например, как полярное сия-
ние . Солнечные вспышки изрыгают огромное количество протонов и временно под-
крепляют солнечный ветер. Таким образом, на Землю гораздо сильнее воздейству-
ет увеличение или снижение солнечной активности, чем любые простые изменения
температуры, связанные с циклом солнечных пятен.
Какие бы ни возникали эффекты на Земле, циклы солнечных пятен определенно
не вмешиваются в жизнь каким-либо явным образом (Как теперь выясняется, это
не совсем так. Во время магнитных бурь плотность атмосферного газа на высо-
тах, где летают искусственные спутники Земли, сильно (в десять и более раз)
возрастает, и потому изменяются орбиты спутников. Так, в 1989 году четыре на-
вигационных спутника США серии «Транзит» были выключены на срок от 2-3 дней
до недели. А в январе 1997 года при таких же обстоятельствах был потерян
спутник «Телестар» ценой 132 миллиона долларов. В 80-х годах в результате
магнитных бурь нарушалась в различных местах работа высоковольтных линий пе-
редач , ущерб от этого исчислялся миллиардами долларов. Поток энергетических
частиц, идущих от Солнца, разрушает хрупкие элементы солнечных батарей, про-
никает внутрь космических аппаратов, выводя из строя сложные приборы, созда-
вая для космонавтов опасность лучевой болезни.). Вопрос, тем не менее, в том,
не может ли цикл солнечных пятен отбиться от рук и не может ли Солнце начать
резко двигаться, так сказать, взад-вперед, настолько, что вызовет катастрофу?
Мы могли бы доказывать, что, насколько нам известно, с ним такого никогда не
происходило в прошлом, поэтому не должно происходить и в будущем. Наша уве-
ренность в этом доводе была бы сильнее, если бы цикл солнечных пятен был аб-
солютно регулярным. Но это не так. Например, самое короткое время, зафиксиро-
ванное между максимумами солнечных пятен, — 7 лет, самое длинное — 17.(Теперь
средней продолжительностью цикла считают 11 лет.) Кроме того, и интенсивность
максимума непостоянна. Степень пятнистости Солнца измеряется «цюрихским чис-
лом солнечных пятен». Засчитывается 1 за каждое отдельное пятно и 10 за каж-
дую группу солнечных пятен, и все умножается на число, которое меняется в со-
ответствии с используемыми приборами и условиями наблюдения. Если цюрихское
число определять из года в год, то оказывается, что существует максимум с не-
большими величинами, например, 50 в начале семнадцатого и в начале восемна-
дцатого веков. С другой стороны, в 1959 году максимум достиг самого большого
значения за все время — 200.
Естественно, число солнечных пятен регистрировалось с большой тщательностью
только после сообщения Швабе в 1843 году, так что цифры, которые мы использо-
вали до этого времени, начиная с 1700 года, не вполне надежны, а отчеты с
первого века после открытия Галилея обычно отбрасывались совсем, как слишком
отрывочные.
Тем не менее в 1893 году британский астроном Эдвард Уолтер Мондер
(1851-1928), изучая старые сообщения, был поражен, увидев, что наблюдения за
солнечной поверхностью, которые производились между 1645 и 1715 годами, про-
сто умалчивали о солнечных пятнах. Общее количество пятен, упомянутых за этот
семидесятилетний период, было меньше, чем их количество по сообщениям любого
нынешнего года. Какое-то время находка Мондера игнорировалась: легко было
предположить, что данные семнадцатого века были слишком неполными и наивными,
чтобы придавать им значение, но недавнее исследование подтвердило открытие
Мондера, и период с 1645 по 1715 год называют теперь «минимум Мондера».
В это время в сообщениях отсутствовали не только солнечные пятна, но почти
пропали и сияния (которые обычно сопутствуют максимуму солнечных пятен, когда
языки вспышек полыхают по всему Солнцу). Более того, форма короны во время
полных затмений Солнца, судя по описаниям и рисункам того периода, была ха-
рактерна для ее вида при минимуме солнечных пятен.
Очевидные изменения магнитного поля Солнца в соответствии с циклами солнеч-
ных пятен косвенно воздействуют на количество углерода-14 (радиоактивный изо-
топ углерода) в атмосфере. Углерод-14 образуется космическими лучами, он про-
никает в атмосферу Земли. Когда магнитное поле Солнца усиливается во время
максимума солнечных пятен, это помогает защитить Землю от притока космических
лучей. При минимуме солнечных пятен магнитное поле ослабевает, и космические
лучи не отклоняются. Отсюда следует, что углерод-14 при минимуме солнечных
пятен находится в атмосфере в наибольших количествах, при максимуме солнечных
пятен — в наименьших.
Углерод (включая углерод-14) поглощается растительностью из атмосферы в
форме двуокиси углерода. Углерод (включая углерод-14) включается в молекулы
древесины деревьев. К счастью, углерод-14 может быть обнаружен, и его количе-
ство определено с большой точностью. Если исследуются очень старые деревья,
углерод-14 может быть обнаружен в каждом годовом кольце, и можно год за годом
установить, как изменяется его содержание. Оно высокое при минимуме солнечных
пятен и низкое — при максимуме. И оказывается, он был высок при минимуме Мон-
дера.
Таким путем были обнаружены и другие периоды солнечной неактивности, неко-
торые продолжались всего лишь 50 лет, а другие достигали по длительности не-
скольких столетий. Около дюжины их было зафиксировано в исторические времена,
начиная с 3000 года до н.э.
Короче, представляется, что существуют более продолжительные циклы солнеч-
ных пятен. Существуют расширенные минимумы очень малой активности, рассыпан-
ные между низкой и высокой активностью благодаря расширенным периодам колеба-
ний. Нам случилось пребывать в одном из последних периодов после 1715 года
(Началом очередного нового цикла активного Солнца считают 1997 год, и по про-
гнозам цикл обещает быть особенно сильным).
Какое воздействие оказывает на Землю такой более продолжительный цикл сол-
нечных пятен? Дюжина минимумов Мондера, которые имели место в исторические
времена, видимо, не вмешивались катастрофически в человеческое существование.
На этом основании можно полагать, что не следует бояться повторения такого
расширенного минимума. Что же до остального, мы на самом деле столь многого
не знаем о Солнце, в то время как думаем, что знаем. Мы не совсем понимаем,
что служит причиной десятилетнего цикла солнечных пятен, который сейчас суще-
ствует, и мы, конечно, не понимаем, что вызывает минимум Мондера. И раз мы не
понимаем подобных вещей, можем ли мы быть уверены, что Солнце в какое-то вре-
мя без предупреждения не выйдет из-под контроля?
НЕЙТРИНО
Конечно, могла бы помочь не теоретическая осведомленность о том, что проис-
ходит внутри Солнца, а результаты прямого наблюдения. Это может показаться
несбыточной мечтой, но на самом деле это не совсем так.
В первые десятилетия двадцатого века стало ясно, что когда расщепляются ра-
диоактивные ядра, они, как правило, излучают электроны. Эти электроны облада-
ют широким диапазоном энергий, которые почти никогда в сумме не доходят до
общего количества энергии, потерянной ядром. Это, казалось, противоречит за-
кону сохранения энергии.
В 1931 году австрийский физик Вольфганг Паули (1900-1958) предположил, что
наряду с электроном излучается еще и другая частица, и именно она содержит
недостающую энергию. В этом случае устраняется противоречие закону сохранения
энергии и некоторым другим законам сохранения. Для объяснения всех обстоя-
тельств дела эта вторая частица не должна нести никакого электрического заря-
да и, вероятно, не должна обладать массой. Без массы и заряда ее было чрезвы-
чайно трудно обнаружить. Итальянский физик Энрико Ферми (1901-1954) назвал ее
«нейтрино», по-итальянски «маленькая нейтральная».
Нейтрино, допуская, что они обладают свойствами, которыми наделены по идее,
должны с трудом реагировать с веществом. Они должны проходить сквозь всю Зем-
лю почти так же легко, как они проходили бы сквозь такой же толщины слой ва-
куума . Собственно, они должны без особых проблем проходить сквозь миллиарды
Земель, поставленных рядом друг с другом. Тем не менее, в течение продолжи-
тельного периода времени при условии, что взаимодействие с веществом было бы
возможно в принципе, нейтрино могло бы столкнуться с частицей вещества. Если
поработать со многими триллионами нейтрино, проходящими сквозь маленькое ма-
териальное тело, то несколько взаимодействий могли бы иметь место, и они мог-
ли бы быть зафиксированы.
В 1953 году два американских физика, Клайд Л. Кован (р. 1919) и Фредерик
Рейнес (р. 1918), работали с антинейтрино, полученными на реакторах, расщеп-
ляющих уран. Антинейтрино проходили сквозь большие емкости с водой, и пред-
сказанные взаимодействия действительно имели место. После двадцати двух лет
теоретического существования антинейтрино, а следовательно, и нейтрино тоже,
их существование было доказано экспериментально.
Они такие же, как и нейтрино, но противоположны им по определенным свойст-
вам. Собственно говоря, именно антинейтрино, а не нейтрино испускается наряду
с электроном, когда расщепляются определенные ядра.
Астрономические теории относительно синтеза ядер водорода в ядра гелия в
недрах Солнца — источника солнечной энергии — предполагают, что нейтрино (не
антинейтрино) испускаются в больших количествах, которые достигают 3 процен-
тов общей радиации. Остальные 97 процентов состоят из фотонов, которые явля-
ются единицами лучистой энергии, вроде света и рентгеновских лучей.
Фотоны прокладывают себе путь к поверхности и в конечном счете излучаются в
космос, но это требует много времени, поскольку фотоны легко взаимодействуют
с веществом. Фотон, который возникает в недрах Солнца, очень быстро поглоща-
ется, снова испускается, опять поглощается и так далее. Может потребоваться
миллион лет для того, чтобы фотон проложил себе путь из недр Солнца к его по-
верхности, и это при том, что между возникновением и поглощением он движется
со скоростью света. Когда фотон достигает поверхности, у него такая сложная
история поглощений и испусканий, что по его природе невозможно установить,
что происходило в недрах.
Совсем иное дело нейтрино. Они тоже движутся со скоростью света, поскольку
не имеют массы. Однако из-за того, что они редко взаимодействуют с веществом,
нейтрино, возникшие в глубинах Солнца, проходят без задержек через солнечное
вещество, достигая поверхности в 2-3 секунды (и теряя в процессе поглощения
только 1 из 100 миллиардов). Затем они пересекают вакуум космоса и через 500
секунд достигают Земли, если были нацелены в этом направлении.
Если бы мы могли зафиксировать эти нейтрино здесь, на Земле, мы бы имели
некоторую непосредственную информацию о событиях в глубине Солнца, произошед-
ших восемь минут назад. Трудность состоит в обнаружении нейтрино. Эту задачу
взялся разрешить американский физик Реймонд Дэвис-младший, который воспользо-
вался тем фактом, что нейтрино иногда будет взаимодействовать с атомами хло-
ра, производя радиоактивный атом аргона. Аргон может быть обнаружен и отде-
лен, даже если образуется всего несколько атомов (На такую возможность впер-
вые указал советский физик Бруно Максимович Понтекорво (р. 1913).).
Дэвис воспользовался для этой цели огромной емкостью, содержащей 378 000
литров тетрахлорэтилена, обычной чистящей жидкости, которая была богата ато-
мами хлора. Он поместил емкость в глубокую золоторудную шахту Хоумстейк в Ли-
де, штат Южная Дакота, так, что между емкостью и поверхностью было 1,5 кило-
метра скалы. Эта скала поглотила бы любые частицы, поступающие из космоса,
кроме нейтрино.
Оставалось только ждать, когда образуются атомы аргона. Если принятые тео-
рии о событиях, происходящих в недрах Солнца, верны, то каждую секунду должно
образовываться определенное количество нейтрино, определенный процент из них
должен достичь Земли, определенный процент из достигших Земли должен пройти
через емкость с чистящей жидкостью, и среди последних определенный процент
должен взаимодействовать с атомами хлора и образовать определенное число ато-
мов аргона. По колебаниям в скорости, с которой образовывались атомы аргона,
по другим свойствам и вариациям взаимодействия в целом, могли быть сделаны
выводы о событиях, происходящих в недрах Солнца.
Однако почти сразу Дэвису пришлось удивиться. Было обнаружено очень мало
нейтрино, гораздо меньше, чем ожидалось. Из тех атомов аргона, что должны бы-
ли образоваться, образовалась только шестая часть.
Ясно, что астрономические теории относительно происходящего в недрах Солн-
ца, по-видимому, требуют пересмотра. Мы знаем не так много о происходящем
внутри Солнца, как мы считаем. Означает ли это, что близится катастрофа?
Этого сказать мы не можем. Что касается наших наблюдений, то по всем при-
знакам Солнце достаточно стабильно в течение всей истории жизни, что делает
жизнь на планете непрерывно возможной. У нас была теория, которая объясняет
стабильность. Теперь нам, возможно, придется видоизменить теорию, но и видо-
измененной теории все же придется объяснять стабильность. Солнце не станет
вдруг нестабильным из-за того, что мы пересмотрим нашу теорию.
Подведем итог: катастрофа второго класса, включая изменения в Солнце, кото-
рые сделают жизнь на Земле невозможной, должна наступить не позднее чем через
7 миллиардов лет, но она задолго предупредит о себе.
Катастрофы второго класса могут неожиданно произойти и до этого, но вероят-
ность их так мала, что нет смысла тратить время на волнения по этому поводу.
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
КАТАСТРОФЫ ТРЕТЬЕГО КЛАССА
7. БОМБАРДИРОВКА ЗЕМЛИ
ВНЕЗЕМНЫЕ ОБЪЕКТЫ
При обсуждении вторжения в Солнечную систему объектов из межзвездного про-
странства я концентрировал внимание на возможности воздействия таких объектов
на Солнце, поскольку любое грубое вмешательство в целостность Солнца или из-
менение его свойств связано с наличием катастрофического эффекта для нас.
Сама Земля еще более чувствительна к подобным злоключениям, чем Солнце.
Межзвездный объект, пересекающий Солнечную систему, может быть слишком мал,
чтобы значительно воздействовать на Солнце, исключая прямое столкновение, а
иногда даже в этом случае. Однако если такой объект окажется по соседству с
Землей или столкнется с ней, он может вызвать катастрофу.
И теперь надо рассмотреть катастрофы третьего класса, то есть те возможные
события, которые повлияют в первую очередь на Землю и сделают ее необитаемой,
хотя Вселенная и даже остальная часть Солнечной системы останутся нетронуты-
ми .
Рассмотрим, например, случай вторжения мини-черной дыры сравнительно боль-
шого размера, скажем, с массой, сопоставимой с массой Земли. Подобный объект,
если он минует Солнце, не причинит ему никакого вреда, хотя сам, вероятно,
под влиянием гравитационного поля Солнца радикально изменит орбиту (Он может
даже (хотя это невероятно) быть захвачен Солнцем и выйти на постоянную орбиту
вокруг него. Эта орбита, вероятно, будет крайне склонна к эклиптике и крайне
эксцентрична. К счастью, он ощутимо не беспокоил бы другие тела Солнечной
системы, включая Землю, хотя стал бы и оставался наиболее неудобным соседом.
Тем не менее очень маловероятно, что крупная мини-черная дыра является членом
Солнечной системы. Даже незначительное воздействие ее гравитационного поля
было бы замечено, кроме случая, когда она находилась бы далеко за орбитой
Плутона.
Если бы подобный объект проскользнул мимо Земли, он бы, тем не менее, мог
произвести бедственные действия только за счет влияния на нас его гравитаци-
онного поля.
Поскольку сила гравитационного поля зависит от расстояния, та сторона Зем-
ли, которая обращена в сторону вторгнувшегося тела, будет притягиваться силь-
нее, чем противоположная. Земля до некоторой степени вытянется в сторону
вторженца. В особенности вытянутся податливые воды океана. Океан будет гор-
биться на противоположных сторонах Земли в направлении вторгнувшегося объекта
и прочь от него, и при вращении Земли континенты будут проходить сквозь эти
горбы. Дважды в день море будет выходить на континентальные берега, а потом
снова отступать.
Наступление и отступление моря (приливы и отливы) практически происходят на
Земле в результате гравитационного влияния Луны и в меньшей степени Солнца.
Поэтому все эффекты, вызываемые различием гравитационного влияния на тело,
называются «приливо-отливными» эффектами.
Чем больше масса вторгнувшегося тела и чем ближе оно к Земле, тем сильнее
приливо-отливные эффекты. Если вторгшаяся мини-черная дыра будет достаточно
массивна и пройдет мимо Земли достаточно близко, она может вмешаться в цело-
стность планетарной структуры, вызвать трещины в ее коре и так далее. Прямое
столкновение было бы, разумеется, катастрофическим.
Вероятность существования такого большого размера мини-черной дыры чрезвы-
чайно мала, тем не менее, если бы она даже существовала, следует помнить о
том, что Земля — гораздо меньшая цель, чем Солнце. Поперечное сечение Земли
составляет только двенадцать тысячных поперечного сечения Солнца, так что да-
же самая малая вероятность близкой встречи между таким объектом и Солнцем
должна быть соответственно уменьшена для вероятности его близкой встречи с
Землей.
Мини-черные дыры, если они существуют, вероятнее всего, были бы астероидно-
го размера. Мини-черная дыра с массой, скажем, в одну миллионную массы Земли,
не представит серьезной опасности при близкой встрече. Она вызовет незначи-
тельные приливо-отливные эффекты, и мы вполне можем не заметить подобного со-
бытия , если оно произойдет.
Иное дело при прямом попадании. Мини-черная дыра, какой бы малой она ни бы-
ла, «проест» себе туннель в теле Земли. Она, конечно, будет поглощать мате-
рию, и энергия, выделяемая в процессе, будет плавить и испарять вещество пе-
ред ней по пути ее продвижения. Она пройдет толщу Земли по кривой (не обяза-
тельно через центр) и выйдет из Земли, чтобы продолжить в космосе свою, уже
измененную гравитационной силой Земли траекторию. На выходе она станет более
массивной, чем была на входе. И двигаться она будет медленнее, поскольку при
прохождении сквозь газы испаряющегося вещества Земли она встретится с опреде-
ленным сопротивлением.
Тело Земли вылечит себя после прохода сквозь него мини-черной дыры. Пары
охладятся и затвердеют, внутреннее давление закроет туннель. Эффект на по-
верхности будет все же опустошительным (впрочем, возможно, и не вполне ката-
строфическим) , примерно таким, как от огромного взрыва, собственно, даже
двух: одного — в месте, где мини-черная дыра вошла в Землю, другого — там,
где она вышла.
Естественно, чем меньше мини-черная дыра, тем меньше и эффекты. Но в одном
отношении маленькая дыра может быть хуже, чем большая. У маленькой ми-
ни-черной дыры и момент силы довольно мал благодаря малой массе. И если к то-
му же дыра будет двигаться с низкой скоростью по отношению к Земле, то замед-
ление в процессе «проедания» может оказаться достаточным для того, чтобы она
не смогла проделать себе путь на выход. Гравитация Земли окажется для нее ло-
вушкой. Дыра станет падать в направлении к центру, промахнется, снова станет
падать, снова промахнется и так далее, снова и снова.
Из-за вращения Земли дыра не будет ходить туда и сюда по одному и тому же
пути, но будет выписывать кривые, по рисунку и общей сложности напоминающие
пчелиные соты, неуклонно вырастая, как это ей присуще, на каждом отрезке. В
конечном счете она обоснуется в центре, оставив вокруг себя изрешеченную Зем-
лю с опустошенным центром. И эта центральная дыра продолжит медленно расти.
Земля таким образом будет так ослаблена в структурном отношении, что погиб-
нет; вся материя направится в центральную черную дыру, и в конце концов вся
планета будет поглощена.
Итоговая черная дыра с массой Земли продолжит движение по земной орбите во-
круг Солнца. Для Солнца и других планет такое превращение не составит никакой
гравитационной разницы. Даже Луна продолжит кружить вокруг крошечного объекта
в 2 сантиметра в поперечнике, как если бы это была Земля в своей полной вели-
чине, каковой она в отношении массы и останется.
Для нас это был бы конец света — катастрофа третьего класса. И (теоретиче-
ски) она может произойти хоть завтра.
Так же и кусок антиматерии, слишком малый для того, чтобы существенно по-
влиять на Солнце, даже если произойдет прямое столкновение, может быть доста-
точно большим, чтобы вызвать значительное опустошение на Земле. В отличие от
черной дыры антиматерия, если кусок ее по массе с астероид или меньше, не
пробьет туннеля сквозь планету. Тем не менее, он выбьет такой кратер, кото-
рый, в зависимости от размера тела, может поглотить целый город или конти-
нент. Глыбы обычного вещества из межзвездного пространства, разнообразие ко-
торых нам знакомо, естественно, причинят гораздо меньше вреда.
От этих катастроф вторжения Земля защищена двумя обстоятельствами:
1. Что касается мини-черных дыр и антиматерии, мы на самом деле не знаем
точно, существуют ли вообще такого вида объекты.
2. Если эти объекты действительно существуют, то космос настолько велик по
объему, а Земля представляет собой такую маленькую мишень, что нужно какое-то
чрезвычайное стечение обстоятельств, чтобы попасть в Землю или хотя бы подой-
ти к ней близко. Это, конечно, верно также и для объектов, состоящих из обыч-
ной материи.
Значит, мы можем исключить вторженцев из межзвездного пространства, внуши-
тельного размера вторженцев, как не представляющих ощутимой опасности для
Земли (Говоря «внушительного размера», я намеренно опускаю возможность столк-
новения с Землей частиц пыли из межзвездного пространства или отдельных ато-
мов, или субатомных частиц. Я рассмотрю это позднее).
КОМЕТЫ
Чтобы найти ракеты, которые могут попасть в Землю, нет надобности искать
вторженцев из межзвездного пространства. В самой Солнечной системе существуют
подходящие для этого объекты.
Приблизительно с 1800 года, благодаря работам французского астронома Пьера
Симона Лапласа (1749-1827), хорошо известно, что Солнечная система является
стабильной структурой при условии, что она предоставлена самой себе. (И она
была, насколько мы знаем, предоставлена самой себе на протяжении 5 миллиардов
лет и будет предоставлена самой себе, насколько мы можем судить, еще в тече-
ние неопределенно длительного времени.) Например, Земля не может упасть на
Солнце. Для того чтобы это произошло, ей надо избавиться от своего огромного
запаса углового момента кругового вращения. Этот запас не может быть уничто-
жен, он может быть только передан, а мы не знаем способа внезапного вторжения
из межзвездного пространства тела размером с нашу планету, которое могло бы
поглотить угловой момент Земли, оставив Землю неподвижной и, следовательно,
способной упасть на Солнце.
По этой же причине никакая другая планета не может упасть на Солнце, и ни-
какой спутник не может упасть на свою планету, и, в частности, Луна не может
упасть на Землю. И планеты не могут настолько изменить свои орбиты, что
столкнутся друг с другом (Правда, русский по происхождению психиатр Иммануил
Беликовский в своей книге «Столкновение миров» (Worlds in Collision), опубли-
кованной в 1952 году, постулирует ситуацию, в которой планета Венера была из-
вергнута из Юпитера около 1500 года до н. э. и затем несколько раз столкну-
лась с Землей, прежде чем водворилась на свою нынешнюю орбиту. Беликовский
описывает бедственные события, сопровождавшие эти столкновения, которые, тем
не менее, по-видимому, не оставили следа на Земле, если не считать неясных
мифов и сказок, выборочно цитируемых Беликовским. Идеи Беликовского с уверен-
ностью могут быть отвергнуты как фантазии активного воображения, обращенные к
людям, которые знакомы с астрономией не более, чем сам Беликовский.).
Солнечная система, конечно, не всегда была в таком порядке, как сейчас. Ко-
гда формировались планеты, облако пыли и газа в окрестностях растущего Солнца
конденсировалось во фрагменты различных размеров. Более крупные фрагменты
росли за счет более мелких, пока не сформировались большие объекты планетар-
ных размеров. Однако остались более мелкие фрагменты, все же значительных
размеров. Некоторые из них стали спутниками, вращающимися вокруг планет по
траекториям, которые стали стабильными орбитами. Другие столкнулись с плане-
тами или спутниками и добавили к ним свои кусочки массы.
Мы можем видеть следы финальных столкновений, например, с помощью хорошего
бинокля. На Луне существует 30 000 кратеров размером от 1 километра в попе-
речнике до 200 с лишним. Каждый — след столкновения с ускоренным куском мате-
рии .
Исследовательские ракеты показали нам поверхности других миров, мы обнару-
жили кратеры на Марсе и на обоих его маленьких спутниках — Фобосе и Деймосе,
а также на Меркурии. Поверхность Венеры скрыта облаками, ее трудно исследо-
вать, но, несомненно, там тоже есть кратеры. Существуют кратеры даже на Гани-
меде и Каллисто — двух спутниках Юпитера. Почему же тогда нет кратеров от
бомбардировки на Земле?
О, они существуют! Или, правильнее, существовали. Земля обладает свойства-
ми, которых нет у других миров. Она имеет активную атмосферу, которой нет у
Луны, Меркурия и спутников Юпитера и которой лишь в очень малой степени обла-
дает Марс. У Земли есть объемистый океан, не говоря обо льде, дождях и теку-
чей воде, а этого и в помине нет ни на каком другом объекте; впрочем, есть
лед и, может быть, когда-то была и текучая вода на Марсе. И, наконец, на Зем-
ле есть жизнь, нечто, по всей видимости, уникальное в Солнечной системе. Ве-
тер, вода и жизнедеятельность — все это способствует эрозии поверхности, и,
поскольку кратеры образовались миллиарды лет назад, они стерты теперь с лица
Земли (На недавних фотографиях Ио, самого крупного из наиболее близких к Юпи-
теру спутников, видно, что там нет кратеров. В данном случае причина в том,
что Ио — спутник активно-вулканический и кратеры заполнены лавой и пеплом).
В течение первого миллиарда лет после образования Солнца различные планеты
и спутники вычистили как следует свои орбиты и приняли свой настоящий вид. И
все же Солнечная система не совсем чиста и сейчас. Осталось то, что мы назы-
ваем планетарными осколками, — маленькие объекты, вращающиеся вокруг Солнца,
которые слишком малы, чтобы быть солидной планетой, и которые все же способны
принести значительный ущерб, если они когда-нибудь столкнутся с большим те-
лом. Например, существуют кометы.
Кометы — это неясные, смутно светящиеся объекты, имеющие иногда неправиль-
ную форму. Их видят в небе с тех самых времен, когда люди обратили свой
взгляд на небо, но их природа до последнего времени была неизвестна. Грече-
ские астрономы считали их атмосферными явлениями и горящими высоко в воздухе
испарениями (Из-за того, что кометы появлялись неожиданно, не подчиняясь ка-
ким-то правилам, в противоположность устойчивому и предсказуемому движению
планет, большинству людей донаучных времен кометы представлялись предвестни-
ками несчастья, специально созданными разгневанными богами и посланными чело-
вечеству как предупреждение. Лишь постепенно научные исследования ослабили
эти суеверные страхи. Однако полностью от них люди еще не избавились.). Толь-
ко в 1577 году датский астроном Тихо Браге (1546-1601) доказал, что они нахо-
дятся далеко в пространстве и блуждают среди планет.
В 1705 году Эдмунд Галлей наконец вычислил орбиту одной из комет (теперь
она называется кометой Галлея). Он определил, что она движется вокруг Солнца
не по почти круговой орбите, как планеты, а по чрезвычайно вытянутому, очень
эксцентричному эллипсу. Такая орбита с одной ее стороны приводит комету близ-
ко к Солнцу, с другой — выводит далеко за орбиту самой далекой из известных
планет (Комета Галлея периодически появляется поблизости от Земли, и ее можно
наблюдать невооруженным глазом. Последнее такое появление было в 1996 году,
предыдущее — в 1910 году.).
Невооруженному глазу кометы кажутся не просто точками света, как планеты и
звезды, а гораздо большими, словно они — очень массивные тела. Французский
естествоиспытатель Жорж Л. Л. Бюффон (1707-1788) полагал, что так оно и есть,
и, рассматривая их движение и то, как они на одной стороне своей орбиты про-
носятся мимо Солнца, подумал, что неудивительно, если одна из них при, так
сказать, незначительном просчете может попасть в Солнце. В 1745 году он пред-
положил, что благодаря такому столкновению и образовалась Солнечная система.
В наши дни общеизвестно, что кометы — это очень небольшие тела, не более
нескольких километров в поперечнике. По утверждениям некоторых астрономов,
например голландского астронома Яна Хендрика Оорта (р. 1900) , существует око-
ло миллиарда таких тел, образующих своеобразную оболочку вокруг Солнца, от-
стоящую от него на расстояние около светового года. (И каждое из них настоль-
ко мало, и все они так разбросаны по огромному объему околосолнечного про-
странства , что не могут оказывать никакого влияния на наше представление о
Вселенной в целом.) Кометы вполне могут быть не изменившимися остатками окра-
ин первоначального облака пыли и газа, облака, из которого образовалась Сол-
нечная система. Они, вероятно, состоят из наиболее легких элементов, превра-
тившихся в ледяную субстанцию, — воды, аммиака, сероводорода, цианистого во-
дорода, циана ит. п. Вкраплением в этих льдах могут быть различные количест-
ва скалистых пород в виде пыли и гравия. В некоторых случаях камень может со-
ставлять твердое ядро.
Время от времени какая-нибудь из комет этой далеко находящейся оболочки мо-
жет быть возмущена гравитационным влиянием сравнительно неподалеку находящей-
ся звезды и может выйти на новую орбиту, которая доставит ее ближе к Солнцу;
иногда даже очень близко к Солнцу. Если при прохождении сквозь планетарную
систему комета будет возмущена гравитацией одной из довольно крупных планет,
ее орбита также может измениться, но она может остаться в пределах планетар-
ной системы, пока другое планетарное возмущение не выбросит ее еще раз, но
сильнее (Кометы невелики и, следовательно, имеют намного меньшую массу и уг-
ловой момент, чем планеты. Ничтожные переносы углового момента, вызываемые
гравитационным воздействием планет и спутников, производят неизмеримо малый
орбитальный эффект, но все же достаточный, чтобы изменить орбиту кометы, и в
некоторых случаях — радикально).
Когда комета заходит внутрь Солнечной системы, тепло Солнца начинает раста-
пливать лед, и облако пара, ставшее видимым благодаря включению в него частиц
льда и пыли, окутывает центральное «ядро» кометы. Солнечный ветер сдувает об-
лако пара прочь от Солнца и вытягивает его в длинный хвост. Чем больше и
льдистее комета, чем ближе она подходит к Солнцу, тем длиннее и ярче ее
хвост. Именно это облако пыли и пара придает комете ее громадные видимые раз-
меры, но это чрезвычайно невесомое облако и имеет очень малую массу.
После того как комета пройдет мимо Солнца и вернется в дальние края Солнеч-
ной системы, в ней станет меньше материи, ведь часть ее она потеряла по пути.
С каждым появлением вблизи Солнца она несет потери, пока совсем не погибнет.
Она либо уменьшится до своего центрального ядра или камня, либо, если его
нет, до облака пыли и гравия, которые постепенно распределятся по орбите ко-
меты.
Поскольку кометы происходят из оболочки, окружающей Солнце в трех измерени-
ях, они могут проходить Солнечную систему под любым углом. Так как их легко
возмутить, орбиты их представляют собой почти любых видов эллипсы и занимают
любое положение по отношению к планетам. К тому же орбиты всегда подвержены
возмущениям с последующими изменениями.
В силу этих обстоятельств кометы не отличаются таким же хорошим поведением,
как другие члены Солнечной системы — планеты и спутники. Любая комета рано
или поздно может попасть в какую-нибудь планету или спутник. В частности, она
может попасть в Землю. Что уменьшает возможность такого происшествия, так это
просто обширность пространства и сравнительная малость цели. Тем не менее,
гораздо вероятнее, что именно комета угодит в Землю, а не какой-нибудь значи-
тельных размеров объект из межзвездного пространства.
Например, 30 июня 1908 года в Российской империи на реке Тунгуска — очень
близко от географического центра империи — в 6.45 утра произошел гигантский
взрыв. Все деревья были повалены на два десятка миль в окружности. Было унич-
тожено стадо оленей, несомненно, было убито и множество других животных. К
счастью, ни единому человеку не было причинено вреда. Взрыв произошел среди
непроходимого сибирского леса, и в огромной области разрушения не было ни лю-
дей, ни построек. Прошли годы, прежде чем можно было исследовать место взры-
ва, и только тогда установили, что нет никакого признака какого-либо удара о
Землю. Не было, например, кратера.
С того времени предлагались различные объяснения причин ужасного события и
отсутствия удара — мини-черная дыра, антивещество, даже межпланетные космиче-
ские корабли со взрывающимися ядерными установками. Астрономы, несмотря на
это, не без оснований считают, что это была малая комета. Оледенелые вещест-
ва, из которых она состояла, испарились, когда она погрузилась в атмосферу, и
притом так быстро, что произошел сокрушительный взрыв. Взрыв в воздухе, воз-
можно, на высоте менее 10 километров как раз и причинил бы такой ущерб, кото-
рый фактически нанес Тунгусский взрыв, но комета, конечно, не достигла бы по-
верхности Земли, так что, естественно, не образовалось никакого кратера и в
округе не было разбросано никаких осколков ее структуры.
Нам сильно повезло, что взрыв произошел в одном из немногих на Земле мест,
где людям не было причинено никакого вреда. Собственно, если бы комета шла
точно тем самым курсом, которым она и шла, а Земля бы совершила в своем вра-
щении на четверть оборота больше, город Санкт-Петербург был бы стерт с лица
Земли. Нам повезло в этот раз, но подобное событие может произойти как-нибудь
опять и с гораздо худшими последствиями, и мы не знаем, когда это произойдет.
И при теперешнем положении маловероятно, что будет какое-либо предупреждение.
Если хвост кометы считать кометой, тогда возможность столкновения становит-
ся еще вероятнее. Хвосты комет могут вытягиваться на многие миллионы километ-
ров и занимать настолько большой объем в пространстве, что Земля легко может
оказаться в нем. И действительно, в 1910 году Земля прошла по хвосту кометы
Галлея.
Однако вещество хвоста кометы настолько сильно разрежено, что оно ненамного
отличается от вакуума межпланетного пространства. Правда, хвост, состоящий из
ядовитых газов, может быть опасным, если по плотности совпадает с атмосферой
Земли, но типичная плотность хвоста безвредна. При прохождении Земли по хво-
сту кометы Галлея не было замечено никакого особого эффекта.
Земля может также пройти по пыльному веществу, оставленному мертвыми коме-
тами . И, конечно, проходит. Частицы пыли постоянно ударяют по атмосфере Земли
и медленно опускаются на Землю, они служат ядрами для капель дождя. Большин-
ство их микроскопического размера. Те же, что видимого размера, нагреваются,
когда сжимают перед собой воздух, и светятся, сверкая как «падающая звезда»
или «метеор», пока не испарятся.
Никакие из этих объектов не могут причинить вреда, они только в конечном
счете опустятся на Землю. Несмотря на то, что они такие маленькие, их так
много попадает в атмосферу Земли, что, по некоторым оценкам, за счет этих
«микрометеоритов» Земля каждый год приобретает 100 000 тонн массы. Это кажет-
ся довольно большим количеством, но за последние 4 миллиарда лет подобное на-
ращивание массы, если оно постоянно удерживалось на таком уровне, оценивается
менее чем в 1/10 000 000 общей массы Земли.
АСТЕРОИДЫ
Кометы не единственные малые тела Солнечной системы. 1 января 1801 года
итальянский астроном Джузеппе Пиацци (1746-1826) открыл новую планету, кото-
рую он назвал Церера. Она двигалась вокруг Солнца, по типичной планетарной
орбите, которая была почти круговой и располагалась между орбитами Марса и
Юпитера.
Причина, почему она не была открыта раньше, заключалась в том, что она
очень мала и, следовательно, принимала и отражала настолько мало солнечного
света, что была совершенно неразличима невооруженным глазом. Она, собственно,
только 1000 километров в диаметре, значительно меньше Меркурия, самая малень-
кая планета из известных к тому времени. Она даже меньше десяти спутников
различных планет.
Если бы на этом все кончилось, Цереру просто бы стали рассматривать как
карликовую планету. Но на протяжении шести лет после открытия Цереры астроно-
мы открыли еще три планеты, и каждая — даже меньше Цереры, и каждая — с орби-
той между орбитами Марса и Юпитера.
Поскольку эти планеты были так малы, они и в телескоп выглядели просто
звездообразными точками света, а не дисками, как планеты обычные. Поэтому
Уильям Гершель предложил называть новые тела «астероидами» («звездообразны-
ми») , и предложение было принято.
С течением времени открывали новые и новые астероиды, и все они были либо
еще меньше, чем четыре первые, либо дальше от Земли, чем они (либо и то и
другое). Следовательно, они были еще более неясны, и их еще труднее было уви-
деть. К настоящему времени определено местоположение более 1700 астероидов и
рассчитаны их орбиты. Считается, что существует их примерно от 40 000 до 100
000 с диаметром порядка километра. (И опять же они, каждый в отдельности, на-
столько малы и разбросаны по пространству такого огромного объема, что не на-
рушают общего взгляда астрономов на небо.) Астероиды отличаются от комет тем,
что они скорее каменные или металлические, чем ледяные. Астероиды также могут
быть значительно крупнее комет. Астероиды, следовательно, в худшем случае мо-
гут быть более опасными снарядами, чем кометы.
Астероиды, однако, по большей части находятся на более безопасных орбитах.
Почти все астероидные орбиты полностью расположены в части планетарного про-
странства между орбитами Марса и Юпитера. Если бы все они оставались там по-
стоянно, они бы, конечно, не представляли никакой опасности для Земли.
Астероиды, тем не менее, в особенности более мелкие, подвержены возмущениям
и изменениям орбиты. С течением времени орбиты некоторых астероидов меняются
таким образом, что остаются в пределах астероидного пояса или очень близко к
нему. А по крайней мере восемь астероидов оказались настолько близко к Юпите-
ру, что были захвачены им и стали его спутниками, вращающимися вокруг планеты
по далеким орбитам. У Юпитера могут быть и другие подобные спутники, которые
слишком малы, чтобы быть уже обнаруженными. Кроме того, существует несколько
дюжин спутников, которые не были захвачены Юпитером, а движутся по его орбите
либо в 60 градусах впереди него, либо в 60 градусах позади, и закреплены на
своих местах гравитационным влиянием Юпитера.
Есть также астероиды, орбиты которых были возмущены в удлиненные эллипсы,
причем так, что когда астероиды ближе всего к Солнцу, они находятся в астеро-
идном поясе, а другая сторона орбиты выводит их далеко за Юпитер. Один такой
астероид — Гидальго, открытый в 1920 году немецким астрономом Уолтером Бааде
(1893-1960), доходит почти до орбиты Сатурна.
Однако астероиды, которые находятся в пределах астероидного пояса, не пред-
ставляют опасности для Земли; конечно, те, которые заблудились снаружи внеш-
них пределов пояса и движутся за Юпитером, тоже не представляют опасности. Но
нет ли астероидов, блуждающих в другом направлении, двигающихся в пределах
орбиты Марса и, может быть, приближающихся к Земле?
Первым свидетельством такой возможности было открытие в 1877 году американ-
ским астрономом Асафом Холлом (1829-1907) двух спутников Марса Они были кро-
шечными объектами астероидного размера, и сейчас полагают, что они и есть за-
хваченные астероиды, рискнувшие близко подойти к Марсу. Затем 13 августа 1898
года немецкий астроном Густав Витт открыл астероид, который он назвал Эросом.
Его эллиптическая орбита была такой, что, когда он был дальше всего от Солн-
ца, он оказывался в пределах астероидного пояса, когда же был ближе всего к
Солнцу, он оказывался от него всего в 170 миллионах километров. Это примерно
так же близко к Солнцу, как Земля(18 февраля 2000 года американский космиче-
ский корабль был выведен к астероиду Эрос и передал на Землю его фотографии,
из которых видно, что он имеет форму картофелины диаметром 33 километра.
Дальнейшее его изучение поможет выработать систему защиты от астероидов).
Собственно, если бы Эрос и Земля были в соответствующих точках своих орбит,
расстояние между ними было бы лишь 22,5 миллиона километров.
Естественно, не часто случается, чтобы оба этих объекта были в подходящих
точках своих орбит одновременно, обычно они значительно дальше этого расстоя-
ния . Тем не менее Эрос может подойти к Земле ближе, чем любая другая планета.
Это первый из обнаруженных ощутимых размеров объект Солнечной системы, кото-
рый может приближаться к Земле ближе, чем Венера (однако не ближе Луны). Эрос
и считается первым из так называемых «пасущихся у Земли» (В оригинале: Earth
grazers).
В ходе двадцатого века, когда для обнаружения астероидов стали использовать
фотографию и другую технику, было обнаружено свыше дюжины других «пасущихся у
Земли», и все они меньше Эроса, их диаметры от 1 до 3 километров.
Как близко могут подобраться к Земле эти «пасущиеся»? В ноябре 1937 года
астероид, названный Гермесом, как многие видели, прочертил небо, промчавшись
не более чем в 800 000 километрах от Земли (почти два расстояния до Луны) .
Расчетная орбита Гермеса свидетельствует о том, что, если Земля и Гермес были
бы в подходящих точках своей орбиты, Гермес приблизился бы к Земле на рас-
стояние 310 000 километров и оказался бы даже ближе к нам, чем Луна. Это не
особенно приятная мысль, ведь Гермес порядка километра в поперечнике, и
столкновение с ним может причинить огромный вред. Однако мы не можем быть
уверены в орбите, потому что Гермес с тех пор больше обнаружен не был, а это
означает, что либо орбита была рассчитана неверно, либо Гермес был возмущен и
покинул эту орбиту. И если бы его снова обнаружили, то лишь случайно.
Несомненно, существует намного больше «пасущихся у Земли», чем мы можем
увидеть в наши телескопы, ведь объект, проходящий мимо Земли на близком рас-
стоянии, проносится настолько быстро, что его можно просто упустить. К тому
же, если тело окажется слишком маленьким (как и во всех подобных случаях,
«пасущихся у Земли» тоже существует больше мелких, чем крупных), оно даже в
лучшем случае будет очень неясным.
Американский астроном Фред Уиппл (р. 1911) полагает, что существует по
крайней мере 100 «пасущихся у Земли» более 1,5 километра в диаметре. Отсюда
следует, что вполне может быть несколько тысяч других, с диаметром от 0,1 до
1,5 километра.
10 августа 1972 года очень маленькое «пасущееся у Земли» тело прошло сквозь
верхние слои атмосферы и нагрелось до видимого свечения. При самом близком
подходе оно было в 50 километрах над югом Монтаны. Считают, что диаметр его
был 0,013 километра (Международное астрономическое общество в марте 1998 года
сообщило, что утром 27 октября 2028 года астероид XF-11 диаметром 1,5 км
очень близко подойдет к нашей планете и, возможно, даже столкнется с ней, но
НАСА тут же уточнило, что «очень близко» — это на расстояние примерно миллио-
на километров).
Итак, вкратце: регион, соседствующий с Землей, по-видимому, богат объекта-
ми, которых никто никогда не видел до двадцатого века, от такого огромного,
как Эрос, до дюжины с лишним объектов размером с гору, до тысячи объектов
размером с большой валун и миллиардов объектов, которые не что иное, как бу-
лыжники. (А если посчитать обломки комет, о которых я уже упоминал, то суще-
ствуют несчетные триллионы объектов с булавочную головку и менее.) Может ли
Земля проходить по столь населенному пространству и не подвергаться никаким
столкновениям? Конечно, нет. Столкновения происходят постоянно(На основании
некоторых данных ряд ученых (в том числе член-корреспондент Академии Наук
СССР М. И. Будыко) в 1980 году пришли к выводу, что Земля уже однажды претер-
пела глобальную астероидную катастрофу, а именно в конце Мелового периода, т.
е. около 70 миллионов лет назад. «Великое вымирание» в конце этого периода,
которое привело к гибели гигантских пресмыкающихся, в том числе динозавров,
некоторые склонны считать связанным именно с этой катастрофой и последовавшим
резким изменением условий существования. Однако слежение за астероидной опас-
ностью ведется и разрабатываются различные способы ее предотвращения. Так,
«отцы» атомной бомбы с самого начала предполагали возможность ее применения
для устранения астероидной опасности. Предполагается возможность изменения
траектории движения Земли путем изменения на нее солнечного давления (напри-
мер, с помощью изменения окраски ее поверхности), изменения движения опасных
небесных тел. Но все это в далеком будущем, ибо в ближайшие столетия, а воз-
можно, и тысячелетия астероиды нам не угрожают).
МЕТЕОРИТЫ
Почти во всех случаях эти фрагменты материи, достаточно большие, чтобы на-
греться до видимого свечения, когда они проносятся по атмосфере (в это время
они называются «метеорами») , превращаются в пыль и пар задолго до того, как
достигнут поверхности Земли. Это в равной степени верно и по отношению к об-
ломкам комет.
Возможно, самый сильный «метеорный дождь» в исторические времена прошел в
1833 году, когда наблюдателям в восточной части Соединенных Штатов сверкающие
полосы казались такими крупными, как снежные хлопья, и простые люди считали,
что это звезды падают с неба и миру приходит конец. Однако, когда метеорный
дождь закончился, звезды на небе невозмутимо продолжали светить. Все до еди-
ной остались на месте. Более того, ни один из тех сверкающих кусков материи
не достиг Земли как объект обнаруживаемого размера.
Если такой обломок, ударивший в атмосферу, достаточно велик, и его быстрое
прохождение по воздуху недостаточно, чтобы испарить его полностью, тогда
часть его достигнет поверхности Земли как «метеорит». Подобные объекты скорее
всего не кометного происхождения, а являются маленькими «пасущимися у Земли»,
которые образовались в астероидном поясе.
В исторические времена поверхности Земли достигли примерно 5500 метеоритов,
и около одной десятой из них были железными, остальные — каменными.
Каменные метеориты, если их не видели падающими, трудно отличить от обычной
скалы, это может сделать только специалист. Железные метеориты^, однако,
очень заметны, поскольку на Земле металлическое железо не возникает естест-
венным путем.
До того как люди научились получать железо путем плавки железной руды, ме-
теориты были ценным источником супертвердого металла для наконечников стрел,
режущих кромок инструментов и орудий, намного более ценным, чем золото, хотя
и менее привлекательным. Их настолько тщательно разыскивали, что в историче-
ские времена в тех районах, где цивилизация процветала до 1500 года до н.э.,
7
На самом деле они представляют собой стальной сплав, в них содержатся никель и кобальт.
не было найдено ни одного фрагмента железного метеорита. Культуры до железно-
го века все их нашли и использовали.
Однако метеоритные находки не отождествлялись с метеорами. А почему их надо
было отождествлять? Метеорит был просто куском железа, обнаруженным на земле;
метеор был вспыхивающим в воздухе светом (Метеор — от греческих слов: «верх-
няя атмосфера», поскольку древним грекам метеоры, как и кометы, казались чис-
то атмосферными явлениями. Поэтому «метеорология» — это наука, изучающая по-
году, а не метеоры. Изучение метеоров по современным понятиям называется «ме-
теоритикой») . Какая тут связь?
Разумеется, были легенды об объектах, падающих с небес. «Черный камень» в
Каабе, святыня мусульман, возможно, был метеоритом, падение которого кто-то
видел. Другим, возможно, был своеобразный предмет почитания в храме Артемиды
в Эфесе. Ученые до недавнего времени отметали подобные легенды, считали любой
рассказ об объектах, падающих с неба, предрассудком.
В 1807 году американский химик Бенджамин Силлиман (1779-1864) и его коллега
сообщили, что видели в Или падение метеорита. Президент Томас Джефферсон, ус-
лышав о сообщении, заявил, что легче поверить в то, что два профессора-янки
соврали, чем в то, что с неба падают камни. Тем не менее, ученое любопытство
было пробуждено многочисленными сообщениями подобного рода, и пока Джефферсон
сохранял скептицизм, французский физик Жан Батист Био (1774-1862) уже в 1803
году написал доклад о метеоритах, и с тех пор такие падения перестали счи-
таться небылицами.
Метеориты, которые падали в цивилизованных странах, большей частью были ма-
ленькими и не причинили особого вреда. Существует лишь одно сообщение о попа-
дании метеорита в человека, речь идет о женщине из Алабамы, которая получила
скользящий удар и царапину на бедре.
Самый крупный из известных метеоритов все еще лежит в земле Намибии, в
Юго-Западной Африке. По грубым оценкам его вес 66 тонн (Еще больший метеорит
упал 12 февраля 1947 года в отрогах Сихотэ-Алиня в Приморском крае. По грубым
оценкам его вес при вхождении в земную атмосферу составлял 1500-2000 тонн.
При движении в атмосфере он взорвался и выпал железным метеорным дождем на
площади 3 квадратных километра. Общая его масса, достигшая поверхности Земли,
оценивается в 100 тонн). Самый крупный из железных метеоритов демонстрируется
в Хайденском планетарии в Нью-Йорке, его вес около 34 тонн.
Метеорит, даже не больше этого, если он упадет в густонаселенном городском
районе, может причинить значительный ущерб недвижимости и убить сотни и даже
тысячи людей. Велики ли все-таки шансы, что когда-нибудь нам будет нанесен и
впрямь сильный удар? В космосе разгуливают довольно большие горы, которые мо-
гут причинить большую беду, если они ударят по нам.
Можно возразить, что большие объекты в пространстве (которых, конечно, го-
раздо меньше, чем маленьких объектов) находятся на орбитах, которые не пере-
секаются с орбитой Земли и никогда не подходят к нам ближе. Это объясняет,
почему нас до сих пор по-настоящему не тряхануло и, следовательно, почему нам
не надо бояться сильного удара в будущем.
Однако этот довод не убедителен по двум причинам. Во-первых, даже если
большие метеорические объекты имеют орбиты, не пересекающие нашу, то будущие
возмущения могут изменить их орбиты и поместить объект на курс потенциального
столкновения. Во-вторых, уже были достаточно сильные удары, скажем, столь
сильные, что могли бы разрушить город. И если они произошли не в исторические
времена, то геологически произошли совсем недавно.
Свидетельства таких ударов добыть нелегко. Представьте себе, что сильный
удар произошел несколько сотен тысяч лет назад. Метеорит, вероятно, закопался
глубоко в землю, до него нелегко добраться и изучить. Разумеется, он может
быть под большим кратером, но влияние ветра, воды и жизни разрушает кратер
полностью через несколько тысяч лет.
Но даже при всем этом были обнаружены признаки круглых образований, иногда
полностью или частично заполненных водой, их легко различить с воздуха. Круг-
лость, в сочетании с четким отличием от окружающих его образований, вызывает
острое подозрение, что это «ископаемый кратер», а более близкое обследование
может затем подтвердить это.
Около двадцати подобных ископаемых кратеров обнаружено в разных концах Зем-
ли, и все они возникли в пределах последнего миллиона лет.
Последний ископаемый кратер определенно идентифицирован, это кратер Унга-
ва-Квебек, на полуострове Унгава, в самой северной части канадской провинции
Квебек. Открыт в 1950 году канадским изыскателем Фредом В. Чаббом (его так и
называют иногда — кратер Чабба). На фотографиях, сделанных с воздуха, видно
круглое озеро, окруженное другими меньшими озерами. В диаметре кратер 3,34
километра и в глубину 0,361 километра. Край озера, его берег, поднят над ок-
ружающей сельской местностью на 0,1 километра.
Ясно, что если бы подобный удар повторился и пришелся на Манхэттен, он бы
полностью разрушил остров, нанес бы невероятный ущерб части соседнего
Лонг-Айленда и Нью-Джерси, убил бы несколько миллионов человек.
Меньший, но гораздо лучше сохранившийся кратер находится в штате Аризона,
рядом с городом Уинслоу. В этом засушливом районе нет воды и вообще мало ви-
дов жизни, и кратер хорошо сохранился. Он и сегодня выглядит совсем свежень-
ким и представляется удивительно похожим — прямо как маленький двоюродный
брат — на кратеры, которые мы видим на Луне.
Он был открыт в 1891 году, но первым человеком, который в 1902 году заявил,
что кратер — результат падения метеорита, а не потухший вулкан, был Даниэл
Моро Баррингер. Поэтому кратер называют «Большой метеоритный кратер Барринге-
ра» или иногда просто: «метеоритный кратер».
В поперечнике этот кратер 1,2 километра, в глубину около 0,18 километра.
Его край поднимается над окружающей сельской местностью почти на 0,060 кило-
метра. Кратер образовался до 50 000 лет назад, хотя некоторые предполагают,
что всего лишь 5000 лет назад. Вес метеорита, образовавшего кратер, оценива-
ется разными учеными от 12 000 тонн до 1,2 миллиона тонн. Это означает, что
метеорит мог быть от 0,075 до 0,360 километра в диаметре (Кратер, образовав-
шийся около 35 миллионов лет назад, обнаружен на Таймыре, найдены старые кра-
теры в ряде районов России, на Украине, в Германии).
Но все это в прошлом. А что мы можем ожидать в будущем? Астроном Эрнст Опик
считает, что «пасущееся у Земли» должно двигаться по своей орбите в среднем в
течение 100 миллионов лет перед тем, как столкнется с Землей. Если предполо-
жить , что существует две тысячи подобных объектов, достаточно больших, чтобы
уничтожить город или даже принести еще больший вред при ударе, тогда средний
интервал между такими бедствиями будет всего 50 000 лет.
Каковы же шансы попадания в определенную цель? Скажем, в город Нью-Йорк?
Площадь Нью-Йорка — это одна полуторамиллионная часть площади Земли.
Это означает, что средний интервал между ударами, которые могли бы разру-
шить Нью-Йорк, около 33 миллиардов лет. Если мы предположим, что общая пло-
щадь расположения крупных городов на Земле в 100 раз больше, чем у Нью-Йорка,
то средний интервал между градоразрушительными ударами около 330 миллионов
лет.
Это в самом деле не повод, чтобы терять покой и сон, и неудивительно, что в
письменных свидетельствах человеческой цивилизации (которой всего-то 5000
лет) нет ясного описания того, как падающий метеорит разрушает город.
Метеориту внушительных размеров нет необходимости ударять непосредственно в
город, чтобы принести большой ущерб. Если он упадет в океан, то в семи из де-
сяти случаев образуется такая приливо-отливная волна, которая опустошит побе-
режье, топя людей и разрушая сооружения. Если среднее время между разруши-
тельными прямыми ударами 50 000 лет, то среднее время между приливо-отливными
волнами, спровоцированными метеоритами, примерно 71 000 лет (В начале 1997
года появилось сообщение о том, что японские ученые высказали предположение о
падении 65 миллионов лет назад крупного метеорита; упав в океан, он вызвал
такое облако пара, которое надолго затмило Солнце, что привело к гибели дино-
завров и некоторых других организмов).
Самое худшее состоит в том, что пока нет возможности заблаговременно преду-
предить о падении метеорита. Такой метеорит, вполне вероятно, будет достаточ-
но маленьким и достаточно быстро двигающимся, чтобы достичь атмосферы Земли
незамеченным. А от времени, когда он начнет светиться, до удара пройдет самое
большее несколько секунд.
Если разрушение ударом большого метеорита и несколько менее вероятно, чем
любая из других катастроф, о которых речь шла выше, то оно отличается от них
в двух аспектах. Во-первых, хотя это может принести бедствие, повлечь за со-
бой огромный вред, но совершенно маловероятно, чтобы такие удары были катаст-
рофическими в том же смысле, в каком, например, было бы превращение Солнца в
красный гигант. Вряд ли метеорит разрушит Землю, или уничтожит человечество,
или даже сметет цивилизацию. Во-вторых, возможно, недолго остается до того
времени, когда предотвращение этих ударов станет возможным до нанесения бед-
ственного удара.
Мы выдвигаемся в космос, в пределах века на орбите вокруг Земли и на Луне
могут появиться астрономические обсерватории (Телескопы на спутниках уже поя-
вились) . Без мешающей атмосферы астрономы в таких обсерваториях будут иметь
возможность лучше видеть «пасущихся у Земли». Они смогут наблюдать эти опас-
ные тела пристальнее, определять положение их орбит тщательнее. Это будет от-
носиться и к тем «пасущимся у Земли», которые слишком малы, чтобы видеть их с
земной поверхности, но достаточно велики, чтобы разрушить город, и вследствие
их большого количества намного опаснее, чем настоящие гиганты.
Тогда, возможно, спустя сотню лет или через тысячу лет какой-нибудь астро-
ном оторвется от своего компьютера, чтобы сказать: «Орбита встречи!» И нач-
нется контратака, ожидавшая этого момента в течение десятков лет или даже ве-
ков. Опасный камень будет выслежен, и при подходящем, заранее рассчитанном
его положении в космосе будет послано мощное устройство для его перехвата и
взрыва. Камень станет сиять, испаряться и превратится в булыжники. Земля не
понесет никакого урона, самое худшее, что произойдет при этом, — Земля будет
награждена впечатляющим метеорным ливнем.
А может быть и так, что каждый объект, который проявит малейшую склонность
к сближению и который астрономы посчитают не представляющим научного интере-
са, будет уничтожен. И этот специфический вид бедствия никогда больше не за-
ставит нас беспокоиться.
Катастрофа третьего класса предполагает гибель Земли как места обитания
жизни в процессе, который не затрагивает Солнце. Как я только что сказал, о
возможности такой катастрофы в результате вторжения из космоса, из-за лунной
орбиты, не следует беспокоиться. Это либо очень маловероятно, либо не на-
столько уж катастрофично, либо, в некоторых случаях, находится на грани пре-
дотвращения. Нам следует тут же спросить себя, а нет ли чего-нибудь такого,
что находится вовсе не за лунной орбитой, но, так сказать, внутри системы
Земля-Луна, и что может угрожать нам катастрофой третьего класса? Начнем то-
гда с того, что разберемся с Луной.
Из всех астрономических тел ощутимых размеров Луна намного ближе к Земле.
Расстояние от Луны до Земли, от центра до центра — 384 404 километра. Если бы
орбита Луны вокруг Земли была совершенно круглой, это расстояние было бы не-
изменно . Орбита, однако, слегка эллиптическая, а это означает, что наименьшее
расстояние при приближении Луны к Земле — 356 394 километра, и наибольшее при
ее удалении — 406 678 километров.
Расстояние от Луны до Земли — это 1/100 расстояния от Земли до Венеры, ко-
гда последняя находится ближе всего к Земле; или это 1/140 расстояния от Зем-
ли до Марса при его максимальном приближении. Ни один объект, кроме единожды
наблюдавшегося астероида Гермес (он не более километра в поперечнике), не
оказывался почти так же близко к Земле, как Луна.
Можно указать на близость Луны по-другому: это единственное пока астрономи-
ческое тело, достаточно близкое для того, чтобы люди могли достичь его. Луна
находится в трех днях пути от нас. Чтобы достичь Луны на ракете, требуется
примерно столько же времени, сколько нужно, чтобы пересечь Соединенные Штаты
по железной дороге.
Является ли необычайная близость Луны сама по себе опасностью? Может ли она
по какой-нибудь причине упасть и травмировать Землю? Если это произойдет, это
будет намного катастрофичнее, чем любое столкновение с астероидом, ведь Луна
— тело весьма ощутимых размеров. Ее диаметр 3476 километров, или немного
меньше четверти диаметра Земли. Ее масса составляет 1/81 массы Земли и в 50
раз больше массы самого крупного астероида.
Если Луна упадет на Землю, последствия столкновения будут, безусловно, ги-
бельными для жизни на нашей планете. В результате столкновения оба объекта
могут разлететься на мелкие кусочки. К счастью, как я говорил мимоходом в
предыдущей главе, нет ни малейшей возможности, чтобы это случилось, разве
только в составе другой, большей катастрофы. Угловой момент нельзя устранить
вдруг и полностью, кроме как переносом на какое-то ощутимых размеров тело,
приближающееся достаточно близко с соответствующего направления и с соответ-
ствующей скоростью. Шансы, что это случится, настолько ничтожны, что мы можем
отбросить всякие страхи по этому поводу.
Нет необходимости опасаться и того, что с Луной случится что-нибудь такое,
что будет угрожать катастрофой Земле. Например, совершенно невероятно, что
Луна взорвется и на нас обрушится ливень обломков. С геологической точки зре-
ния Луна почти мертва, ее внутреннего тепла недостаточно, чтобы произвести
какие-либо действия, которые заметно изменили бы ее структуру или хотя бы ее
поверхность.
В общем, мы с уверенностью можем считать, что Луна во многом будет оста-
ваться такой, какая она сегодня, за исключением чрезвычайно медленных измене-
ний, и что ее материальное тело не будет представлять для нас никакой опасно-
сти до тех пор, пока с течением времени Солнце не расширится в красный ги-
гант, и как Луна, так и Земля будут разрушены.
Однако Луне нет надобности наносить Земле удар собой или своей частью для
того, чтобы воздействовать на нас. Она оказывает гравитационное воздействие
на нас через пространство, и воздействие сильное. Оно, собственно, второе по
силе после гравитационного воздействия Солнца.
Гравитационное влияние любого астрономического объекта на Землю зависит от
массы этого объекта, а масса Солнца в 27 миллионов раз больше массы Луны.
Гравитационное влияние, однако, уменьшается, как квадрат расстояния. Рас-
стояние Солнца от Земли в 390 раз больше, чем Луны от Земли, а 390 х 390 =
152 000. Если мы разделим 27 000 000 на это число, мы получим, что гравитаци-
онное притяжение Солнца действует на Землю в 178 раз сильнее, чем лунное.
Несмотря на то, что сила лунного притяжения, действующая на нас, составляет
только 0,56 процента от силы притяжения Солнца, это все-таки намного больше,
чем любое другое гравитационное воздействие на нас. Так, лунное притяжение в
106 раз больше, чем притяжение Юпитера, когда он расположен ближе всего, и в
167 раз больше, чем притяжение Венеры, когда она ближе всего. Гравитационное
воздействие на Землю остальных астрономических объектов еще меньше.
Может ли гравитационное притяжение, когда оно столь велико по сравнению со
всеми другими объектами, кроме Солнца, оказаться для нас источником катастро-
фы? На первый взгляд кажется, что нет, не может, ведь гравитационное притяже-
ние Солнца намного сильнее, чем у Луны. И поскольку первое не вызывает у нас
тревоги, то почему же должно беспокоить второе?
Отрицательный ответ был бы правильным, если бы астрономические тела реаги-
ровали на силу гравитации во всех точках одинаково. Но это не так. Давайте
вернемся к вопросу приливо-отливных эффектов, о которых я упомянул в предыду-
щей главе, и рассмотрим его более детально в отношении Луны.
Поверхность Земли, обращенная к Луне, находится на среднем расстоянии от
центра Луны в 378 026 километров. Поверхность Земли на другой стороне от Луны
дальше от центра Луны на толщину Земли и, следовательно, находится на рас-
стоянии в 390 782 километра.
Сила притяжения Луны уменьшается, как квадрат расстояния. Если расстояние
от центра Земли до центра Луны принять за 1, тогда расстояние от поверхности
Земли, обращенной к Луне, составит 0,983, а расстояние от поверхности, обра-
щенной прочь от Луны, составит 1,017.
Если сила притяжения поверхности Земли, обращенной к Луне, таким образом,
1,034, то сила притяжения поверхности Земли, обращенной прочь от Луны, со-
ставляет 0,966. Это означает, что притяжение Луной ближайшей поверхности Зем-
ли на 7 процентов сильнее, чем притяжение дальней поверхности Земли.
Результатом силы притяжения Луны, изменяющейся с расстоянием, является то,
что Земля тянется к Луне. Сторона, находящаяся ближе к Луне, притягивается
сильнее, чем центр, а центр, в свою очередь, притягивается сильнее, чем сто-
рона, расположенная в сторону от Луны. В результате Земля деформируется с
обеих сторон. Одна деформация — стороны, обращенной к Луне, происходит, так
сказать, более энергично, чем остальной структуры Земли. Другая деформация —
стороны, обращенной прочь от Луны, так сказать, отстает от всего остального.
Так как Земля состоит из неэластичного камня, который особенно не поддается
даже большим усилиям, деформация в твердом теле Земли невелика, но она есть.
Однако вода океана более податлива и деформируется сильнее, она «выпячивает-
ся» в направлении к Луне.
При вращении Земли континенты, оказываясь, так сказать, «под Луной», испы-
тывают накат «выпяченной» воды. Вода по инерции набегает несколько выше бере-
говой линии, затем отступает, происходят приливы и отливы. На противополож-
ной, обращенной в сторону от Луны стороне Земли повернувшиеся туда континенты
испытывают другую деформацию воды, через 12,5 часа происходит прилив, затем
отлив. (Дополнительные полчаса набегают из-за того, что Луна за это время
продвигается на некоторое расстояние.) Таким образом происходят два прилива и
два отлива в день.
Приливо-отливный эффект, производимый на Земле любым телом, пропорционален
его массе, но уменьшается, как расстояние в кубе. Солнце (повторим) в 27 мил-
лионов раз массивнее Луны и в 390 раз дальше от Земли. 390 в кубе составляет
около 59 300 000. Если мы поделим массу Солнца (соответственно Луны) на куб
его расстояния от Земли (соответственно Луны), мы обнаружим, что прили-
во-отливный эффект Солнца на Землю составляет лишь 0,46 от приливо-отливного
эффекта Луны.
Итак, Луна является основной причиной приливо-отливного эффекта на Земле, а
Солнце значительно уступает ей. Все другие астрономические тела вообще не
производят измеримого приливо-отливного эффекта на Землю.
Теперь нам следует спросить: не может ли существование приливов и отливов
каким-нибудь образом привести к катастрофе?
БОЛЕЕ ДЛИННЫЙ ДЕНЬ
Говорить о приливах-отливах и о катастрофах, не переводя дыхания,
по-видимому, было бы странно. В человеческой истории приливы и отливы сущест-
вовали всегда, и они были совершенно регулярны и предсказуемы. Они всегда бы-
ли полезны. Так, корабли обычно отплывали с началом прилива, когда вода под-
нимала их высоко над любыми скрытыми препятствиями, а отступающая вода несла
корабль в нужном ему направлении.
Приливы и отливы и в будущем могут стать полезными иным образом. Так, во
время прилива вода может подняться в резервуар, из которого может выйти при
отливе, вращая турбину. Приливы и отливы могут таким образом дать миру неис-
сякаемый источник энергии. При чем же тут катастрофа?
Так вот, когда Земля поворачивается и на сушу накатывается вспучившаяся во-
да, двигаясь на берег и с берега, вода должна преодолеть сопротивление тре-
ния, и не только на самом берегу, но и на тех участках морского дна, где оке-
ан, случается, бывает особенно мелководен. Часть энергии вращения Земли за-
трачивается на преодоление этого трения.
Когда Земля поворачивается, твердое тело планеты тоже деформируется, выпя-
чиваясь в сторону Луны, и это выпячивание составляет примерно одну треть от
выпячивания океана. Тем не менее, выпячивание твердого тела Земли происходит
за счет, так сказать, трения камня о камень, когда кора тянется кверху и
опускается, и этот процесс повторяется снова и снова. Часть энергии вращения
Земли затрачивается на это тоже. Конечно, энергия на самом деле не уничтожа-
ется. Она не исчезает, а превращается в тепло. Другими словами, в результате
приливов и отливов Земля приобретает немножко тепла и немного теряет в скоро-
сти вращения. День становится длиннее.
Земля настолько массивна и вращается настолько быстро, что обладает огром-
ным запасом энергии. Даже если большое количество энергии (большое по челове-
ческим понятиям) затрачивается и превращается в тепло при преодолении прили-
во-отливного трения, день удлиняется очень незначительно. Однако даже очень
незначительное увеличение продолжительности дня имеет совокупный эффект.
Предположим, что мы начали с дня с его настоящей продолжительностью 86 400
секунд и что каждый год день будет в среднем на 1 секунду длиннее. По истече-
нии 100 лет он станет длиннее на 100 секунд или 1,5 минуты. Невелика разница.
Предположим, тем не менее, что мы начнем век с часами, которые показывают
правильное время. Ко второму году они будут по сравнению с Солнцем спешить на
1 секунду каждый день, к третьему году — на 2 секунды каждый день, к четвер-
тому году — на 3 секунды каждый день и так далее. В конце века, когда число
дней, если бы мы следовали за восходами и закатами, было бы 36 524, а наши
часы зарегистрировали бы 36 534,8 наборов дней по 86 400 секунд. Короче, имея
увеличение длительности дня только на 1 секунду в год, мы накапливаем ошибку
почти в 11 дней всего за век.
Конечно, день на самом деле увеличивается значительно меньшими темпами.
В древние времена определенные затмения были зарегистрированы как имевшие
место в определенное время дня. Пересчитывая назад, устанавливаем, что они
должны были бы произойти в другое время. Расхождение является накопленным ре-
зультатом очень медленного удлинения дня.
Можно, конечно, усомниться, что древние люди пользовались только самыми
примитивными методами измерения времени, и вся их концепция регистрации вре-
мени отличалась от нашей. Было бы, следовательно, рискованным делать какие-то
выводы на основании того, что они говорили о времени затмений.
Однако в этом случае имеет значение не только время. Полное затмение Солнца
можно видеть только с небольшого участка Земли. Если, скажем, затмение должно
было произойти за час до расчетного времени, то Земля имела бы больше времени
для поворота, и в умеренном поясе затмение произошло бы примерно на 1200 ки-
лометров восточнее, чем указывают наши расчеты.
Даже если не доверять полностью тому, что говорят древние люди о времени
затмения, мы можем быть уверены, что уж место-то затмения они сообщают точно,
а это скажет нам о том, что мы хотим знать. По их свидетельствам мы определим
суммарную ошибку, а по ней и темп удлинения дня. Вот так и было установлено,
что день на Земле удлиняется со скоростью 1 секунда за 62 500 лет.
Это можно представить себе чем угодно, только не катастрофой. День сейчас
приблизительно на 1/14 секунды длиннее, чем во времена, когда строили пирами-
ды.
Несомненно, разница не так велика, чтобы с ней считаться, но исторические
времена — это мгновение по сравнению с геологическими эрами. За миллион лет
наращивается 16 секунд, а история Земли насчитывает много миллионов лет.
Рассмотрим ситуацию, какой она была 400 миллионов лет назад, когда жизнь,
которая до того существовала почти 3 миллиарда лет, наконец стала выходить из
воды на сушу. За последовавшие 400 миллионов лет день увеличился на 6400 се-
кунд, если настоящий темп увеличения сохранялся все это время.
Значит, 400 миллионов лет назад день был на 6400 секунд короче, чем сейчас.
Поскольку 6400 секунд — это примерно 1,8 часа, жизнь выползла на сушу в мир,
в котором день составлял только 22,2 часа. Поскольку нет причин предполагать,
что длительность года изменилась за этот период, это также означает, что в
году было 395 тех, более коротких дней.
Это только расчет. А нельзя ли найти прямое свидетельство? Оказывается, су-
ществуют ископаемые кораллы, которые образовались примерно 400 миллионов лет
назад. Такие кораллы растут в течение дня одним темпом, в течение ночи —
другим, и одним темпом летом, другим — зимой. В результате на их поверхности
остаются отметки, очень похожие на кольца деревьев, которые отмечают дни и но-
чи .
В 1963 году американский палеонтолог Джон Вест Уэллс тщательно изучил эти
ископаемые кораллы и нашел около 400 тонких отметок на каждую грубую отметку.
Это означает, что в те древние времена, 400 миллионов лет назад, в году было
около 400 дней. А если так, то каждый день продолжался 21,9 часа.
Это довольно близко к расчетам. На удивление близко, поскольку есть причина
полагать, что темп удлинения (или укорачивания, если идти вспять) не обяза-
тельно постоянен. Существуют факторы, меняющие темп, с которым теряется энер-
гия вращения. Расстояние до Луны изменяется (как мы скоро увидим) со време-
нем, то же самое происходит с очертаниями континентов, мелями в морях и так
далее.
Однако предположим (шутки ради), что день удлинялся этим неизменным темпом
всю историю Земли. В таком случае, как быстро вращалась Земля 4,6 миллиарда
лет назад, когда она только что образовалась? Это легко подсчитать, полагая,
что величина изменения длительности дня постоянна. Период вращения Земли при
ее рождении был 3,6 часа.
То есть, конечно, не обязательно так. Более сложные расчеты показывают, что
день при самой своей короткой продолжительности был около 5 часов. Но не ис-
ключено, что и Луна не сопровождала Землю с самого начала, что она была за-
хвачена лишь некоторое время спустя после образования Земли, и прили-
во-отливные явления начались менее чем 4,6 миллиарда лет назад, и, может
быть, даже значительно менее. В таком случае день в начальные времена сущест-
вования Земли был примерно 10 или даже 15 часов.
Пока мы еще не можем быть уверены. У нас нет прямого свидетельства о дли-
тельности дня в самые ранние периоды истории Земли.
Во всяком случае, более короткий день в далеком прошлом сам по себе не име-
ет большого значения для жизни. Определенное пятно на земной поверхности в
течение короткого дня имело бы меньше времени разогреться и меньше времени
остыть за короткую ночь. Следовательно, температура первобытной Земли имела
тенденцию быть несколько более ровной, чем сейчас, и вполне очевидно, что жи-
вые организмы могли жить и жили при этом. Собственно, условия были даже более
благоприятными для жизни, чем сейчас.
Что же, однако, насчет будущего и продолжающего удлиняться дня?
УДАЛЯЮЩАЯСЯ ЛУНА
Пройдут миллионы лет, и день будет все удлиняться, поскольку приливы и от-
ливы никуда не денутся. Когда же это кончится? Мы можем получить представле-
ние об этом, если рассмотрим Луну, которая подвергается влиянию приливов и
отливов Земли, когда Земля подвергается лунным.
Масса Земли в 81 раз больше, чем у Луны, так что, при прочих равных, ее
приливо-отливное влияние на Луну должно быть в 81 раз больше, чем влияние Лу-
ны на нас. Однако не все так просто. Луна меньше Земли, поперечник Луны не-
много больше четверти поперечника Земли. По этой причине гравитационное при-
тяжение претерпевает меньшее падение от одной стороны Луны до другой, и это
снижает приливо-отливный эффект. Учитывая размер Луны, приливо-отливное воз-
действие Земли на Луну в 32,5 раза больше, чем Луны на Землю.
Все же это означает, что Луна подвергается гораздо большим потерям, когда
вращается, и поскольку масса ее значительно меньше, чем масса Земли, у нее
для потери меньше энергии вращения. Период вращения Луны, следовательно, дол-
жен удлиняться гораздо большим темпом, чем у Земли, и сейчас он должен быть
довольно большим.
Так оно и есть. Период вращения Луны относительно звезд сейчас 27,3 дня.
Это оказывается равно периоду ее оборота вокруг Земли относительно звезд, так
что Луна, когда вращается, всегда повернута к Земле одной своей стороной.
Это не случайность, не невероятное совпадение. Период вращения Луны рос до
тех пор, пока не стал достаточно большим, так что Луна подставляла Земле все-
гда одну и ту же сторону. Как только это произошло, приливо-отливная деформа-
ция всегда присутствует в одних и тех же точках на поверхности Луны, одна с
видимой с Земли стороны направлена в сторону Земли, другая со стороны, нико-
гда не видимой с Земли, направлена в сторону от Земли. Луна больше не враща-
ется относительно этой приливо-отливной деформации, и больше нет преобразова-
ния вращения в тепло. Луна, так сказать, гравитационно заперта на месте.
Раз вращение Земли замедляется, значит, в конечном счете она станет вра-
щаться так медленно, что всегда будет направлена одной стороной в сторону Лу-
ны и тоже будет гравитационно заперта на месте.
Означает ли это, что Земля станет вращаться так медленно, что ее день будет
по длительности 27,3 продолжительности настоящего дня? Нет, будет значительно
хуже, и вот по какой причине: можно превратить энергию вращения в тепло, по-
скольку это вопрос превращения одного вида энергии в другой и не нарушает за-
кон сохранения энергии. Однако вращающийся объект имеет также и угловой мо-
мент, который не может быть превращен в тепло. Он может быть только перене-
сен .
Если мы рассматриваем систему Земля-Луна, то и Земля, и Луна — каждая обла-
дает угловым моментом по двум причинам: каждая вращается вокруг своей оси и
каждая оборачивается вокруг общего центра гравитации. Последний расположен на
линии, соединяющей центр Луны и центр Земли. Если бы Земля и Луна были в точ-
ности равны по массе, то общий центр гравитации был бы расположен как раз на
полпути между ними. Поскольку Земля более массивна, чем Луна, общий центр
гравитации расположен ближе к центру Земли. Фактически, поскольку Земля в 81
раз массивнее Луны, общий центр гравитации в 81 раз дальше от центра Луны,
чем от центра Земли.
Это означает, что общий центр гравитации расположен (если мы рассматриваем
Луну на ее среднем расстоянии от Земли) в 4746 километрах от центра Земли и в
379 658 километрах от центра Луны. Общий центр гравитации находится, таким
образом, в 1632 километрах ниже поверхности Земли на стороне, обращенной к
Луне.
В то время как Луна описывает большой эллипс вокруг общего центра гравита-
ции каждые 27,3 дня, центр Земли описывает гораздо меньший эллипс вокруг него
в эти же самые 27,3 дня. Два тела движутся таким образом, что центр Луны и
центр Земли всегда остаются на точно противоположных сторонах общего центра
гравитации.
Когда Луна и Земля каждая удлиняют свой период вращения вследствие эффекта
приливо-отливного трения, каждая теряет угловой момент вращения. В соответст-
вии с законом сохранения углового момента, каждая должна приобрести угловой
момент, связанный с ее обращением вокруг центра гравитации, с полной компен-
сацией потери углового момента, связанного с вращением вокруг своей оси. Та-
ким образом возрастает угловой момент вращения Земли и Луны вокруг общего
центра, вынуждающий их двигаться дальше от него.
Другими словами, когда либо Земля, либо Луна, либо та и другая увеличивают
периоды своего вращения, они удаляются друг от друга, сохраняя общий угловой
момент системы Земля-Луна неизменным.
В далеком прошлом, когда Земля вращалась вокруг своей оси быстрее, а Луна
еще не замедлилась до точки гравитационного замыкания, они были ближе друг к
другу. И если угловой момент собственного вращения у них был больше, то угло-
вой момент вращения вокруг общего центра был меньше. Когда Луна и Земля были
ближе друг к другу, они обходили друг друга по кругу, конечно, за меньшее
время.
Таким образом, 400 миллионов лет назад, когда день на Земле длился только
21,9 часа, расстояние от центра Луны до центра Земли составляло только 90
процентов нынешнего. Луна была в 370 000 километрах от Земли. Если бы мы про-
должили и далее наш расчет назад, то получилось бы, что 4,6 миллиарда лет на-
зад, когда Земля только что сформировалась, Луна была в 217 000 километрах от
Земли, или немного дальше половины ее нынешнего положения.
Расчет небезупречен, потому что, когда Луна оказывается ближе к Земле (если
мы смотрим назад по времени), приливо-отливный эффект при прочих равных про-
является сильнее. Есть определенные шансы на то, что в ранние периоды сущест-
вования Земли Луна была еще ближе, быть может, даже на расстоянии порядка 4 0
ООО километров.
Заглядывая в будущее сейчас, когда период вращения Земли растет, можно ска-
зать, что Земля и Луна будут медленно отдаляться. Луна медленно по спирали
движется прочь от Земли. Каждый оборот вокруг Земли увеличивает среднее рас-
стояние между ними приблизительно на 2,5 миллиметра.
Вращение Луны будет замедляться очень постепенно, так что оно будет продол-
жать соответствовать увеличивающейся длительности месяца. Со временем, когда
период вращения Земли, продолжая удлиняться, достигнет точки, когда и Земля
навсегда обратится одной стороной к Луне, последняя отступит настолько, что
месяц будет длиться 47 дней. В то же время и период собственного вращения Лу-
ны будет 47 дней, так же как и у Земли. Два тела будут вращаться, как ган-
тель, жестко скрепленные стержнем. Центры Земли и Луны будут находиться тогда
на расстоянии 480 000 километров.
ПРИБЛИЖАЮЩАЯСЯ ЛУНА
Если бы не было приливо-отливных эффектов, вращение такой гантели продолжа-
лось бы вечно. Однако приливо-отливные эффекты Солнца продолжали бы существо-
вать . Эти эффекты работали бы в довольно сложной манере, ускоряя вращение
Земли и Луны и подтягивая эти два тела друг к другу, но медленнее, чем они
сейчас отдаляются. Очевидно, это сближение продолжалось бы неопределенно дол-
го, и можно предположить, что Луна в конце концов упадет на Землю (хотя я и
начал с того, что этого не может случиться), потому что ее угловой момент
вращения вокруг общего центра полностью перейдет в угловой момент собственно-
го вращения. Она не упадет в обычном смысле этого слова, но будет постепенно
продвигаться по своему пути к нам, по мучительно медленно и неуклонно умень-
шающейся спирали. Но даже и в этом случае она не упадет, столкновения не про-
изойдет .
Когда оба тела будут подходить все ближе и ближе друг к другу, прили-
во-отливные эффекты будут усиливаться, как куб уменьшающегося расстояния. Ко
времени, когда Землю и Луну будет разделять расстояние (от центра до центра)
около 15 500 километров, между двумя их поверхностями останется лишь 7400 ки-
лометров, приливо-отливный эффект Луны на Землю будет в 15 000 раз сильнее,
чем сейчас. Но приливо-отливный эффект Земли на Луну будет все же почти в 500
000 сильнее, чем приливо-отливный эффект Луны на Землю сегодня.
Тогда приливо-отливное притяжение Луны к Земле будет столь сильным, что Лу-
на будет просто разорвана на части и разломится на куски. Лунные осколки как
результат дальнейших столкновений (и последующего разламывания) распростра-
нятся по лунной орбите, и Земля окажется опоясанной кольцом, как Сатурн,
только намного более ярким и плотным.
А что станет с Землей, когда все это будет происходить?
Когда Луна подойдет к Земле, ее приливо-отливный эффект колоссально возрас-
тет. Земля не подвергнется опасности разлома, поскольку приливо-отливный эф-
фект на нее будет значительно меньше, чем ее приливо-отливный эффект на Луну.
Кроме того, сильное гравитационное поле Земли будет более эффективно удержи-
вать ее целостность, сопротивляясь приливоотливному эффекту; другое дело с
Луной. И, конечно, как только Луна расколется и гравитационное поле ее фраг-
ментов распределится вокруг Земли, приливо-отливный эффект станет намного
меньше.
Однако именно перед расколом Луны приливы и отливы на Земле станут такими
огромными, что океан, поднятый на несколько километров, будет полностью ока-
тывать континенты. Поскольку период вращения Земли в этих условиях сближения
с Луной может оказаться 10 часов, приливы и отливы будут повторяться каждые
пять часов.
Не представляется возможным, что суша или море при подобных условиях будут
достаточно стабильны, чтобы поддерживать что-либо, кроме высоко приспособлен-
ных форм жизни, скорее всего, очень простых по структуре.
Разумеется, можно предположить, что люди, если в ту пору они еще будут су-
ществовать , сумеют развить подземную цивилизацию ко времени подхода Луны
(это, несомненно, будет очень медленное приближение, и она не подойдет врас-
плох) . Однако это не спасет их, поскольку при подобном приливо-отливном воз-
действии трещащий по всем швам земной шар будут сотрясать постоянные земле-
трясения .
Однако нет нужды волноваться по поводу судьбы Земли при приближении Луны,
поскольку Земля станет необитаемой задолго до этого.
Давайте вернемся к модели Земли и Луны, вращающихся друг с другом, как ган-
тель, с периодом обращения 47 дней. Мы увидим, что Земля уже мертва. Пред-
ставьте себе, что поверхность Земли находится под лучами Солнца 47 дней: тем-
пература поднимется до такого уровня, что можно кипятить воду. Представьте
себе поверхность Земли, погруженную на 47 дней в темноту: температура станет
антарктической.
Полярные области будут открыты солнечной радиации даже более, чем на 47
дней за один цикл, но это Солнцу, находящемуся низко над горизонтом. На мед-
ленно вращающейся Земле тропические области будут под лучами тропического
Солнца 4 7 дней — существенная разница.
Крайние значения температур, несомненно, сделают Землю непригодной для
большинства форм жизни. По крайней мере, она будет необитаемой на поверхно-
сти, хотя мы можем себе представить, что люди создадут подземную цивилизацию,
о чем я упомянул ранее.
И все же не стоит тревожиться и о гантельном вращении системы Земля-Луна,
поскольку, как ни странно, этого никогда не случится.
Если день на Земле увеличивается на 1 секунду каждые 62 500 миллионов лет,
то через 7 миллиардов лет, в течение которых Солнце будет оставаться в глав-
ной последовательности, день наберет около 31 часа и станет продолжительно-
стью 2,3 современного дня. Однако Луна за это время отдалится и ее прили-
во-отливный эффект уменьшится, так что будет справедливо сказать, что по ис-
течении 7 миллиардов лет день на Земле будет примерно в два раза длиннее, чем
сейчас.
Так что никак невозможно, чтобы день удлинился настолько, что Земля станет
вращаться с Луной, как гантель, не говоря уже о том, что обе они начнут сбли-
жаться по спирали, чтобы построить великолепное кольцо. Задолго до того как
случится нечто подобное, Солнце раздуется в красный гигант и равным образом
разрушит и Землю, и Луну.
Отсюда следует, что Земля будет оставаться обитаемой, что же касается пе-
риода ее вращения, то пока она существовала бы с удвоенной продолжительностью
дня, крайние значения температуры днем и ночью отличались бы больше, чем сей-
час, и были бы несколько некомфортными.
Однако человечество, несомненно, покинет планету к тому времени (предпола-
гая, что оно переживет эти миллиарды лет), и именно раздувающееся Солнце про-
гонит его от себя, а не замедляющееся вращение.
9. ДРЕЙФ ЗЕМНОЙ КОРЫ
ВНУТРЕННЕЕ ТЕПЛО
Поскольку, похоже, что тела ощутимых размеров извне (даже Луна) серьезно не
угрожают Земле, пока Солнце остается в главной последовательности, давайте на
время отвлечемся от остальной части Вселенной (Нам придется время от времени
возвращаться к ней в связи с небольшими телами) и сосредоточимся на планете
Земля.
Может ли при отсутствии вторжения инородного тела иметь место катастрофа,
которая коренится в самой Земле? Например, не может ли планета вдруг неожи-
данно взорваться? Или не может ли она расколоться надвое? Или, быть может, ее
целостность окажется каким-то образом настолько радикально ослаблена, что это
приведет к катастрофе третьего класса, положив конец Земле как обитаемому ми-
ру? В конце концов, Земля очень горячее тело, только ее поверхность холодная.
Первоначальным источником тепла была кинетическая энергия малых тел, кото-
рые 4,6 миллиарда лет назад сбились вместе, образовав Землю. Кинетическая
энергия преобразовалась в тепло, достаточное, чтобы расплавить внутренность.
И с тех пор, за миллиарды лет, Земля не остыла. Причиной тому — внешние слои
камня, которые являются хорошим изолятором и плохо проводят тепло. Поэтому из
Земли в окружающее пространство просачивается лишь сравнительно небольшое ко-
личество тепла.
Разумеется, некоторое количество тепла просачивается, так как нет совершен-
ных изоляторов; несмотря на это, никакого охлаждения не происходит. Во внеш-
них слоях Земли существуют определенные виды атомов, являющиеся радиоактивны-
ми. Четыре из них особенно важны: уран-238, уран-235, торий-232 и калий-40.
Их распад идет очень медленно, после миллиардов лет существования Земли неко-
торые из этих элементов существуют практически в первозданном виде. Конечно,
большая часть урана-235 и калия-40 в настоящий момент уже распалась, но рас-
палась только половина ура-на-238 и только пятая часть тория-232.
Энергия преобразуется в тепло, и хотя количество тепла, произведенного од-
ним-единственным атомом, незначительно, общее количество тепла, произведенно-
го большим количеством распадающихся атомов, почти соответствует количеству
тепла, теряемого недрами Земли. Следовательно, Земля скорее слегка набирает
тепло, чем теряет.
А не может ли случиться так, что агрессивно горячие недра (а по некоторым
оценкам температура в центре Земли достигает 26 000 по Цельсию) создадут та-
кую расширяющую силу, которая, словно огромная планетарная бомба, взорвет хо-
лодную кору, оставив только пояс астероидов на месте, где когда-то находилась
Земля?
Собственно говоря, такой поворот событий вполне возможен, так как между ор-
битами Марса и Юпитера уже имеется астероидный пояс. Откуда он взялся? Когда
в 1802 году немецкий астроном Генрих В. М. Олбере (1754-1840) открыл второй
астероид — Паллас, он тут же сделал предположение, что оба астероида Церера и
Паллас — маленькие обломки большой планеты, которая когда-то двигалась по ор-
бите между Марсом и Юпитером и взорвалась. Теперь, когда мы знаем, что суще-
ствуют десятки тысяч астероидов, большинство которых в поперечнике не более
двух километров, эта мысль выглядит еще более правдоподобной.
Представляется, что есть еще одно свидетельство по этой части. Дело в том,
что 90 процентов метеоритов, которые достигают поверхности Земли (и которые,
как считают, приходят из астероидного пояса), — это каменные метеориты, и 10
процентов — железо-никелевые. Это вызывает предположение, что они представля-
ют собой обломки планеты с железо-никелевой сердцевиной и каменной мантией
вокруг нее. У Земли такая сердцевина составляет примерно 17 процентов объема
всей планеты. Марс несколько менее плотен, чем Земля, и, следовательно, дол-
жен иметь сердцевину (более плотную часть планеты) в пропорции, меньшей к об-
щему объему, чем у Земли. Если взорвавшаяся планета была похожа на Марс, это
объясняет соотношение каменных и железо-никелевых метеоритов.
Есть даже процента два каменных метеоритов — «углеродистых хондритов», ко-
торые содержат значительное количество легких элементов — даже воду и органи-
ческие соединения. Их можно рассматривать как возникшие в самой внешней части
коры взорвавшейся планеты. И все же, как ни убедительно звучит теория взрыв-
ного происхождения астероидов, она не принята астрономами. Наибольшая оценка
общей массы астероидов определяет ее как примерно 1/10 массы Луны. Если бы
все астероиды были единым телом, диаметр его был бы приблизительно 1600 кило-
метров . А чем меньше тело, тем меньше тепла в его центре и тем меньше причин
мы найдем для того, чтобы оно взорвалось. Представляется крайне маловероят-
ным, чтобы тело, имеющее размеры всего лишь со средний астероид, могло взо-
рваться .
Представляется гораздо более вероятным, что когда Юпитер рос, он был на-
столько эффективен в захвате дополнительной массы, находящейся по соседству
(благодаря своей уже достаточно большой массе), что оставил очень мало от то-
го, что теперь называется поясом астероидов, для накопления в планету. Дейст-
вительно, он оставил так мало, что Марс уже не смог вырасти таким большим,
как Земля или Венера. Просто не осталось в наличии достаточно материи.
Возможно также, что астероидная материя была слишком мала по массе и созда-
вала слишком слабое гравитационное поле для того, чтобы собраться в единую
планету, особенно потому, что этому противодействовало приливо-отливное воз-
действие гравитационного поля Юпитера. Вместо этого могли сформироваться не-
сколько умеренных размеров астероидов, а столкновения между ними могли пре-
вратить в порошок несколько более мелких объектов.
Короче, теперь большинство исследователей сошлось на том, что астероиды не
продукт взорвавшейся планеты, а материалы планеты, которая так и не сформиро-
валась .
Поскольку в космосе между Марсом и Юпитером не было взорвавшейся планеты, у
нас меньше оснований полагать, что какая-нибудь другая планета взорвется. Бо-
лее того, не следует недооценивать силу гравитации. У объекта размером с Зем-
лю гравитационное поле доминирует. Расширительное влияние внутреннего тепла
далеко не достаточно для того, чтобы преодолеть силу гравитации, направленную
внутрь.
Стоит поинтересоваться, не поднимет ли радиоактивный распад атомов темпера-
туру выше опасного уровня? Что касается взрыва, то тут опасаться нечего. Если
температура повысится настолько, что расплавит Землю, планета лишится сущест-
вующей атмосферы и океанов, но остальная ее часть продолжит вращаться как ог-
ромная капля, все еще удерживаемая в целостности благодаря своей гравитации.
(Гигантская планета Юпитер, как сейчас полагают, является как раз такой вра-
щающейся каплей с температурой в центре порядка 54 000 градусов по Цельсию,
однако гравитационное поле Юпитера в 318 раз сильнее, чем у Земли.) Разумеет-
ся, если бы Земля стала достаточно горячей, чтобы расплавить всю планету, ко-
ру и все прочее, это было бы настоящей катастрофой третьего класса. О взрыве
тут и говорить нечего.
Однако это тоже вряд ли случится. Естественная радиоактивность Земли непре-
рывно падает. Сейчас она меньше половины той, что была в начале истории пла-
неты. Если планета не расплавилась за первые миллиарды лет своей жизни, она
не расплавится и сейчас. И даже если температура Земли возрастает в течение
всего периода ее существования в постоянно уменьшающемся темпе и пока не пре-
успела в расплавлении коры, но все еще работает над этой задачей, температура
будет подниматься настолько медленно, что предоставит человечеству много вре-
мени, чтобы оставить планету.
Более вероятно, что тепло недр Земли, в самом лучшем случае, поддерживает
самое себя, и, если радиоактивность планеты продолжит падать, может начаться
очень медленная потеря тепла. Мы даже можем предположить, что в очень далеком
будущем Земля станет совершенно холодной.
Воздействует ли это на жизнь таким образом, что можно будет посчитать это
катастрофой? Что касается температуры поверхности Земли, несомненно, такого
воздействия не будет. Почти все тепло нашей поверхности поступает от Солнца.
Если Солнце погаснет, температура поверхности Земли станет намного ниже, чем
в Антарктике, а тепло недр будет оказывать лишь незначительное смягчающее
действие. С другой стороны, если температура недр упадет до нуля, но Солнце
не погаснет, то мы, что касается температуры поверхности, не заметим разницы.
Тем не менее внутреннее тепло Земли связано с энергией распада атомов, с ко-
торой люди знакомы. Не окажется ли потеря его в какой-то степени катастрофич-
ной, даже если Солнце не погаснет?
Это вопрос, над которым не надо ломать голову. Он никогда не встанет. Спад
радиоактивности и потеря тепла продолжатся с такой малой скоростью, что ко
времени, когда Солнце покинет главную последовательность, внутри Земля навер-
няка останется почти таким же горячим телом, как и сейчас.
КАТАСТРОФИЗМ
Перейдем теперь к катастрофам третьего класса, которые не ставят под угрозу
целостность Земли, но, тем не менее, сделают планету необитаемой.
Основной частью многих мифов является рассказ о мировых бедствиях, которые
ведут к уничтожению всей или почти всей жизни. Очень вероятно, что они роди-
лись из бедствий меньших размеров, а потом преувеличились в памяти и были еще
больше преувеличены в легенде.
Например, самые ранние цивилизации возникли в долинах рек, а долины рек
иногда подвергаются сильным наводнениям. Особенно бедственное наводнение, ко-
торое смыло весь район, с которым люди были знакомы (а люди ранних цивилиза-
ций имели ограниченное представление о протяженности Земли), могло показаться
им гибелью мира.
Древние шумеры, которые проживали в долинах Тигра и Евфрата, там, где те-
перь Ирак, по-видимому, подверглись особенно страшному наводнению около 2800
года до н. э. Оно произвело на них такое сильное впечатление и так потрясло
их мир, что последующие события они датировали, как «до Потопа» и «после По-
топа» .
В конце концов шумерская легенда о Потопе выросла в то, что содержится в
первом известном миру эпическом произведении: «Сказании о Гильгамеше», вла-
стителе шумерского города Урук. В своих приключениях он сталкивается с
Ут-Напиштим, семья которого одна спаслась от Потопа на большом корабле, по-
строенном им самим.
Эпос был популярен и распространился за пределы шумерской культуры и сохра-
нился у наследников шумеров, которые продолжали жить в долинах Тигра и Евфра-
та . Он достиг иудеев и, возможно, греков, и те, и другие включили историю о
Потопе в свои мифы о возникновении Земли. Версия, лучше всего известная на
Западе, библейская история, изложенная в главах 6-9 Книги Бытия. Рассказ о
Ное и ковчеге слишком хорошо известен, чтобы стоило его здесь пересказывать.
В течение многих веков события Библии были приняты почти всеми евреями и
христианами как божественное откровение и, следовательно, как незыблемая ис-
тина. Словом, предполагалось, что в третьем тысячелетии до н. э. был всемир-
ный потоп, который уничтожил практически всю жизнь на суше.
Это расположило ученых считать, что различные свидетельства изменений, ко-
торые они обнаружили в коре Земли, являются результатом резких катаклизмов
планетарного Потопа. Когда оказалось, что Потопа недостаточно, чтобы объяс-
нить все изменения, возникло искушение предположить, что периодически проис-
ходили другие катастрофы. Убеждение в этом получило название «катастрофизм"
(Или, как принято в российской науке, „Теория катастроф".).
Соответствующее объяснение ископаемых остатков вымерших видов и разработка
теории эволюции были задержаны существованием катастрофизма. Швейцарский на-
туралист Шарль Бонне (1720-1793) придерживался, например, взгляда, что окаме-
нелые ископаемые являются остатками вымерших видов, которые погибли в резуль-
тате той или иной планетарной катастрофы, периодически происходившей в мире.
Ноев Потоп был лишь самой последней из них. После всякой катастрофы семена
или другие остатки жизни, существовавшей до катастрофы, развивались в новые,
более высокие формы. Словом, будто Земля была грифельной доской, а жизнь —
сообщением, которое то и дело стирали и переписывали.
Такой взгляд был принят и французским анатомом Байроном Жоржем Кювье
(1749-1832), который решил, что четыре катастрофы, в том числе последняя —
Потоп, объясняют все ископаемые находки. Но их находили все больше и больше,
и нужно было все больше и больше катастроф, чтобы разобраться с одними и под-
готовить почву для других. В 1849 году ученик Кювье Альсид д’Орбиньи
(1802-1857) решил, что требуется не меньше двадцати семи катастроф.
Д’Орбиньи был последним вздохом катастрофизма. Действительно, по мере того
как все больше и больше обнаруживали ископаемых останков и история прошлого
жизни вырисовывалась все более детально, стало ясно, что не было катастроф
типа Бонне-Кювье.
Бедствия в истории Земли были не раз, и, как мы увидим, жизнь испытывала на
себе их драматические последствия, но не было такой катастрофы, чтобы поло-
жить конец всей жизни и заставить ее начаться снова. Не имеет значения, где
провести черту и сказать: «Вот катастрофа»; всегда можно найти большое коли-
чество видов, которые проживали в этот период без изменений и без какого-либо
воздействия на них.
Жизнь, без сомнения, непрерывна, и ни в какое время, с тех пор как она поя-
вилась свыше трех миллиардов лет назад, не было какого-нибудь четкого знака
полного ее прерывания. В любой момент за весь этот период Земля, как пред-
ставляется, была в изобилии заполнена живущими созданиями.
В 1859 году, лишь десять лет спустя после заявления д’Орбиньи, английский
натуралист Чарлз Роберт Дарвин (1809-1882) опубликовал свою книгу «О происхо-
ждении видов путем естественного отбора». Она продвинула вперед то, что мы
называем «теорией эволюции», и она имела в виду постепенное изменение видов,
без катастроф и возрождения. Книга была встречена значительной оппозицией
прежде всего со стороны тех, кто был шокирован тем, что новая теория опровер-
гает утверждения Книги Бытия, но она победила.
Даже сегодня огромное количество людей, приверженных буквальной интерпрета-
ции Библии и совершенно не знакомых с научными свидетельствами, из-за невеже-
ства остаются враждебно настроенными к концепции эволюции. Тем не менее нет
научных сомнений в том, что эволюция является фактом, хотя остается много
возможностей для дискуссий относительно того, каковы точные механизмы, благо-
даря которым она происходила (Те, кто предпочитает отрицать эволюцию, часто
утверждают, что это «просто теория», но очевидность слишком далека от этого.
Мы можем также сказать, что закон всемирного тяготения Исаака Ньютона
(1643-1727) — тоже «просто теория».). При всем том история Потопа и пристра-
стие многих людей к драматическим выдумкам в том или ином виде сохраняют идею
катастрофизма за пределами науки.
Сохраняющаяся привлекательность идей Иммануила Беликовского обязана, по
крайней мере, частично, катастрофизму, который он проповедует. Есть нечто
драматическое и волнующее в видении Венеры, летящей к нам, и в прекращении
вращения Земли. Тот факт, что это не согласуется ни с какими законами небес-
ной механики, не беспокоит человека, которого волнуют подобные истории.
Беликовский поначалу выдвинул свои идеи, чтобы объяснить библейскую легенду
о том, как Джошуа останавливает Солнце и Луну. Беликовский принимает то, что
Земля вращается, потому что решил остановить вращение. Если бы вращение вдруг
остановилось, как подразумевает библейский рассказ, все, что есть на Земле,
со свистом бы улетело.
Даже если вращение прекратить постепенно, в течение дня (чтобы объяснить,
почему все осталось на месте), то энергия вращения преобразуется в тепло и
закипят океаны. Если бы океаны Земли вскипели во время Исхода, трудно понять,
почему они так богаты морской жизнью сейчас.
Даже если проигнорировать кипение, какова вероятность того, что Венера так
воздействует на Землю, что возобновит ее вращение в том же самом направлении
и с тем же самым периодом — до секунды, — который существовал ранее?
Разумеется, многих астрономов ставит в тупик и расстраивает влияние подоб-
ных бессмысленных взглядов на множество людей, но они недооценивают притяга-
тельность катастрофизма. Они также недооценивают недостаток у большинства лю-
дей опыта в научных вопросах — особенно у людей, которые прекрасно образованы
в иных областях. Действительно, образованные неученые гораздо легче поддаются
псевдонауке, чем другие люди, поскольку простой факт образования, скажем, в
области литературы способен возбудить у человека ложное мнение о его способ-
ности разобраться в чужой сфере.
Существуют другие примеры катастрофизма, которые привлекают неискушенных.
Например, какое-нибудь заявление, что Земля время от времени вдруг поворачи-
вается так, что полярные зоны становятся тропическими и, наоборот, находит
благодарных слушателей. Таким образом, можно объяснить, почему некоторые си-
бирские мамонты замерзли так неожиданно. Предположить же, что мамонты просто
совершили какое-то неудачное действие, оступились, попали в расщелину или бо-
лото, — это представляется недостаточным. Даже если Земля и впрямь так повер-
нется, то тропическая зона в тот же миг не замерзнет. Потеря тепла требует
времени. Если печку в доме вдруг прекратить топить холодным зимним днем,
пройдет порядочно времени, прежде чем температура внутри дома упадет до уров-
ня замерзания.
Кроме того, совершенно невероятно, чтобы Земля повернулась таким образом. В
результате вращения Земли существует экваториальное выпячивание, и Земля
из-за него представляет собой как бы гигантский гироскоп. Механические зако-
ны, управляющие движением гироскопа, достаточно хорошо известны, а количество
энергии, которое необходимо, чтобы таким образом повернуться, огромно. Не-
смотря на Беликовского, нет источника такой энергии, если не считать вторже-
ния планетарных объектов извне. За последние четыре миллиарда лет такого
вторжения не было, да и в обозримом будущем не будет.
Несколько более трезвое предположение состоит в том, что не Земля целиком
повернулась, а сдвинулась только ее тонкая кора. Кора в несколько дюжин миль
толщиной и составляющая только 0,3 от общей массы Земли, располагается на
мантии Земли. Этот толстый слой скалы, который, хотя он не настолько горяч,
чтобы быть расплавленным, тем не менее, довольно горяч и поэтому может пред-
ставляться мягким. Возможно, время от времени кора скользит по поверхности
мантии, производя для жизни, находящейся на поверхности, все эффекты полного
смещения и с гораздо меньшей тратой энергии. (Такую мысль высказал в 1886 го-
ду немецкий писатель Карл Лоффельхольц фон Кольберг.) Что же вызвало такое
смещение коры? Считали, что якобы огромная ледовая шапка в Антарктике, нахо-
дящаяся не точно на Южном полюсе, в результате вращения Земли вызывает вне
центра вибрацию, которая в конечном счете образует трещину коры, отделяет ее
и затормаживает.
Но это совершенно невозможно. Мантия ни в коем случае не может быть на-
столько размягченной, что кора проскальзывает по ней. Если бы она и была та-
кой, экваториальное выпячивание удержало бы кору на месте. И, во всяком слу-
чае, расположение антарктической ледовой шапки не точно на земной оси недос-
таточно , чтобы производить такой эффект.
Более того, этого просто никогда не было. Заторможенной, скользящей по ман-
тии коре пришлось бы разрываться на части при прохождении от полярных регио-
нов к экваториальным. Разрывы и сморщивание коры в случае подобного скольже-
ния обязательно оставили бы массу следов — если не считать, что этот процесс
мог уничтожить жизнь и не оставить никого для отыскания этих следов.
Собственно, можно обобщить. За последние 4 миллиарда лет не было катастроф,
охватывающих всю нашу планету, которые были бы достаточно радикальными, чтобы
вмешаться в развитие жизни, и возможность в будущем катастрофы, возникающей
полностью из механики планеты, в высшей степени невероятна.
ДВИЖУЩИЕСЯ КОНТИНЕНТЫ
Придя к выводу об отсутствии таких катастроф, можем ли мы решить, что Земля
абсолютно стабильна и неизменяема? Конечно, нет. Изменения происходят, и про-
исходят даже изменения типа, который я только что исключил. Как же это воз-
можно?
Рассмотрим природу катастроф. Нечто катастрофичное, если оно происходит бы-
стро, может быть совсем не катастрофичным, если происходит медленно. Если вы
спуститесь с небоскреба очень быстро, спрыгнув с крыши, — это станет для вас
личной катастрофой. С другой стороны, если спуститесь достаточно медленно на
лифте — это не составит для вас никакой проблемы. В обоих случаях произойдет
одно и то же — перемещение сверху вниз. Катастрофично изменение положения или
нет, целиком будет зависеть от скорости изменения.
Аналогичный пример: пуля, вылетающая из дула оружия и ударяющая вам в голо-
ву, обязательно вас убьет, и та же самая пуля, двигаясь со скоростью, которую
приобрела, запущенная рукой человека, попав вам в голову, причинит только
боль.
Поэтому я исключил как неприемлемые катастрофы, изменения, которые происхо-
дят быстро. Те же самые изменения, но происходящие медленно, — совсем другое
дело. Очень медленные изменения могут происходить и происходят, и они не
должны быть катастрофическими, и они и на самом деле не являются катастрофи-
ческими .
Например, исключив возможность катастрофического скольжения коры, мы должны
признать, что очень медленное скольжение, перемещение коры вполне возможно.
Считается, что около 600 миллионов лет назад, по-видимому, был период оле-
денения (судя по царапинам на камнях соответствующего возраста), это происхо-
дило одновременно в экваториальной Бразилии, в Южной Африке, в Индии и в За-
падной и Юго-Восточной Австралии. Эти районы, должно быть, были покрыты ледо-
выми шапками, как сейчас Гренландия и Антарктика.
Но как такое могло произойти? Если расположение на Земле суши и океанов бы-
ло тогда точно таким, как сейчас, и если полюса были точно на тех же местах,
то, чтобы тропические районы оказались под ледовыми шапками, вся Земля должна
была бы оледенеть, а это уж совсем невероятно. В конце концов, в других кон-
тинентальных районах нет признаков оледенения в то время.
Если мы предположим, что полюса изменили свое положение так, что тропиче-
ская зона была когда-то полярной и наоборот, то оказывается невозможно найти
такое положение для полюсов, которое объяснило бы все те стародавние ледовые
шапки в одно и то же время. Если бы полюса оставались на месте, а кора Земли
целиком бы переменила положение, проблема возникает такая же. Нет расположе-
ния, при котором объясняются все ледовые шапки.
Единственное, чем можно объяснить это давнишнее оледенение, это то, что
массивы суши сами изменили свое положение относительно друг друга и что раз-
личные оледенелые места были когда-то рядом друг с другом и находились на том
или другом полюсе (или некоторые на одном полюсе, а прочие — на другом) . Та-
кое возможно?
Если взглянуть на карту мира, нетрудно заметить, что очертания восточного
берега Южной Америки и западного побережья Африки на удивление похожи. Если
вы попробуете вырезать оба континента (полагая, что форма их не слишком иска-
жена при нанесении на плоскую поверхность карты), вам удастся приладить их
друг к другу удивительно хорошо. Это было обнаружено, как только очертания
этих побережий стали достаточно детально известны. Английский ученый Фрэнсис
Бэкон (1564-1626) указал на это еще в 1620 году. А не могло ли быть так, что
Африка и Южная Америка когда-то составляли одно целое, что они раскололись на
части вдоль линии настоящего побережья и затем дрейфовали по отдельности?
Первым, кто детально занялся этой проблемой, был немецкий геолог Альфред
Лотар Вегенер (1880-1930), который опубликовал в 1912 году книгу «Происхожде-
ние континентов и океанов».
Континенты состоят из менее твердых пород, чем дно океана. Континенты в ос-
новном из гранита, океанское дно главным образом базальтовое. Не могли ли
гранитные блоки континентов очень медленно дрейфовать по низлежащему базаль-
ту? Это было бы чем-то вроде скольжения коры, только вместо перемещения всей
коры движение совершали бы лишь континентальные блоки, и притом очень медлен-
ное .
Если бы континентальные блоки двигались независимо, не было бы серьезной
проблемы с экваториальным выпячиванием, и, если бы они двигались очень мед-
ленно, не потребовалось бы очень много энергии, и в результате не было бы ка-
тастрофы. Более того, если бы континентальные блоки двигались независимо, это
бы объясняло очень древнее оледенение обширных регионов мира, некоторых даже
рядом с экватором. Все эти регионы были когда-то одновременно у полюсов.
Такой дрейф континентов мог бы дать ответ и на биологические загадки. Суще-
ствуют сходные виды растений и животных в различных, далеко отстоящих друг от
друга частях мира, разделенных океанами, через которые эти растения и живот-
ные не могли переправиться. В 1880 году австрийский геолог Эдвард Зюсс пред-
положил, что когда-то существовали земляные мосты, соединявшие континенты.
Например, он представлял себе большое суперконтинентальное пространство, про-
тянувшееся вокруг всего южного полушария, объясняя, что именно благодаря ему
эти особи достигли различных массивов суши, которые очень удалены друг от
друга. Иными словами, выходит, что суша поднималась и опускалась в ходе исто-
рии Земли, одни и те же места в одно время были сушей, а в другое время —
океанским дном.
Идея эта была популярной, но чем больше геологи узнавали о морском дне, тем
менее вероятным казалось, что морское дно когда-либо было частью континентов.
Целесообразнее было представить движения горизонтальные, когда единый кон-
тинент разламывается на части. Каждая часть несла бы на себе определенную
группу особей, и в итоге аналогичные виды оказывались бы разделенными океан-
скими просторами.
Вегенер предположил, что когда-то все континенты существовали как единый,
обширный блок суши, расположенный в едином огромном океане. Этот континент он
назвал «Пангея» (от греческих слов, означающих: «вся Земля»). По какой-то
причине Пангея раскололась на несколько фрагментов, которые дрейфовали друг
от друга, пока не достигли теперешнего расположения континентов.
Книга Вегенера вызвала значительный интерес, но геологам трудно было при-
нять ее всерьез. Низлежащие слои континентов Земли просто слишком неэластич-
ны, чтобы дать возможность континентам дрейфовать. Южная Америка и Африка бы-
ли твердо зафиксированы на своих местах, и ни той, ни другой не было возмож-
ности дрейфовать по базальту. Поэтому в течение сорока лет теория Вегенера
отвергалась.
Тем не менее, чем больше изучали континенты, тем больше убеждались в том,
что они когда-то были вместе друг с другом, особенно если рассматривать края
континентальных шельфов как истинные границы континентов. Было бы наивным
считать это просто совпадением.
Допустим, что Пангея действительно существовала и на самом деле разделилась
на фрагменты. В таком случае дно океанов, которое оказалось между фрагмента-
ми, должно быть относительно молодым. Ископаемые некоторых пород на континен-
тах по возрасту достигали 600 миллионов лет, но ископаемые атлантического
морского дна, которое должно было сформироваться только после того, как рас-
кололась Пангея, не могли быть настолько старыми. Собственно говоря, ископае-
мых старше 135 миллионов лет никогда не обнаруживалось в породах на дне Ат-
лантики .
Накапливалось все больше и больше свидетельств в пользу дрейфа континентов.
Однако требовались идеи относительно механизма, который бы сделал это возмож-
ным, поскольку вегенеровская пахота гранитом по базальту казалась совершенно
невозможной.
Ключ нашелся при изучении морского дна Атлантики, которое скрыто от нас
толщей воды. Первый намек на то, что там должно скрываться нечто интересное,
был получен в 1853 году, когда понадобилось промерить глубины для прокладки
трансконтинентального кабеля, чтобы соединить Европу с Америкой электрической
связью. Тогда появились сообщения, что посреди океана обнаружены признаки
подводного плато. Атлантический океан действительно оказался мельче посереди-
не, чем по краям, и его центральная мель в честь кабеля была названа «Теле-
графным плато».
В те дни замер глубин производился путем забрасывания за борт длинного линя
с грузом на конце. Это было утомительно, трудно и не очень точно, и таких
операций можно было произвести не так много, так что конфигурацию океанского
дна можно было представить себе только очень схематично.
Однако во время Первой мировой войны французским физиком Полем Ланжевеном
(1872-1946) был разработан способ определения глубин посредством отражения
ультразвука от подводных объектов (называемый теперь «сонаром»). В 20-е годы
германское океанографическое судно начало производить замеры глубин в Атлан-
тическом океане с помощью сонара, и к 1925 году было установлено, что протя-
женная подводная горная гряда проходит через весь Атлантический океан пример-
но посередине. Со временем оказалось, что в других океанах тоже существует
такая же гряда и фактически опоясывает земной шар длинным, извивающимся
«Среднеокеанским гребнем».
После Второй мировой войны американские геологи Уильям Моррис Эвинг
(1906-1974) и Брюс Чарлз Хеезен (1924-1977) энергично взялись за дело и к
1953 году установили, что вдоль гребня, параллельно его оси проходит глубокий
каньон. В конце концов он был обнаружен на всем протяжении Среднеокеанского
гребня, так что его иногда называют «Большой глобальной расселиной».
Большая глобальная расселина делит кору Земли на крупные пласты, достигаю-
щие в некоторых случаях тысяч километров в поперечнике и толщины от 70 до 150
километров. Поскольку эти пласты кажутся аккуратно подогнанными друг к другу,
они получили название «тектонических плит».
Обнаружение тектонических плит подтвердило дрейф континентов, но не по
принципу Вегенера. Континенты не плыли и не дрейфовали по базальту. Опреде-
ленный континент вместе с частями прилегающего морского дна был неотъемлемой
частью определенной плиты. Континенты могли двигаться, если двигались плиты,
а было ясно, что плиты двигались. Как же они могли двигаться, если были плот-
но соединены?
Их можно было расталкивать. В 1960 году американский геолог Гарри Хэммонд
Гесс (1906-1969) представил доказательства в пользу «расширения морского
дна». Горячий, расплавленный камень закипал и медленно всплывал с больших
глубин, например в Средней Атлантике, и затвердевал на или около поверхности.
Это вскипание и затвердевание камня разделяло плиты и заставляло их раздви-
гаться со скоростью в некоторых местах от 2 до 18 сантиметров в год. Таким
образом, например, разделились Южная Америка и Африка. Иначе говоря, конти-
ненты не дрейфовали, их толкали.
Откуда же взялась энергия для этого? Ученые не уверены, но вероятное объяс-
нение состоит в том, что в мантии, находящейся под корой, имеются очень мед-
ленные «водовороты»: мантия достаточно горяча, чтобы под большим давлением
быть пластичной. Если кружение направлено вверх, на запад и вниз, а соседнее
кружение — вверх, на восток и вниз, то противоположные движения под корой
имеют тенденцию толкать две соседние плиты в разные стороны, причем между ни-
ми вскипает горячее вещество.
Естественно, если две плиты расталкиваются в разные стороны, другие концы
этих плит должны толкаться в соседние плиты. Когда две плиты медленно сталки-
ваются друг с другом, создается мятая складка, образуются горные цепи. Если
они сталкиваются быстрее, одна плита скользит под другой, сдвигается в горя-
чую область и расплавляется. Океанское дно опускается и образует впадины.
Вся история Земли может быть прослежена по тектоническим плитам, исследова-
ние этих плит неожиданно стало центральной догмой геологии, как эволюция —
центральная догма биологии и как атомная теория — центральная догма химии.
Когда тектонические плиты раздвигаются или соединяются, поднимаются горы,
опускается морское дно, расширяются океаны, разделяются или соединяются кон-
тиненты .
Время от времени континенты соединяются в одну огромную массу суши, затем
опять раскалываются, снова соединяются и снова разделяются. Как представляет-
ся, последнее образование Пангеи произошло 225 миллионов лет назад, как раз
тогда, когда началась эволюция динозавров, а разламываться Пангея начала при-
мерно 180 миллионов лет назад.
ВУЛКАНЫ
Может показаться, что подвижка тектонических плит вряд ли явление катастро-
фическое , ведь она происходит так медленно. В течение исторических времен
движение континентов можно было установить только с помощью особо точных на-
учных измерений. Однако движение плит производит случайные эффекты помимо из-
менений на карте, эффекты неожиданные и локально-бедственные.
Линии, по которым стыкуются плиты, — эквивалент трещин в земной коре, назы-
ваются «сдвигами». Эти сдвиги — не просто линии, они имеют всевозможные от-
ветвления и рукава. Сдвиги — это слабые места, через которые тепло и расплав-
ленный камень, находящийся под корой, могут выбраться наверх. Тепло может
заявить о себе довольно благожелательно, согревая грунтовые воды, образуя вы-
ходы пара, горячие источники. Иногда вода нагревается до тех пор, пока давле-
ние не достигнет критической точки, после чего масса ее вырывается на поверх-
ность, высоко в воздух. Затем все утихает, снова создается подземный запас,
снова нагревается, снова выбрасывается. Это — гейзер.
В некоторых районах эффект тепла более радикален. Расплавленный камень под-
нимается и застывает. Новый расплавленный камень вскипает сквозь возвышен-
ность отвердевшего камня и увеличивает ее высоту. В конце концов образуется
гора с центральным проходом, по которому расплавленный камень, или «лава»,
может подниматься и оседать и который может затвердевать на более или менее
длительный период, потом плавиться снова.
Это «вулкан», который может быть действующим или недействующим. Иногда оп-
ределенный вулкан более или менее активен в течение длительных периодов вре-
мени и, как любое хроническое заболевание, не является тогда очень опасным.
Иногда, когда подземные события по каким-либо причинам повышают уровень ак-
тивности, лава поднимается и выливается наружу. Тогда потоки раскаленной лавы
сползают по склонам вулкана и иногда направляются к населенным пунктам, кото-
рые приходится эвакуировать.
Гораздо более опасны вулканы, которые какое-то время неактивны. Центральный
проход, по которому в прошлом поднималась лава, полностью затвердел. Если бы
внизу под ним окончательно прекратилась всякая активность, тогда все было бы
хорошо. Тем не менее иногда случается, что подземная среда спустя длительное
время начинает производить избыток тепла. Лава, образующаяся внизу, тогда
оказывается заперта затвердевшей лавой наверху. Создается давление, и в конце
концов верхушка вулкана под давлением прорывается. Происходит очень резкий и,
что еще хуже, более или менее неожиданный выброс газа, пара, твердых камней и
раскаленной лавы. Собственно, если бы под вулканом была задержана вода и под
огромным давлением превращена в пар, вся верхушка вулкана могла бы разорвать-
ся, произведя взрыв намного больший, чем могли бы устроить люди даже в наши
дни термоядерных бомб. Хуже также и то, что недействующий вулкан может ка-
заться совершенно безобидным. Он может не проявлять никакого намека на актив-
ность на памяти человечества, а почва, которая сравнительно недавно появилась
из глубин, обычно очень плодородна. Она привлекает людей, и когда вдруг начи-
нается извержение (если оно все-таки происходит), последствия его могут быть
особенно бедственными.
В мире существует 455 действующих вулканов, которые извергаются в атмосфе-
ру. Существует еще примерно 80 подводных вулканов. Около 62 процентов дейст-
вующих вулканов находятся по краям Тихого океана, причем три четверти их — на
Западном побережье вдоль цепи островов, которые окаймляют тихоокеанское побе-
режье Азии.
Этот регион иногда называют «огненным кольцом», и раньше считали, что это
как бы еще свежий шрам, след того, что в изначальные времена отсюда отколо-
лась часть Земли и образовала Луну. Подобное обстоятельство ныне не признает-
ся учеными, и огненное кольцо просто отмечает границу встречи Тихоокеанской
плиты с другими плитами востока и запада. Еще 17 процентов вулканов располо-
жены вдоль островов Индонезии, они отмечают границу Евразийской и Австралий-
ской плит. Кроме того, 7 процентов вулканов находятся на линии восток-запад
поперек Средиземноморья, отмечая границу между Евразийской и Африканской пли-
тами.
В западной истории лучше всего известно извержение Везувия в 79 году нашей
эры. Везувий — это вулкан в 1,28 километра высотой, расположенный в 15 кило-
метрах к востоку от Неаполя. В древние времена его не считали вулканом, по-
скольку он не действовал на памяти людей.
И вот 24 августа 79 года нашей эры он проснулся. Поток лавы, облака дыма и
пара. На его южных склонах были полностью уничтожены города Помпеи и Геркула-
нум. Этот инцидент является олицетворением вулканического извержения, потому
что он произошел в период расцвета Римской империи, потому что он был драма-
тично, подробно описан Плинием Младшим (чей дядя Плиний Старший погиб во вре-
мя извержения, пытаясь наблюдать бедствие вблизи), и потому, что раскопки,
начатые в 1709 году, позволили воссоздать остановленную на ходу жизнь римской
провинциальной общины. Однако в отношении разрушений это были пустяки.
Вот, например, остров Исландия, лежащий на Среднеокеанском гребне, на гра-
нице между Североамериканской и Евразийской плитами, особенно вулканичен. Он
действительно разрывается на части, поскольку дно Атлантического океана про-
должает распираться (Кстати, слово «гейзер» — это исландский вклад в англий-
ский язык).
В 1783 году начал извергаться вулкан Лаки, находящийся в центре Южной Ис-
ландии в 190 километрах к востоку от Рейкьявика, столицы Исландии. За два го-
да лава покрыла площадь в 580 квадратных километров. Непосредственный ущерб
от лавы был небольшим, но вулканический пепел распространился на большие рас-
стояния, достигая даже Шотландии — на 800 километров к юго-востоку, и притом
в концентрации, достаточной, чтобы повредить пахотные земли.
В самой Исландии пепел и вредные испарения погубили три четверти домашнего
скота и привели в негодность те небольшие площади возделываемой земли, что
были на острове. В результате 10 000 человек, одна пятая тогдашнего населения
острова, умерли от голода и болезней.
Еще большее бедствие может произойти в густонаселенных районах. Обратимся к
вулкану Тамборо, находящемуся на индонезийском острове Сумбава к востоку от
Явы. В 1815 году Тамборо был высотой 4 километра. 7 апреля того же года сдер-
живаемая лава прорвалась и развалила верхний километр вулкана. Во время этого
извержения из недр было исторгнуто примерно 150 кубических километров вулка-
нического вещества, и это была самая большая масса, выброшенная в атмосферу в
исторические времена (Возможно, это переоценка. Вероятно, верхний километр не
вывалился полностью, так как большая часть его обрушилась в срединную дыру,
образованную извергающейся лавой). Настоящий дождь камней и пепла убил 12 000
человек, а порча фермерских земель и гибель домашних животных привели к голо-
ду и смерти на Сумбаве и соседнем острове Ломбок еще 80 000 человек.
В западном полушарии наиболее ужасное извержение произошло 8 мая 1902 года.
Вулкан Мон-Пеле на северо-западной оконечности Карибского острова Мартиника
был известен тем, что время от времени как бы слегка икал, но в тот день он
взметнулся в гигантском взрыве. Поднялось облако горячего газа, река лавы по-
текла по склонам вулкана с большой скоростью, все это обрушилось на город
Сен-Пьер и полностью уничтожило его жителей. Погибло 38 000 человек. (Чудом
выжил один, содержавшийся в подземной тюрьме.) Однако самое крупное изверже-
ние современности произошло на острове Кракатау. Это был небольшой остров
площадью 45 квадратных километров, немного меньше Манхэттена, расположенный в
Зондском проливе между островами Суматра и Ява, в 840 километрах западнее
Тамборо.
Кракатау не казался особенно опасным — было незначительное извержение в
1680 году. Однако 20 мая 1883 года появилась заметная активность, но она про-
шла сравнительно благополучно, хотя после нее слышался низкого тона несильный
подземный гул. Затем в 10 часов утра 27 августа произошло мощное извержение,
которое практически разрушило остров. Только в воздух было выброшено около 21
кубического километра вулканического вещества, это намного меньше, чем сомни-
тельная цифра, которая относится к извержению Тамборо шестьдесят восемь лет
до того, но то, что было выброшено здесь, было выброшено с намного большей
силой.
Пепел выпал на площади 800 000 квадратных километров и затемнил окружающий
район на два с половиной дня. Пыль достигла стратосферы и распространилась по
всей Земле, вызывая эффектные закаты на протяжении почти двух лет. Звук взры-
ва был слышен на расстоянии тысяч миль, по приблизительным подсчетам на 1/13
земного шара, а сила извержения была примерно в двадцать шесть раз больше,
чем у самой мощной когда-либо взорванной водородной бомбы.
Взрыв вызвал волну цунами (иначе говоря, «приливо-отливную волну»), которая
окатила соседние острова и уже менее катастрофично прокатилась по всему океа-
ну. Жизнь всех видов на Кракатау была уничтожена, а волна цунами достигала
высоты 36 метров, уничтожила 163 деревни и убила почти 40 000 человек.
Кракатау назвали самым громким взрывом, слышанным на Земле в исторические
времена, но, как оказалось, это было неверно. Был взрыв громче.
В южной части Эгейского моря примерно в 230 километрах к юго-востоку от
Афин есть остров Тира. Он имеет форму полумесяца, раскрытого на Запад. Между
его рогами находятся два маленьких острова. В целом это — круг, который очень
похож на большой кратер вулкана, и так оно и есть. Остров Тира вулканического
происхождения и перенес несколько извержений, а недавние раскопки свидетель-
ствуют, что приблизительно в 1470 году до н. э. остров был значительно боль-
ше, чем сейчас, и был местом процветающей ветви минойской культуры, центром
которой был остров Крит, в 105 километрах южнее Тиры.
Примерно в тот год Тира и взорвалась, так же как Кракатау тридцать три века
спустя, только с силой, в пять раз большей. Также и на Тире все было уничто-
жено, а возникшая волна цунами (достигшая в некоторых гаванях высоты 50 мет-
ров) с шумом обрушилась на Крит и произвела такие разрушения, что минойская
цивилизация была уничтожена (Историкам было известно, что минойская цивилиза-
ция пришла в это время в упадок, но не знали почему, пока не были произведены
раскопки на Тире). Должно быть, прошла почти тысяча лет, прежде чем развитие
греческой цивилизации подняло культуру этих мест до уровня, который был дос-
тигнут до извержения.
Без сомнения, взрыв Тиры не убил столько людей, как взрыв Кракатау или Там-
боро, потому что Земля в те времена была намного менее плотно заселена. Одна-
ко взрыв Тиры имеет печальную отличительную черту, будучи единственным извер-
жением вулкана, которое полностью уничтожило не город или группу городов, а
целую цивилизацию.
У взрыва Тиры есть еще одна довольно романтическая отличительная черта.
Египтяне сохранили сведения об этом взрыве, впрочем, довольно путаные; греки
узнали о нем от них, вероятно, в процессе изложения, искажая их еще больше
(Беликовский собрал легенды, касающиеся бедствий этого периода, — в их число
он включает Исход, — и, если они вообще что-то значат, было бы гораздо логич-
нее отнести их к хаосу и опустошению, которые последовали за извержением Ти-
ры, чем к невероятному вторжению планеты Венера). Эти рассказы появляются в
двух диалогах Платона.
Платон (427-347 до н. э.) не пытался придерживаться исторической правды,
поскольку использовал рассказ для того, чтобы поучать. Очевидно, он не мог
поверить, что великий город, о котором говорили египтяне, существовал в Эгей-
ском море, где были только маленькие, не имеющие никакого значения острова.
Поэтому он поместил его далеко на западе в Атлантическом океане и назвал
уничтоженный город Атлантидой. В результате многие с тех пор стали считать
Атлантический океан местом затонувшего континента. Открытие Телеграфного пла-
то, по-видимому, укрепило уверенность в этом, но тщательное исследование
Среднеокеанского гребня, конечно, убило эту идею.
Предположение Зюсса о земляных мостах в океане и о подъеме и опускании об-
ширных регионов суши еще больше воодушевило приверженцев «потерянного конти-
нента» . Тут уже стали заявлять, что существовала не только Атлантида, но и
аналогичные затонувшие континенты в Тихом и Индийском океанах, и дали им на-
звания: Лемурия и Му. Разумеется, Зюсс был не прав, во всяком случае, он го-
ворил о событиях, происходивших сотни миллионов лет назад, тогда как энтузиа-
сты полагали, что океанское дно поднималось и опускалось всего десятки тысяч
лет назад.
Тектонические плиты положили всему этому конец. Ни в каком океане нет зато-
нувших континентов, хотя, конечно, приверженцы потерянного континента так или
иначе будут продолжать верить в свои глупости.
До последнего времени ученые (включая меня) подозревали, что сообщение Пла-
тона было сплошной выдумкой ради морали. В этом мы оказались не правы. Неко-
торые из описаний Платона перекликаются с материалами раскопок Тиры, так что
его рассказ, должно быть, основывался на действительном уничтожении города
катастрофой, продолжавшейся целую ночь, но только города на маленьком остро-
ве , а не континента.
Однако, как бы ни плохи были вулканы в наихудшем своем проявлении, есть еще
один эффект тектонических плит, который может быть даже более губительным.
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Когда тектонические плиты разрываются на части или движутся вместе, это не
обязательно происходит гладко. Действительно, можно ожидать определенного со-
противления от трения.
Мы можем себе представить, что две плиты держатся вместе благодаря огромным
давлениям, линия соприкосновения неровна, простирается в глубину на мили, и
края плит из неровного камня. И вот скажем, подвижка плит имеет тенденцию
толкать одну на север, в то время как другая неподвижна или толкается на юг.
Или, может быть, одна плита поднимается, в то время как другая неподвижна или
опускается.
Огромное трение краев плит препятствует их движению, по крайней мере на
время. Медленная циркуляция в мантии ломает плиты в некоторых местах на час-
ти . В других местах поднимается наверх расплавленный камень, углубляется мор-
ское дно, и это приводит к толчкам одной плиты о другую. Могут проходить го-
ды, но рано или поздно трение преодолевается, и плиты, перемалывая края друг
друга, движутся, возможно, только на сантиметры, или на метры. Давление в ре-
зультате ослабевает, и плиты останавливаются на еще один неопределенный пери-
од времени до следующего заметного движения.
Когда движение плит все же происходит, Земля вибрирует и происходит «земле-
трясение» . В течение века две плиты взаимодействуют друг с другом довольно
часто, и землетрясение, если происходит одновременно с этим или через корот-
кое время, может быть не особенно сильным. Но плиты могут настолько крепко
удерживаться друг другом, что в течение века ничего не происходит, затем они
вдруг срываются, движутся за весь век сразу, и происходит сильнейшее земле-
трясение . Как обычно в подобных случаях, степень ущерба зависит от скорости
изменения во времени. Такое же высвобождение энергии, распределенное на про-
тяжении века, может не причинить никакого вреда, в то время как сконцентриро-
ванное в один короткий временной интервал может быть катастрофичным.
Поскольку землетрясения, как и вулканы, связаны со сдвигами — местами, где
взаимодействуют две плиты, — те же самые регионы, где находятся вулканы, под-
вержены и землетрясениям. Однако из двух этих явлений землетрясения более
опасны. Извержения лавы случаются в определенных местах
— из легко опознаваемых огромных вулканов. Обычно бедствия ограничены не-
большим районом, лишь изредка возникают при этом цунами и происходит выброс
большого количества пепла. Центры же землетрясений могут возникнуть в любом
месте вдоль линии сдвига, которая может иметь в длину сотни миль.
Вулканы обычно дают какое-нибудь предупреждение. Даже когда взрывается вер-
хушка вулкана, этому предшествуют предварительный грохот, выделение дыма, по-
явление пепла. В случае с Кракатау, например, появились признаки активности
вулкана за три месяца до неожиданного взрыва. Землетрясения же происходят
обычно без ясно различимого предупреждения.
Извержения вулканов почти всегда связаны с определенным местом и почти все-
гда растянуты во времени настолько, что позволяет людям спастись бегством.
Землетрясения обычно завершаются за пять минут и за эти пять минут могут на-
нести ущерб обширному району. Толчки земли сами по себе не опасны (хотя они
могут быть ужасно пугающими) , но они, как правило, разрушают дома, так что
люди гибнут под руинами. В наше время землетрясения могут ломать плотины и
стать причиной наводнений, разрушать линии электропередач и вызывать пожары,
короче, наносить огромный ущерб недвижимости.
Самое известное в западной новой истории землетрясение произошло 1 ноября
1755 года. Эпицентр его был около побережья Португалии, и это землетрясение,
безусловно, было одним из трех-четырех наиболее сильных зарегистрированных
землетрясений. Лиссабон, столица Португалии, принял на себя главный удар сти-
хии, все дома в нижней части города были разрушены. Потом волна цунами, вы-
званная подводной частью землетрясения, ворвалась в гавань и довершила ката-
строфу. Погибло шестьдесят тысяч человек, город был разрушен так, словно на
него сбросили водородную бомбу.
Удар ощущался на площади 3,5 миллиона квадратных километров и нанес сущест-
венный ущерб не только в Португалии, но и в Марокко. Это был День всех свя-
тых, люди были в церквях, и по всей Европе те, кто был на богослужении, виде-
ли , как раскачивались и плясали в соборах паникадила.
Наиболее известное в американской истории землетрясение произошло в
Сан-Франциско. Этот город лежит на границе между Тихоокеанской и Североамери-
канской плитами. Эта граница проходит вдоль западной Калифорнии и называется
сдвигом Сан-Андреас. По всей длине сдвига и его ответвлений землетрясения
ощущаются довольно часто, обычно слабые, но иногда участки сдвига застывают
на месте, а когда глубинные силы все-таки сдвигают их, результаты разруши-
тельны .
В 05.13 утра 18 апреля 1906 года сдвиг дал о себе знать в Сан-Франциско, и
здания рухнули. Начался пожар, который продолжался в течение трех дней, пока
дождь не потушил его. Четыре квадратных мили центра города были полностью
разрушены. Около семисот человек погибли, а четверть миллиона осталась без
крова. Ущерб недвижимости оценивался в полмиллиарда долларов.
В результате изучения этого землетрясения американским геологом Гарри Фил-
дингом Ридом (1859-1944) было установлено, что произошло скольжение вдоль
сдвига. Грунт одного края сдвига Сан-Андреас продвинулся вдоль относительно
другого на 6 метров. Это исследование привело к современному пониманию земле-
трясений, хотя только полвека спустя после разработки учения о тектонических
плитах была понята сила, вызывающая землетрясения.
Значительность этого землетрясения не должен исказить тот факт, что смертей
было относительно немного, но ведь и город тогда был по числу жителей не так
велик. По числу погибших были в западном полушарии и более значительные зем-
летрясения .
В 1970 году на курортный городок Янгей в Перу, в 320 километрах от столицы
страны Лимы, землетрясение обрушило воду, накопившуюся за земляным валом.
Возникшее наводнение унесло 70 000 жизней.
Более значительный ущерб принесло землетрясение на другой стороне Тихооке-
анской плиты, на Дальнем Востоке, где плотность населения очень велика и где
строительство имело тенденцию быть настолько непрочным, что дома рушились при
первом же сильном содрогании земли. 1 сентября 1923 года произошло очень
сильное землетрясение, эпицентр которого пришелся на юго-восток столичного
района Японии: Токио-Иокогама. Токио в 1923 году был намного крупнее
Сан-Франциско 1906 года; в районе Токио-Иокогама проживало тогда около двух
миллионов человек.
Землетрясение произошло незадолго до полуночи, и 575 000 строений тотчас
были уничтожены. От землетрясения и пожара, который последовал, погибло более
140 000 тысяч человек, материальный ущерб достиг почти трех миллиардов долла-
ров (в ценах того времени). Это было по разрушениям, наверное, самое «доро-
гое» из всех до того случившихся землетрясений.
И все же, с точки зрения смертельных потерь, это было не самое худшее зем-
летрясение. 23 января 1556 года в центральном Китае, в провинции Шенси при
землетрясении погибло, по сообщениям того времени, 830 000 человек. Конечно,
мы не можем полностью доверять этим старым сообщениям, но 28 июля 1976 года
подобное разрушительное землетрясение произошло в Китае к югу от Пекина. Го-
рода Тяньцзинь и Таншань были сровнены с землей. Китай тогда не представил
официальных данных о потерях и ущербе, но по неофициальным данным погибло 665
000 человек и 779 000 получили ранения.
Что же сказать о землетрясениях и вулканах в целом? Они, безусловно, бедст-
венны, но они строго локальны. За миллиарды лет от появления жизни вулканы и
землетрясения никогда и близко не подходили к тому, чтобы стать окончательны-
ми разрушителями жизни. Их также нельзя считать и уничтожителями цивилизации.
То, что взрыв Тиры был мощным фактором в падении минойской цивилизации, несо-
мненно, но цивилизации в те времена были весьма невелики. Минойская цивилиза-
ция ограничивалась островом Крит и еще некоторыми островами в Эгейском море и
не имела сильного влияния на греческую часть материка.
Можем ли мы быть уверены, что все это останется без изменений, что тектони-
ческие нарушения покоя не станут катастрофическими в будущем, даже если они
оставались такими в прошлом? В 1976 году, например, было около пятидесяти не-
сущих гибель людям землетрясений, а некоторые из них были просто чудовищны (А
вот данные за последние годы: 1996 год — 21 землетрясение силой 7 баллов и
выше, 1997 — 17. И во всех гибли люди. В августе 1999 года землетрясение в
Турции унесло десятки тысяч жизней). Не развалится ли Земля на части по ка-
кой-нибудь причине?
Вовсе нет, все это только кажется таким ужасным. Что же касается фактов, то
1906 год (год землетрясения в Сан-Франциско) видел бедственных землетрясений
больше, чем 1976-й, но в 1906 году люди так о них не переживали. Почему же
теперь землетрясения вызывают у них большее волнение?
Во-первых, после Второй мировой войны колоссальное развитие получили сред-
ства связи. Совсем не так давно обширные районы Азии, Африки и даже Южной
Америки были почти недосягаемы для нас. И если в отдаленных районах происхо-
дило землетрясение, то лишь слабые отголоски о нем достигали широкой общест-
венности. Сейчас каждое землетрясение в деталях описывается на первых страни-
цах газет. Результаты бедствия можно даже увидеть по телевидению.
Во-вторых, возрос наш собственный интерес. Мы уже больше не изолированы и
не варимся в собственном соку. Некоторое время назад, если мы и слышали под-
робности о землетрясениях на других континентах, мы просто отмахивались от
них. Что происходит в далеких частях мира, было для нас не важно. Теперь же у
нас окрепло понятие, что происходящее в любом уголке мира имеет влияние на
нас, и мы больше обращаем внимания на происходящие события, и больше растет
наше беспокойство.
В-третьих, население мира выросло. За последние пятьдесят лет оно удвоилось
и сейчас насчитывает четыре миллиарда человек (Книга написана в 1979 году. К
началу XXI века эта цифра перевалила за шесть миллиардов). Землетрясение, от
которого в 1923 году в Токио погибло 140 000 человек, если бы оно повторилось
теперь, унесло бы, возможно, миллион жизней. Прикинем, что население
Лос-Анджелеса в 1900 году было 100 000 человек, сейчас — 3 миллиона. Земле-
трясение, нанеси оно сейчас свой удар по Лос-Анджелесу, вполне вероятно, по-
губит в тридцать раз больше людей, чем погубило в 1900 году. И это не означа-
ет , что землетрясение оказалось в тридцать раз сильнее, просто количество лю-
дей , попавших в зону бедствия, увеличилось в тридцать раз.
Например, наиболее сильное зарегистрированное землетрясение в истории Со-
единенных Штатов имело место не в Калифорнии, а в Миссури. Эпицентр землетря-
сения был около Нью-Мадрида на реке Миссисипи на юго-востоке штата, и оно бы-
ло настолько сильным, что течение Миссисипи изменилось. Однако произошло это
15 декабря 1811 года, и район этот был тогда еще очень слабо заселен. Не было
зарегистрировано ни одного несчастного случая. Точно такое же землетрясение в
том же самом месте сегодня, несомненно, погубит сотни людей. А если произой-
дет несколькими километрами выше по реке, унесет десятки тысяч жизней.
Наконец, мы должны помнить, что, собственно, убивает людей при землетрясе-
ниях — это сооружения. Падающие здания хоронят людей, прорванные плотины —
топят, пожары, возникающие от повреждения кабелей, — сжигают. Сооружения лю-
дей умножились с годами и стали более сложными и дорогими. И это не только
увеличивает человеческие потери, но и значительно увеличивает ущерб недвижи-
мости .
ТЕКТОНИЧЕСКОЕ БУДУЩЕЕ
Можно ожидать, как следует из сказанного, что с каждым десятилетием смерт-
ность от землетрясений и извержений вулканов будет повышаться, а разрушений
будет становиться больше, даже если плиты не будут ничего делать, а только
продолжать двигаться, как на протяжении уже нескольких миллиардов лет. Мы мо-
жем также ожидать, что люди, отмечая больше смертей и разрушений, будут уве-
рены, что положение становится хуже и Земля прямо ходит ходуном.
Но это не так! Даже если и впрямь кажется, что положение ухудшается, то де-
ло не в тектонических изменениях, а в человеческих. Конечно, всегда есть
кто-нибудь, кто по каким-либо причинам стремится предсказать неизбежный конец
света. В более ранние времена такое предсказание обычно вдохновлялось той или
иной частью Библии и часто рассматривалось как следствие человеческой грехов-
ности. В наше время за причину гибели принимается некоторый материальный ас-
пект Вселенной.
Например, в 1974 году была опубликована книга Джона Гриббина и Стефана Пла-
гемана под заглавием «Эффект Юпитера», и я написал к этой книге предисловие,
потому что считал, что это любопытная книга. Гриббин и Плагеман, исходя из
предположения приливо-отливного влияния планет на вспышки на Солнце, подсчи-
тали приливо-отливный эффект на него нескольких планет. Вспышки на Солнце —
источник так называемого «солнечного ветра», который, видимо, влияет на Зем-
лю. Они задались вопросом, не может ли это, хотя и очень небольшое, влияние
добавить что-то к давлениям, вызывающим различные сдвиги. Например, если
сдвиг Сан-Андреас был уже на грани подвижки, связанной с опасным землетрясе-
нием, эффект солнечного ветра мог бы добавить последнюю каплю и ускорить под-
вижку. Гриббин и Плагеман предсказывали, что в 1982 году планеты расположатся
таким образом, что их приливо-отливный эффект на Солнце будет больше, чем
обычно. В таком случае, если сдвиг Сан-Андреас близок к тому, чтобы совершить
подвижку, 1982 год мог оказаться подходящим годом для этого.
Но не следует забывать, что эта книга прежде всего предположительна. А
во-вторых, даже если бы упомянутая цепь событий имела место, — если располо-
жение планет и произвело бы необычно большой приливо-отливный эффект на Солн-
це, а Солнце увеличило число и интенсивность вспышек, это бы интенсифицирова-
ло солнечный ветер, который бы слегка подтолкнул сдвиг Сан-Андреас, — все,
что произошло бы — это землетрясение, которое все равно бы произошло, возмож-
но, в следующем году, если бы его не подтолкнули в этом. Это могло бы быть
сильное землетрясение, но оно было бы не сильнее, чем без подталкивания. Оно
могло бы нанести огромный ущерб, но не из-за своей силы, а только из-за того,
что люди за время, прошедшее с землетрясения 1906 года, гораздо плотнее засе-
лили Калифорнию и застроили ее своими сооружениями.
Тем не менее книга была неправильно понята, и возник лихорадочный страх,
что вот в 1982 году «выстроятся в ряд» планеты и в результате своего астроло-
гического влияния вызовут на Земле различные ужасные бедствия, наименьшее из
которых приведет к сползанию Калифорнии в море. Глупости! (Поистине так, ведь
мы благополучно пережили этот «парад планет», не ощутив никакого влияния ни
на нас самих, ни на окружающую среду. А землетрясение все равно произошло, но
несколько позже, как было отмечено выше, в 1989 году. Последний «парад пла-
нет» состоялся 5 мая 2000 года) Точка зрения о сползании Калифорнии в море
представляет интерес для несведущих людей, по-видимому, не без причины. От-
части , должно быть, потому, что они имеют неясное представление о сдвиге,
проходящем по западному краю Калифорнии (который существует), и что, возмож-
но, происходит перемещение вдоль сдвига (которое, возможно, и впрямь происхо-
дит) . Однако перемещение это не превышает нескольких метров, причем края
сдвига не разойдутся. В результате, конечно будет нанесен ущерб, но Калифор-
ния в целом останется на месте.
Разумеется, можно предположить, что в будущем произойдет расширение вдоль
сдвига; вещество хлынет наверх и раздвинет края сдвига, создавая впадину, ко-
торую может заполнить Тихий океан. Западный осколок Калифорнии отодвинется
тогда от остальной Северной Америки, образуя длинный полуостров, нечто вроде
нынешней Нижней Калифорнии, или, может быть, даже длинный остров. Но для того
чтобы это произошло, потребовались бы миллионы лет, и процесс не сопровождал-
ся бы ничем хуже землетрясений и вулканической деятельности такого же вида,
которая существует сейчас.
Но продолжим мысль о сползании Калифорнии в море. Существует астероид Икар,
открытый в 1948 году Бааде. Орбита этого астероида весьма эксцентрична. На
одном конце орбиты он проходит через зону астероидов, на другом ее конце —
оказывается ближе к Солнцу, чем Меркурий. Примерно в срединной части орбиты
Икар проходит довольно близко к орбите Земли, так что является «пасущимся у
Земли».
Когда Икар и Земля оказываются в определенных точках на орбитах, их разде-
ляет только 6,4 миллиона километров. Но даже на таком расстоянии, которое
почти в семнадцать раз больше расстояния до Луны, эффект Икара на Землю нуле-
вой. Тем не менее при недавнем наиболее близком подходе Икара можно было ус-
лышать предупреждения о сползании Калифорнии в море.
На самом деле опасность вулканической деятельности и землетрясений со вре-
менем может уменьшаться. Если, как утверждалось ранее, Земля в конце концов
потеряет свое внутреннее тепло, ведущую силу подвижки тектонических плит,
вулканическая деятельность и землетрясения вообще исчезнут. Однако никакое
значительное ослабление этих явлений, безусловно, не произойдет до того, как
для Солнца настанет время красного гиганта.
Весьма важен тот факт, что люди уже пытаются уменьшить опасность. В случае
с вулканами это относительно просто. Осмотрительно сторониться этих объектов,
внимательно следить за появлением предвестников извержения, которые появляют-
ся почти во всех случаях и помогают предотвратить ущерб и гибель. С землетря-
сениями труднее, хотя они тоже подают знаки. Когда одна из сторон сдвига до-
бирается до точки скольжения о другую, то, прежде чем произойдет толчок,
кое-какие незначительные изменения в грунте все-таки имеют место, их нужно
только тем или иным способом обнаружить и измерить.
Изменения в камне, которые начинают появляться прямо перед землетрясением,
включают в себя уменьшение электрического сопротивления, взгорбливание грунта
и увеличение потока воды в нижних прослойках, образующихся из-за постепенного
растягивания камня. Увеличение потоков может быть обнаружено благодаря увели-
чению концентрации радиоактивных газов в воздухе, таких, как радон, — газов,
которые до тех пор были заключены в камне. Происходит также повышение уровня
воды в колодцах.
Довольно странно, что одним из верных признаков неизбежного землетрясения
является общее изменение в поведении животных. Обычно спокойные лошади ржут и
носятся, собаки воют, рыбы прыгают. Такие животные, как змеи и крысы, обычно
прячущиеся в своих норах, неожиданно попадаются на глаза. Шимпанзе меньше
времени проводят на деревьях и больше на земле. Из этого не следует, что жи-
вотные обладают способностью предсказывать будущее или обладают неизвестными
чувствами, которыми не обладаем мы. Они живут в более тесном контакте с окру-
жающей природой, и их жизнь, полная опасностей, заставляет обращать внимание
на почти не воспринимаемые изменения, что мы делаем не всегда. Мелкая дрожь,
которая предшествует настоящему толчку, настораживает их; незнакомые звуки,
исходящие от трения краев сдвига, делают то же самое.
В Китае, где землетрясения довольно часты и разрушительнее, чем в Соединен-
ных Штатах, предпринимаются большие усилия, чтобы предсказывать землетрясе-
ния. Население призывают обращать внимание на всякие изменения вокруг. О
странном поведении животных, так же как и об изменениях уровня колодезной во-
ды, возникновении странных звуков из земли и даже о необъяснимом отслаивании
краски сразу же докладывается властям. Таким образом китайцы добиваются пре-
дупреждения о разрушительных землетрясениях за день или за два, и им удалось
спасти много жизней — особенно, говорят, при землетрясении в Северо-Восточном
Китае 4 февраля 1975 года. (С другой стороны, они, кажется, были застигнуты
врасплох страшным землетрясением 28 июля 1976 года.) В Соединенных Штатах по-
пытки в предсказании землетрясений также становятся более серьезными. Наша
сила — высокие технологии, и мы можем привлечь их для обнаружения слабых из-
менений в локальных магнитных, электрических и гравитационных полях, так же
как и регистрировать повседневные изменения в уровне и химическом составе ко-
лодезной воды, производить пробы окружающего воздуха.
Однако необходимо определять место, время и силу предсказываемого землетря-
сения очень точно, потому что ложная тревога может дорого обойтись. Быстрая
эвакуация может внести больше экономической сумятицы и личного дискомфорта,
чем незначительное землетрясение, и если эвакуация окажется ненужной, реакция
людей будет неблагоприятной. При следующем предупреждении люди откажутся эва-
куироваться, но землетрясение может нанести удар.
Чтобы предсказать землетрясение с приемлемой точностью, вероятно, надо про-
извести разнообразные измерения и взвесить относительную важность их измене-
ния. Можно представить себе дюжину стрелок, измеряющих различные свойства,
вводимые в компьютер, который бы оценивал все воздействия и выдавал общий по-
казатель , а по достижении определенной критической точки давал бы сигнал на
эвакуацию.
Эвакуация означала бы уменьшение ущерба, но должны ли мы удовлетвориться
этим? Нельзя ли полностью предотвратить землетрясение? По-видимому, нет прак-
тического способа изменить подземный камень, но подземная вода — другое дело.
Если просверлить глубокие колодцы на расстоянии нескольких километров по ли-
нии сдвига, и если вода под напором заполнит их, если позволить ей потом от-
хлынуть — так можно ослабить подземное давление и таким образом избавиться от
землетрясения. Конечно, вода может сделать больше, чем просто ослабить давле-
ние. Она может «смазать» породы и способствовать скольжению с более частыми
интервалами. Серия малых землетрясений, которые не причиняют вреда, даже в
совокупности гораздо лучше, чем одно большое землетрясение.
И хотя легче с упреждением за несколько дней предсказать извержение вулка-
на, чем предсказать землетрясение, было бы труднее и опаснее пытаться высво-
бодить вулканическое давление, чем высвободить давление землетрясения. Все же
не будет фантазией — представить, что недействующие вулканы могут быть пробу-
рены таким образом, чтобы горячая лава могла подниматься по открытому цен-
тральному проходу, не создавая давления на взрывную точку, или у таких вулка-
нов могут быть прорезаны новые каналы ближе к уровню земли в направлениях,
которые не могут вызвать для людей особенно бедственных последствий.
Подводя итог, по-видимому, разумно предположить, что Земля будет оставаться
достаточно стабильной во время пребывания Солнца в главной последовательности
и что жизнь не будет находиться под угрозой из-за какого-нибудь содрогания
Земли или какого-нибудь неблагоприятного движения ее коры. А что касается ло-
кальных бедствий — извержения вулканов и землетрясения, то, наверное, сущест-
вует возможность снизить степень опасности.
10. ИЗМЕНЕНИЕ ПОГОДЫ
ВРЕМЕНА ГОДА
Даже если мы предположим, что состояние Солнца абсолютно надежно и что Зем-
ля абсолютно стабильна, вокруг нас существуют периодические изменения, кото-
рые подчас неблагоприятно влияют на наши способности, в том числе на главную
способность живого существа — оставаться живым. Из-за того, что Земля нагре-
вается Солнцем неравномерно благодаря ее сферической форме, ее слегка изме-
няющемуся расстоянию от Солнца при движении по эллиптической орбите и тому
факту, что ее ось наклонена, средняя температура во всяком определенном месте
на Земле повышается и падает в течение года, что выражается в смене времен
года.
В умеренных зонах у нас легко различаются теплое лето и холодная зима, с
волнами тепла в первом случае и снежными заносами во втором. Между ними про-
межуточные времена года — весна и осень. Различия во временах года менее за-
метны, если мы передвинемся к экватору, по крайней мере в отношении темпера-
тур. Но даже в тропических регионах, где разница температур в течение года
невелика и стоит вечное лето, вероятно наличие сезонов дождей и засухи.
Различие времен года более заметно, когда мы движемся к полюсам. Зимы ста-
новятся длиннее и холоднее, солнце — ниже, а лето — короче и прохладнее. На-
конец, на самих полюсах существуют легендарные дни и ночи по полгода, когда
солнце скользит прямо по горизонту или, соответственно, на шесть месяцев
скрывается за ним.
Естественно, времена года, как известно, не плавно изменяются по температу-
рам. Существуют экстремальные значения, которые иногда достигают бедственных
величин. Существуют также периоды, когда в течение продолжительного времени
дождей меньше, чем обычно, и в результате наступает засуха, при которой гиб-
нет урожай. А поскольку население в сельскохозяйственных районах имеет тен-
денцию к росту до лимита, который может поддерживаться в годы хорошего уро-
жая, за засухой случается голод.
В доиндустриальное время, когда перевозка на большие расстояния была за-
труднительна, голод в одной провинции мог развиваться до крайности, несмотря
на то, что соседние провинции имели излишки продуктов. Даже в современных ус-
ловиях время от времени голодали миллионы. В 1877 и 1878 годах в Китае умерли
от голода 9,5 миллионов человек, после Первой мировой войны в Советском Союзе
умерло от голода 5 миллионное. Голод должен теперь стать меньшей проблемой,
потому что возможно, например, в случае необходимости перевезти на кораблях
американскую пшеницу в Индию. Тем не менее, проблема все-таки есть. Между
1968 и 1973 годами в Сахеле, той части Африки, которая лежит к югу от пустыни
Сахара, стояла засуха, и четверть миллиона людей умерло голодной смертью, а
еще миллионы были доведены до крайней степени истощения.
И, напротив, бывают периоды, когда дождей выпадает больше нормы, и в самом
худшем случае быстрое нарушение водного режима вызывает наводнение. Они осо-
бенно губительны на равнинных, прилегающих к рекам землях. Так, в Китае река
Хуанхэ, или Желтая река (также называемая «горе Китая»), не раз выходила из
берегов и губила сотни тысяч людей. Наводнение на Хуанхэ в 1931 году утопило
около 3,7 миллиона человек.
Иногда разлив реки наносит не столь большой ущерб, как неистовый ветер, со-
провождающий ливни. В ураганах, циклонах, тайфунах и так далее (в разных рай-
онах по-разному называют широкого захвата быстро вращающиеся ветры) сочетание
ветра и воды может быть смертельным.
Особенно серьезный ущерб наносится густонаселенной низменной дельте реки
Ганг в Бангладеш, где 13 ноября 1970 года до миллиона человек погибло под бе-
шеными ударами циклона, который загнал море вглубь континента. Четыре других
подобных циклона в предыдущем десятилетии унесли в Бангладеш жизни по крайней
мере десяти тысяч человек каждый.
Зимой, там, где ветер при более низкой температуре сочетается со снегом и
образуется метель, смертей меньше, наверное, только потому, что такие явления
больше присущи полярным и приполярным районам, где населения мало. Тем не ме-
нее 11-14 марта 1888 года трехдневная снежная буря в северо-восточных штатах
США унесла жизни 4000 человек, а буря с градом 30 апреля этого же года убила
246 человек в Морадабаде, в Индии.
Но самая драматичная буря — это торнадо, он представляет собой плотно дви-
гающиеся со скоростью до 480 километров в час спиральные ветры. Они могут бу-
квально все уничтожить на своем пути, единственная их милость — это кратко-
временность и неширокий охват. В Соединенных Штатах возникает до тысячи таких
торнадо в год, большей частью в центральных районах, а общее количество по-
гибших незначительно. В 1925 году от торнадо в Соединенных Штатах погибло 689
человек.
Однако эти и остальные погодные ситуации могут быть квалифицированы только
как бедствия, но не катастрофы. Ни одно из них не угрожает жизни в целом, не
угрожает даже цивилизации. Жизнь приспособлена к временам года. Существуют
организмы, адаптировавшиеся к тропикам, пустыне, тундре, к тропическим лесам,
и жизнь может продолжать существование, хотя может и изрядно пострадать в
этих экстремальных ситуациях.
А не могут ли времена года, изменив свою природу, стереть с лица Земли
большую часть жизни или даже всю ее? Скажем, посредством затянувшейся зимы
или затянувшегося засушливого времени года? Не может ли Земля превратиться в
планетарную Сахару или в планетарную Гренландию? Исходя из нашего опыта в ис-
торические времена, есть искушение сказать «нет».
Происходили слабые колебания маятника. Например, во время минимума Мондера
в семнадцатом веке средняя температура была ниже нормы, но недостаточно низ-
кая для того, чтобы подвергнуть жизнь опасности. Могут быть подряд засушливые
лета или мягкие зимы, штормовые весны или дождливые осени, но ход событий
возвращается в свое русло, и ни одно из них не становится по-настоящему непе-
реносимым. Пожалуй самую серьезную попытку изменения климата последние века
Земля испытала в 1816 году после сильнейшего извержения вулкана Тамборо. В
стратосферу было выброшено столько пыли, что значительное количество солнеч-
ной радиации было отражено ею обратно в космос и не достигло земной поверхно-
сти. Эффект был таков что казалось будто Солнце стало более тусклым и холод-
ным. В результате 1816 год стал известен как «год без лета» В Новой Англии
шел снег по крайней мере один раз каждый месяц, включая июль и август, в те-
чение всего года.
Ясно что если бы это продолжалось из года в год без перерыва, результат был
бы в конечном счете катастрофичным. Но пыль осела, и климат вошел в свой
обычный ритм.
Однако обратимся к доисторическим временам. Был ли когда-нибудь период, ко-
гда климат был несомненно более экстремальным, чем в наши дни? Был ли он дос-
таточно экстремальным, чтобы приблизиться к катастрофическому? Естественно,
он никогда не мог быть достаточно экстремальным, чтобы покончить со всей жиз-
нью, поскольку живое продолжает в изобилии населять Землю, но не мог ли он
быть настолько экстремальным, чтобы вызвать такие проблемы, что стань он еще
хоть чуть-чуть хуже, и это бы серьезно угрожало жизни?
Первый намек на возможность такой экстремальности появился в конце восемна-
дцатого века, когда складывалась современная геология. Некоторые аспекты зем-
ной поверхности начали казаться озадачивающими и парадоксальными в свете но-
вой геологии. То тут, то там обнаруживались на местности крупные валуны, не
похожие на общий скальный фон. В других местах обнаруживались неподходящие
отложения песка и гравия. Естественным объяснением того времени было то, что
нарушения привнесены Ноевым потопом.
Однако во многих местах обнаженные скалы были изборождены параллельными ца-
рапинами, древними выветренными царапинами, которые могли быть следствием
скобления камня по камню. Но в этом случае что-то должно было прижимать один
камень к другому с большой силой, да еще иметь силу, чтобы двигать один ка-
мень по отношению к другому. Одна вода такого сделать не могла, но если не
вода, то что же?
В 20-х годах XIX века два швейцарских геолога, Иоганн X. Шарпантье
(1786-1855) и И. Венец занялись этим вопросом. Они были хорошо знакомы со
Швейцарскими Альпами, они знали, что когда летом тают и несколько отступают
ледники, они оставляют после себя отложения песка и гравия. Не перенесен ли
этот песок и гравий вниз по склонам горы и не выполнил ли эту работу ледник,
потому что он движется, как медленная, очень медленная река? А не могут ли
ледники переносить большие камни точно так же, как песок и гравий? И если
ледники когда-то были намного больше, чем сейчас, не могли ли они скоблить
валунами по другим камням, делая царапины? А если ледники несли песок, гра-
вий, гальку и валуны намного дальше тех пределов, до которых эти ледники сей-
час простираются, не могли ли они, отступив, оставить свою ношу в окружении,
к которому она не принадлежала?
Шарпантье и Венец заявили, что именно это и произошло. Они предположили,
что альпийские ледники в давно прошедшие времена были намного мощнее и протя-
женнее и что отдельные валуны перенесены в Северную Швейцарию огромными лед-
никами, которые в прошлом простирались сюда от южных гор, и остались там, ко-
гда ледники постепенно уменьшились и отступили.
Поначалу теория Шарпантье-Венеца не была воспринята учеными всерьез, по-
скольку они сомневались, что ледники могут течь, как реки. Одним из сомневаю-
щихся был молодой друг Шарпантье, швейцарский натуралист Жан Л. Р. Агассиз
(1807-1873). Агассиз решил исследовать ледники, чтобы установить, действи-
тельно ли они текут. В 1839 году он вбил колья по 6 метров в лед и к лету
1841 года увидел, что они продвинулись на существенное расстояние. Более то-
го, те колья, что были в середине ледника, продвинулись значительно дальше,
чем те, что были по краям, где лед двигался медленнее из-за трения с горным
склоном. То, что было прямой линией кольев, превратилось в неглубокую букву
U, открытая часть которой была направлена на вершину горы. Это показывало,
что лед не двигался цельным куском. Налицо было своего рода пластичное тече-
ние , когда вес верхней части льда толкал его нижнюю часть, медленно выдавли-
вая ее, подобной зубной пасте из тубы.
В конце концов Агассиз объездил всю Европу и Америку в поисках признаков
скобления ледником камней. Он нашел обломки горных пород в неожиданных мес-
тах, которые отмечали продвижение ледников и их отступление. Он нашел впадины
«котловины», которые имели много признаков того, что их могли выкопать ледни-
ки. Некоторые из них были заполнены водой, и Великие озера Северной Америки
являются примером особенно больших заполненных водой котловин.
Агассиз сделал вывод, что время обширных ледников в Альпах было также вре-
менем обширных пластов льда во многих местах. То есть имел место «ледниковый
период», когда пласты льда, подобные тем, что сейчас покрывают Гренландию,
покрывали большие районы Северной Америки и Евразии.
С тех пор были проведены тщательные геологические исследования, и выясни-
лось, что погода, такая, какова она сегодня, несомненно далека от погоды, ти-
пичной для определенных времен в прошлом. Ледники в течение последнего мил-
лиона лет несколько раз распространялись из полярных регионов на юг и отсту-
пали , а потом наступали снова. Между периодами оледенения были «межледниковые
периоды», и сейчас мы живем в одном из них, но не установившемся полностью.
Огромная ледовая шапка Гренландии сохранилась еще как живое напоминание о не-
давнем периоде оледенения.
ЧТО ДВИГАЕТ ЛЕДНИКИ?
Ледниковый период последнего миллиона лет, очевидно, не положил конец жизни
на планете. Он не положил конец даже человеческой жизни. Homo sapiens и его
человекообразные предки прожили весь ледниковый период последнего миллиона
лет без какого-либо заметного перерыва в эволюции и развитии.
Тем не менее, мы вправе поинтересоваться, — не ждет ли нас впереди еще один
ледниковый период, или мы живем еще в «хвосте» прошедшего? Даже если леднико-
вый период не означает конец жизни или хотя бы человечества и не катастрофи-
чен в этом смысле, то мысль, что почти вся Канада и северная часть Соединен-
ных Штатов покрыта ледником в милю толщиной (не говоря о покрытых льдом ана-
логичных частях Европы и Азии), представляется достаточно неприятной.
Чтобы ответить на вопрос, не могут ли ледники вернуться, сначала было бы
полезно узнать, что вызывает такие ледниковые периоды. И перед тем, как попы-
таться это сделать, следует понять, что не так много и надо для того, чтобы
привести в движение ледники, нет необходимости отыскивать большие и невозмож-
ные изменения.
Снег каждую зиму падает на большую часть Северной Америки и Евразии, и эти
регионы остаются покрытыми замерзшей водой почти так, как если бы возвратился
ледниковый период. Снежный покров, однако, составляет от нескольких сантимет-
ров до пары метров, и за лето весь тает. В общем, существует баланс, и в
среднем летом тает столько снега, сколько выпало зимой. Это обычные измене-
ния .
Но, предположим, что-то случилось, и лета стали в среднем немного холоднее,
совсем ненамного, может быть, на два-три градуса. Этого будет недостаточно
для того чтобы заметить. И, конечно, не будем считать это непрерывным измене-
нием, то есть будут лета потеплее и лета похолоднее с обычным произвольным их
распределением, но лета потеплее будут менее частыми, так что в среднем снег,
который выпадает зимой, не совсем весь растает летом. Происходит суммарное
увеличение из года в год снежного покрова. Это будет очень медленное увеличе-
ние, и оно будет заметно в северном полярном и приполярном регионах, а также
в высокогорных местностях. Накапливающийся снег превратится в лед, и ледники,
которые существуют в полярных регионах и в южных широтах на больших высотах,
расширятся за зиму и меньше сократятся за лето. Они будут расти из года в
год.
Изменение питало бы и само себя. Лед отражает свет более эффективно, чем
обнаженный камень или почва. Собственно лед отражает порядка 90 процентов
света, который падает на него, в то время как почва отражает менее 10 процен-
тов. Это означает, что когда ледовый покров расширяется, больше солнечного
света отражается и меньше поглощается. Средняя температура понизится немного
больше, лета станут все же немного прохладнее, ледовое покрытие будет расши-
ряться быстрее. И вот, в результате очень незначительного первоначального ох-
лаждающего действия ледники станут расти, превращаться в толстые ледяные пла-
сты, которые медленно, год за годом, станут продвигаться, пока наконец не по-
кроют обширные пространства Земли.
И вот ледниковый период установился, ледники продвинулись далеко на юг; тем
не менее, достаточно очень маленького изменения в противоположную сторону,
своеобразного «спускового крючка», и он может инициировать общее отступление.
Если средняя температура лета вырастет на два-три градуса и на продолжитель-
ный период, то снега летом растает больше, чем выпало зимой, и лед станет из
года в год отступать. С его отступлением Земля будет отражать несколько мень-
ше света, а поглощать — несколько больше. Это сделает лета еще теплее и от-
ступление ледника будет ускорено.
Нам остается установить, что это за «спусковой крючок», который инициирует
продвижение ледника, а потом и его отступление. Это сделать легко. Однако су-
ществует слишком много возможных «спусковых крючков», и трудность задачи со-
стоит в том, чтобы сделать выбор. Например, причина изменения может быть свя-
зана с самим Солнцем. Ранее я упоминал о том, что минимум Мондера приходится
на то время, когда погода на Земле была в общем прохладной. Это время и
впрямь иногда называют «маленьким ледниковым периодом».
Если существует причинная связь, если минимумы Мондера охлаждают Землю, то-
гда , примерно каждые сто тысяч лет Солнце проходит по протяженному минимуму
Мондера, который длится не несколько десятков лет, а несколько тысячелетий.
Земля может быть тогда достаточно холодной, чтобы инициировать и поддерживать
ледниковый период. Когда Солнце, наконец, начнет снова покрываться пятнами и
испытывать только короткие минимумы Мондера, Земля слегка согреется, и нач-
нется отступление ледников.
Возможно, так оно и есть, но у нас нет свидетельств. Может быть, дальнейшее
изучение солнечных нейтрино, и вопроса почему их так мало, поможет нам доста-
точно узнать о том, что происходит внутри Солнца, и позволит понять запутан-
ность цикла солнечных пятен. Мы могли бы тогда сочетать вариации солнечных
пятен с периодами оледенения и были бы способны предсказать, наступит ли сле-
дующий период оледенения и когда.
Но причиной может бы быть вовсе не Солнце, которое будет сиять с прежним
постоянством. Причиной может быть природа пространства между Землей и Солн-
цем.
Я объяснял ранее, что существует лишь невероятно малый шанс столкновения со
звездой или любым другим небольшим объектом из межзвездного пространства как
самого Солнца, так и Земли. Существуют, однако, блуждающие облака пыли и газа
между звездами в нашей Галактике (также и в других галактиках, подобных ей),
и Солнце, двигаясь по своей орбите вокруг галактического центра, вполне может
пройти через некоторые из этих облаков.
Облака не густые по обычным стандартам. Они не отравят ни нашей атмосферы,
ни нас. Сами по себе они даже не были бы особенно заметны обычному наблюдате-
лю, не говоря уже о том, что не были бы, конечно, катастрофическими. Ученый
НАСА (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического про-
странства в Соединенных Штатах) Диксон М. Батлер даже предположил в 1978 го-
ду, что наша Солнечная система прошла за время своего существования по край-
ней мере дюжину довольно обширных облаков, и, если уж на то пошло, он мог
ошибиться в меньшую сторону.
Почти все подобные облака состоят из водорода и гелия, которые никак не
воздействуют на нас. Однако около 1 процента массы таких облаков составляют
пыль, зерна льда и камня. Каждое из этих зерен отражает, поглощает и вновь
излучает солнечный свет, так что меньше солнечного света пробивает себе путь
мимо зерен, меньше его попадает и на поверхность Земли.
Зерна могут не так уж сильно загораживать направленный на Землю солнечный
свет. Солнце может для нас выглядеть так же ярко, даже звезды могут не выгля-
деть по-иному. Тем не менее, особенно плотное облако могло бы задержать неко-
торое количество света, вполне достаточное, чтобы запустить механизм наступ-
ления ледникового периода. Смещаясь в сторону, облако способно послужить при-
чиной отступления ледника.
Возможно, в последний миллион лет Солнечная система пересекала регион обла-
ков Галактики, и всякий раз, когда мы проходили через особенно густое облако,
которое задерживало достаточное количество света, начинался ледниковый пери-
од, и, когда мы оставляли облако позади, ледники отступали. Перед последним
ледниковым периодом в миллион лет был период 250 миллионов лет, во время ко-
торого не было ледниковых периодов, и, по-видимому, Солнечная система в тече-
ние этого периода проходила через чистые регионы Галактики. Перед этим был
1—й ледниковый период, наводящий на мысль о Пангее.
Возможно, каждые 200 или 250 миллионов лет существуют серии ледниковых пе-
риодов . Поскольку это не очень отличается от периода полного оборота Солнеч-
ной системы вокруг галактического центра, может быть, каждый оборот мы прохо-
дим через тот же самый облачный регион. Если мы теперь прошли через этот ре-
гион полностью, тогда, возможно, периодов оледенения не будет четверть милли-
арда лет. Если же нет, тогда еще один — или целая серия их — должен наступить
гораздо раньше этого срока.
Например, группа французских астрономов в 1978 году представила свидетель-
ство о возможности еще одного межзвездного облака, и как раз впереди. Солнеч-
ная система приближается к нему со скоростью около 20 километров в секунду и
может достичь краев облака примерно через 50 000 лет.
Но Солнце непосредственно или облака межзвездной пыли могут не быть истин-
ным «спусковым крючком». Сама Земля или, скорее, ее атмосфера, может послу-
жить таким механизмом. Солнечной радиации приходится преодолевать атмосферу,
и это способно дать свой эффект.
Примем во внимание, что солнечная радиация достигает Земли главным образом
в форме видимого света. Пик солнечной радиации приходится на длины волн види-
мого света, который легко проходит сквозь атмосферу. Другие формы радиации —
ультрафиолет и рентгеновские лучи, которые Солнце производит не в таком изо-
билии, атмосферой задерживаются.
В отсутствие Солнца, ночью, поверхность Земли излучает тепло в открытый
космос. Это происходит главным образом в виде длинных инфракрасных волн. Они
тоже проходят сквозь атмосферу. При обычных условиях оба эти эффекта баланси-
руются, и Земля теряет столько тепла со своей окутанной ночью поверхности,
сколько получает на свою поверхность, залитую дневным светом. Средняя темпе-
ратура поверхности остается одной и той же из года в год.
Азот и кислород, которые фактически составляют всю атмосферу, пропускают
как видимый свет, так и инфракрасное излучение. Двуокись углерода, или угле-
кислый газ, и водяной пар пропускают видимый свет, а инфракрасное излучение
не пропускают. Это впервые было отмечено ирландским физиком Джоном Тиндалом
(1820-1893). Углекислый газ составляет только 0,03 процента земной атмосферы,
а содержание водяного пара непостоянное и низкое. Следовательно, они не бло-
кируют полностью инфракрасное излучение.
Тем не менее, отчасти они его все-таки блокируют. Если бы в атмосфере Земли
совершенно не было углекислого газа и водяного пара, то по ночам инфракрасное
излучение исчезало бы интенсивнее, чем сейчас. Ночи были бы холоднее, чем
сейчас, и дни, разогреваясь от холодного старта, тоже были бы холоднее. Сред-
няя температура Земли была бы заметно ниже, чем сейчас.
Углекислый газ и водяной пар в нашей атмосфере, хотя они и присутствуют в
ней в малых количествах, все же блокируют достаточное количество инфракрасно-
го излучения, чтобы служить ощутимыми хранителями тепла. Их наличие способст-
вует заметно более высокой средней температуре на Земле, чем была бы при их
отсутствии. Это называется «парниковым эффектом», потому что стекло парника
действует подобным же образом, пропуская видимый свет Солнца и удерживая
внутри инфракрасное излучение.
Предположим, что по какой-то причине содержание углекислого газа в атмосфе-
ре немного повысилось. Допустим, оно удвоилось до 0,06 процента. Это не по-
влияет на возможность дышать атмосферным воздухом, и мы ничего не узнаем о
самом изменении, но лишь о его последствиях. Атмосфера с таким содержанием
углекислого газа будет все же менее прозрачна для инфракрасного излучения.
Поскольку инфракрасное излучение будет задерживаться, средняя температура на
Земле слегка поднимется. Немного более высокая температура увеличит испарение
океанов, поднимет уровень водяного пара в воздухе, и это также будет способ-
ствовать усилению парникового эффекта.
Предположим, с другой стороны, что содержание углекислого газа в атмосфере
слегка понизилось, с 0,03 процента до 0,015 процента. Теперь инфракрасное из-
лучение исчезает легче и температура на Земле слегка понижается. При более
низкой температуре уменьшается содержание водяного пара, добавляя свою долю к
ослаблению парникового эффекта. Такие повышения или падения температуры тоже
могут быть достаточными для того, чтобы начать или закончить период оледене-
ния .
Но что может вызвать такие изменения концентрации углекислого газа в атмо-
сфере? Животная жизнь производит углекислый газ в большом количестве, но
жизнь растительная потребляет его в эквивалентном количестве, и эффект жизни
в целом в том и состоит, что она поддерживает баланс (Это не вполне верно в
отношении той части жизни, которая включает в себя человеческую деятельность.
Я вернусь к этому позже). Существуют, однако, естественные процессы, которые
производят или потребляют углекислый газ независимо от жизни, и они могут ба-
лансировать равновесие в достаточной степени для того, чтобы запустить этот
механизм.
Например, значительная часть углекислого газа, находящегося в атмосфере,
может раствориться в океане, но углекислый газ, растворенный в океане, может
быть легко снова отдан в атмосферу. Углекислый газ способен также реагировать
с окислами коры Земли и образовывать карбонаты, из которых двуокись углерода
скорее всего, никуда уже не денется.
Конечно, открытые воздуху части земной коры уже поглотили то количество
двуокиси углерода, которое могли. Однако в периоды горообразования новые по-
роды достигают поверхности, то есть породы, которые не были открыты для дос-
тупа углекислого газа, и они могут действовать как среда, поглощающая угле-
кислый газ, снижая его концентрацию в атмосфере.
С другой стороны, большое количество углекислого газа извергают в атмосферу
вулканы, поскольку высокая температура, расплавляющая камни в лаву, расщепля-
ет карбонаты и освобождает двуокись углерода. В периоды необычно высокой вул-
канической активности содержание в атмосфере углекислого газа может повышать-
ся .
Как вулканическая деятельность, так и горообразование являются, как я уже
говорил, результатом движения тектонических плит, но существуют периоды, ко-
гда условия более благоприятны для вулканической активности, чем для горооб-
разования , и наоборот, когда условия более благоприятны для горообразования.
Вполне возможно, что когда горообразование в истории Земли проявлялось бо-
лее ярко, содержание углекислого газа в атмосфере понижалось, температура на
поверхности Земли падала, и ледники начинали наступать. Когда же активизиро-
валась вулканическая деятельность, содержание углекислого газа повышалось,
поднималась температура поверхности Земли, и ледники, если они были, начинали
отступать.
И, наконец, чтобы показать, что не все так просто, как порой кажется, еще
одна возможность. Если вулканическое извержение оказывается особенно сильным,
в стратосферу может быть поднято большое количество пыли, и это способно по-
служить причиной такого количества «лет без лета», как было в 1816 году, что
в свою очередь может запустить механизм наступления ледникового периода.
По вулканическому пеплу в океанских отложениях можно заключить, что вулка-
ническая деятельность в последние 2 миллиона лет была примерно в четыре раза
интенсивнее, чем за предыдущие 18 миллионов лет. Может быть, как раз сейчас
пыльная стратосфера и подвергает Землю своим периодическим оледенениям.
ОРБИТАЛЬНЫЕ ВАРИАЦИИ
Пока возможные спусковые механизмы оледенения и деоледенения, которые я
описал, не являются вполне достоверными факторами предсказания будущего.
Мы недостаточно хорошо знаем, каковы правила, управляющие слабыми измене-
ниями в солнечной радиации. Мы не вполне осведомлены и о том, что нас ждет
впереди, в отношении столкновений с космическими облаками. Мы, конечно, также
не можем предсказывать характер вулканических извержений и горообразования.
Существует, однако, предположение, согласно которому наступление и уход
ледниковых периодов столь же регулярны и столь же неизбежны, как смена времен
года в годичном цикле.
В 1920 году югославский физик Милутин Миланкович предположил, что существу-
ет большой погодный цикл, связанный с небольшими периодическими изменениями
орбиты Земли и наклонного положения ее оси. Он выдвинул идею «Великих зим», в
течение которых имеют место ледниковые периоды, и «Великих лет», которые
представляют собой межледниковые периоды. Между ними предполагались, соответ-
ственно, «Великая весна» и «Великая осень».
В то время теория Миланковича привлекла не больше внимания, чем теория Ве-
генера о дрейфе континентов, но дело в том, что изменения орбиты Земли суще-
ствуют. Например, орбита Земли не абсолютно круглая, а слегка эллиптическая,
с Солнцем в одном из фокусов эллипса. Это означает, что расстояние Земли от
Солнца день ото дня слегка меняется. Существует время, когда Земля находится
в «перигелии», то есть ближе всего к Солнцу, и существует время, когда Земля
находится в «афелии», то есть дальше всего от Солнца.
Разница невелика. Орбита настолько слабо эллиптическая (эллипс малой экс-
центричности) , что если ее начертить в масштабе, то на глаз ее нельзя отли-
чить от круга. Несмотря на это, малая эксцентричность в 0,01675 означает, что
в перигелии Земля находится от Солнца на расстоянии 147 миллионов километров,
а в афелии — в 152 миллионах километров. Разница в расстоянии составляет 5
миллионов километров.
Это большая величина по масштабам Земли, но вместе с тем это разница только
на 3,3 процента. Солнце в перигелии появляется по размеру чуть больше, чем в
афелии, но недостаточно для того, чтобы это заметил кто-либо, кроме астроно-
мов . Также и сила гравитации в перигелии немного сильнее, чем в афелии, так
что в перигелиевой половине орбиты Земля движется быстрее, чем в афелиевой
Головине, и времена года тоже не точно равны по длительности, и это тоже ос-
тается не замеченным обычным человеком.
И, наконец, это означает, что в перигелии мы получаем от Солнца больше ра-
диации, чем в афелии. Радиация, которую мы получаем, изменяется обратно про-
порционально квадрату расстояния, так что, оказывается, Земля получает в пе-
ригелии на 7 процентов больше радиации, чем в афелии. Земля достигает своего
перигелия 2 января каждого года и афелия — 2 июля. Так случилось, что 2 янва-
ря — это меньше чем две недели после зимнего солнцестояния, в то время как 2
июля — меньше двух недель после летнего солнцестояния. Это означает, что, ко-
гда Земля в перигелии или близко к нему и получает больше тепла, чем обычно,
в северном полушарии глубокая зима, а в южном полушарии самый разгар лета.
Дополнительное тепло означает, что северная зима мягче, чем она была бы, будь
орбита Земли круглой, в то время, как южное лето жарче. Когда Земля находится
в афелии или близко к нему и получает меньше тепла, чем обычно, в северном
полушарии разгар лета, а южное полушарие в глубокой зиме. Недостаток тепла
означает, что северное лето холоднее, чем оно было бы, будь орбита Земли
круглой, в то время как южная зима холоднее.
Отсюда мы видим, что эллиптичность орбиты Земли дает северному полушарию,
кроме тропиков, менее экстремальные колебания между летом и зимой, чем южному
полушарию, кроме тропиков.
Может показаться, что северное полушарие не предрасположено к ледниковому
периоду, в то время как южное — предрасположено, но это неверно. На самом де-
ле именно мягкая зима и прохладное лето — менее экстремальные колебания —
предрасполагают полушарие к ледниковому периоду.
В конце концов, зимой идет снег, поскольку температура ниже точки замерза-
ния воды и при условии, что в воздухе имеется избыточная влага. Температура
опускается ниже точки замерзания, но снега выпадет меньше, потому что чем ни-
же температура, тем меньше влаги может содержать воздух. Максимальное количе-
ство выпавшего снега приходится на более мягкие зимы, когда температура не
слишком часто опускается ниже точки замерзания.
Количество снега, тающего летом, зависит, конечно, от температуры. Чем жар-
че лето, тем больше тает снега, и чем прохладнее лето, тем меньше тает снега.
Отсюда следует, что раз у нас мягкие зимы и прохладные лета, то у нас много
снега и его меньше тает, а это как раз то, что нужно для начала ледникового
периода.
И все же ледникового периода сейчас в северном полушарии нет, хотя у нас
мягкие зимы и прохладные лета. Возможно, что перепады все-таки еще слишком
экстремальны, и что существуют другие факторы, которые могут действовать так,
что делают зимы еще более мягкими, а лета более прохладными. Например, в на-
стоящий момент ось Земли отклонена от вертикали примерно на 23,5°. При летнем
солнцестоянии 21 июня северный конец оси наклонен в направлении Солнца. При
зимнем солнцестоянии 21 декабря северный конец оси наклонен в направлении от
Солнца.
Ось Земли, однако, не остается наклоненной в том же самом направлении по-
стоянно. Из-за влияния Луны на экваториальную выпуклость Земли ось Земли мед-
ленно колеблется. Она остается наклоненной, но направление наклона совершает
круг каждые 25 780 лет. Это называется «предварение равноденствия».
Примерно через 12 890 лет от нашего времени ось Земли будет смещена в про-
тивоположном направлении, так что, если это будет единственным изменением,
летнее солнцестояние наступит у нас 21 декабря, а зимнее солнцестояние — 21
июня. Летнее солнцестояние окажется тогда в перигелии, и северное лето станет
жарче, чем сейчас. Зимнее солнцестояние окажется в афелии, и северная зима
станет холоднее, чем сейчас. Другими словами, ситуация окажется противополож-
ной той, что в настоящее время. Северное полушарие получит холодные зимы и
жаркие лета, а южное — мягкие зимы и прохладные лета.
Существуют и другие факторы. Точка перигелия медленно движется вокруг Солн-
ца . Каждый раз, когда Земля совершает оборот вокруг Солнца, она достигает
точки перигелия немного в другом месте и немного в другое время. Перигелий (и
афелий тоже) совершают полный круг вокруг Солнца приблизительно за 21 310
лет. Каждые 58 лет перигелий сдвигается на один день по нашему календарю.
Но и это еще не все. Один из эффектов влияния различных гравитационных сил
на Землю является причиной колебания наклонной оси, изменения наклона по ве-
личине. В 1979 году осевой наклон составляет 23,44229°; но в 1900 году он был
23,45229°, а в 2000 году будет 23,43928°. Как видите, наклон оси уменьшается,
но уменьшаться он будет только до последнего приведенного значения, а потом
будет снова увеличиваться, потом опять уменьшаться и так далее. Но он никогда
не становится менее примерно 22° и никогда более примерно 24,5°. Длительность
цикла составляет 41 000 лет.
Меньший наклон оси означает, что как северный, так и южный полюса Земли по-
лучают меньше солнца летом и больше зимой. Результатом являются более мягкие
зимы и более прохладные лета для обоих полушарий.
Наконец, орбита Земли становится то более, то менее эксцентричной. Эксцен-
тричность, которая сейчас составляет 0,01675, уменьшается и в конечном счете
достигнет минимального значения 0,0033, или только 1/5 своего настоящего Зна-
чения. В то время Земля будет только на 990 000 километров ближе к Солнцу в
перигелии, чем в афелии. Затем эксцентричность опять начнет увеличиваться до
максимума 0,0211, или в 1,6 раза больше ее настоящего значения. Тогда Земля
будет в перигелии на 6 310 000 километров ближе к Солнцу, чем в афелии. Чем
меньше эксцентричность и чем круглее орбита, тем меньше разница в количестве
тепла, которое Земля получает от Солнца в разные врем!, на года. Это приводит
к ситуации «мягкая зима — прохладное лето».
Если учитывать все эти вариации в орбите Земли и наклоне ее оси, то в целом
представляется, что тенденция к мягким временам года и экстремальным временам
года меняется, грубо говоря, каждые 100 000 лет.
Другими словами, каждый «Великий сезон» Миланковича длится около 25 000
лет. Мы, кажется, прошли сейчас «Великую весну» отступающих ледников и нас
ожидает «Великое лето», «Великая осень» и примерно через 50 000 лет «Великая
зима» — ледниковый период. Тем не менее, верны ли все эти выкладки? Вариации
в орбите и в наклоне оси маленькие, и разница между холодной зимой — жарким
летом и мягкой зимой — прохладным летом реально незначительна. Достаточна ли
эта разница?
Проблемой занялись трое ученых: Дж. Д. Хейс, Джон Имбри и Н. Дж. Шеклтон, —
и полученные ими результаты были опубликованы в декабре 1976 года. Они рабо-
тали с длинными стержнями донных осадков, извлеченными из двух разных мест в
Индийском океане. Места находились далеко от суши, чтобы не было материала,
смытого с побережья, который бы исказил показания. Места были также относи-
тельно мелкие, но такие, чтобы не было материала, смытого с менее глубоких
районов.
Осадок, как полагали, был нетронутым материалом, лежащим на месте из века в
век, и длина извлеченного стержня «простиралась» примерно на 450 000 лет на-
зад. Была надежда обнаружить изменения вдоль стержней, которые будут настоль-
ко же выраженными, как изменения в годичных кольцах деревьев, позволяющих оп-
ределить лета сухие и лета влажные.
Одно изменение было связано с крошечной радиолярией, которая обитала в
океане в течение всего изучаемого полумиллиона лет. Это простейший однокле-
точный животный организм с очень маленьким хорошо развитым скелетом, который
после гибели особи опускается на дно, как своего рода ил. Существует много
разновидностей радиолярий, некоторые из них процветают при более теплых усло-
виях, чем другие. Их легко отличить друг от друга по скелету, и поэтому мож-
но , миллиметр за миллиметром проходя вдоль стержня осадков и изучая скелеты
радиолярий, установить по ним, какая вода была в океане в каждое данное время
— теплая или холодная. Таким путем можно построить фактическую кривую темпе-
ратуры океанской воды во времени.
Изменение температуры воды в океане во времени можно также установить путем
определения отношения в различное время двух разновидностей атомов кислорода:
кислорода-16 и кислорода-18. Вода, содержащая в своих молекулах кислород-16,
испаряется легче, чем вода, содержащая кислород-18.
Это означает, что дождь или снег, выпадающие на землю, состоят из молекул,
более богатых кислородом-16 и более бедных кислородом-18, чем океанская вода.
Если большое количество снега выпадает на землю и сковывается в ледниках, то
остающаяся в океанах вода страдает значительным дефицитом кислорода-16, в то
время как содержание в ней кислорода-18 увеличивается. Оба метода суждения о
температуре воды (и преобладании льда на суше) дали идентичные результаты,
хотя они принципиально различны. Более того, цикл, построенный по этим двум
методам, оказался очень похожим на цикл, рассчитанный по изменениям орбиты
Земли и наклона ее оси.
Поэтому в настоящий момент и в ожидании дальнейших свидетельств этого пред-
ставляется, что идея Миланковича о «Великих сезонах» выглядит неплохо.
(Сейчас ученые склоняются к мысли, что идет глобальное потепление, и даже
быстрее, чем предполагалось настоящее «Великое лето». Весной 1999 года уста-
новили, что почти 1/3 Гренландии освободилась от вечных льдов, с самолета да-
же невооруженным глазом видно, что обнажились скалы и озера. В результате по-
тепления на рубеже веков участились ураганные ветры, проливные дожди, обиль-
ные снегопады, наводнения, землетрясения и извержения вулканов).
СЕВЕРНЫЙ ЛЕДОВИТЫЙ ОКЕАН
Если ледниковые периоды сопутствуют «Великим сезонам», то можно точно пред-
сказать, когда начнется следующий ледниковый период. Он должен наступить че-
рез 50 000 лет.
Но не следует полагать, что причина ледникового периода в природе естест-
венна. Может существовать не одна способствующая причина. Например, изменения
орбиты и положения оси могут установить основной период, но другие факторы
способны корректировать его. Изменение солнечной радиации, запыленности кос-
моса между Солнцем и Землей или содержания углекислого газа в атмосфере могут
по отдельности или вместе воздействовать на цикл, усиливая его в одних случа-
ях и противодействуя в других.
Если два и более эффекта совпадают, ледниковый период может быть более су-
ровым, чем обычно. Если орбитальным и осевым изменениям противодействует не-
обычно ясный космос, необычно высокое содержание углекислого газа или необыч-
но пятнистое Солнце, то ледниковый период может быть необычно мягким или во-
обще пропущен.
В настоящем случае мы имеем основания бояться самого худшего, поскольку че-
рез 50 000 лет мы не только достигнем Великой зимы, но мы также (как я гово-
рил ранее в этой главе) можем войти в космическое облако, которое ослабит
достигающую нас солнечную радиацию.
Однако мы тут совершенно отвлекаемся от главного. В конце концов, орбиталь-
но-осевые колебания должны продолжаться с абсолютной регулярностью, поскольку
Солнечная система существует в своей настоящей структуре. В течение всей жиз-
ни должны были быть и ледниковые периоды каждые сто тысяч лет.
И вдруг оказывается, что ледниковые периоды были присущи только последнему
миллиону лет. До того, в течение примерно 250 миллионов лет, по-видимому лед-
никовых периодов не было вообще. Не исключено даже, что существуют последова-
тельные периоды ледниковых периодов, скажем, в несколько миллионов лет отде-
ленные друг от друга интервалами в четверть миллиарда лет.
Но почему интервалы? Почему в течение этих длительных интервалов не было
ледниковых периодов, хотя орбитально-осевые колебания происходили и тогда
точно так же, как они происходят сейчас? Причина может быть в конфигурации
расположения суши и океанов на поверхности Земли.
Если бы полярный район состоял из обширного морского пространства, было бы
несколько миллионов квадратных километров морского льда, не очень толстого,
окружающего полюс. Морской лед был бы толще и более обширным зимой, тоньше и
менее обширным летом.
В конце ледникового периода, обусловленного орбитально-осевым колебанием,
морской лед был бы в общем толще и более обширным зимой и летом, но не намно-
го больше. В конце концов существуют океанские течения, которые постоянно
приносят более теплую воду в высокие широты из умеренных и тропических регио-
нов, и это создает тенденцию смягчать полярную погоду даже в течение леднико-
вого периода.
С другой стороны, если бы полярный регион состоял из континента с полюсом
более или менее в его центре и с несломанным льдом на море вокруг него, мы
полагаем, что и континент был бы покрыт толстой шапкой льда, который бы не
таял в течение очень прохладного лета и накапливался из года в год.
Но, конечно, лед бы не накапливался вечно, так как под влиянием значитель-
ного веса он течет, как доказал полтора века назад Агассиз. Лед постепенно
стекает в окружающий океан, разламываясь на громадные айсберги. Айсберги вме-
сте с морским льдом плавали бы вокруг полярного континента и, когда они дрей-
фовали бы в направлении более умеренных широт, постепенно бы таяли. В ледни-
ковый период айсберги бы приумножались, в межледниковые периоды их количество
бы уменьшалось, но изменение не было бы большим. Окружающий океан, благодаря
океанским течениям, поддерживал бы свою температуру на уровне, очень близком
к нормальному, будь то ледниковый период или нет.
Подобная ситуация существует на Земле, поскольку Антарктика покрыта толстой
шапкой льда, и океан, окружающий ее, полон айсбергов. Антарктика, однако,
имеет эту ледовую шапку приблизительно 20 миллионов лет, и едва ли на ней
сказывалось наступление или отступление ледниковых периодов.
Предположим, однако, что у вас есть полярный океан, не очень обширный.
Предположим, у вас маленький, почти замкнутый сушей океан, такой, как Север-
ный Ледовитый. Северный Ледовитый океан не больше Антарктиды, и он почти весь
окружен огромными континентальными массами Евразии и Северной Америки. Един-
ственная значительная связь Северного Ледовитого океана с остальными водами
мира — это пролив в 1600 километров шириной между Гренландией и Скандинавией,
и даже тот частично блокируется островом Исландия.
Именно северные земли составляют все различие, тот дополнительный снег, ко-
торый во время мягкой зимы, во время пуска механизма ледникового периода вы-
падает на сушу, а не в океан. В океане снег бы просто таял, потому что вода
имеет большую теплоемкость и потому что, даже если скапливающийся снег и был
бы способен понизить температуру океана до точки замерзания, водные течения
из более теплых краев предотвращали бы это.
На суше, однако, положение снега лучше. Суша имеет более низкую теплоем-
кость , чем вода, так что она остывает гораздо быстрее под тем же количеством
снега.
Более того, тут нет никаких течений, чтобы улучшить положение, так что зем-
ля как следует застывает. Затем если летом недостаточно тепла, чтобы расто-
пить весь снег, снег превращается в лед и ледники начинают свой марш.
Наличие больших массивов суши, имеющихся вокруг Северного полюса, обеспечи-
вает огромную площадь для снега и льда, а Северный Ледовитый океан (особенно
до наступления ледникового периода, покроющего его морским льдом) является
источником влаги. Распределение океана и континентов в северном полушарии как
раз такое, чтобы максимально ужесточить ледниковый период.
Но распределение океана и континентов в северном полушарии не является по-
стоянным. Оно меняется в результате тектонических подвижек.
Отсюда следует, что пока поверхность Земли распределяется таким образом,
что полярные районы являются либо открытым океаном, либо изолированным конти-
нентом, окруженным океаном, — нет места ледниковым периодам. И только когда
движущиеся плиты случайно создают такое распределение суши и океана, какое
существует в северных полярных регионах сегодня, орбитально-осевой цикл при-
носит тот тип ледниковых периодов, с которым мы знакомы. Это происходит толь-
ко один раз За 250 миллионов лет.
Но мы существуем сегодня, и, несомненно, распределение континентов в тече-
ние последующего миллиона лет существенно не изменится, так что нас ожидает
не один, а целый ряд ледниковых периодов.
ЭФФЕКТ ОЛЕДЕНЕНИЯ
Предположим, что ледниковый период уже наступил. Насколько это страшное
бедствие? В конце концов, миллион лет ледники приходили и уходили, а мы вот
продолжаем существовать. Пожалуй, забудем думать об этом, ведь ледники ползут
очень медленно. Им требуются тысячи лет, чтобы продвинуться. И удивительно,
насколько малые изменения претерпевают существенные части мира даже в стадии
максимума оледенения.
В настоящее время существует 25 миллионов кубических километров льда, по-
коящегося на различных поверхностях суши, главным образом в Гренландии и в
Антарктике. На вершине пика оледенения существовал чудовищный ледовый пласт,
покрывавший северную половину Северной Америки, и меньшие ледовые пласты в
Скандинавии и северной Сибири. В то время на суше находилось примерно 75 мил-
лионов кубических километров льда. Это означает, что на верхнем пике оледене-
ния 50 миллионов кубических километров воды, которые сейчас в океане, находи-
лись на суше.
Вода, вычтенная из океана, чтобы напитать ледники, составляла, однако, даже
на верхнем пике оледенения всего 4 процента от ее общего количества. А это
означает, что даже в то время 96 процентов воды находилось именно там, где
находится сейчас.
Следовательно, с точки зрения пространства морская жизнь не ощущала замет-
ного сужения среды обитания. Конечно, океанская вода в среднем была, навер-
ное, несколько холоднее, чем сейчас, но что из того? Холодная вода растворяет
больше кислорода, чем теплая, а морская жизнь в такой же степени зависит от
кислорода, как и мы. Вот почему полярные воды намного богаче жизнью, чем тро-
пические, и вот почему полярные воды могут поддерживать жизнь гигантских мле-
копитающих, которые питаются морской живностью, — таких, как большие киты,
белые медведи, морские слоны и так далее.
Если в течение ледникового периода океанская вода была холоднее, чем сей-
час , на самом деле это лишь подстегнуло жизнь. Может быть, как раз сейчас
жизнь в море несколько ущемлена, а не тогда.
Иной была ситуация на суше, и может показаться что она была бедственной. В
настоящий момент 10 процентов суши покрыто льдом. На верхнем пике оледенения
площадь оледенения была в три раза больше — 30 про центов нынешней поверхно-
сти Земли было покрыто льдом. Это означает, что площадь, предоставленная жиз-
ни на суше, была снижена примерно с 117 миллионов квадратных километров, сво-
бодных ото льда, по крайней мере, летом, до не более чем 90 миллионов квад-
ратных километров. И все же это не вполне верная картина того, что тогда мог-
ло быть фактически.
На верхнем пике оледенения потеря 4 процентов воды из океана означает паде-
ние уровня моря примерно на 150 метров. Это не изменило бы сильно сам океан,
но вокруг континентов по краям океана находятся отмели с небольшими глубина-
ми. Эти отмели с глубинами менее 180 метров называются континентальным шель-
фом». Когда уровень моря падает, континентальный шельф мало-помалу появляется
из воды и открывается для вторжения жизни с суши.
Другими словами, когда ледники продвигаются и покрывают сушу, уровень моря
падает и открывает новую сушу. Эти явления могут в значительной степени урав-
новешиваться. Поскольку ледники движутся крайне медленно, растительность мед-
ленно продвигается впереди ледников на юг и на оголившиеся континентальные
шельфы, животная жизнь, естественно, следует за растительной.
Когда продвигаются ледники, штормовые пояса также отступают в южном направ-
лении, принося дожди в более теплые края Земли, которые не получали их раньше
(и с тех пор — тоже). Короче говоря, то, что сейчас — пустыня, не было пусты-
ней в ледниковый период. До последнего отступления ледников нынешняя Сахара
была плодородными луго-пастбищными угодьями.
И общая площадь суши, открытой обильному насыщению различными видами жизни,
как это ни парадоксально была на пике ледникового периода больше, чем сейчас
и этот парадокс мы аргументируем оголением континентальных шельфов и сокраще-
нием пустынь. Во время последнего ледникового периода люди — не наши челове-
кообразные предки, а собственно Homo sapiens, процветали, они переселялись на
юг по мере продвижения ледников, а по мере их отступления — на север.
Каким же будет грядущий ледниковый период? Предположим, ледники начнут свое
новое наступление сейчас. Насколько это будет бедственно?
Конечно, человечество сейчас менее мобильно, чем было. В последний леднико-
вый период общая численность людей, была около 20 миллионов, сейчас на Земле
4 миллиарда (Сейчас, в 2000 году, более 6 миллиардов) человек, то есть в две-
сти раз больше. 4 миллиардам человек перемещаться труднее, чем 20 миллионам.
Рассмотрим также изменения в стиле жизни. Во время последнего ледникового
периода люди не были ни в коей мере привязаны к земле. Они были собирателями
пищи и охотниками за пищей. Они следовали за растениями и животными, и все
места были для них похожими, поскольку они могли найти фрукты, орехи, ягоды и
дичь.
С тех пор люди научились быть фермерами и рудокопами. Фермы и шахты нельзя
сдвинуть с места. Нельзя сдвинуть с места и многочисленные сооружения, кото-
рые воздвигли люди, города, туннели, мосты, дороги, линии электропередач и
так далее. Ничего этого сдвинуть нельзя, это может быть только оставлено, и
где-нибудь еще возведено новое.
Тем не менее, не забывайте, насколько медленно ледники надвигаются и отсту-
пают и насколько медленно в результате опускается и поднимается уровень моря.
Будет масса времени для того, чтобы передвижение произошло без бедствий. Мы
можем представить себе человечество, медленно продвигающимся на юг и на кон-
тинентальные шельфы, затем вглубь суши, и опять на север, и так поочередно
много раз в течение всего времени, пока продолжает существовать нынешняя кон-
фигурация континентов вокруг Северного полюса. Это — как бы своего рода выдох
в течение 50 000 лет, затем — как бы вдох за следующие 50 000 лет и так да-
лее .
И это не будет равномерным движением, поскольку ледники наступают с интер-
валами частичного отступления и отступают с интервалами частичного наступле-
ния; а люди будут следовать этим нюансам наступления и отступления, ведь все
они достаточно медленные.
Изменения в окружающей среде — это не обязательно только движение ледников.
Пока что отступление ледников последнего ледникового периода не является аб-
солютным. Остается ледовая шапка Гренландии, не растаявший остаток ледниково-
го периода. Что если впереди «Великое лето», климат смягчится и растает лед
на Северном полюсе и ледовая шапка Гренландии?
Ледовая шапка Гренландии содержит 2,6 миллиона кубических километров льда.
Если и меньшие пласты льда на некоторых других полярных островах растают и
вольются в океан, уровень моря поднимется примерно на 5,5 метра. Это, конеч-
но, будет неприятностью для некоторых наших прибрежных районов и в особенно-
сти для низко расположенных городов; такие, например, как Новый Орлеан, будут
просто затоплены (В России такая же участь постигла бы Санкт-Петербург и мно-
гие другие прибрежные города). Опять же если таяние будет происходить доста-
точно медленно, и уровень моря соответственно подниматься, то можно предста-
вить себе прибрежные города, медленно оставляющие линию берега и безо всяких
бедствий отступающие на более высокие места.
Предположим, что по каким-то причинам слой льда Антарктики тоже растает.
Это маловероятно по естественному ходу вещей, потому что этот лед пережил все
межледниковые периоды прошлого, — но предположим! Поскольку 90 процентов льда
на Земле располагается в Антарктике, то, если он растает, уровень моря подни-
мется в сумме с тем, что растаяло в Гренландии, в десять раз больше. Уровень
моря поднимется примерно на 55 метров, и вода достигнет восемнадцатого этажа
небоскребов Нью-Йорка. Низко расположенные края нынешних континентов окажутся
под водой. Штат Флорида и многие другие штаты залива исчезнут, также исчезнут
Британские острова, Нидерланды, Северная Германия и так далее.
Однако климат Земли станет более равномерным и не будет ни полярных земель,
ни пустынь. И опять же, территория, пригодная для обитания человечества, ос-
танется такой же большой, как и раньше, и, если изменение будет достаточно
медленным, даже таяние льдов Антарктики не станет ужасным бедствием.
Однако, если наступление следующего ледникового периода или таяние льдов
Антарктики отодвинется хотя бы на десять тысяч лет, ничего этого не случится.
Передовая технология человечества вполне способна видоизменить пусковой меха-
низм ледникового периода и сохранить средние температуры Земли на обычном
Уровне, если это будет желательно.
Например, в ближнем космосе можно разместить зеркала (В феврале 1999 года
американской ракетой было отправлено на орбиту космическое зеркало из пленки
диаметром 25 метров. « Развернутом виде оно должно было давать отраженный
свет сильнее света Луны в полнолуние. О результатах эксперимента нам неиз-
вестно.), направленные таким образом, чтобы отражать солнечный свет, который
минует Землю, и направлять его на ночную поверхность Земли или при необходи-
мости отражать солнечный свет, который обычно падает на дневную поверхность
Земли, не давая ему достичь земной поверхности. Таким способом Землю можно
слегка нагревать, если угрожают ледники, или слегка охлаждать, если угрожает
таяние льда (Сходные сооружения, если люди удосужатся взять на себя такой
труд, могут послужить и для того, чтобы сохранить Землю обитаемой еще на не-
сколько десятков тысяч лет после того, как постепенно разогревающееся Солнце
может сделать ее необитаемой.).
Опять же, мы можем разработать методы влияния на концентрацию углекислого
газа в атмосфере Земли и действовать с помощью этих методов таким образом,
чтобы сохранять тепло, если будут угрожать ледники, и выпускать его с Земли,
если будет угрожать таяние льда.
Наконец, когда все больше и больше населения Земли переберется в космиче-
ские поселения, приход и уход ледников станут менее опасны для человечества в
целом.
Короче: ледниковые периоды, как они возникали в прошлом, могут не быть ка-
тастрофическими в будущем, они могут даже не быть бедственными. Они могут и
не возникнуть благодаря технологии человечества.
Но что если ледники подойдут неожиданно и с беспрецедентной скоростью, или
если запас льда Земли неожиданно растает до того, как мы будем к этому готовы
в технологическом плане?
Тогда нас может ожидать огромное бедствие или даже катастрофа, и существуют
условия, при которых это могло бы произойти, о чем я расскажу ниже.
11. ПЕРЕМЕЩЕНИЕ МАГНЕТИЗМА
КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ
Различные катастрофы, которые происходили на Земле, будь то ледниковые пе-
риоды или землетрясения, никогда не были достаточно сильными, чтобы стереть с
поверхности планеты жизнь, как предполагал Кювье и другие катастрофисты не-
сколько веков назад, но все же бывало так, что жизнь несла значительный урон.
По окончании Пермского периода, 225 миллионов лет назад, за сравнительно ко-
роткий период времени прекратили свое существование примерно 75 процентов се-
мейств земноводных и 80 процентов семейств рептилий, которые проживали в
Пермский период. Некоторые называют это «великим вымиранием».
После того, по-видимому, было еще шесть таких великих вымираний. Время,
наиболее часто обозначаемое этим выражением, относится к концу Мелового пе-
риода — это около 70 миллионов лет назад. В то время после процветания в те-
чение почти 150 миллионов лет полностью вымерли динозавры. Также вымерли и
другие рептилии, — ихтиозавры, плезиозавры и летающие птерозавры. Из беспо-
звоночных вымерли аммониты, которые были большой и процветающей группой. Соб-
ственно, тогда исчезло до 75 процентов животных, и, по-видимому, за сравни-
тельно короткое время.
Представляется вероятным, что такие великие умирания были результатом неко-
торого заметного и сравнительно неожиданного изменения в окружающей среде, но
это было такое изменение, которое оставило в живых большое количество особей,
насколько мы можем судить, едва затронутых этим изменением.
Особенно логично объяснение о мелководных морях, которые время от времени
вторгались на континенты и время от времени исчезали. Вторжение может проис-
ходить, когда ледовая нагрузка на полярные земли особенно низка, а исчезнове-
ние может иметь место в период горообразования, когда средняя высота конти-
нентов над уровнем моря возрастает. Во всяком случае, мелководные внутрикон-
тинентальные моря предоставляют благоприятные условия для морских животных, а
они в свою очередь представляют собой стабильный и богатый запас пищи для
других животных, которые живут на берегах. Когда внутренние моря исчезают, то
как сами морские животные, так и на земные животные, жизнь которых зависит от
них, естественно, вымирают (Хорошо известные нам Аральское и Каспийское моря
быстро «усыхают» на глазах у трех поколений. Возможно, они, как и ледники
Гренландии, тоже являются остатками не до конца отступившего ледникового пе-
риода) .
В пяти из семи случаев великих вымираний за последнюю четверть миллиарда
лет причиной, по-видимому, было исчезновение морей. Это объяснение подтвер-
ждается также тем, что морские животные, по всей видимости, более подвержены
великим вымираниям, чем животные наземные, и что растительный мир,
по-видимому, едва ли вообще подвержен этим вымираниям.
Усыхание морей, может быть, наиболее логичное и разумное объяснение пробле-
мы (объяснение, не содержащее в себе никаких ужасов для людей, которые не жи-
вут во внутриконтинентальных морях, но живут в мире, где нет значительных
внутриконтинентальных морей) среди многих других предположений, которые вы-
двигались для объяснения великих вымираний. Одно из таких предположений, хотя
и маловероятное, отличается своей драматичностью. Более того, оно приводит
нас к новому типу катастроф, который мы еще не рассматривали и который может
угрожать человечеству. Это предположение связано с радиацией из космоса, по-
ступающей не от Солнца.
В первые годы двадцатого века была обнаружена радиация, причем даже более
проникающая и энергетичная, чем чуть ранее открытая радиоактивность. В 1911
году австрийский физик Виктор Фрэнсис Гесс (1883-1964), чтобы удостовериться,
что эта проникающая радиация поступает от Земли, направил регистрирующие ра-
диацию приборы на воздушных шарах на высоту 9 километров. Он ожидал, что уро-
вень радиации там будет меньше, потому что отчасти ее должен был поглотить
воздух между поверхностью земли и поднятыми на высоту приборами.
Оказалось наоборот, интенсивность проникающей радиации увеличилась с высо-
той настолько, что стало ясно: она поступает из внешней Вселенной, из космо-
са. С легкой руки американского физика Роберта Эндрюса Милликена (1863-1953)
этой радиации было дано название — «космические лучи». В 1930 году американ-
ский физик Артур Холли Комптон (1892-1962) доказал, что космические лучи —
это очень энергетичные положительно заряженные частицы. Тогда стало понятным,
что является источником космических лучей.
Солнце и, предположительно, все звезды претерпевают процессы, которые дос-
таточно энергетичны для того, чтобы выпрыснуть в пространство частицы. Эти
частицы, большей частью, — атомные ядра. Поскольку Солнце в основном состоит
из водорода — ядра водорода, которые представляют собой простые протоны, яв-
ляются наиболее частыми среди этих частиц.
Эти энергетичные, то есть несущие энергию протоны и другие ядра идут от
Солнца потоками во всех направлениях и представляют собой солнечный ветер, о
котором я упоминал ранее.
Когда в Солнце происходят особенно мощные процессы, частицы выбрасываются с
большей энергией. Когда на солнечной поверхности образуются большие «вспыш-
ки», в солнечный ветер включаются и очень энергетичные частицы, но в нем мо-
гут содержаться частицы и низких даже для космических лучей уровней энергии
(о которых говорят, как о «мягких космических лучах»).
Другие звезды тоже посылают звездные ветры, и эти звезды, которые массивнее
и горячее Солнца, посылают более энергетичные ветры, более богатые частицами
с высоким уровнем энергии. В особенности это относится к сверхновым.
Частицы космических лучей, будучи электрически заряженными, искривляют свой
путь при прохождении магнитного поля. Все звезды имеют магнитные поля, и Га-
лактика в целом тоже. Частицы космических лучей следуют сложными искривленны-
ми путями, в процессе движения ускоряются магнитными полями, которые прохо-
дят , и в результате приобретают еще больше энергии.
В конечном счете, все межзвездное пространство в пределах нашей Галактики
насыщено частицами космических лучей, идущими во всех направлениях. Опреде-
ленный, очень маленький их процент обязательно и по чистой случайности попа-
дает на Землю и попадает со всех возможных направлений.
Тут у нас появляется новый тип вторжения из открытого космоса, который мы
еще не рассматривали. Ранее я указывал, насколько невероятно, чтобы Солнечная
система столкнулась с какой-нибудь звездой или через нее прошли бы даже ма-
ленькие куски вещества, пришедшие из других планетарных систем. Упоминал я и
о частицах пыли, и об атомах из межзвездных облаков.
Теперь нам предстоит рассмотреть вторжение из космоса, извне Солнечной сис-
темы, мельчайших материальных объектов — субатомных частиц. Их настолько мно-
го, они распределены по космосу настолько плотно и передвигаются со скоро-
стью, настолько близкой к скорости света, что Земля подвергается ими постоян-
ной бомбардировке.
Однако космические лучи не оставляют никаких меток на Земле, и мы не знаем
об их появлении. Только ученые с их специальными приборами могут обнаруживать
космические лучи, и то лишь в пределах жизни двух последних поколений.
Кроме того, космические лучи попадают на Землю в течение всей истории жизни
на нашей планете, и, по-видимому, Земля совсем не стала хуже от этого. Оче-
видно, и люди не страдали от этого в ходе всей истории. Поэтому может пока-
заться, что мы имеем все основания исключить космические лучи как причину ка-
тастрофы, — и все же это не так.
ДНК И МУТАЦИИ
Всякая живая клетка является крошечной химической фабрикой. Свойства опре-
деленной клетки, ее форма, ее структура и ее способности зависят от опреде-
ленной природы происходящих в ней химических изменений, от скорости, с кото-
рой каждое из них происходит, и способа, которым они между собой связаны. По-
добные химические реакции происходят очень медленно, если вещества, состав-
ляющие клетки и участвующие в реакциях, просто смешаны вместе. Чтобы реакции
шли быстро и равномерно (как, по наблюдениям, это и происходит, и как необхо-
димо для того, чтобы клетка могла жить), эти реакции должны направляться оп-
ределенного рода комплексами молекул, называемыми «ферментами».
Ферменты принадлежат к классу веществ, называемых «протеинами». Протеины
состоят из гигантских молекул, каждая из которых построена из цепей более
мелких строительных блоков, называемых «аминокислотами». Эти аминокислоты вы-
ступают примерно в двадцати разновидностях и способны соединяться друг с дру-
гом в любом порядке.
Предположим, мы начнем с одной из этих двадцати аминокислот и каждую из них
поставим с остальными во всех возможных сочетаниях. Общее количество сочета-
ний — около 50000000000000000000 (пятьдесят миллиардов миллиардов), и каждое
отличается от другого расположением аминокислот, каждое представляет собой
разные молекулы. Фактически молекулы ферментов состоят из сотни или более
аминокислот, и число возможного комбинирования этих аминокислот неисчислимо
велико. Однако определенная клетка будет содержать только определенное, огра-
ниченное количество ферментов, и каждая молекула определенного фермента будет
иметь конструкцию аминокислотной цепочки, составленную из аминокислот в одном
особом порядке.
Определенный фермент построен так, что определенные молекулы будут присое-
диняться к поверхности фермента таким образом, что взаимодействие между ними
— включая перенос атомов — сможет происходить очень быстро. После взаимодей-
ствия измененные молекулы не будут больше держаться на поверхности. Они ухо-
дят, а другие молекулы присоединяются и вступают в реакцию. Именно в резуль-
тате наличия нескольких молекул определенного фермента большие количества мо-
лекул реагируют друг с другом. В отсутствие фермента они бы не реагировали
вообще1.
Что же из этого следует? А то, что форма, структура и свойства определенной
клетки зависят от различной природы ферментов в этой клетке, от числа этих
ферментов и способа, которым они производят свою работу. Свойства многокле-
точного организма зависят от свойств клеток, которые его составляют, и от
способа, которым взаимосвязаны отдельные клетки. В общем (конечно, это не так
просто), все организмы, включая и человеческий, являются продуктом ферментов.
Но это представляется случайной зависимостью. Если конструкция фермента не
имеет точного порядка аминокислот, он может оказаться неспособным исполнить
свою работу. Поменяйте одну аминокислоту на Другую и фермент не послужит под-
ходящим катализатором для реакции, которой он управляет.
Что же тогда образует ферменты так точно? Что следит за тем, чтобы устанав-
ливался определенный порядок аминокислот для определенного фермента, и ника-
кой другой? Существует ли в клетке какое-нибудь ключевое вещество, которое,
содержит, так сказать, «программу» всех ферментов в клетке, направляя таким
образом их изготовление?
Если такое ключевое вещество существует, оно должно быть в хромосомах. Это
маленькие объекты внутри центрального ядра клетки, и ведут они себя так,
словно несут в себе программу.
В различных видах организмов хромосомы присутствуют в разных количествах. У
человека, например, каждая клетка содержит двадцать три пары хромосом.
Каждый раз, когда делится клетка, каждая хромосома делится на две хромосо-
мы, каждая — точная копия другой. В процессе деления клетки одна из точных
копий каждой хромосомы идет в одну клетку, другая точная копия — в другую
клетку. Таким образом, каждая дочерняя клетка получает по двадцать три пары
хромосом, причем оба набора пар являются идентичными. Это и указывает на то,
что хромосомы несут в себе программу структуры ферментов.
Все организмы, кроме наиболее примитивных, вырабатывают половые клетки, за-
дача которых состоит в том, чтобы образовывать новые организмы более сложным
способом, чем простое деление клетки. Таким образом, мужчины (и самцы боль-
шинства животных) вырабатывают клетки спермы, а женщины производят яйцеклет-
ки. Когда клетка спермы соединяется с яйцеклеткой, «оплодотворяет» ее, ре-
1 Вот довольно похожая ситуация: вскидывают в воздух иголку и нитку по отдельности и наде-
ются , что нитка сама собой вденется в иголку; или держат в одной руке иголку, в другой —
нитку и неторопливо вдевают ее в иголку. Первое — это как реакция в клетке без фермента, а
второе — та же самая реакция в клетке с ферментом.
Зультирующая комбинация может претерпеть повторные деления, пока не образует-
ся новый, отдельно живущий организм.
Как яйцеклетки, так и клетки спермы имеют только половину обычного количе-
ства хромосом. Все яйцеклетки и все клетки спермы получают только по одной
хромосоме от каждой из двадцати трех пар. Когда они сочетаются, оплодотворен-
ная яйцеклетка имеет опять двадцать три пары хромосом, но одну в каждой паре
от матери, одну — от отца. Таким образом, потомство наследует свойства равным
образом от обоих своих родителей, и хромосомы ведут себя так, словно несут в
себе программу для приготовления фермента.
Но какова химическая природа этой предполагаемой программы?
Со времени открытия хромосом в 1879 году немецким анатомом Вальтером Флем-
мингом (1843-1905) имело место общее допущение, что программа, если она суще-
ствует, это — протеин. Протеины, как известно, наиболее сложные вещества, су-
ществующие в тканях, а ферменты, как стало известно в 1926 году из работ аме-
риканского биохимика Джеймса Батчелора Самнера (1887-1925), собственно и есть
протеины. Безусловно, именно протеин должен служить программой для конструи-
рования других протеинов.
Однако в 1944 году канадский физик Освальд Теодор Авери (1877-1955) дока-
зал, что молекулой программы является совсем не протеин, а молекула другого
типа, называемая «дезоксирибонуклеиновая кислота», или сокращенно ДНК.
Это было большим сюрпризом, потому что полагали, что ДНК является простой
молекулой, такой, которая совсем не подходит для того, чтобы служить програм-
мой для сложных ферментов. Более пристальное изучение ДНК, однако, показало,
что это на самом деле сложная молекула, более сложная, чем протеины.
Как и молекула протеина, молекула ДНК состоит из длинных цепей простых
строительных блоков. Строительный блок здесь называется «нуклеотидом», и одна
молекула ДНК может быть построена цепями из многих тысяч нуклеотидов. Нуклео-
тиды представлены четырьмя разновидностями (не двадцатью, как протеины), и
эти четыре разновидности могут быть сцеплены вместе в каком угодно порядке.
Возьмем три нуклеотида. Тогда будет 64 различных «тринуклеотида». Если про-
нумеровать нуклеотиды: 1, 2, 3 и 4, — получим тринуклеотиды: 1-1-1, 1-2-3,
3-4-2, 4-1-4 и так далее, всего 64 различных комбинаций. Один или более из
этих тринуклеотидов могут соответствовать определенной аминокислоте; некото-
рые могут обозначить «пунктуацию» — начало цепи аминокислот или ее окончание.
Перевод тринуклеотидов молекулы ДНК в аминокислоты ферментной цепи называется
«генетическим кодом».
Но это, просто заменяет одну проблему другой. Что позволяет клетке из неис-
числимого количества молекул ДНК, которые могут существовать в принципе,
строить определенную молекулу ДНК, которая приведет к построению молекулы оп-
ределенного фермента?
В 1953 году американскому биохимику Джеймсу Дьюи Уотсону (р. 1928) и анг-
лийскому биохимику Фрэнсису Г. К. Крику (р. 1916) удалось установить структу-
ру молекулы ДНК. Она состояла из двух прядей, свитых в двойную спираль. (То
есть каждая прядь имела форму винтовой лестницы, и обе пряди переплетались.)
Каждая прядь в определенном смысле была противоположностью другой, так что
они совершенно подходили друг к другу. В процессе деления клетки каждая моле-
кула ДНК разматывалась на две отдельные пряди. Каждая прядь затем сама собой
осуществляла построение второй пряди, которая совершенно ей подходила. Каждая
прядь служила программой для своего нового партнера, и результат был таков,
что там, где вначале существовала одна двойная спираль, образовывались две
двойные спирали, каждая — точная копия другой. Процесс был назван «репликаци-
ей». Таким образом, раз существовала определенная молекула ДНК, она размножа-
лась сама, точно сохраняя свою форму от клетки к дочерней клетке и от родите-
ля к потомству.
Отсюда следует, что каждая клетка и, конечно, каждый организм, в том числе
человеческий, имеет свою форму, свое строение, свою химию (до определенной
степени даже свое поведение), в точности определяемые его ДНК. Оплодотворен-
ная яйцеклетка одного вида организма не очень отличается от яйцеклетки орга-
низма другого вида, но молекулы ДНК в каждой существенно отличаются одна от
другой. По этой причине человеческая оплодотворенная яйцеклетка будет разви-
ваться в человеческое существо, а оплодотворенная яйцеклетка жирафа будет
развиваться в жирафа, и никакая путаница тут невозможна.
Но так уж происходит, что передача молекул ДНК от клетки к дочерней клетке
и от родителя к потомку не столь же совершенна, как все остальное. Опыт пас-
тухов и фермеров говорит, что то и дело появляются животные или растения, ко-
торые далеко не во всем похожи на родительские организмы, В целом эти отличия
невелики и иногда даже не особенно заметны. Иногда же отклонение настолько
велико, что создает так называемую «разновидность» или «монстра». Научный
термин для всех таких потомков с измененными характеристиками, экстремальными
или незаметными — мутант, от латинского слова «мутация» — изменение.
Обычно ярко выраженные мутации вызывали тревогу и мутанты уничтожались. Од-
нако в 1791 году массачусетский фермер по имени Сэт Райт взглянул на мутацию
более практично. У него в отаре овец родился ягненок с ненормально короткими
ногами, и практичному янки пришло в голову, что коротконогая овца не сможет
убежать через низкую каменную ограду вокруг фермы. И с этого не совсем счаст-
ливого случая он принялся разводить коротконогих овец и помог людям вообще
обратить внимание на мутацию. Однако только с 1900 года, с опубликования ра-
бот голландского ботаника Гуго Марие де Врие (1848-1935) мутации стала изу-
чать наука.
Собственно, когда мутации не были особенно сильно выражены, не пугали и не
вызывали отвращения, пастухи и фермеры давно заведенным порядком использовали
их преимущества. Путем отбора из каждого поколения животных, которые казались
наиболее подходящими для использования человеком — коров, дающих много молока
кур, несущих много яиц, овец, дающих много шерсти, и так далее, — развивались
породы, качества которых сильно отличались от тех диких особей, которые были
приручены первоначально.
Это результат отбора маленьких и не очень значительных мутаций, которые,
однако, как коротконогие овцы Райта, передаются по наследству. Отбирая мута-
цию за мутацией и все в одном направлении, человек, со своей точки зрения,
«улучшает» породу. Если вспомнить о множестве разновидностей собак и голубей,
мы можем представить, насколько искусно умеем изменять и создавать породы,
тщательно подбирая пары, сохраняя одних отпрысков и выбраковывая других.
То же самое и гораздо легче может быть проделано с растениями. Американский
садовод Лютер Бербанк (1849-1926) сделал успешную карьеру на выведении сотен
новых разновидностей растений, усовершенствованных в том или ином отношении
по сравнению со старыми, не только путем мутаций, но и направленным скрещива-
нием и прививками (В России огромная подобная работа проделана садоводом И.
В. Мичуриным (1855-1935)).
То, что люди делают целенаправленно, слепые силы естественного отбора дела-
ют очень медленно, в течение веков. В каждом поколении отпрыски определенных
особей из-за незначительных мутаций частично изменяются, изменения передаются
от особи к особи. Те, чьи мутации позволяют участвовать в игре жизни более
эффективно, имеют больше шансов выжить и передать эти мутации более многочис-
ленным потомкам. Одна особь заменяет другую, и понемногу за миллионы лет из
видов особей создаются новые.
Это — основная мысль теории эволюции путем естественного отбора, выдвинутая
в 1858 году английским натуралистом Чарлзом Дарвином и Альфредом Расселом
Уоллесом.
На молекулярном уровне мутации являются результатом несовершенного копиро-
вания ДНК. Оно может иметь место от клетки к клетке в процессе деления кле-
ток. В этом случае в пределах организма может быть произведена клетка, кото-
рая непохожа на другие клетки. Это — «соматические мутации».
Обычно мутация неблагоприятна. В конце концов, если мы обратимся к сложной
молекуле ДНК, которая повторяет себя и ставит в соответствующее место непра-
вильный строительный блок, то нам станет ясно, что вряд ли из-за ошибки ре-
зультат будет лучше. В итоге клетка кожи или, скажем, печени, подвергнувшаяся
мутации, может работать настолько плохо, что по существу не будет производить
нужного действия, и очень вероятно, что будет не способна делиться. Другие,
нормальные клетки будут, когда необходимо, продолжать деление и будут вытес-
нять ее из жизни. Таким образом, ткань в целом остается нормальной, несмотря
на случайные мутации.
Главное исключение — мутация, направленная на процесс роста. Нормальные
клетки в ткани растут и делятся, только когда это необходимо, чтобы заменить
пропавшие или поврежденные клетки, но у мутировавшей клетки может не хватать
механизма, предназначенного для прекращения роста в соответствующее время.
Она может только расти и беспомощно множиться, хотя в этом нет необходимости
для существования. Подобный анархический рост — это рак, он является наиболее
серьезным результатом соматической мутации.
Иногда молекула ДНК мутирует таким образом, что при определенных условиях
может работать лучше. Это происходит не часто, но клетки, содержащие ее, бу-
дут выживать и процветать, так что естественный отбор действует не только в
отношении целых организмов, но и в отношении программы ДНК. Так, должно быть,
и образовались первые молекулы ДНК из простых строительных блоков, благодаря
случайным факторам, пока не сформировалась одна, способная к копированию, а
эволюция довершила остальное.
Время от времени клетки спермы или яйцеклетки образуются с несовершенно по-
вторенной ДНК. Это приводит к мутации в потомстве. Опять же большинство мута-
ций неблагоприятны, так что претерпевший мутацию приплод либо не способен
развиваться, либо умирает молодым, либо, если даже остается жить и имеет по-
томство, то оно постепенно вытесняется более эффективными особями. Благопри-
ятная мутация происходит исключительно случайно, такая мутация утверждает се-
бя и передается потомству.
Хотя благоприятные мутации происходят значительно реже, чем неблагоприят-
ные , именно первые имеют тенденцию выживать и вытеснять последние. По этой
причине любой, кто наблюдает за ходом эволюции, может увидеть, что за этим
как бы стоит цель: организм как бы сознательно пытается усовершенствовать се-
бя .
Трудно поверить, что случайные процессы, успехи и неудачи могут дать такие
результаты, которые мы сегодня видим вокруг себя. Но при наличии достаточного
количества времени и при наличии системы естественного отбора, которая допус-
кает гибель миллионов особей, так, что могут утвердиться немногие улучшения,
случайные процессы делают свою работу.
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ГРУЗ
Но почему молекулы ДНК то и дело копируют себя несовершенно? Копирование —
случайный процесс. Когда нуклеотидные строительные блоки выстраиваются против
пряди ДНК, только один-единственный определенный нуклеотид должен идеально
соответствовать по строению каждому расположенному против него определенному
нуклеотиду уже существующей пряди. Только этот должен, так сказать, прикле-
иться . Нуклеотиды остальных трех разновидностей не должны делать этого.
Однако при слепом движении молекул нуклеотид, которому вообще говоря, здесь
не место, не успев отскочить, может быть зажат с обеих сторон другими нуклео-
тидами, которые преждевременно заняли соответствующие распорядку свои места.
Теперь у нас новая прядь ДНК, которая не точно соответствует тому, что требо-
валось , а отличается одним нуклеотидом и поэтому будет производить фермент,
отличающийся одной аминокислотой. Несмотря на это, несовершенная прядь офор-
милась в новую модель и в новых копированиях будет воспроизводить себя, а не
первоначальный оригинал.
При естественных обстоятельствах шанс несовершенного копирования пряди ДНК
только 1 на 50000-100 000 случаев, но в живых организмах существует так много
генов и происходит так много копирований, что шанс мутации становится непре-
ложным фактом.
У людей примерно 2 из 5 оплодотворенных яйцеклеток содержат по крайней мере
один мутировавший ген. Это означает, что около 4 0 процентов людей так или
иначе являются мутантами в отношении своих родителей. Поскольку мутировавший
ген передается по наследству, покуда не «вымрет», по некоторым оценкам каждый
человек несет в себе примерно восемь мутировавших генов — и почти во всех
случаях мутация генов является неблагоприятной. (Тем обстоятельством, что мы
почти не ощущаем этого, мы обязаны тому, что гены формируются парами, и если
один ненормален, то нас поддерживает другой.) Вероятность мутаций зависит
лишь от слепой случайности. Существуют факторы, которые увеличивают вероят-
ность несовершенного копирования, например, различные химикаты, которые вме-
шиваются в четкую работу ДНК и затрудняют ее стремление работать только с со-
ответствующими нуклеотидами. Поскольку молекула ДНК очень сложна, в нее спо-
собны внедряться многие химикаты. Такие химикаты называют «мутагенами».
Существуют также субатомные частицы с их выходками. Молекулы ДНК спрятаны в
хромосомах, которые сами погребены в ядрах, в центре клеток, и химикатам не
так-то просто добраться до них. Субатомные частицы, однако, легко пробиваются
в клетки, и, ударяя в молекулы ДНК, способны выбить из их структуры ка-
кие-либо атомы или изменить их физически.
Работа молекул ДНК в этом случае будет нарушена настолько, что они вообще
потеряют способность копироваться, и клетка может погибнуть. Если большое
число жизненно важных клеток убито, индивидуум может погибнуть от «лучевой
болезни».
При менее сильном воздействии клетка может выжить, а произойдет лишь мута-
ция. (Мутация может вызывать заболевание раком, и известно, что энергетиче-
ское излучение канцерогенно точно так же, как и мутагенно. Собственно, одно
подразумевает другое.) Конечно, если яйцеклетки или клетки спермы испытывают
такое воздействие, образуются отпрыски с мутациями, иногда настолько ради-
кальными, что наблюдаются серьезные врожденные дефекты. (Это может быть вы-
звано также и химическими мутагенами.) Мутагенный эффект радиации был впервые
продемонстрирован в 1926 году американским биологом Германом Джозефом Мюлле-
ром (1890-1967) , когда он исследовал мутации на плодовых мушках; для удобства
он размножал их и подставлял под рентгеновские лучи.
Рентгеновские лучи и радиоактивное излучение были недоступны до двадцатого
века, но это не означает, что тогда не было мутагенных форм радиации. На про-
тяжении жизни солнечный свет существовал всегда, а солнечный свет — тоже сла-
бый мутаген, так как содержит излучение (поэтому слишком длительное пребыва-
ние на солнце увеличивает вероятность заболевания раком кожи).
Кроме того, существуют космические лучи, которым жизнь подвергается посто-
янно. Нет сомнения (хотя кое-кто может не согласиться), что космические лучи
вследствие мутаций, которые они вызывают, были главной движущей силой эволю-
ции в течение последних нескольких миллиардов лет. Так что восемь мутировав-
ших генов на индивидуум — почти все вредоносные — это, так сказать, цена, ко-
торую мы платим за кое-какие благоприобретения, от которых зависит будущее.
Конечно, если немного — хорошо, это не означает, что много — лучше. Наибо-
лее неблагоприятные мутации, возникшие по какой бы то ни было причине, подта-
чивают здоровье данной особи, поскольку в результате дают ряд индивидуумов,
так сказать, «ниже нормы». Это «генетический груз» для таких особей (термин
впервые применен Г. Дж. Мюллером). Однако имеется все же существенный процент
индивидуумов без серьезных неблагоприятных мутаций, а также немного индиви-
дуумов, обладающих благоприятными мутациями. Им удается последовательно пере-
бороть и выпестовать ненормативных, так что в целом особи выживают и развива-
ются, несмотря на генетический груз.
Но что, если генетический груз возрастет из-за того, что по какой-то причи-
не возрастет частота мутаций? Это означает, что будет больше индивидуумов ни-
же нормы и меньше нормальных, лучших по качествам особей. При этих условиях
просто может не оказаться достаточного количества нормальных или лучших по
качествам индивидуумов, чтобы сохранить особи растущими, несмотря на всех не-
нормативных индивидуумов. Короче говоря, увеличивающийся генетический груз не
ускорит эволюцию, как можно было бы предполагать, а ослабит особи, приведет к
их вымиранию. Малый генетический груз — полезен, большой — смертелен.
Но что может вызвать увеличение частоты мутаций? Случайные факторы остаются
случайными, и большинство мутагенных факторов в прошлой истории — солнечный
свет, химикаты, естественная радиоактивность — были более или менее постоян-
ными в своем влиянии. А как насчет космических лучей? Что, если по какой-либо
причине интенсивность космических лучей, достигающих Земли, увеличится? Не
может ли это ослабить многие особи и привести к великому умиранию благодаря
генетическому грузу, который станет слишком большим для того, чтобы выжить?
Даже если согласиться с тем, что имевшие место великие умирания в истории
Земли были связаны с высыханием внутренних морей, не могло ли привести к ве-
ликому умиранию также и неожиданное увеличение интенсивности космических лу-
чей? Вероятно, могло, но что в таком случае вызывало неожиданное увеличение
интенсивности космических лучей?
Одна возможная причина — расширение сферы действия сверхновых, которые, в
конечном счете, являются основным источником космических лучей. Но это мало-
вероятно. В сотнях миллиардов звезд нашей Галактики общее количество сверхно-
вых из года в год, из века в век, остается приблизительно одним и тем же. А
не могло ли быть так, что расположение сверхновых меняется, что одно время
большее их число находится на другом конце Галактики, а в другое время боль-
шее число их находится на нашем конце?
Собственно, это не воздействовало бы на интенсивность космических лучей так
сильно, как можно подумать. Поскольку частицы космических лучей движутся ис-
кривленными путями благодаря большому числу обширных магнитных полей в Галак-
тике, они имеют тенденцию, так сказать, размазываться, распределяться равно-
мерно по Галактике, независимо от места происхождения.
Сверхновыми постоянно образуются большие количества частиц новых космиче-
ских лучей, в меньшем количестве их образуют обычные гигантские звезды, час-
тицы эти постоянно ускоряются и становятся более энергетичными. При достаточ-
ном ускорении они вообще улетают из Галактики, к тому же большие их количест-
ва постоянно попадают в звезды и другие объекты Галактики. Возможно, За 15
миллиардов лет существования Галактики установилось равновесие, и сколько
частиц космических лучей образуется, столько же и исчезает. По этой причине
мы можем считать, что интенсивность космических лучей вблизи Земли будет ос-
таваться постоянной.
Существует, однако, одно возможное исключение. Если бы сверхновая взорва-
лась вблизи Земли, это могло бы вызвать бедствие. Я рассматривал ранее такие
близкие сверхновые и пришел к выводу, что шансы такого происшествия в обозри-
мом будущем очень малы. Даже в этом случае у меня речь шла только о свете и о
тепле, которые мы могли бы получить от подобного объекта. А как же насчет
космических лучей, которые бы мы получили, поскольку расстояние от близкой
сверхновой было бы для нас слишком малым, чтобы рассчитывать на достаточное
их распространение и рассеяние их магнитными полями?
В 1968 году американские ученые К. Д. Терри и В. X. Такер обратили внимание
на довольно большую сверхновую, которая излучала космические лучи в триллион
раз интенсивнее, чем Солнце, и это излучение в космос продолжалось по крайней
мере неделю. Если бы такая сверхновая была от нас на расстоянии хотя бы в 16
световых лет, энергия космических лучей, достигающих нас даже с такого огром-
ного расстояния, была бы равна суммарной солнечной радиации за этот же пери-
од, и этого должно было бы хватить, чтобы каждый из нас (возможно, также и
большинство других форм жизни) получил смертельную дозу радиации. Дополни-
тельное тепло, доставляемое такой сверхновой, и тепловая волна, которая полу-
чилась бы в результате, в таком случае не имели бы уже никакого значения.
Конечно, нет настолько близких к нам звезд, способных взорваться в гигант-
скую сверхновую, такой ситуации не было в прошлом и, насколько нам известно,
не ожидается и в обозримом будущем. Однако сверхновая, находящаяся гораздо
дальше, могла бы тоже причинить значительный вред.
В настоящее время интенсивность космических лучей, достигающих атмосферы
Земли, составляет около 0,03 рентгена в год, и потребовалось бы в 500 раз
больше, или 15 рентген в год, чтобы причинить вред. И все же по частоте
сверхновых, по их случайным позициям и размерам Терри и Такер рассчитали, что
вследствие взрывов сверхновых Земля могла бы получать концентрированную дозу
излучения в 200 рентген, примерно каждые 10 миллионов лет, и значительные до-
зы, соответственно, в более длительные интервалы. За 600 миллионов лет, со
времени, до которого добирается изучение окаменелостей, существует реальный
шанс, что по крайней мере одна вспышка в 25 000 рентген достигла нас. Безус-
ловно, это могло бы привести к бедствию, но существуют естественные механиз-
мы, снижающие эффективность бомбардировки космическими лучами.
Например, я только что говорил об интенсивности космических лучей, дости-
гающих атмосферы Земли. Это было сказано намеренно, потому что атмосфера не
вполне прозрачна для космических лучей. Когда космические частицы несутся ми-
мо атомов и молекул, составляющих атмосферу, рано или поздно происходят
столкновения. Атомы и молекулы разбиваются вдребезги, и частицы вылетают из
них уже как «вторичная радиация».
Вторичная радиация менее энергетична, чем «основная радиация», состоящая из
частиц космических лучей в открытом космосе, но она все еще достаточно энер-
гетична, чтобы принести немало вреда. Однако и вторичная радиация претерпева-
ет дальнейшие столкновения с атомами и молекулами в атмосфере Земли, и к тому
времени, когда летящие частицы достигают поверхности Земли, атмосфера погло-
щает существенную часть энергии.
Короче говоря, атмосфера действует, как защитное одеяло, не до конца эффек-
тивное , но не такое уж и неэффективное. Астронавты на околоземной орбите или
на Луне подвергаются более интенсивной бомбардировке космическими лучами, чем
мы на поверхности Земли, и это приходится учитывать.
Астронавты во время сравнительно коротких выходов в космос могут получить
дополнительную дозу радиации, но обитателям космических поселений такая опас-
ность не грозит. Ведь поселения можно спроектировать со стенами, достаточно
толстыми, чтобы обеспечить по крайней мере такую же защиту от космических лу-
чей, какую дает атмосфера Земли.
Правда, если наступит время, когда основная часть человечества разместится
в космических поселениях и сочтет себя свободной от перипетий Солнца — она
будет безразлично относиться к тому, что Солнце превратится сначала в красно-
го гиганта, а потом станет белым карликом, — прилив и отлив потока космиче-
ских лучей может оказаться его главной заботой и главной угрозой катастрофы.
Возвращаясь снова к Земле, замечу: пока атмосфера сохраняет свою настоящую
структуру и состав, нет причин полагать, что ее защитное действие ослабнет и
сделает нас более уязвимыми при увеличении интенсивности космических лучей.
Существует, однако, и другой вид защиты, который нам предоставляет Земля. Он
более эффективен, но зато менее долговечен, и чтобы это объяснить, понадобит-
ся небольшое отступление.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ
Уже за 600 лет до н.э. греческий философ Фалес (624 — 546 до н.э.) впервые
проводил опыты с естественными магнитными минералами и открыл, что они могут
притягивать железо. Со временем узнали, что минерал магнитный железняк (кото-
рый известен нам, как окись железа) можно использовать для притягивания тон-
ких кусочков стали, которые потом проявляют это свойство более интенсивно,
чем сам магнитный железняк.
В средние века открыли, что если намагниченную иголку поместить на легкий
плавающий предмет, то эта иголка непременно остановится в направлении се-
вер-юг. Один конец иголки был поэтому назван северным магнитным полюсом, а
другой — южным. Первыми, заметившими этот факт незадолго до 1100 года, были
китайцы, приблизительно век спустя он стал известен и европейцам.
Именно использование намагниченной иголки в качестве «морского компаса»
обезопасило европейских штурманов в море и позволило совершать дальние путе-
шествия, а вскоре после 1400 года привело к великим географическим открытиям,
которые дали Европе мировое господство почти на пять веков. (Финикийцы, ви-
кинги и полинезийцы совершали замечательные морские путешествия без компасов,
но подвергались большому риску.) Способность иглы компаса казалась поначалу
весьма загадочной, и наименее мистическое объяснение состояло в том, что на
дальнем севере находится гора из магнитной руды и она притягивает иголки. Ес-
тественно, рождались рассказы о кораблях, рискнувших приблизиться к этому ог-
ромному магниту. В этом случае магнит вытаскивал гвозди из кораблей, корабли
распадались на части и тонули. Одна из таких историй содержится в «Тысяче и
одной ночи».
Английский врач Уильям Гильберт (1544-1603) дал в 1600 году гораздо более
интересное объяснение. Он придал куску магнитного железняка форму шара и ис-
следовал направления, которые указывала игла компаса рядом с этим шаром. Он
установил, что она вела себя в отношении магнитного шара точно так же, как и
в отношении Земли. Он заключил из этого, что Земля представляет собой огром-
ный магнит с северным магнитным полюсом в Арктике и южным магнитным полюсом в
Антарктике.
В 1831 году шотландским исследователем Джеймсом Кларком Россом (1800-1862)
было определено местоположение северного магнитного полюса, он оказался на
Западном берегу полуострова Бутия на крайнем севере Северной Америки. На этом
месте северный конец иглы компаса указал прямо вниз. Местоположение южного
магнитного полюса было определено в 1909 году австралийским геологом Эджвор-
том Дэвидом (1858-1934) и британским исследователем Дугласом Моусоном
(1882-1958), он оказался на краю Антарктиды.
Но почему Земля — магнит? С тех пор как английский ученый Генри Кавендиш
(1731-1810) измерил в 1798 году массу Земли, стало ясно, что плотность Земли
слишком высока, чтобы она состояла только из камня. Родилась идея, что центр
ее состоит из металла. Так как уже было известно, что большинство метеоритов
состоит из железа и никеля в соотношении примерно 10:1, возникла мысль, что и
центр Земли может состоять из подобной же смеси металлов. Об этом впервые
Заявил в 1866 году французский геолог Габриэль Август Дебре (1814-1896).
В конце девятнадцатого века были детально изучены волны землетрясений, рас-
пространяющиеся по Земле. Было доказано, что эти волны, проникая на глубину
до 2900 километров, резко изменяют направление.
В 1906 году предположили, что на этой глубине происходит резкое изменение
химического состава, что волны здесь, пройдя каменную мантию, достигают ме-
таллического ядра. Теперь это подтвердилось. Земля имеет железо-никелевое яд-
ро, то есть сферу приблизительно 6900 километров в диаметре. Это ядро состав-
ляет одну шестую объема Земли, а из-за своей высокой плотности — одну треть
ее массы.
Есть искушение предположить, что это-то железное ядро и является магнитом,
и что это объясняет поведение стрелки компаса. Однако это не так. В 1896 году
Французский физик Пьер Кюри (1859-1906) доказал, что магнитная субстанция те-
ряет магнетизм, если ее нагреть до достаточно высокой температуры. Железо те-
ряет свои магнитные свойства в точке Кюри — 760°С. Для никеля точка Кюри со-
ставляет 356°С.
Возможно, температура железо-никелевого ядра выше точки Кюри? Действитель-
но, волны некоторых типов землетрясений никогда не проникают в ядро из ман-
тии. Они относятся к таким волнам, которые не могут двигаться по жидкостному
телу, и выходит, что ядро — жидкое, и оно достаточно горячо, чтобы состоять
из жидкого никелевого железа. Точка плавления железа 1535°С при обычных усло-
виях и должна быть еще выше при большом давлении на границе ядра, уже только
из этого следует, что ядро не может быть таким же магнитом, каким был кусок
обычного железа.
Однако наличие жидкого ядра открыло новые возможности. В 1820 году датский
физик Ганс Христиан Эрстед (1777-1851) открыл возможность производить магнит-
ные эффекты с помощью электричества (электромагнетизм). Если электрический
ток проходит по проволочной спирали, возникает магнитный эффект, очень похо-
жий на тот, который производил бы обычный брусочный магнит, если бы мы мыс-
ленно разместили его вдоль оси спирали.
Основываясь на этом, американский геофизик немецкого происхождения Вальтер
Мориц Эльзассер (р. 1904) в 1939 году высказал предположение, что вращение
Земли может образовывать в ее жидком ядре завихрения, своего рода обширные,
медленные водовороты расплавленного никелевого железа. Атомы состоят из элек-
трически заряженных субатомных частиц, и из-за определенной структуры атома
железа такие водовороты могли бы создавать эффект электрического тока, теку-
щего по кругу.
Поскольку водовороты образуются благодаря вращению с запада на восток, они
бы тоже восприняли движение с запада на восток, и железо-никелевое ядро тогда
бы действовало как брусок магнита, поставленный по вертикали север-юг.
Магнитное поле Земли, однако, не всегда постоянно. Магнитные полюса с года-
ми меняют свое положение и по какой-то причине, которую мы пока не можем объ-
яснить, находятся примерно в 1600 километрах от географических полюсов. К то-
му же магнитные полюса расположены не точно на противоположных сторонах Зем-
ли. Линия, опущенная от северного магнитного полюса к южному, пройдет прибли-
зительно в 1100 километрах в стороне от центра Земли. Вдобавок магнитное поле
изменяется из года в год по напряженности.
Сопоставив все эти вещи, можно задуматься над тем, что же произошло с маг-
нитным полем в прошлом и что может произойти с ним в далеком будущем. К сча-
стью, есть способ разобраться по крайней мере с прошлым.
Среди компонентов лавы, извергаемой вулканами, обнаруживаются различные
слабо магнитные минералы. Молекулы этих минералов имеют свойство ориентиро-
ваться вдоль магнитных силовых линий. Пока минералы в жидком виде, это свой-
ство преодолевается беспорядочным движением молекул, связанным с высокой тем-
пературой. Однако, когда вулканическая порода медленно остывает, беспорядоч-
ное движение молекул замедляется, и в конечном счете молекулы ориентируются
на север и юг. Когда лава застывает, эта ориентация фиксируется. Молекула за
молекулой застывают, и наконец образуются целые кристаллы, в которых мы можем
обнаружить их магнитные полюса: северный полюс, указывающий на север, и южный
полюс, указывающий на юг, точно так же как и магнитный компас. (Мы можем ус-
тановить , где северный полюс кристалла или любого другого магнита, так как он
отталкивает северный полюс стрелки компаса.) В 1906 году французский физик
Бернар Брюнес обнаружил, что некоторые вулканические кристаллы намагничены в
направлении, противоположном нормальному. Их северные магнитные полюса (как
установлено стрелкой компаса) указывали в южном направлении. Спустя годы по-
сле оригинального открытия Брюнеса было изучено огромное количество вулкани-
ческих пород и установлено, что хотя во многих случаях у кристаллов северные
магнитные полюса указывают на север, как и обычно, во многих других случаях у
кристаллов их северные магнитные полюса указывают на юг. Очевидно, магнитное
поле Земли периодически меняется на противоположное.
Измеряя возраст изучаемых горных пород (всеми известными методами), устано-
вили, что последние 700 000 лет магнитное поле находилось в его настоящем по-
ложении, которое мы назовем «нормальным». До этого в течение примерно миллио-
на лет оно было в «противоположном» положении, за исключением двух периодов
по 100 000 лет, в течение которых оно было нормальным.
В общем, за последние 76 миллионов лет установлено не менее 171 перемены
расположения магнитного поля. Средняя продолжительность периода полной пере-
мены положения составляет около 450 000 лет, а два возможных положения, нор-
мальное и противоположное, занимают в конечном счете такое же количество вре-
мени. Однако время между переменами положения сильно изменяется. Самое про-
должительное время между переменами положения составляет 3 миллиона лет, са-
мое короткое — 50 000 лет.
Каким же образом происходит перемена положения на обратное? Неужели магнит-
ные полюса Земли только и знают, что все время гуляют по земному шару, один
прогуливается от Арктики до Антарктики, другой — в обратном направлении? В
таком случае должны быть обнаружены кристаллы, которые ориентированы примерно
на восток или на запад, а их нет.
Более вероятным представляется то, что просто изменяется напряженность маг-
нитного поля. Она падает порой до нуля, а затем снова растет, но уже в другом
направлении. Со временем она опять падает до нуля и опять начинает расти уже
в первоначальном направлении, и так далее.
Это некоторым образом похоже на то, что происходит с циклом солнечных пя-
тен. Солнечные пятна увеличиваются количественно, затем уменьшаются, затем
начинают увеличиваться снова в обратном направлении по отношению к своему
магнитному полю. Затем они уменьшаются опять и снова начинают увеличиваться в
первоначальном направлении. Как пики солнечных пятен попеременно нормальные и
обратные, точно так и пики магнитного поля Земли попеременно нормальные и об-
ратные. Только изменения магнитного поля Земли намного менее регулярны, чем
цикл солнечных пятен.
Представляется вероятным, что изменение напряженности магнитного поля Земли
и перемена его ориентации на противоположную связаны с самой Землей, с изме-
нением скорости и направления вращения вещества в жидком ядре Земли. Иначе
говоря, жидкое ядро вращается в каком-то определенном направлении, затем вра-
щение замедляется до кратковременной полной остановки, после чего начинается
вращение в другом направлении, затем вращение опять замедляется до полной ос-
тановки и опять начинается в другом направлении, и так далее. Отчего направ-
ление меняется, отчего изменяется скорость и отчего так неправильно, — мы по-
ка сказать не можем. Но зато мы очень хорошо знаем, как магнитное поле Земли
влияет на ее бомбардировку космическими лучами.
В 20-х годах XIX века английский ученый Майкл Фарадей (1791-1867) разрабо-
тал теорию «силовых линий». Это воображаемые линии, идущие по кривой от се-
верного магнитного полюса и отмечающие путь, вдоль которого напряженность
магнитного поля имеет постоянное значение.
Намагниченная частица может свободно двигаться вдоль силовых линий. Но что-
бы пересечь силовые линии, требуется энергия.
Магнитное поле Земли окружает Землю магнитными силовыми линиями, соединяю-
щими ее магнитные полюса. Любая заряженная частица, летящая из открытого кос-
моса, чтобы достигнуть поверхности Земли должна пересечь эти силовые линии, а
при этом она теряет энергию. Если вначале она обладает небольшим количеством
энергии, она может лишиться ее, так и не достигнув земной поверхности. В та-
ком случае она способна двигаться только вдоль силовой линии, по спирали,
вплотную к ней и переходя от северного магнитного полюса Земли к южному, сно-
ва к северному, и снова к южному, и так далее.
Это происходит со многими частицами солнечного ветра, поэтому всегда суще-
ствует большое количество заряженных частиц, двигающихся вдоль силовых линий
магнитного поля Земли и образующих то, что мы называем «магнитосферой», кото-
рая находится далеко вне атмосферы.
Силовые линии сходятся у двух магнитных полюсов, и там частицы, следуя по
этим линиям, движутся к поверхности Земли и ударяют в верхние слои атмосферы.
В процессе столкновения с атомами и молекулами они отдают свою энергию и по-
рождают изумительное по красоте явление ночного полярного неба: на севере —
северное сияние, на юге — южное сияние.
Частицы, которые особенно энергетичны, могут пересечь все силовые линии и
нанести удар по поверхности Земли, но всегда с меньшей энергией, чем началь-
ная. Кроме того, они отклоняются на север и юг, и чем меньшей энергией они
обладают, тем дальше они отклоняются.
Космические частицы достаточно энергетичны, чтобы пробить земную поверх-
ность, но они при этом сильно ослабевают и тоже отклоняются, так как сущест-
вует «широтный эффект». Космические лучи наименее интенсивно проникают к Зем-
ле у экватора и наиболее интенсивно на севере и юге.
Плотность жизни на суше тоже уменьшается по мере продвижения от тропиков к
полюсам (морская жизнь до определенной степени защищена толщей воды), и нали-
чие широтного эффекта приводит к общему конечному результату, который состоит
не только в том, что космические лучи ослабевают в магнитном поле, но они еще
и сдвигаются от регионов с интенсивной жизнью к регионам с менее интенсивной
жизнью.
Даже несмотря на то, что космические лучи на магнитных полюсах, где они
наиболее интенсивны, как представляется, не влияют на жизнь, это совсем не
означает, что мутагенный эффект космических лучей ослабевает благодаря суще-
ствованию магнитного поля Земли.
Когда уменьшается напряженность магнитного поля Земли, его защищающее от
космических лучей действие ослабевает. В периоды, когда магнитное поле пре-
терпевает перемену направления на обратное, Земля какое-то время остается во-
обще без магнитного поля, и поток космических лучей не ослабляется и не от-
клоняется. В этот период тропическая и умеренные зоны, которые несут основной
груз жизни на суше (включая человеческую жизнь), подвергаются большему воз-
действию космических лучей, чем в какое-либо иное время.
Что если в период такой перемены магнитного поля поблизости случится взрыв
сверхновой? Ее воздействие на Землю будет значительно большим, чем при нали-
чии у Земли магнитного поля. Не случилось ли так, что одно (или более) из ве-
ликих вымираний произошло как раз тогда, когда близлежащая сверхновая взорва-
лась в период перемены направления магнитного поля на обратное?
Это маловероятно, близкое расположение сверхновой случается крайне редко, и
перемена направления магнитного поля на обратное тоже происходит редко. Сов-
падение двух очень редких явлений гораздо менее вероятно, чем возникновение
одного из них. И все же совпадение возможно. А если так, то что же насчет бу-
дущего?
Магнитное поле Земли, по-видимому, потеряло 15 процентов силы, которую оно
имело в 1670 году, когда впервые производились надежные измерения, и при на-
стоящем темпе падения оно достигнет нуля к 4000 году нашей эры. Даже если не
будет общего увеличения космических частиц из-за находящейся поблизости
сверхновой, число частиц, достигающих места главной концентрации человечест-
ва, будет примерно вдвое больше, чем сейчас, и генетический груз человечества
может в результате заметно увеличиться.
Эффект, вероятно, не будет очень сильным, если поблизости не взорвется
сверхновая, а этого не может быть, потому что ближайшей сверхновой к 4000 го-
ду является Бетельгейзе, а она не настолько близко, чтобы из-за этого волно-
ваться, даже в отсутствие магнитного поля.
Конечно, совпадение может произойти в более отдаленном будущем, но ни близ-
лежащая сверхновая, ни перемена на обратное магнитного поля не смогут, скорее
всего, застать нас врасплох. И те и другие события дадут достаточно заблаго-
временное предупреждение и возможность подготовиться к защите от внезапного
прорыва космических лучей.
Однако это пока единственная, на мой взгляд, катастрофа, которая (повторяю)
могла бы воздействовать на космические поселения более опасно, чем на Землю.
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
КАТАСТРОФЫ ЧЕТВЕРТОГО КЛАССА
12. КОНКУРЕНЦИЯ ВИДОВ
КРУПНЫЕ ЖИВОТНЫЕ
Давайте остановимся и подведем некоторые итоги.
Из катастроф третьего класса, которые мы только что рассмотрели, катастроф,
в которых Земля в целом страдает от ухудшения своего жизненного пространства,
вероятно, единственным по-настоящему неблагоприятным событием является ледни-
ковый период или, наоборот, таяние существующих ледников. Если то и другое
будет происходить своим путем, как это обыкновенно происходит в природе, про-
цесс этот будет идти очень медленно и, определенно, займет не одну тысячу
лет, а значит, и то, и другое люди смогут перенести или, что еще более веро-
ятно, повлиять на них.
Значит, человечество может прожить достаточно долго, чтобы дождаться ката-
строфы второго класса, такой, при которой Солнце претерпевает изменения, де-
лающие жизнь на Земле невозможной. Солнце может стать красным гигантом только
через несколько миллиардов лет, и повлиять на этот процесс пока невозможно, и
единственный вариант спасения состоит в том, что от Солнца можно уклониться.
Значит, человечество может прожить достаточно долго, чтобы дождаться ката-
строфы первого класса, при которой вся Вселенная станет необитаемой. Наиболее
вероятной причиной этого, по моему мнению, является образование нового косми-
ческого яйца. Как бы то ни было здесь уже ни повлиять, ни уклониться нельзя.
По сути это — абсолютный конец жизни. Но этого не случится в течение, пример-
но , триллиона лет, и кто знает, на что к тому времени будет способна техника.
И все же мы не можем чувствовать себя в безопасности даже до следующего
ледникового периода, есть более непосредственные опасности, которые нам угро-
жают, хотя Вселенная, Солнце и Земля останутся такими же, как сегодня.
Иначе говоря, нам предстоит рассмотреть катастрофы четвертого класса, такие
катастрофы, которые угрожают существованию на Земле жизни именно человека,
тогда как вообще жизнь на планете может продолжать существование, как и до
сих пор.
Но что же способно привести к концу человечество, в то время как жизнь в
целом останется?
Начнем с того, что люди — это особый вид организмов, а вымирание является
обычной участью видов. По крайней мере 90 процентов всех видов, которые ко-
гда-либо жили, вымерли, а те, что сохранились до сегодняшнего дня, большей
частью не столь многочисленны или не настолько процветают, как когда-то. Фак-
тически многие из них находятся на грани вымирания.
Вымирание может происходить вследствие изменений в окружающей среде, кото-
рые губят виды, не способные пережить по той или иной причине эти отдельные
изменения. Мы уже рассматривали некоторые типы изменений окружающей среды и
будем рассматривать другие. Однако вымирание может произойти и непосредствен-
но в конкуренции видов, будучи итогом победы одного вида над другим или груп-
пы видов над другими. Так, в большей части мира плацентарные млекопитающие
выжили и вытеснили сумчатых и однопроходных, боровшихся за жизнь в одной и
той же окружающей среде. Только в Австралии сохранилось процветающее разнооб-
разие сумчатых и даже пара видов однопроходных, потому что Австралия отколо-
лась от Азии еще до того, как развились плацентарные виды.
Существует ли вероятность того, что мы можем быть каким-либо образом стерты
с лица Земли той или иной формой жизни, лишены возможности дальнейшего суще-
ствования? Мы не единственная в мире форма жизни. Насчитывается около 350 000
видов растений и, примерно, 900 000 видов животных. Существуют, может быть,
еще миллион или два видов, которые пока не открыты. Представляют ли ка-
кие-либо из этих других видов серьезную опасность для нас?
На ранней стадии существования семейства гоминидов опасности такого рода
существовали на каждом шагу. Наши гоминидные предки, одетые только в собст-
венную кожу и не обладающие никакими орудиями, кроме собственных рук, не мог-
ли противостоять крупным хищникам и даже крупным травоядным.
Первые гоминиды, должно быть, собирали пищу неактивного растительного мира,
и, может быть, иногда, подталкиваемые голодом, питались мелкими животными,
каких только могли поймать, как это ныне делают шимпанзе. Когда же дело каса-
лось чего-то ростом с человека или больше, ранним гоминидам оставалось только
спасаться бегством или прятаться.
Однако даже на ранних стадиях гоминиды учились пользоваться орудиями. Рука
гоминида была хорошо устроена и могла держать ветку дерева или берцовую
кость, а с ними гоминид уже не был безоружен и мог с большей уверенностью
противостоять копытам, крепким челюстям и клыкам. Появились гоминиды с более
крупным мозгом, они научились изготавливать каменные топоры и копья с камен-
ными наконечниками, и ситуация повернулась в их пользу. Каменный топор был
лучше, чем копыто, копье с каменным наконечником — лучше, чем клыки или челю-
сти .
Как только появился Homo sapiens, и как только люди начали охотиться груп-
пами, стало возможным (с определенным риском, конечно) убивать или тяжело ра-
нить крупных животных. Во время последнего периода оледенения эти люди были
уже вполне способны охотиться на мамонтов. Не исключено, что как раз охота
привела мамонтов (и других крупных животных) к вымиранию.
Использование огня дало людям оружие и защиту, ни один из других видов не
мог ни копировать их, ни противостоять им. С огнем люди могли не опасаться
хищников. С тех пор животные, какими бы крупными и мощными они ни были, избе-
гали огня, чуя его издалека. К началу цивилизации крупные хищники, по сущест-
ву, были уничтожены.
Конечно, отдельные люди все еще оставались беспомощными, если в западне
оказывался лев, медведь или другое плотоядное животное, или даже разъяренное
травоядное вроде водяного буйвола или зубра.
И все-таки уже на заре цивилизации, если возникала необходимость избавить
какое-то место от опасного животного, люди всегда могли это сделать, хотя
подчас это было связано с потерями среди них. Более того, хорошо вооруженные
люди, решившиеся убить животное ради забавы или поймать его, чтобы выставить
напоказ, всегда могли это сделать, хотя опять-таки с возможными потерями.
Даже сегодня с людьми происходят отдельные несчастные случаи, но никто и
мысли не допускает, что человеку как виду угрожает какое-либо животное, или
даже все существующие животные вместе взятые. Несомненно, ситуация полностью
поменялась на обратную. Человечество с минимальными усилиями может довести
всех крупных животных до вымирания и, несомненно, должно предпринять созна-
тельные (иногда почти безнадежные) усилия не делать этого. Исход сражения
предрешен, и человечество чуть ли не сожалеет о потере достойного противника.
В древности, когда победа была уже обеспечена, возможно, сохранялись еще
призрачные воспоминания о временах, когда животные были более опасными, более
угрожающими, более смертоносными, и в жизни поэтому было больше тревог и вол-
нений. Естественно, ни одно из известных животных уже не могло представляться
существенно опасным и угрожающим для соединенных усилий, и возникли мифиче-
ские животные. В Библии мы читаем о «бегемоте», который был, по-видимому,
слоном или гиппопотамом, но которого создатели легенды увеличили до огромных
размеров; ни одно животное на самом деле не могло быть таким большим. Мы так-
же читаем о «левиафане», который, возможно, вдохновлен крокодилом или китом,
но который опять-таки был преувеличен до невозможности.
В Библии упоминаются и гиганты в человеческом облике, ими изобилует и
фольклор. Таковы, например, Полифем, одноглазый Циклоп в «Одиссее», и велика-
ны, которые угрожают молодым парням в английских народных сказках.
При недостаточной величине животным придают смертоносную силу, какой они,
собственно, не обладают.
У крокодила вырастают крылья, и он дышит огнем, становясь наводящим страх
драконом. Змеи, которые на самом деле могут убить, лишь укусив, наделяются
способностью убивать дыханием или даже взглядом, становясь василисками. Ось-
миног, головоногое животное, возможно, дал повод для сказки о девятиголовой
Гидре (убитой Гераклом), или о многоголовой Сцилле (из-за которой Одиссей по-
терял шесть человек), или о Медузе с волосами из живых змей, которая превра-
щала в камень взглянувших на нее людей (и которая была убита Персеем).
Существовали комбинации существ. Были кентавры с головой и туловищем чело-
века, соединенными с телом лошади (инспирированные крестьянами, впервые уви-
девшими всадников). Были сфинксы с головой и торсом женщины, соединенными с
телом льва, грифоны — сочетание орла и льва, химеры, которые были сочетанием
льва, козы и змеи. Были и более добродушные твари: крылатые лошади, единороги
и так далее.
Общим для всех них было то, что они никогда не существовали, и даже если бы
они все-таки существовали, они бы не могли противостоять Homo sapiens. Конеч-
но , и в легендах они никогда не побеждали: рыцарь в итоге убивал дракона. А
великаны, даже если бы они существовали, но были бы такими примитивными и не-
разумными, какими всегда описывались, они бы никогда не представляли для нас
опасности.
МЕЛКИЕ ЖИВОТНЫЕ
Мелкие животные на самом деле могут представлять большую опасность, чем
крупные. Конечно, отдельное мелкое млекопитающее менее опасно, чем крупное,
по очевидным причинам. В распоряжении мелкого меньше энергии, его легче
убить, оно менее эффективно дает отпор.
Вообще мелкие млекопитающие не склонны давать отпор, они спасаются бегст-
вом. А из-за того, что они мелкие, им легче спрятаться, ускользнуть в укром-
ные уголки и щели, где их нельзя увидеть и откуда их нелегко достать. Если за
ними не охотятся как за пищей, их чрезвычайная малость увеличивает их незна-
чительность и возможность спастись от преследования.
Отдельно взятое мелкое млекопитающее в общем не влияет существенно на окру-
жающее . Мелкие организмы также более короткоживущие, чем крупные, но живут
гораздо быстрее, то есть раньше достигают половой зрелости, раньше приносят
потомство. Более того, для производства мелкого млекопитающего требуется го-
раздо меньше энергии, чем для производства крупного. У мелких млекопитающих
длительность беременности короче и количество произведенного за раз потомства
больше, чем у крупных млекопитающих. И вот что получается.
Человек не достигает половой зрелости ранее тринадцати лет, беременность
длится девять месяцев, и женщина в течение своей жизни при благоприятных об-
стоятельствах может иметь десяток детей. Если бы человеческая пара имела де-
сять детей, и если бы все они имели по десять детей, то за три поколения об-
щее количество потомков первоначальной пары составило бы 1110 человек.
С другой стороны, серая крыса достигает половой зрелости в возрасте от де-
сяти до двенадцати недель. Она может произвести потомство от трех до пяти раз
в год и в помете от четырех до двенадцати крысят. Такая крыса живет три года,
и за это время она может произвести на свет шестьдесят крысят. Если бы каждый
из них произвел тоже шестьдесят, и каждый из этих шестидесяти — тоже шестьде-
сят, то за три поколения было бы произведено на свет 219 660 крыс, и это за
девять лет.
Если бы эти крысы продолжали бесконтрольно размножаться в течение продолжи-
тельности жизни человека (семьдесят лет), то общее количество крыс только в
конечном поколении было бы 5 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000
ООО 000, и они бы весили почти в миллион триллионов раз больше, чем Земля.
Естественно, крысы не могут выжить все, и дело в том, что очень немногие из
них живут достаточно долго, чтобы полностью осуществить свой потенциал вос-
производства, не вполне ясны и потери в этой схеме, ведь крысы являются суще-
ственной частью рациона более крупных животных.
Тем не менее, эта плодовитость, эта способность очень быстро производить на
свет многочисленное потомство означает, что отдельная крыса, по существу —
ничто, и что уничтожение крыс, по существу, не дает эффекта. И хотя почти ка-
ждая крыса убивается в настоящем крестовом походе против животного, те, что
остаются, могут восполнить дефицит с обескураживающей скоростью. Собственно,
чем меньше организм, тем менее важен и эффективен индивидуум и тем более бли-
зок к бессмертному и потенциально опасному вид в целом.
Более того, наличие плодовитости ускоряет процесс эволюции. Если в несколь-
ких поколениях на крыс вредно воздействуют определенным ядом или делают уяз-
вимой определенную особенность их поведения, то, в результате благоприятных
мутаций, они становятся необычайно стойкими к данному яду или изменяют пове-
дение, так, что становятся менее уязвимыми. Именно эти стойкие, менее уязви-
мые крысы имеют тенденцию выживать и давать приплод, и этот приплод, очень
вероятно, унаследует стойкость и сравнительную неуязвимость. Следовательно,
какая бы стратегия ни использовалась, чтобы сократить популяцию крыс, вскоре
она перестает срабатывать.
В итоге кое-кому представляется, что крысы злорадно умны. Конечно, они умны
для такого маленького животного, однако, не настолько. Мы же ведем речь со-
всем не об индивидууме, а о плодовитом эволюционирующем виде.
Собственно, вполне разумно предположить, что если и существует в жизни ка-
кое-нибудь свойство, которое наиболее благоприятно для выживания вида и кото-
рое поэтому делает вид наиболее успешным, то это — плодовитость.
Мы привыкли считать, что разум — это вершина эволюции, мы судим так, исходя
из собственной точки зрения, но это еще вопрос, является ли разум, в конечном
счете, неизбежно победителем в сопоставлении с плодовитостью. Люди по сущест-
ву уничтожили много крупных видов, которые не особенно плодовиты, но они даже
не ослабили популяцию крыс.
Еще одно свойство очень ценно для выживания — это всеядность. Быть способ-
ным усваивать один и только один вид пищи — это означает иметь тонко настро-
енные пищеварительную систему и обмен веществ. Животное не страдает ни от ка-
ких пищеварительных проблем до тех пор, пока достаточен запас его специфиче-
ской пищи. Так австралийский коала, который ест только листья эвкалипта, чув-
ствует себя на седьмом небе, пока находится на эвкалипте. Однако такое огра-
ниченное меню ставит коалу в зависимость от обстоятельств. Там, где не растут
эвкалипты, не живут и коалы (за исключением, естественно, зоопарков). Если
эвкалипты исчезнут, исчезнут и коалы, даже в зоопарках.
С другой стороны, животное с менее строгой диетой может перенести подобное
несчастье. Потеря лучшей пищи означает, что надо удовлетвориться той, что по-
хуже , но выжить можно. Одна из причин, по которой человек как вид процветает
по сравнению с другими видами приматов, состоит в том, что Homo sapiens все-
яден и ест почти все, в то время как другие приматы большей частью травоядные
(горилла, например, полностью).
К несчастью для нас, крыса тоже всеядна, и какое бы разнообразие пищи люди
себе ни обеспечивали, крыса им удовлетворится. Поэтому, куда бы ни отправи-
лись люди, крыса идет следом. Если бы нас спросили, какое млекопитающее более
всего угрожает нам сегодня, мы бы не могли ответить: лев или слон, которых мы
можем стереть с лица Земли в любой момент, когда захотим. Нам придется ска-
зать : серая крыса.
Все же, если крысы более опасны, чем львы, и, по аналогии, скворцы более
опасны (В России до последнего времени скворец считается птицей полезной, и
мы бы поставили тут скорей воробья, который местами настолько вредит урожаям,
что в Китае, например, некоторое время тому назад по всей стране в течение
нескольких месяцев велась настоящая война по уничтожению этой птицы), чем ор-
лы, то самое худшее, что можно сказать человечеству, это то, что борьба про-
тив мелких млекопитающих и птиц на данный момент в патовой ситуации. Они и
другие, подобные им организмы раздражают и досаждают, и их нельзя удержать на
этом уровне без больших хлопот. Тем не менее, если мы не подвергнемся удару
каким-либо иным образом, реальной опасности, что они уничтожат человечество,
нет.
Существуют организму еще более опасные, чем крысы или любые другие хищники.
Если с крысами при их малых размерах и плодовитости трудно бороться, то что
же сказать о других организмах, еще меньших по размерам и еще более плодови-
тых? Что сказать о насекомых?
Насекомые из всех многоклеточных организмов намного более преуспевающие,
если рассматривать их с точки зрения количества видов. Насекомые так мало жи-
вут и настолько плодовиты, что скорость их эволюции просто взрывная. Сейчас
известно около 700 000 видов насекомых и только 200 000 видов животных всех
других типов, вместе взятых.
Более того, список видов насекомых не полон или даже далеко не полон. По-
рядка 6000 — 7000 новых видов насекомых открывают каждый год, и не исключено,
что существует по меньшей мере 3 миллиона видов насекомых.
Что касается количества насекомых вообще, оно потрясающе. В Индии, напри-
мер, на одном-единственном акре (Примерно 0,4 гектара.) влажной почвы может
находиться до 4 миллионов насекомых различных видов. И в мире сейчас может
быть до миллиарда миллиардов насекомых, около 250 миллионов насекомых на каж-
дого живого мужчину, женщину и ребенка. Общий вес всех живущих на планете на-
секомых больше, чем общий вес всех других животных, вместе взятых.
Почти все виды насекомых безвредны для человека. Лишь около 3000 видов на-
секомых из возможных 3 миллионов доставляют нам неудобства. Это насекомые,
которые живут на нас, на нашей пище и на вещах, которые мы ценим, — мухи,
блохи, вши, осы, шершни, амбарные долгоносики, тараканы, ковровые мухи, тер-
миты и так далее (Этот список, на наш взгляд, следует дополнить хотя бы кло-
пами, комарами, саранчой, платяной молью, жучками-древоточцами, долгоносиками
зелеными, колорадским жуком.).
Некоторые из них — гораздо больше, чем неудобство. В Индии, например, суще-
ствует красный хлопковый жук. Он живет на растении хлопка. Каждый год им
уничтожается половина выращенного в Индии хлопка. Шаровые долгоносики питают-
ся растениями хлопка в Соединенных Штатах. У нас с шаровым долгоносиком бо-
рются более успешно, чем в Индии с хлопковым жуком. Тем не менее, в результа-
те ущерба от шарового долгоносика каждый фунт хлопка, произведенного в Соеди-
ненных Штатах, стоит на десять центов дороже, чем стоил бы, если бы не было
хлопкового долгоносика. Потери от ущерба, нанесенного насекомыми урожаям и
имуществу человека, только в Соединенных Штатах достигают 8 миллиардов долла-
ров в год.
Традиционное оружие, разработанное человеком в первобытные времена, было
направлено против крупных животных, которых он больше всего боялся. Копья и
стрелы, которые хороши против оленя, едва ли представляют ценность против
кроликов или крыс. А направлять копье или стрелу против саранчи или комара
настолько нелепо, что, вероятно, ни один нормальный человек этого не делал.
Изобретение пушек и ружей ничего не дало для улучшения ситуации. Даже ядер-
ное оружие не уничтожит мелких животных так же легко и совершенно, как самого
человека.
В таком случае начнем с того, что против мелких животных применялось биоло-
гическое оружие. Кошки, собаки и ласки использовались для ловли и уничтожения
крыс и мышей. Небольшие плотоядные животные лучше приспособлены преследовать
грызунов, куда бы те ни забирались, и поскольку эти плотоядные действуют ско-
рее в поисках пищи, чем из-за того, что им досаждают, они проявляют большее
рвение и целеустремленность, чем этого можно было бы ждать от людей.
Особенно кошки, они были приручены в Древнем Египте, наверное, не столько
за свои качества составлять компанию (чего мы почти не ожидаем от них в наши
дни), сколько за умение расправляться с мелкими грызунами. Дело обстояло так,
что кошки оказались между египтянами и уничтожением их зернового запаса. Одно
из двух: либо кошки, либо голод; и неудивительно, что египтяне боготворили
кошку и сделали ее главным уничтожителем грызунов.
У насекомых тоже есть биологические враги. Птицы, маленькие млекопитающие и
рептилии — все они готовы истреблять насекомых, это — их пища. Даже некоторые
насекомые истребляют насекомых. Выберите нужного хищника, правильное время,
необходимые условия, и вы можете сделать большой шаг в сторону контроля опре-
деленного насекомого-вредителя.
Однако ранняя цивилизация не применяла таких биологических действий, и не-
возможно было найти насекомое, эквивалентное кошке. Собственно, действенного
метода контроля за насекомыми не было, он появился примерно сто лет назад,
когда стали применять опрыскивание ядами.
С 1877 года для борьбы с насекомыми-вредителями стали применяться соедине-
ния меди, свинца и мышьяка. Одним из ядов, который особенно часто использо-
вался, была «парижская зелень» (представляющая собой уксусно-мышьяковую соль
меди). Она была достаточно эффективна. «Парижская зелень» не влияла на расте-
ния , которые ею опрыскивались. Растения питались неорганическими веществами
из воздуха и почвы и заряжались энергией от Солнца. Минеральные кристаллики,
оставшиеся на листьях, не мешали этому. Однако любое насекомое, пытавшееся
съесть листья, немедленно погибало.
Такие минеральные «инсектициды» (Термин «пестициды» вошел в обиход в недав-
ние годы, поскольку эти химикаты воздействуют, кроме насекомых, и на другие
организмы.) имеют свои недостатки. Кроме насекомых, они ядовиты и для других
животных, а значит, и для человека. Более того, эти минеральные яды очень ус-
тойчивы. Дождь смывает часть минерала, он попадает в почву. Мало-помалу почва
аккумулирует медь, мышьяк и другие элементы, и они, в конце концов, достигают
корней растений. Таким образом, они все-таки вредно воздействуют на растения,
а почва постепенно отравляется. Кроме того, подобные яды могут отравить самих
людей. Следовательно, они неэффективны против насекомых, которые делают свои-
ми жертвами людей.
Естественно, делались попытки найти химикаты, которые приносили бы вред
только насекомым и не накапливались бы в почве. В 1935 году швейцарский химик
Пауль Мюллер (1889-1965) начал искать такие химикаты. Он хотел найти такое
вещество, которое было бы недорого в производстве, у которого не было бы за-
паха и которое было бы безвредно для всей остальной жизни, кроме насекомых.
Он вел поиски среди органических соединений углерода, близких к тем, что на-
ходятся в живых тканях, надеясь найти такое вещество, которое бы не было та-
ким устойчивым в почве как минеральные соединения. В сентябре 1939 года Мюл-
лер заинтересовался «дихлордифенилтрихлорэтаном», сокращенно ДДТ. Это соеди-
нение было впервые получено и описано в 1874 году, но в течение шестидесяти
лет его инсектицидные свойства оставались неизвестными (Уже после написания
этой книги и у ДДТ были обнаружены вредные для окружающей среды свойства, и
применение его в России (а также и в других странах) было запрещено).
Были открыты и многие другие органические пестициды, и война человека про-
тив насекомых-вредителей получила более благоприятный поворот.
Но все-таки не полностью благоприятный. Способность эволюционного изменения
насекомых — это то, с чем приходилось считаться. Так, если, скажем, инсекти-
циды убили всех насекомых, кроме небольшой горстки тех, что оказались относи-
тельно невосприимчивы к ДДТ и другим химикатам подобного вида, то эти выжив-
шие немедленно размножились бы в новую, невосприимчивую к этим химикатам
ветвь. Если же те же самые инсектициды убьют также конкурентов насекомых и
хищников, их уничтожающих, то новое устойчивое потомство, поначалу подверг-
шееся яростной атаке, со временем может размножиться еще в большей степени,
чем до использования инсектицида. Чтобы не выпускать их из-под контроля, не-
обходимо было увеличивать концентрацию инсектицидов и применять новые.
Когда инсектициды стали применяться все шире и шире, без разбора и во все
больших концентрациях, проявились другие их недостатки. Инсектициды были без-
вредны для других видов жизни, но не полностью. Часто они не до конца разру-
шались в теле животного, и животные, питающиеся растениями, обработанными ин-
сектицидами сохраняли химикаты в отложениях жира и передавали другим живот-
ным, которые их ели. Например, в результате нарушался механизм яйцеобразова-
ния у некоторых птиц, сильно снижая коэффициент рождаемости.
Американский биолог Рейчел Луиз Карсон (1907-1964) опубликовала в 1962 году
книгу «Безмолвная весна» (Silent Spring), в которой обращала внимание на
опасность использования пестицидов без разбора. После этого стали использо-
ваться новые методики: пестициды меньшей токсичности, использование биологи-
ческих врагов, стерилизация насекомых мужского пола путем радиоактивного об-
лучения, использование гормонов насекомых для предотвращения оплодотворения
или созревания насекомых.
В целом битва против насекомых идет достаточно успешно. Нет, правда, при-
знаков того, что люди выигрывают ее, в том смысле, что насекомые-вредители
постоянно будут что-то уничтожать, но и мы тоже не теряемся. Что касается
крыс, война находится в тупиковом состоянии, но нет и признаков того, что че-
ловечество потерпит сокрушительное поражение. Если человек как вид не будет
серьезно ослаблен по другим причинам, маловероятно, что нас уничтожат насеко-
мые, с которыми мы боремся.
ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ
Еще большую опасность для человечества, чем действие мелких плодовитых вре-
дителей на человека, его пищу и вещи, представляет их способность распростра-
нять некоторые виды инфекционных заболеваний (Скоро станет ясно, что некото-
рые болезни ассоциируются с живыми организмами, еще более мелкими, более пло-
довитыми и Даже более опасными, чем насекомые).
Каждый живой организм подвергается различным болезням, болезнь в широком
смысле этого слова понимается как «недомогание», то есть любое нарушение или
изменение физиологии или биохимии, которое вмешивается в нормальное функцио-
нирование организма. В конце концов накопившийся эффект нарушений функциони-
рования, неправильное функционирование или нефункционирование, даже если мно-
гое действует верно, наносят необратимый ущерб — мы говорим: это старость, —
и даже самый лучший в мире уход приводит к неотвратимой гибели.
Существуют некоторые деревья, которые могут жить пять тысяч лет, некоторые
холоднокровные животные, которые могут жить двести лет, некоторые теплокров-
ные животные, которые могут жить сто лет, но каждому многоклеточному организ-
му приходит конец — смерть.
Смерть является существенной частью успешного функционирования жизни. По-
стоянно появляются новые индивидуумы с новыми сочетаниями хромосом и генов, а
также с мутировавшими генами. Они, так сказать, представляют новые попытки
приспособления организмов к окружающей среде. Без непрерывного прибывания но-
вых организмов, которые не просто копии старых, остановилась бы эволюция. Ес-
тественно , новые организмы не могут должным образом выполнять свою роль, если
старые не ушли со сцены после того, как выполнили свою функцию воспроизводст-
ва . Короче говоря, смерть отдельного индивидуума существенно важна для жизни
вида.
Однако существенно важно, чтобы отдельный индивидуум не умирал, не успев
воспроизвести потомство, по крайней мере, не в столь многочисленных случаях,
чтобы привести популяцию к вымиранию.
У людей нет относительного иммунитета против ущерба, причиняемого прежде-
временной смертью индивидуума, которым обладают мелкие плодовитые виды. Люди
сравнительно крупны, долго живут и медленно размножаются, так что слишком бы-
стрые отдельные смерти заключают в себе угрозу катастрофы. Быстрая смерть не-
ожиданно большого количества людей может нанести серьезный урон популяции че-
ловека . Нетрудно себе представить, как преждевременная смертность, дошедшая
до крайности, стирает с лица Земли род человеческий.
Наиболее опасным в этом отношении является класс нарушения функций, назы-
ваемый «инфекционное заболевание». Существует много нарушений, которые воз-
действуют на человека по той или иной причине и могут убить его, но которые
не будут сами по себе представлять опасность для вида, потому что строго ог-
раничиваются страдающим индивидуумом. Однако там, где болезнь определенным
образом может перейти от одного человека к другому, и где ее появление у от-
дельного индивидуума может привести к смерти не только его самого, но также и
миллионы других, там существует возможность катастрофы.
И, конечно, в исторические времена инфекционные заболевания подошли к унич-
тожению человеческого вида ближе, чем хищническое истребление каким-либо жи-
вотным. Хотя инфекционные заболевания, даже в наихудшем варианте, никогда на
самом деле до конца не расправлялись с людьми как с видом (это очевидно), они
могут нанести серьезный урон цивилизации и изменить ход истории. Они, собст-
венно, и делали это, и не однажды.
Ситуация, может быть, даже ухудшилась с приходом Цивилизации. Цивилизация
означает рост городов и скопление людей в тесных кварталах. Точно так же как
огонь может гораздо быстрее с дерева на дерево распространиться в густом ле-
су, так и инфекционное заболевание может гораздо быстрее распространиться в
густонаселенных кварталах, чем в разбросанных поселках.
Приведем несколько печально известных случаев из истории.
В 431 году до н.э. город Афины и его союзники вступили в войну со Спартой и
ее союзниками. Это была двадцатисемилетняя война, которая разрушила Афины и в
значительной степени всю Грецию. Поскольку Спарта контролировала страну, все
афинское население сгрудилось в окруженном стеной городе Афины. Здесь они бы-
ли в безопасности и могли снабжаться провизией с моря, которое контролирова-
лось афинским флотом. Весьма вероятно, что Афины выиграли бы войну на истоще-
ние, и Греция избежала бы разрушений, если бы не болезнь.
В 430 году до н.э. на густонаселенные Афины обрушилась чума и убила 20 про-
центов жителей, включая их харизматического лидера Перикла. Афины продолжали
сражаться, но так и не восстановили своего населения и своей мощи и в конце
концов войну проиграли.
Эпидемии очень часто вспыхивали в Восточной и Южной Азии, где население бы-
ло более плотное, и распространялись на Запад. В 166 до н.э. при энергичном
императоре-философе Марке Аврелии, когда Римская империя была на пике своего
могущества и цивилизации, римские армии, сражавшиеся на восточных границах в
Малой Азии, начали страдать от эпидемического заболевания (возможно, оспы).
Они принесли ее с собой в другие провинции и в сам Рим. В разгар эпидемии в
Риме ежедневно умирало 2000 человек. Население стало убывать и не достигло
своего «дооспенного» уровня до двадцатого века. Существует множество причин,
объясняющих постепенное падение Рима, которое последовало за правлением Марка
Аврелия, но ослабляющий эффект оспы 166 года, безусловно, сыграл свою роль.
После того как западные границы империи подверглись нашествию германских
племен и сам Рим пал, восточная половина Римской империи продолжала существо-
вать со столицей в Константинополе. Во время правления талантливого императо-
ра Юстиниана I, который вступил на трон в 527 году, были возвращены Африка,
Италия и часть Испании, и некоторое время казалось, что империя может возро-
диться. В 541 году пришла бубонная чума. Болезнь вообще-то в основном поража-
ла крыс, но блохи, которые кусали больную крысу, кусали потом человека и та-
ким образом заражали его. Бубонная чума — весьма скоротечное и часто завер-
шающееся смертельным исходом заболевание. Она может сопровождаться еще более
смертоносным недугом — легочной чумой, которая передается от человека к чело-
веку.
В течение двух лет свирепствовала чума, и от трети до половины населения
Константинополя умерло, а также множество людей из пригородов. После этого
надежды на возрождение империи уже не было, и ее восточная часть, ставшая из-
вестной как Византийская империя, продолжила свое угасание (с редкими времен-
ными улучшениями).
Самая страшная эпидемия в истории рода человеческого произошла в четырна-
дцатом веке. В 30-х годах XIV века в Центральной Азии появилась новая разно-
видность бубонной чумы, особенно смертоносная. Начали умирать люди, а чума
неумолимо стала распространяться.
В конце концов, она достигла Черного моря. Здесь, на Крымском полуострове,
выступающем из середины северного побережья этого моря, находился морской
порт Каффа, где итальянский город Генуя основал свое торговое поселение. В
октябре 1348 года генуэзский корабль едва смог возвратиться из Каффы в Геную.
Несколько человек на борту, кто еще не погиб от чумы, тоже начали умирать. Их
привезли на берег, и таким образом чума пришла в Европу и начала быстро рас-
пространяться .
Иногда заражались легкой разновидностью болезни, но чаще она обрушивалась
со всей жестокостью. В последнем случае почти всегда больной погибал в тече-
ние одного-трех дней после появления первых симптомов. Из-за того, что экс-
тремальная стадия характеризовалась геморрагическими пятнами, которые потом
чернели, болезнь назвали «черной смертью».
«Черная смерть» стихийно распространялась. Подсчитано, что перед тем, как
угаснуть, она унесла в Европе жизни 25 миллионов человек, и намного больше в
Африке и в Азии. Она уничтожила треть населения планеты, то есть примерно 60
миллионов человек. Никогда ни до этого, ни после этого мы не знали ничего,
что уничтожило бы такой большой процент населения, как «черная смерть».
Не удивительно, что она вселила в людей страх. Все ходили, охваченные ужа-
сом. Неожиданный приступ лихорадки, головокружение, просто головная боль мог-
ли означать, что смерть наметила себе жертву, и что до конца остались считан-
ные часы. Опустевали целые города, едва кто-нибудь умирал, как все, оставляя
его непогребенным, разбегались и распространяли болезнь. Фермы стояли забро-
шенные , животные — оставленные без ухода. Целые страны — Арагон, например,
сейчас восточная область Испании — были настолько серьезно поражены, что
по-настоящему так и не восстановились.
Дистиллированные спиртные напитки впервые были разработаны в XII веке в
Италии. И вот вдруг два века спустя стали популярными. Дело в том, что креп-
кий напиток считали предупредительным средством против инфекции. Это было не
так, но в тех обстоятельствах делало менее озабоченным того, кто пил. Так в
Европе возникло пьянство, оно осталось и после того, как ушла чума; конечно,
она ушла не навсегда. Чума также расстроила феодальную экономику, и очень
серьезно, она ведь существенно сократила трудовые ресурсы. Она настолько же
сильно разрушила феодализм, как и изобретение пороха^.
Эпидемии чумы были и после, но ни одна не могла сравниться ужасом и разру-
хой с «черной смертью». В 1664 и 1665 годах бубонная чума охватила Лондон и
унесла жизни 75 000 человек.
Холера, которая всегда имела место в Индии как «эндемическая» болезнь, то
есть носила характер вспышек, то и дело разгоралась и становилась «эпидемиче-
ской». Европу посещали смертоносные эпидемии холеры в 1831 году, затем снова
в 1848 и 1853. Тропическое заболевание желтая лихорадка распространялось мо-
ряками и в более северных портах, так что периодически ею косились и амери-
канские города. Даже в 1905 году была ужасная эпидемия желтой лихорадки в Но-
вом Орлеане.
Наиболее серьезной эпидемией со времен «черной смерти» была «испанская ин-
флюэнца* 3", которая охватила мир в 1918 году и за один год унесла 30 миллионов
Может быть, наиболее огорчительны связанные с «черной смертью» сведения, раскрывающие
ужасное нутро человеческой натуры. В это время шли первые десятилетия Столетней войны между
Англией и Францией. И хотя «черная смерть» приводила в отчаяние обе нации и почти уничтожила
и ту и другую, война продолжалась. В самом большом кризисе, с которым столкнулось человече-
ство , не возникло и мысли о мире.
3 В просторечии — «испанка», одна из форм инфлюэнцы (гриппа), сведения о которой впервые
поступили из Испании. Грипп и теперь очень часто приобретает новые формы. В 2000 году анг-
лийские ученые высказали предположение, что различные виды вируса гриппа поступают из космо-
жизней во всем мире, и около 600 000 из них в Соединенных Штатах. Для сравне-
ния: за четыре года Первой мировой войны, как раз перед 1918 годом, погибло 8
миллионов человек. Однако эпидемия инфлюэнцы истребила менее 2 процентов на-
селения мира, так что „черная смерть" остается непревзойденной.
Инфекционное заболевание может, конечно, поразить не только Homo sapiens,
но и другие виды. В 1904 году на каштанах в Нью-Йоркском Зоологическом саду
обнаружили «болезнь каштанов», а дней через двадцать каждый каштан в Соеди-
ненных Штатах был поражен этой болезнью. Опять же в 1930 году в Нью-Йорке об-
наружилось заболевание голландского вяза и с большой скоростью распространи-
лось. С ним борются всеми средствами современной ботанической науки, но вязы
продолжают погибать, и сколько их может быть, в конце концов, спасено, неяс-
но .
Иногда люди могут использовать заболевания животных в качестве пестицида. В
1859 году в Австралию был завезен кролик, и в отсутствие естественных врагов
он размножился с дикой наглостью. За пятьдесят лет он заполонил все уголки
континента, и, казалось, люди уже не в силах снизить численность этих живот-
ных. Тогда в 50-е годы XX века решили внедрить эндемическое заболевание кро-
ликов под названием «инфекционный миксематоз», которым болели кролики в Южной
Америке. Для австралийских кроликов, которые никогда им не болели, оно оказа-
лось особо заразным и смертоносным. Почти сразу кролики стали умирать миллио-
нами. Они, конечно, не были полностью истреблены, и все выжившие стали гораз-
до устойчивее к болезни, но даже сейчас популяция кролика в Австралии намного
ниже своего пика.
Заболевания растений и животных могут непосредственно и бедственно воздей-
ствовать на экономику. В 1872 году в Соединенных Штатах эпидемия охватила ло-
шадей . Против нее не было никаких средств. Никто тогда не понимал, что она
разносилась москитами, и, до того как она затихла, четверть американских ло-
шадей была уничтожена. Но это представляло собой не только серьезные потери
собственности, лошади в то время были важным средством тягловой силы. Работа
сельского хозяйства и промышленности была нарушена, эпидемия способствовала
наступлению депрессии.
Инфекционные заболевания не раз уничтожали урожаи, принося бедствия. «Блед-
ная порча» {Late blight) погубила в 1845 году урожай картофеля в Ирландии, и
треть населения острова умерла голодной смертью или эмигрировала. До сего-
дняшних дней Ирландия не восстановила потерю населения от голода. Если гово-
рить о Соединенных Штатах, то в 1846 году та же самая болезнь уничтожила по-
ловину урожая томатов на востоке страны.
Очевидно, инфекционное заболевание может быть более опасным для существова-
ния человека, чем животных, и было бы разумно задуматься, не послужит ли оно
окончательной катастрофой еще до того, как наступят ледники, и, безусловно,
до того, как Солнце начнет продвигаться к состоянию красного гиганта.
Что стоит между подобной катастрофой и нами, так это — новые знания о при-
чинах инфекционных заболеваний и о методах борьбы с ними, которые мы приобре-
ли за последние полтора столетия.
МИКРООРГАНИЗМЫ
На протяжении почти всей истории люди не имели никакой защиты от инфекцион-
ных заболеваний. И, конечно, даже сам факт инфекции не признавался ни в древ-
ности, ни в средние века. Когда начиналась массовая гибель людей, обычно за-
ключали, что это рассерженный бог мстит по той или иной причине. Летели стре-
са, и в обоснование приводят совпадение эпидемий гриппа с повышением солнечной активности.
лы Аполлона, и одну смерть не связывали с другой. Со всеми смертями был в
равной степени связан Аполлон.
Библия рассказывает о ряде эпидемий, и в каждом случае именно гнев Бога об-
рушивался на грешников, как во Второй книге Царств (гл. 24). Во времена Ново-
го завета говорили о вселении в человека дьявола и о том, как Иисус и апосто-
лы изгоняли дьявола. Библейский авторитет, таким образом, создал теорию, ко-
торая существует до сих пор, и свидетельством тому популярность такого филь-
ма, как «Экзорцист» (Заклинатель, изгоняющий дьявола).
Так как причиной болезни считалось божественное или демоническое воздейст-
вие, инфекция оставалась незамеченной. К счастью, Библия содержит также ука-
зания по изоляции больных проказой (название это относилось не только к соб-
ственно проказе, но и к другим, менее серьезным поражениям кожи). Библейская
практика изолирования была вызвана скорее религиозными причинами, чем гигие-
ническими, потому что заразность проказы довольно низка. По авторитетным биб-
лейским указаниям прокаженные изолировались и в средние века, хотя люди с
по-настоящему заразными заболеваниями не изолировались. Практика изоляции за-
ставила некоторых врачей рассматривать ее в связи с болезнями вообще. Необъ-
ятный ужас «черной смерти» в особенности помог распространить понятие о ка-
рантине , название которого первоначально связано с изолированием на сорок
(по-французски quarante) дней.
То, что изоляция действительно замедляла распространение болезни, заставило
заметить, что заразность связана с заболеванием. Первым, кто детально занялся
этой проблемой, был итальянский врач Джироламо Фракас-торо (1478-1553). Он
рассудил, что болезнь может распространяться путем прямого контакта здорового
человека с больным, или путем косвенного контакта через зараженные предметы,
или даже путем передачи на расстояние. Он предположил, что существуют крошеч-
ные тела, слишком маленькие, чтобы их можно было видеть, и они переходят от
больного человека к здоровому, и что эти тела имеют способность саморазмно-
жаться.
Это был замечательный пример проницательности, но у Фракасторо не было до-
казательств для поддержки своей теории. Если дойти до того, чтобы признать
существование мелких невидимых тел, прыгающих с одного человека на другого, и
сделать это исключительно из-за веры в это, то ведь можно признать и невиди-
мых демонов.
Впрочем, мелкие тела не остались невидимыми. Уже во времена Фракасторо в
помощь зрению применялись линзы. К 1608 году научились использовать сочетания
линз для увеличения отдаленных объектов, и появился телескоп. Не потребова-
лось значительных изменений для того, чтобы использовать линзы для увеличения
мелких объектов. Итальянский физиолог Марчелло Мальпиги (1628-1694) первым
использовал микроскоп и докладывал о своих наблюдениях в 50-е годы XVII века.
Голландский мастер-оптик Антон ван Левенгук (1632-1723) тщательно отшлифо-
вал маленькие, но отличные линзы, и они дали ему такое хорошее увеличение
мелких предметов, которого еще не добивался никто в мире. В 1677 году он по-
местил воду из канавы в фокус одной из своих маленьких линз и обнаружил живые
организмы, слишком маленькие, чтобы видеть их невооруженным глазом, но каждый
столь же живой, как кит, слон или человек. Это были одноклеточные животные,
которых мы теперь называем «протозоа» — простейшие.
В 1683 году Левенгук открыл структуры еще мельче, чем простейшие. Они были
на пределе видимости даже при его самых лучших линзах, но по рисункам, изо-
бражающим то, что он видел, ясно, что он открыл бактерии, самые мелкие кле-
точные живые существа.
Чтобы сделать больше, чем Левенгук, надо было иметь намного более сильные
микроскопы, а их совершенствовали медленно. Следующим был датский биолог Отто
Фридрих Мюллер (1730-1784), который написал о бактериях в книге, опубликован-
ной посмертно в 1786 году.
Оглядываясь назад, кажется, можно было бы догадаться, что бактерии — это и
есть переносчики инфекции Фракасторо, но не было доказательств, да и наблюде-
ния Мюллера были еще настолько сомнительными, что даже не привели к общему
мнению, что бактерии существуют или что они живые, если существуют.
Английский оптик Джозеф Джаксон Листер (1786-1869) сконструировал в 1830
году ахроматический микроскоп. До того времени применяемые линзы преломляли
свет в радугу, так что мелкие объекты обрамлялись цветом и их нельзя было ви-
деть четко. Листер скомбинировал линзы из различных видов стекла таким обра-
зом, что убрал цвета.
При отсутствии цветов мелкие объекты были видны более четко, и в 60-е годы
XIX века немецкий ботаник Фердинанд Юлиус Кон (1828-1898) увидел и впервые
по-настоящему убедительно описал бактерии.
Только с работы Кона берет начало наука бактериология, и всем стало ясно,
что бактерии существуют.
Тем временем некоторые врачи, даже без всяких ссылок на существование аген-
тов Фракасторо, разрабатывали новые методы борьбы с инфекциями.
Венгерский терапевт Игнац Филипп Земмельвейс (1818-1865) уверял, что ро-
дильная горячка, которая погубила так много женщин при родах, распространяет-
ся самими врачами, поскольку они часто прямо после вскрытия трупов направля-
лись к женщинам, мучающимся в родах. Он боролся за то, чтобы врачи мыли руки
перед посещением рожениц, и, когда ему удалось добиться соблюдения этого пра-
вила в 1847 году, число случаев родильной горячки резко снизилось. Однако ос-
корбленные доктора, гордые своей профессиональной грязью, взбунтовались, и им
снова позволили работать грязными руками. Число случаев родильной горячки
снова поднялось с той же быстротой, как и упало ранее, но это не беспокоило
докторов.
Решающий перелом наступил благодаря трудам французского химика Луи Пастера
(1822-1895). Он был химиком, но свою деятельность все больше и больше посвя-
щал работе с микроскопами и микроорганизмами. В 1865 году он занялся исследо-
ванием заболевания шелковичного червя, которое губило шелковую промышленность
Франции. Используя свой микроскоп, он обнаружил мелких паразитов, которые
прямо кишели на шелковичных червях и на листьях тутового дерева, которыми они
питались. Решение Пастера было радикальным, но рациональным: все пораженные
черви и пораженные листья должны быть уничтожены. Новые плантации должны быть
населены здоровыми червями, и заболевание исчезнет. Его совету последовали, и
шелковая промышленность Франции была спасена.
Это заставило Пастера проявить интерес к инфекционным заболеваниям. Ему ка-
залось , что если болезнь шелковичных червей была вызвана микроскопическими
паразитами, то и другие заболевания могут вызываться ими. Так родилась «мик-
робная теория». Невидимыми агентами Фракасторо были микроорганизмы, часто
бактерии, которых ясно увидел Кон.
Теперь появилась возможность сознательно атаковать заболевания, используя
достижения, введенные в медицину еще за полвека до этого. В 1798 году англий-
ский врач Эдвард Дженнер (1749-1823) доказал, что люди, привитые ослабленной
болезнью коровьей оспы, или вакциной (по-латыни «вакка» — корова), приобрета-
ли иммунитет не только к самой коровьей оспе, но также и к связанной с ней
оспе, такой заразной и опасной болезни. Метод «вакцинации» по существу поло-
жил конец распространению опустошительной оспы.
К сожалению, не было установлено, чтобы другие заболевания существовали в
таких удобных парах с болезнью мягкой, но предоставляющей иммунитет от своей
серьезной напарницы. Тем не менее, с понятием о микробной теории методику
можно было дополнить еще одним способом.
Пастер определил микробы, связанные с определенными болезнями, затем осла-
бил эти микробы путем нагревания или другими способами и использовал ослаб-
ленных микробов для прививки. Болезнь протекала в очень мягкой форме и выра-
батывался иммунитет. Первые такие прививки были опробованы на сибирской язве,
смертоносном заболевании, которое уничтожало стада домашних животных.
Аналогичная работа, и даже более успешно, была проделана немецким бактерио-
логом Робертом Кохом (1843-1910). Им были также разработаны антитоксины, ве-
щества, нейтрализующие бактериальные яды.
Тем временем английский хирург Джозеф Листер (1827-1912), сын изобретателя
ахроматического микроскопа, довел до конца работу Земмельвейса. Как только он
узнал об исследованиях Пастера, у него в оправдание появилось убедительное
логическое обоснование, и он начал настаивать, чтобы до операции хирурги мыли
руки в растворе химикатов, убивающих бактерий. С 1867 года практика «антисеп-
тической хирургии» быстро распространилась по миру.
Микробная теория также ускорила утверждение таких рациональных превентивных
мер личной гигиены, как мытье рук, купание, тщательное удаление отходов, под-
держание чистоты пищи и воды. Лидерами в пропаганде этих основ были немецкие
ученые Макс Йозеф Петтенкофер (1818-1901) и Рудольф Вирхов (1821-1902). Сами
они не принимали микробной теории болезней, но поскольку другие ее приняли,
их рекомендации вскоре были широко распространены.
Вдобавок было установлено, что такие заболевания, как желтая лихорадка и
малярия, переносятся комарами и москитами, сыпной тиф — вшами, лихорадку в
Скалистых горах переносят клещи, бубонную чуму — блохи и так далее. Меры,
принимаемые против этих переносящих микробы организмов, помогали снизить за-
болеваемость . Участниками подобных открытий были американцы Уолтер Рид
(1851-1902), Говард Тейлор Риккетс (1871-1910) и француз Шарль-Жан Николь
(1866-1936).
Немецкий бактериолог Поль Эрлих (1854-1915) был пионером в использовании
специальных химикатов, которые убивают определенные бактерии, не убивая чело-
века, в котором они существовали. Его наиболее важное открытие сделано в 1910
году, когда он нашел соединение мышьяка, которое активно действовало против
бактерии, вызывающей заболевание сифилисом.
Это направление в работе достигло кульминации с открытием антибактериально-
го эффекта сульфаниламидов и связанных с ними соединений и антибиотиков. На-
чало разработке сульфаниламидных препаратов (В их число входят такие широко
известные, как стрептоцид, сульфидин, сульфазол, норсульфазол, сульфадимезин,
дисульфан и другие) положил в 1935 году труд немецкого биохимика Герхарда До-
магка (1895-1964), а разработке антибиотиков — труд американского микробиоло-
га французского происхождения Рене Жюля Дюбо (р. 1901), опубликованный в 1939
году. В 1955 году, благодаря вакцине, созданной американским микробиологом
Джонасом Эдвардом Сальком (р. 1914), была одержана победа над полиомиелитом.
И все же победа не полная. Правда, свирепствовавшая когда-то оспа,
по-видимому, полностью изжита. Насколько нам известно, не зарегистрировано ни
одного случая. Однако существуют такие инфекционные заболевания, как ряд об-
наруженных в Африке, которые очень заразны, неизлечимы и дают практически 100
процентную смертность. Строгие гигиенические меры позволили заняться изучени-
ем этих болезней без опасности заразиться, и несомненно будут выработаны эф-
фективные контрмеры.
НОВАЯ БОЛЕЗНЬ
Может показаться, что поскольку наша цивилизация продолжает существовать и
наша медицина твердо стоит на ногах, нам уже не угрожает опасность, что ин-
фекционное заболевание породит катастрофу или хотя бы нечто похожее на «чер-
ную смерть» или «испанку». Однако и известные заболевания таят в себе потен-
циальную возможность возникновения в новых формах.
Человеческое тело (и тела всех живых организмов) имеет естественные защит-
ные силы против вторжения чужеродных организмов. В кровеносной системе выра-
батываются антитела, которые нейтрализуют токсины или даже сами микроорганиз-
мы. Белые кровяные тельца физически атакуют бактерии (Уже после публикации
этой книги было обнаружено новое страшное заболевание, радикальных средств
борьбы с ним пока еще не найдено — это СПИД или синдром приобретенного имму-
нодефицита. Как следует из названия, оно состоит в том, что организм человека
лишается защиты от вторжения чужеродных тел. Исход смертелен, и смерть может
наступить от любой другой болезни, которая обычно не ведет к такому исходу).
Эволюционные процессы в общем ведут борьбу на равных. Организмы, которые
более эффективны в самозащите от микробов, имеют тенденцию выживать и переда-
вать свою эффективность по наследству. Однако микроорганизмы намного меньше
насекомых и намного более плодовиты. И хотя отдельные микроорганизмы по сути
совершенно не имеют значения, они эволюционируют гораздо быстрее.
Возьмем несчетное количество микроорганизмов какого-либо определенного ви-
да, которые непрерывно множатся путем деления клеток, при этом, постоянно
происходит огромное количество мутаций. Такие мутации способны сделать опре-
деленную болезнь намного более заразной и смертельной. К тому же мутация мо-
жет существенно изменить химическую природу микроорганизмов, так что антитела
вырабатываемые организмом, принявшим инфекцию, уже больше не действуют. Ре-
зультатом является неожиданная стремительная атака — эпидемия. «Черная
смерть» была без сомнения принесена мутантным видом микроорганизма, вызвавше-
го ее.
Все же в конечном счете люди, которые наиболее восприимчивы, умирают, а от-
носительно устойчивые — выживают, так что сила заболевания снижается. Являет-
ся ли в таком случае победа человека над болезнетворными микробами перманент-
ной? Не могут ли возникнуть новые мутантные виды бактерий? Могут, и возника-
ют. Каждые несколько лет возникает, чтобы докучать нам, новый вирус гриппа.
Однако можно произвести вакцину против подобного нового вируса, как только он
появился. Так, например, когда в 1976 году зарегистрировали единственный слу-
чай «свиного гриппа», была произведена массовая вакцинация. Оказалось, что
она была не нужна, но она показала, что можно делать.
Конечно, эволюция работает также и в другом направлении. Бесконтрольное
применение антибиотиков ведет к истреблению наиболее успешно действующих мик-
роорганизмов , в то время как относительно устойчивые могут ускользнуть. Они
размножаются, и возникает устойчивая разновидность, с которой антибиотики уже
не могут справиться. Таким образом, мы, возможно, создаем новые заболевания,
так сказать, своими действиями в борьбе со старыми. Тут, однако, можно попы-
таться применять большие дозы старых антибиотиков или использовать новые.
Может показаться, что мы в состоянии, по крайней мере, сдерживать свои соб-
ственные заболевания, а это означает, что мы намного ушли вперед, если по-
смотреть на ситуацию, какой она была двести лет назад. И все же не способно
ли какое-нибудь заболевание неожиданно поразить людей таким неизвестным спо-
собом и настолько смертоносно, что у нас не будет никакой защиты и мы будем
стерты с лица Земли? И в особенности, не может ли нас поразить «чума из кос-
моса», как это описывает Майкл Крайтон в романе-бестселлере «Бацилла с Андро-
меды» (The Andromeda Strain)?
Предусмотрительные работники НАСА учитывают это. Они осторожны и стерилизу-
ют предметы, которые посылают на другие планеты, чтобы свести до минимума
шанс распространения земных микроорганизмов на чужой почве и таким образом не
затруднить возможное изучение местных микроорганизмов на той или иной плане-
те . Они также помещали астронавтов после возвращения с Луны в карантин до тех
пор пока не удостоверялись, что их не поразила никакая лунная инфекция (По-
добные меры с самого начала предусмотрены всей мировой космонавтикой).
Но это представляется излишней предосторожностью. На самом деле шансов для
жизни подобных микроорганизмов где-нибудь еще в Солнечной системе чрезвычайно
мало, и с каждым новым исследованием планетарных тел, по-видимому, становится
еще меньше (Однако американский космический корабль «Галилей», завершивший
свою миссию б декабря 1997 года, принес обнадеживающие сведения. Обследуя
спутник Юпитера Европу, он передал на Землю фотографии ее поверхности. Изучив
снимки планеты, поверхность которой покрыта слоем льда, американские ученые
пришли к выводу, что под толстым слоем льда плещется гигантский океан. Плане-
та подвергается чудовищному гравитационному влиянию Юпитера, и возникающие
приливные деформации сильно разогревают внутренние слои Европы. Выделяемого
тепла достаточно, чтобы под слоем льда могла поместиться вода. «Сочетание
внутреннего тепла, жидкой воды и органических веществ, заносимых кометами или
метеоритами, означает, что на Европе есть ключевые ингредиенты для жизни», —
к такому выводу пришел в 1998 году американский профессор геологии Джеймс
Хэд. В 2003 году к Европе намечено отправить межпланетную космическую стан-
цию.) . А как насчет жизни вне Солнечной системы? Тут таится еще одно вторже-
ние из межзвездного пространства, которое пока не обсуждалось — прибытие чу-
жеродных видов микроскопической жизни.
Первым, кто занялся изучением этой проблемы с научным беспристрастием, был
шведский химик Сванте Август Аррениус (1859-1927). Он интересовался проблемой
происхождения жизни. Ему казалось, что она вполне могла быть распространенной
во Вселенной и что она могла распространяться благодаря, так сказать, инфек-
ции .
В 1908 году он заявил, что споры бактерий могли быть занесены в верхние
слои атмосферы случайными ветрами, а некоторые вполне могли быть так же уне-
сены с Земли, так что Земля (и любая другая планета, предположительно обла-
дающая жизнью) могла бы рассеивать обладающие жизнью споры. Такое предположе-
ние получило название «панспермия».
Споры, как указывал Аррениус, могут выдержать холод и безвоздушное про-
странство космоса в течение очень продолжительного времени. Их могло бы отно-
сить от Солнца и из Солнечной системы с помощью давления радиации (сегодня мы
бы сказали — солнечным ветром). В конце концов они могли бы прибыть на другую
планету. По предположению Аррениуса, подобные споры могли именно так прибыть
на Землю, когда жизнь на ней еще не сформировалась, и что жизнь на Земле была
результатом прибытия таких спор, и что все мы от этих спор происходим (Недав-
но Фрэнсис Крик высказал предположение о возможности намеренного засева Земли
экстратеррестриальными, т. е. внеземными умами. Это уже своего рода «направ-
ленная панспермия»).
Если это так, то не может ли быть, что панспермия происходит и сегодня? Не
может ли быть, что споры продолжают поступать и сегодня, прямо сейчас? Не бы-
ли ли чужеродные споры причиной, породившей «черную смерть»? Может быть, зав-
тра они породят еще худшую «черную смерть»?
В этой аргументации есть один убийственный изъян, который не был очевиден в
1908 году, и состоит он в том, что хотя на споры и не воздействуют холод и
вакуум, они очень чувствительны к такой энергетичной радиации, как ультрафио-
летовые лучи. Вероятно, они были бы уничтожены радиацией своей собственной
звезды, если бы они были отпущены некой отдаленной звездой, а если бы они
как-то выдержали это, их бы уничтожил ультрафиолет нашего Солнца, причем еще
до того как они приблизились бы достаточно близко, чтобы войти в атмосферу
Земли.
Все же не могло ли быть так, что какие-то споры относительно устойчивы к
ультрафиолету или им как-то повезло и они спаслись? Если так, то, вероятно,
не нужно принимать за очевидность существование далеких планет с жизнью на
них (поскольку об их существовании нет прямых свидетельств, хотя допущений в
пользу их существования более чем достаточно). А как насчет облаков пыли и
газа, которые существуют в межзвездном пространстве и которые теперь можно
изучить детально?
В 30-е годы признавали, что межзвездное пространство содержит очень тонкое
распыление отдельных атомов, в основном водорода, и что межзвездные облака
пыли и газа должны иметь несколько более плотное распыление. Астрономы вос-
приняли это как само собой разумеющееся, однако даже при своей наибольшей
плотности такие распыления состоят из атомов. Для того, чтобы получилось со-
единение атомов, двум атомам необходимо столкнуться друг с другом, а это не
считалось особенно вероятным явлением.
Кроме того, если образовались соединения атомов, то для того, чтобы быть
обнаруженными, они должны оказаться между нами и яркой звездой и поглощать
часть света этой звезды на свойственной им длине волны, потерю которой мы
могли бы обнаружить, и они должны оказаться тут в таком количестве, чтобы по-
глощение было настолько сильным, что давало бы возможность его обнаружить.
Это также казалось маловероятным.
Однако в 1937 году эти требования были удовлетворены и были обнаружены со-
единение углерод-водород (СН, или метилен радикальный) и соединение угле-
род-азот (CN, или цианоген радикальный).
После Второй мировой войны была разработана радиоастрономия, и она стала
новым мощным инструментом. В диапазоне видимого света определенные соединения
атомов могли быть обнаружены только в силу их характерного поглощения звезд-
ного света. Однако отдельные атомы в таких соединениях крутятся, поворачива-
ются и вибрируют, и эти движения испускают радиоволны, которые теперь могут
быть обнаружены с большой точностью. Из лабораторных опытов было известно,
что различные соединения атомов испускают радиоволны различной, характерной
только для них длины, и определенное соединение атомов могло быть безошибочно
идентифицировано. В 1963 году было обнаружено не менее четырех радиоволн, и
все характерные для соединения кислород-водород (ОН, или гидроксил радикаль-
ный) .
До 1968 года были известны только такие двухатомные соединения, как CH, CN
и ОН, и это уже было достаточно удивительно. Но никто не ожидал, что сущест-
вуют там и трехатомные соединения, поскольку не так уж много шансов, чтобы
столкнулись два атома и держались друг с другом, а тут еще нужен третий атом.
Тем не менее, в 1968 году в межзвездных облаках, благодаря характерной ра-
диоволновой радиации, была обнаружена трехатомная молекула воды Н2О и даже
четырехатомная молекула аммиака NH3. С того времени список обнаруживаемых хи-
мических веществ стал быстро расти, найдены соединения до семи атомов. Все
более сложные соединения включают атом углерода, так что можно заподозрить,
что в межзвездном пространстве могут существовать даже такие сложные молеку-
лы, как аминокислотные строительные блоки из протеинов, но, наверное, в таких
незначительных количествах, что их пока нельзя обнаружить.
Если пойти еще дальше, то не могут ли в этих межзвездных облаках развиться
простейшие формы жизни? Здесь даже не надо ссылаться на ультрафиолетовый
свет, потому что звезды могут быть от них очень далеко, а пыль облаков сама
может служить защитным зонтиком.
В таком случае, нет ли в будущем такой возможности, что Земля, проходя
сквозь такие облака, может подобрать какие-нибудь из этих микроорганизмов
(окружающие частицы пыли защитят их также и от ультрафиолетовой радиации на-
шего Солнца), и эти микроорганизмы вызовут какое-нибудь заболевание, совер-
шенно чуждое нам, против которого у нас не найдется никакого средства, и все
мы умрем?
Астроном Фред Хойль пошел еще дальше в этом отношении. Он обратился к изу-
чению комет, которые, как известно, содержат соединения атомов, во многом по-
хожие на имеющиеся в межзвездных облаках, только вещество в кометах гораздо
более плотно спрессовано, чем в межзвездных облаках. Кометы при подходе к
Солнцу испускают обширное облако пыли и газа, которое солнечным ветром форми-
руется в длинный хвост.
Кометы гораздо ближе к Земле, чем межзвездные облака, и более вероятно, что
Земля пройдет через хвост кометы, чем через межзвездное облако. Как я упоми-
нал выше, в 1910 году Земля проходила через хвост кометы Галлея раньше, и не
встретимся ли мы с катастрофой подобного рода непредсказуемо? На самом деле
все это представляется в высшей степени невероятным. Даже если в межзвездных
облаках или в кометах образуются вещества, достаточно сложные для того, чтобы
быть живыми, много ли шансов на то, что они просто случайно будут обладать
качествами, необходимыми для атаки на людей (или на любые другие живые орга-
низмы.
Хвост кометы настолько разрежен и вакуумообразен, что он никак не может на-
нести нам существенного ущерба ни нарушением движения Земли, ни загрязнением
атмосферы. Однако не могли ли мы подхватить из него несколько неизвестных нам
микроорганизмов, которые, размножившись, а может быть, и претерпев мутации в
своем новом окружении, ударят по нам со смертельным эффектом?
Например, не была ли «испанка» 1918 года порождена прохождением Земли через
хвост кометы Галлея? Не были ли другие страшные эпидемии вызваны таким же об-
разом? Если так, то не может ли новое прохождение через хвост кометы ко-
гда-нибудь в будущем породить новую болезнь, более смертоносную, чем были
Не забывайте, что лишь очень малая часть микробов является патогенной и вы-
зывает болезни. Большинство патогенных микробов будет вызывать болезнь только
в отдельном организме или небольшой группе организмов, а в остальных случаях
они будут безвредны. (Например, ни одному человеку не надо опасаться подхва-
тить заболевание голландского вяза, так же как и дубу не надо этого опасать-
ся. Ни тот, ни другой, ни вяз и ни дуб не могут простудиться от холода.) Мик-
роорганизм, чтобы быть эффективным в возбуждении болезни у определенного хо-
зяина , должен быть сложным образом приспособлен к задаче. Чтобы чужеродный
организм, случайно образовавшийся в глубинах межзвездного пространства или в
комете, мог просто случайно приспособиться химически и физиологически для ус-
пешного паразитирования на человеке, об этом не может быть и речи.
И все же опасность инфекционных заболеваний в новой и неожиданной форме
полностью при этом не устраняется (Возможные последствия эпидемии новой формы
инфекционной болезни описаны американским писателем Джеком Лондоном в произ-
ведении «Алая чума». Истребив почти все человечество, эпидемия отбросила не-
многих уцелевших людей на стадию первобытного существования). Позднее будет
случай вернуться к этому вопросу и рассмотреть его с совершенно другой точки
зрения.
13. КОНФЛИКТ ИНТЕЛЛЕКТОВ
НЕЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ИНТЕЛЛЕКТ
В предыдущей главе мы рассмотрели опасности, грозящие человечеству от дру-
гих видов жизни, и установили, что противостояние человечества другим конку-
рирующим видам ведет от победы в самом лучшем случае до сохранения неизменным
положения в самом худшем случае. И даже когда существует устойчивое положе-
ние , передовая технология вполне может привести к победе!
Несомненно, поражение человечества в борьбе с каким-либо нечеловеческим ви-
дом, если сохраняется в целости техника и если цивилизация не ослаблена дру-
гими факторами, не представляется особенно вероятным.
Однако эти формы жизни, которые, на наш взгляд, не имеют никакого реального
шанса стереть человечество с лица Земли, обладают одной общей чертой — они не
стоят на одном уровне интеллекта с Homo sapiens.
Даже когда нечеловеческая жизнь одерживает частичную победу, например, если
колонна муравьев вдруг одолеет отдельную личность, с которой столкнулась, или
если размножающиеся чумные бациллы сметают с лица Земли миллионы людей, — это
результат более или менее автоматического и неизменяемого поведения со сторо-
ны временно побеждающего противника. Люди как вид, набравшись сил, способны
создать контратакующую стратегию и в результате контратаки либо уничтожить
противника, либо, по меньшей мере, сдержать его — так во всяком случае было
до сих пор. И, насколько мы можем судить, ситуация вряд ли будет ухудшаться в
будущем.
Что же, однако, будет если нам придется столкнуться с организмами, такими
же разумными, как и мы? Не встанем ли мы перед угрозой полного уничтожения?
Впрочем, найдем ли мы на Земле равных себе по интеллекту?
Наиболее разумные животные помимо людей — слоны, медведи, собаки, даже шим-
панзе и гориллы — просто не из нашего класса. Никто из них ни на мгновение не
в состоянии противостоять нам, если человечество безжалостно использует свою
технологию.
Если рассматривать мозг как материальный носитель интеллекта, то человече-
ский мозг с его наибольшей средней массой для обоих полов 1,45 килограмма
очень близок к самому крупному существующему сейчас, либо существовавшему в
прошлом. Только гигантские млекопитающие, слоны и киты, обладают более мас-
сивным мозгом.
Самый крупный мозг слона может достигать 6 килограммов, то есть почти в че-
тыре раза больше мозга человека, а самый крупный мозг кита имеет рекордную
массу для всех времен и составляет 9 килограммов, то есть более чем в шесть
раз больше мозга человека.
Такой крупный мозг управляет намного большей массой тела, чем мозг челове-
ка. Самый крупный мозг слона по массе может быть в четыре раза больше челове-
ческого мозга, но тело слона по массе может быть в 100 раз больше тела чело-
века. И если каждый килограмм человеческого мозга управляет 50 килограммами
тела человека, то каждый килограмм мозга слона управляет 1200 килограммами
тела слона. У крупного кита каждому килограмму его мозга приходится управлять
по крайней мере 10 000 килограммами тела кита.
Если вычесть то, что необходимо для координации тела, то и у слона, и у ки-
та остается в мозгу меньше массы для абстрактного мышления, и представляется,
что, несмотря на величину мозга, человек, несомненно, намного более разумен,
чем азиатский слон или кашалот.
Конечно, в пределах определенных групп родственных организмов отношение
мозг-тело имеет тенденцию увеличиваться с уменьшением размера тела. У некото-
рых малых обезьян (и у некоторых колибри) это отношение таково, что на каждый
грамм мозга приходится лишь 17,5 граммов тела. Тут, однако, абсолютные массы
настолько малы, что мозг такой обезьяны (или колибри) просто недостаточно ве-
лик, чтобы обладать сложностью, необходимой для абстрактного мышления.
Таким образом, человек оказывается в «золотой середине». Любое существо с
мозгом, гораздо большим, чем наш, имеет тело настолько огромное, что интел-
лект, сопоставимый с нашим, просто невозможен. И наоборот, любое существо, у
которого отношение мозг-тело больше, чем у человека, обладает мозгом настоль-
ко маленьким по его абсолютной величине, что интеллект, сопоставимый с нашим,
также невозможен.
Это оставляет нас на вершине в одиночестве — или почти в одиночестве. Среди
китов и их сородичей отношение мозг-тело также имеет тенденцию увеличиваться
с уменьшением размеров тела. Как же обстоит дело с самыми мелкими представи-
телями группы? Некоторые дельфины и морские свиньи по весу не больше челове-
ка, однако имеют мозг, который больше человеческого. Мозг дельфина может
иметь вес до 1,7 килограмма, и это на 1/6 больше мозга человека. Мозг дельфи-
на также имеет больше извилин.
Может ли тогда дельфин быть разумнее человека? Конечно, представляется, что
дельфин чрезвычайно разумен для животного. У него, вероятно, имеется своеоб-
разная система речи, его можно научить устраивать хорошее представление, и,
очевидно, он получает от этого удовольствие. Однако жизнь в море, в условиях
формирования обтекаемого тела для быстрого движения в водной среде, лишила
дельфинов манипулятивных органов, эквивалентных человеческим рукам. К тому
же, поскольку по естественным причинам в морской воде огонь невозможен, дель-
фины оказались лишены сколько-нибудь заметной технологии. По двум этим причи-
нам дельфины не в состоянии демонстрировать разум в практическом человеческом
представлении.
Дельфины, возможно, обладают глубоко интроспективным (То есть основанным на
наблюдении над своим собственным сознанием) и философским разумом, и если бы
мы могли понять их систему коммуникаций, мы, может быть, установили бы, что
их мышление вызывает большее удивление, чем мышление человека. Это, однако,
не связано с предметом обсуждения данной книги. Без эквивалента рук и без
технологии дельфины не могут конкурировать с нами и угрожать нам. Собственно,
люди, если они захотят (а я надеюсь, что они никогда не сделают этого), могут
без особых усилий полностью уничтожить семейство китовых.
А не смогут ли какие-нибудь животные развить в будущем интеллект выше, чем
наш, и потом уничтожить нас? Пока человечество существует и сохраняет свою
технологию — это невероятно. Эволюция не совершается большими скачками, а та-
щится ужасно медленно. Виды могут существенно развить свой интеллект только
на протяжении сотен тысяч или, что более вероятно, через миллион лет. У людей
(может быть, тоже становящихся более разумными) будет достаточно времени за-
метить такое изменение, и представляется логичным предположить, что если че-
ловечество увидит опасность в приросте интеллекта у какого-либо вида, то этот
вид будет уничтожен (Существует особый случай возможности скоростного прирос-
та интеллекта вне человека, который не включает в себя эволюцию в обычном
смысле этого понятия. Речь о нем пойдет ниже).
Но есть еще одно соображение. Обязательно ли, чтобы конкурент по интеллекту
был земного происхождения? Выше речь шла о возможности прибытия различного
рода объектов из космоса, извне Солнечной системы — звезды, черные дыры, ан-
тивещество, астероиды, облака пыли и газа, даже микроорганизмы. Остается рас-
смотреть еще одно (и последнее) — разумные существа. Что можно сказать о воз-
можности их прибытия из других миров? Не могут ли они оказаться высокоразви-
тыми разумными существами с технологиями намного выше наших? Не сумеют ли они
уничтожить нас так же легко, как могли бы мы, если бы захотели, уничтожить
шимпанзе? Внеземные разумные существа пока что не появились, но не могут ли
они появиться в будущем?
Мы не можем это полностью исключить. В своей книге «Внеземные цивилизации»
(«Краун», 1979) я выдвигаю доводы в пользу того, что технологические цивили-
зации вполне могут возникнуть примерно на 390 миллионах планет нашей Галакти-
ки и что в сущности все они должны быть более развиты в технологическом смыс-
ле, чем мы. И если это так, то среднее расстояние между такими цивилизациями
— 40 световых лет. Таким образом, очень может быть, что в 40 световых годах
от нас находится цивилизация, более развитая, чем мы. Не представляет ли это
для нас опасности?
Лучший довод в пользу того, что мы можем чувствовать себя в безопасности,
это тот факт, что, насколько нам известно, в прошлом никакого вторжения не
было, и что на протяжении 4,6 миллиарда лет существования Земли нашей планете
позволено было следовать своим собственным изолированным путем. Если мы так
долго оставались в неприкосновенности в прошлом, то не разумно ли предполо-
жить, что мы будем оставаться нетронутыми на протяжении миллиардов лет и в
будущем?
Конечно, появляются время от времени заявления некоторых не вполне серьез-
ных или полурелигиозных господ о том, что внеземные разумные существа посеща-
ли Землю. Часто обнаруживаются и адепты-энтузиасты, поддерживающие эту идею,
из числа тех, кто не особенно разбирается в науке. Например, существуют рас-
сказы «наблюдателей летающих тарелок» и утверждения Эриха фон Денике (Имеется
в виду известная книга Эриха фон Денике «Воспоминания о будущем» и подготов-
ленный им одноименный кинофильм), сообщения которого о «древних астронавтах»
возымели сильное действие среди околонаучных и недалеких людей.
Однако утверждения о внеземном вторжении противоречат научным данным. Даже
если поверить россказням о «летающих тарелках», они отнюдь не свидетельствуют
о какой-либо опасности. Да и нет ясных признаков, что они каким-либо образом
воздействуют на Землю.
Если придерживаться здравого смысла, то следует полагать, что Земля на про-
тяжении всей своей истории существовала в изоляции, тому, по-видимому, есть
три причины:
1. Есть нечто порочное в рассуждениях о данном предмете, вроде моих, и фак-
тически никаких цивилизаций, кроме нашей, не существует.
2. Если подобные цивилизации все-таки существуют, расстояния между ними на-
столько велики, что делают сообщения между ними невозможными.
3. Если преодоление расстояний возможно и если другие цивилизации могут
достигнуть нас, они, однако, предпочитают по какой-то причине избегать нас.
Первое безусловно возможно, и все же большинство астрономов сомневалось бы.
Есть нечто философски непоследовательное в мысли, что из всех звезд Галактики
(а их до трех сотен миллиардов) только наше Солнце греет планету и несет ей
жизнь. Поскольку существует очень много звезд, как наше Солнце, образование
планетарных систем, по-видимому, неизбежно, образование жизни на любой подхо-
дящей планете тоже, по-видимому, неизбежно, а эволюции интеллекта и цивилиза-
ции тоже, по-видимому, неизбежно предоставлено достаточно времени.
Разумеется, технологические цивилизации могут развиваться миллионами, но
никто не выживает очень долго. Пример положения нашей цивилизации в настоящий
момент вызывает гнетущую уверенность в этом. И все-таки самоубийство не долж-
но быть неизбежным. Некоторые цивилизации вполне могут продолжить существова-
ние . Даже наша — может.
Третья причина также представляется сомнительной. Если бы преодоление рас-
стояний между цивилизациями было возможным, то, безусловно, были бы посланы
экспедиции для исследования и приобретения знаний; возможно, и для колониза-
ции. Поскольку Галактике 15 миллиардов лет, то, может быть, некоторые цивили-
зации, просуществовавшие длительное время, достигли высочайшего, сложнейшего
уровня.
Даже если большинство цивилизаций недолговечны, те немногие, которые ока-
жутся долговечными, могут колонизировать заброшенные планеты и создать
«звездные империи». И представляется, что в этом случае поисковые корабли по-
добной империи неизбежно достигли бы Солнечной системы, и планеты были бы ими
исследованы.
Уфологи вполне могут ухватиться за эту линию аргументации. Но если «летаю-
щие тарелки» на самом деле поисковые корабли звездных империй, исследующие
нашу планету, почему они не устанавливают контактов? Если они не хотят вмеши-
ваться в наше развитие, почему позволяют, чтобы их замечали? Если мы им так
или иначе безразличны, зачем вертеться вокруг нас в таком количестве?
Кроме того, почему они добрались до нас именно сейчас, когда наша техника
развилась, как никогда ранее? И не логично ли допустить, что они могли дос-
тичь нашей планеты на протяжении предыдущих миллиардов лет, когда жизнь была
примитивной, и не могли ли они тогда колонизировать нашу планету и создать
свою собственную цивилизацию? Признаков этого нет, и, представляется рацио-
нальным заключить, что нас никогда не посещали.
Таким образом, остается вторая причина, которая представляется наиболее ре-
альной из трех. Даже сорок световых лет — огромное расстояние. Скорость света
в вакууме является максимальной скоростью, с которой может передвигаться ка-
кая-либо частица или может быть передана информация. Собственно говоря, час-
тицы, обладающие массой, всегда передвигаются с меньшей скоростью, а объекты
с массой, как у космического корабля, вероятно, передвигаются на значительно
меньшей скорости, даже при высоком уровне технологии. (Правда, существуют ги-
потезы относительно возможности передвижения быстрее скорости света, но они
настолько туманны, что у нас нет права предполагать, что их когда-нибудь реа-
лизуют .) Но и при подобных обстоятельствах понадобилось бы несколько веков,
чтобы преодолеть расстояние между цивилизациями даже при их самом близком
расположении, и не представляется вероятным, чтобы были высланы подобные за-
воевательные экспедиции.
Мы можем говорить и о том, что цивилизации, некогда существенно развитые,
продвинулись в космос и построили автономные поселения — как когда-нибудь это
сумеем сделать мы. Эти космические поселения вполне могут быть снабжены сило-
выми механизмами и путешествовать по Вселенной. Во Вселенной могут существо-
вать сотни, тысячи или даже миллионы таких поселений различных цивилизаций.
Подобные блуждающие цивилизации, однако, вполне могут приспособиться к кос-
мосу, как некоторые виды жизни приспособились к суше, когда они вышли из
океана Земли. Космическим поселенцам будет, наверное, так же трудно решиться
на высадку на поверхность планеты, как трудно человеку решиться броситься в
пропасть. Земля, возможно, наблюдалась из глубокого космоса, возможно, и мы
сумеем посылать в космос автоматические исследовательские станции, но,
по-видимому, не более того (В феврале 1998 года на саммите представителей ми-
рового бизнеса в Давосе заявлено о намерении планомерного поиска внеземных
цивилизаций в течение предстоящего десятилетия под эгидой России и США. Наме-
чено обследовать окружение ближайших звезд).
В общем, хотя научная фантастика часто преподносит нам драматические сцены
вторжения на Землю и завоевания ее внеземными существами, маловероятно, чтобы
подобное состоялось в обозримом будущем и могло привести к катастрофе.
И, конечно, если наше существование будет продолжаться и если технология
нашей цивилизации будет продолжать развиваться, мы со временем окажемся более
способными защитить себя от вторжения.
ВОЙНА
Таким образом, единственный разумный вид, который может представлять опас-
ность для человечества — это само человечество. И этого может оказаться дос-
таточно. Если человеку суждено быть полностью уничтоженным в катастрофе чет-
вертого класса, то именно человек и способен на это.
Все виды внутри себя конкурируют за пищу, за секс, за безопасность; проис-
ходят раздоры и драки, когда эти потребности у индивидуумов совпадают. В об-
щем подобные раздоры не смертельны, поскольку отдельные особи терпят пораже-
ние и спасаются бегством, а победители тут же удовлетворяются победой.
Там, где нет высокого уровня интеллекта, нет осознания ничего, кроме на-
стоящего, нет ясного предвидения в смысле предупреждения о будущей конкурен-
ции, нет ясной памяти о прошлых обидах или боли. С ростом интеллекта предви-
дение и память неизбежно совершенствуются, и наступает момент, когда победи-
тель не удовлетворяется добытым преимуществом, а начинает усматривать преиму-
щество в том, чтобы убить побежденного и этим предотвратить его притязания в
будущем. Также неизбежно наступает момент, когда побежденный, убежав, будет
добиваться реванша, и если ему ясно, что простой бой один на один означает
еще одно его поражение, он станет искать другие средства для победы, напри-
мер, устроит засаду или позовет кого-нибудь на подмогу.
Короче говоря, люди неизбежно должны были прийти к войне, и не потому, что
наш вид более отчаянный или более злонамеренный, а потому, что он более ра-
зумный , интеллект у него выше.
Естественно, пока люди вынуждены были сражаться только ногтями, кулаками,
ногами и зубами, вряд ли можно было ожидать смертельных исходов. Царапины и
рваные раны — вот чем могло закончиться сражение, а драку можно было даже
рассматривать как оздоровительное упражнение.
Беда в том, что, когда человечество стало достаточно разумным, чтобы плани-
ровать конфликт с помощью памяти и предвидения, оно развило способность ис-
пользовать орудия. В результате воины стали размахивать дубинками, орудовать
каменными топорами, метать копья с каменными наконечниками, стрелять стрелами
с каменными остриями, и битвы неуклонно становились более кровавыми. Развитие
металлургии усугубило дело, камень сменила твердая и более прочная бронза, а
затем еще более твердое и прочное железо.
Однако, пока человечество состояло из скитающихся групп собирателей пищи и
охотников, столкновения безусловно были краткими, когда та или другая сторона
чувствовала, что урон становится неприемлемо высоким, она обращалась в бегст-
во. Не было и мысли о завоеваниях, потому что земля не стоила того. Ни одна
группа людей не могла долго задерживаться на одном месте, всегда была необхо-
димость скитаться в поисках новых и относительно нетронутых источников пищи.
Фундаментальное изменение наступило примерно 7000 лет до н.э., когда ледни-
ки отступали и заканчивался наиболее близкий к нам ледниковый период, а люди
все еще пользовались в качестве орудий камнем. Тогда на Среднем Востоке (а со
временем и в других местах) люди научились собирать пищу впрок и даже обеспе-
чивать себе производство пищи в будущем.
Они добивались этого, одомашнивая таких животных, как овцы, козы, свиньи,
крупный рогатый скот, домашняя птица; они использовали их шерсть, молоко, яй-
ца и, конечно, мясо. При правильном обращении не было шанса на истощение это-
го источника: животных можно было разводить, заменять их, если необходимо,
причем с большей скоростью, чем они потреблялись. При этом пищу, которая была
несъедобна или невкусна людям, можно было употребить в корм животным, которые
были подходящей пищей.
Еще большее значение имело развитие земледелия: сознательный посев зерна,
выращивание овощей, посадка плодовых деревьев. Это сделало возможным произ-
водство определенных видов пищи в таком количестве, в каком ее не было в при-
роде.
Результатом развития скотоводства и земледелия оказалась способность людей
поддерживать более плотное население, чем было возможно ранее. В регионах,
где такой прогресс был достигнут, произошел демографический взрыв.
Вторым результатом было то, что общество стало статичным. Стада нельзя было
перемещать так же легко, как могло двигаться рыскающее человеческое племя, но
решающим здесь явилось земледелие. Фермы вообще нельзя было передвигать. Иму-
щество и земля стали важны, и социальный статус определялся количеством нако-
пленной собственности.
Третьим результатом была возросшая необходимость сотрудничества и специали-
зации. Охотящееся племя обеспечивало себя, и степень специализации в нем была
низка. Сообщество фермеров было вынуждено расширять и поддерживать ирригаци-
онные канавы, пасти стада и охранять их от людей и животных, у копателя канав
или у пастуха остается мало времени на другие занятия, но он может обменять
свой труд на пищу и другие необходимые вещи.
К несчастью, сотрудничество появляется не только по таким приятным поводам,
а некоторые виды деятельности труднее и менее приятны, чем другие. Самый лег-
кий путь решить эту проблему — это группе людей напасть на другую группу и,
убив нескольких, заставить оставшихся делать всю неприятную работу. От напа-
дения было непросто спастись бегством, ведь люди оказались закреплены за ме-
стом: привязаны к фермам и стадам.
Фермеры и скотоводы, часто подвергаясь нападениям, начали собираться вме-
сте , окружать себя для защиты стенами. Появление таких городов со стенами и
означает начало цивилизации. И само слово «цивилизация» происходит от латин-
ского , означающего «житель города».
К 3500 году до н.э. города выросли и стали сложными общественными организа-
циями, насчитывающими много людей, уже не занимающихся ни земледелием, ни
скотоводством, но выполняющих функции, необходимые для фермеров и скотоводов.
Это профессиональные солдаты, ремесленники, художники и администраторы. К
этому времени входило в широкую практику и использование металлов, а вскоре
после 3000 года до н.э. на Среднем Востоке была разработана письменность. Это
была организованная система символов, которая запечатлевала информацию на
достаточно длительный период времени и с меньшими искажениями, чем память.
Это положило начало историческому периоду.
Как только возникли города, в подчинении каждого из которых оказались окру-
жающие земледельческие и скотоводческие территории (города-государства), вой-
ны-завоевания стали более организованными, более смертоносными и — неизбежны-
ми .
Первые города-государства возникали на берегах той или иной реки. Река была
удобным средством сообщения для торговли и источником воды для ирригационных
систем, которые делали земледелие более стабильным. Если отдельные участки
реки находились под контролем разных городов-государств, всегда подозритель-
ных друг к другу, а обычно и открыто враждебных, это мешало ее использованию
и как средство сообщения, и как источник воды для ирригации. Стало очевидно,
что для общего блага необходимо было, чтобы река находилась под контролем од-
ной политической единицы.
Вопрос был в том, какой же город-государство должен господствовать над ре-
кой . Идея федерального союза всех участков, заинтересованных в использовании
реки, насколько мне известно, тогда еще никому не приходила в голову и, веро-
ятно, не была в те времена практическим способом действия. Решение о том, ка-
кому городу-государству господствовать здесь, обыкновенно предоставлялось на
волю войны.
Первым правителем, которого мы знаем по имени, распространившим свою власть
на значительный участок реки в результате предыдущих событий, в числе кото-
рых, возможно, было и завоевание, был египетский монарх Пармер (по более
поздним греческим источникам известный как Менее). Пармер основал Первую ди-
настию около 2850 года до н.э. и правил всей нижней долиной Нила. Мы не рас-
полагаем обстоятельным рассказом о его завоеваниях, объединенное правление,
вероятно, могло быть результатом наследования или дипломатии.
Первым несомненным завоевателем, первым человеком, который пришел к власти,
а затем после ряда битв установил свое правление над обширным районом, был
Саргон в шумерском городе Агаде. Он пришел к власти около 2334 года до н.э.,
и перед смертью в 2305 году до н.э. под его правлением была вся долина Тигра
и Евфрата. Поскольку люди, видимо, ценили способность побеждать и восхищались
ею, он также известен под именем Саргона Великого.
К 2500 году до н.э. цивилизация прочно установилась в долинах четырех рек:
Нила в Египте, Тигра и Евфрата в Ираке, Инда в Пакистане и Хуанхэ в Китае.
Отсюда путем захвата и торговли цивилизация неуклонно распространяется, и к
200 году нашей эры она распространилась от Атлантического океана до Тихого
почти непрерывно с Запада на Восток по северным и южным берегам Средиземного
моря и по Южной и Восточной Азии, с востока на Запад около 13 000 километров
и с севера на юг от 800 до 1600 километров. Общая площадь цивилизации в то
время достигала примерно 10 миллионов квадратных километров или около 1/12
суши планеты.
Политические единицы имели тенденцию со временем расти, по мере совершенст-
вования технологии и повышения способности транспортировать себя и материаль-
ные ценности на все большие и большие расстояния. В 200 году нашей эры циви-
лизованная часть мира состояла из четырех основных единиц приблизительно оди-
накового размера.
На самом западе, вокруг Средиземного моря, находилась Римская империя. Она
достигла своего максимального размера к 116 году и была все еще реально не-
тронутой до 400 года.
Восточнее нее, занимая территорию, которая сейчас является Ираком, Ираном и
Афганистаном, находилась Нео-Персидская империя, которая в 226 году набрала
могущество с приходом к власти Ардашира I, основателя династии Сасанидов.
Наибольшего процветания Персия достигла при Хосрое I около 550 года и имела
очень непродолжительный территориальный максимум около 620 года при Хосрое
II.
К юго-востоку от Персии находилась Индия, которая была почти объединена при
Ашоке около 250 года и снова была сильной при династии Гупта, которая пришла
к власти около 320 года.
Наконец, к востоку от Индии находился Китай, который примерно с 200 года до
н.э. и до 200 года нашей эры был сильным при династии Хань.
ВАРВАРЫ
Древние войны между городами-государствами, которые происходили из-за необ-
ходимости собрать их под эгидой какого-либо одного доминирующего региона, ни-
когда по-настоящему не угрожали катастрофой. Не возникало вопроса об уничто-
жении рода человеческого, поскольку, даже при наличии самой что ни на есть
злой воли, люди в то время не обладали достаточной мощью, чтобы сделать это.
Наиболее вероятным итогом этого рискованного человеческого предприятия было
более или менее намеренное истребление с трудом обретенных плодов цивилиза-
ции. (Это означало бы катастрофу пятого класса, о чем речь пойдет в последней
части этой книги.) И все же, поскольку конфликт был между одним цивилизован-
ным регионом и другим, нельзя было ожидать, что последует уничтожение цивили-
зации в целом — по крайней мере тогда это было не по силам цивилизованному
человечеству.
Целью войны было расширить власть, добиться процветания победителя, то есть
получение завоевателем постоянной дани. Но для того, чтобы получать достаточ-
ную дань, нужно было дать возможность побежденным собрать эту дань. Было не-
выгодно разрушать более, чем требовалось для наглядного урока.
Естественно, там, где мы имеем дело со свидетельствами завоеванных, громко
звучат жалобы на жестокость и ненасытность завоевателя, на несправедливость,
однако завоеванные, хотя и стонали, но выживали, и довольно часто выживали, и
выживали, сохраняя достаточную силу, чтобы наконец скинуть завоевателя и са-
мим стать завоевателями (такими же жестокими и ненасытными).
А в целом район цивилизации неуклонно увеличивался, что является лучшим до-
казательством того, что войны, какими бы жестокими и несправедливыми они ни
были для отдельных людей, не угрожали уничтожить цивилизацию. Конечно, можно
поспорить, впрямь ли марширующие армии в качестве побочного эффекта своей
деятельности распространяли цивилизацию, однако войны способствовали нововве-
дениям, которые ускоряли прогресс человеческой технологии.
Существовал, однако, еще один вид военных действий, который был более опа-
сен. Все цивилизованные районы в древние времена были окружены районами мень-
шего развития, и менее развитые народы было принято именовать «варварами».
(Слово это греческого происхождения и исходит только из того факта, что чужа-
ки говорили непонятно, и звуки их речи воспринимались греками как «вар-
вар-вар». Все негреческие цивилизации греки называли «варварскими». Слово во-
шло в употребление для обозначения нецивилизованных народов, однако с сильным
оттенком животной жестокости.) Варвары обычно были кочевниками (или
по-гречески «номад», что означает бродить, странствовать). Имущества у них
было мало, его составляли главным образом стада животных, с которыми они пе-
редвигались от пастбища к пастбищу по мере смены времен года. Их образ жизни
по городским стандартам представлялся примитивным и, конечно, у них не было
культурных прелестей цивилизации.
Регионы цивилизации с их накоплением пищи и товаров были сравнительно бога-
тыми . Эти накопления являлись постоянным искушением для варваров, и они не
видели ничего плохого в том, чтобы по возможности помочь себе. Очень часто
такой возможности не представлялось. Цивилизованные регионы были густонасе-
ленными и организованными. Города были окружены оборонительными стенами, и
наукой ведения военных действий там владели лучше. При сильных правительствах
варваров и близко не подпускали.
С другой стороны, люди цивилизации были прикреплены к земле своим имущест-
вом и были относительно неподвижны. Варвары, наоборот, были подвижны. На сво-
их верблюдах или лошадях они могли совершать набеги, а затем удаляться, чтобы
совершить набег в другой раз. Победы над ними редко были эффективными и нико-
гда (до относительно близкого к нам времени) окончательными.
Кроме того, многие из цивилизованного населения были «невоенными», и часто
можно встретить примеры того, что ради спокойной жизни в благополучном обще-
стве развивается определенное пренебрежительное отношение к опасному и беспо-
койному солдатскому труду. Это означает, что многие из цивилизованных людей
далеко не так предусмотрительны, как можно бы думать. И если армия цивилизо-
ванных людей по какой-либо причине терпела поражение, то относительно неболь-
шая группа варваров расправлялась с населением, как с беспомощными жертвами.
Когда цивилизованный регион переживал падение при слабых руководителях, ко-
торые допускали ослабление армии, или когда — того хуже — в регионе происхо-
дила гражданская война, непременно следовало успешное вторжение варваров
(Смущенные историки цивилизации иногда пытаются объяснить это, говоря о вар-
варских «ордах». Слово «орда» происходит от тюркского слова, означающего «ар-
мия» , и относится к любой племенной военной группировке. Оно появилось, чтобы
передать впечатление большого количества, поскольку оно якобы извиняет пора-
жение от рук варваров, позволяет смотреть на дело так, что чьи-то цивилизо-
ванные предки были не в силах сопротивляться при подавляющем перевесе напа-
давших. На самом деле варварские «орды» почти всегда были немногочисленны,
безусловно, менее многочисленны, чем те, кого они побеждали).
Захват варварами был намного хуже, чем обычные военные действия цивилиза-
ций, поскольку варварам была непривычна механика цивилизации, они часто не
понимали важности сохранения жертв живыми, чтобы их можно было регулярно экс-
плуатировать . В связи с этим часто наступал упадок цивилизации, правда, на
ограниченном пространстве, и во всяком случае, на ограниченное время. Насту-
пал «темный век».
После первого вторжения варваров достаточно естественно как следствие за-
всевания последовал темный век. Саргон Великий, два его сына, его внук и его
правнук последовательно правили процветающей Шумеро-Аккадской империей. Одна-
ко к 2219 году до н.э., когда подошло к концу правление правнука, империя так
ослабела, что гутийские варвары, пришедшие с северо-востока, стали ее основ-
ной проблемой. К 2180 году до н.э. гутии взяли под свой контроль долину Тигра
и Евфрата, и последовал темный век длиной в столетие.
Варвары были особенно опасны, когда они овладевали новой военной техникой,
которая, по крайней мере на время, делала их непобедимыми. Так, около 1750
года до н.э. племена Центральной Азии изобрели колесницы с лошадиной тягой и
с ними устремились на земли Среднего Востока и Египта, надолго захватив
власть.
К счастью, вторжения варваров никогда не приводили к полному уничтожению
цивилизации. Темные века, даже в самые темные свои моменты, никогда не были
полностью черными, и никакие варвары не могли не ощущать привлекательность
цивилизации побежденных. Завоеватели становились цивилизованными (и, в свою
очередь, невоенными), и в заключение цивилизации снова поднимались и обычно
достигали новых высот.
Бывали времена, когда именно в цивилизованном регионе создавалась новая во-
енная техника, и тогда регион этот тоже мог стать непобедимым. Так, в восточ-
ной части Малой Азии около 1350 года до н.э. начали выплавлять железо. Посте-
пенно железо довольно широко распространилось, его качество улучшилось, и из
него стали изготавливать оружие и доспехи. Когда к 900 году до н.э. армии Ас-
сирии стали, можно сказать, полностью «железными», они обеспечили трехвековое
господство Ассирии на Западе Азии.
Нам на Западе лучше других известно варварское вторжение и темный век, по-
ложившие конец западной части Римской империи. С 166 года нашей эры и далее
Римская империя, пройдя в своей истории период экспансии, сражалась, защища-
ясь от варварского нашествия. Не раз Рим отступал и снова при сильных импера-
торах, возвращал потерянные земли. Затем в 378 году одно из варварских племен
— готты — выиграло большую битву при Адрианополе, и римские легионы были на-
всегда разбиты. С того времени Рим поддерживал себя еще сто лет, нанимая вар-
варов , чтобы они сражались против других варваров.
Западные цивилизации постепенно оказались под правлением варваров, и пре-
лести цивилизации прекратили свое существование. Италия была варваризована, а
в 476 году был свергнут последний правивший в Италии римский император Ромул
Август. На пять столетий установился темный век, и только в девятом веке
жизнь в Западной Европе стала такой же комфортабельной, какой она была при
римлянах.
И все же, хотя мы говорим об этом пост-римском темном веке приглушенным го-
лосом, словно мировая цивилизация была на волосок от гибели, этот период ос-
тается локальным явлением, ограничивающимся тем, что сейчас называется Англи-
ей, Францией, Германией и, до определенной степени, Италией и Испанией.
Какова же была ситуация в остальных частях мира на самой низкой ступени
темного века, после крушения попытки Карла Великого привести Западную Европу
к какой-то степени единства, и когда регион находился под ударами новых набе-
гов варваров — норманнов с севера и мадьяр с востока, а также цивилизованных
мусульман с юга?
1. Византийская империя, которая была выжившим остатком восточной половины
Римской империи, все еще была сильной, начиная от линии, разделяющей Древнюю
Грецию и Рим. Более того, ее цивилизация фактически распространялась среди
варваров-славян, и она приблизилась к периоду нового расцвета под правлением
Македонской династии, состоявшей из череды императоров-воинов.
2. Аббасидская империя, представлявшая новую религию — ислам, поглотившая
Персидскую империю и Сирию, а также африканские провинции Римской империи,
находилась на пике процветания и цивилизации. Ее величайший монарх Мамун Ве-
ликий (сын известного Гарун-аль-Рашида из «Тысячи и одной ночи») умер только
в 833 году. Независимое царство мусульман в Испании было также на высоком
уровне цивилизации (на более высоком, чем Испания смогла достигнуть за много
веков спустя).
3. Индия под правлением династии Гурьяра-Прати-хара была сильной, и ее ци-
вилизация оставалась несломленной.
4. Китай, хотя политически и неустроенный в это время, находился на высоком
уровне своей культуры и цивилизации и успешно распространил свою цивилизацию
на Корею и Японию.
Другими словами, общая площадь цивилизации все же расширилась, и только да-
леко на западе находился регион, который пришел в упадок, регион, который со-
ставлял не более 7 процентов общей площади цивилизации.
Нашествия варваров пятого века изображаются в книгах по истории Запада уст-
рашающе зловещими, в то время как они причинили столь относительно небольшой
ущерб цивилизации в целом. Были другие варварские нашествия в более поздние
века, которые оказались намного более грозными. То, что мы меньше знакомы с
более поздними варварами, объясняется лишь тем, что регионы Западной Европы,
которые так сильно пострадали в пятом веке, меньше страдали в более поздние
века.
В течение хода истории степи Центральной Азии воспитали закаленных всадни-
ков, которые фактически жили в седле (В некотором роде они были эквивалентны
ковбоям легендарного американского Запада, но там ковбои процветали лишь на
протяжении двадцати пяти лет, кочевники же Центральной Азии охраняли свои
стада на лошадях фактически в течение всего исторического периода). В хорошие
годы при достаточном количестве дождей стада множились, и то же самое проис-
ходило с кочевниками. В следующие затем годы засухи кочевники выводили свои
стада из степей во всех направлениях, громя оплоты цивилизации от Китая до
Европы.
Племена кочевников, например, последовательно обосновывались там, где те-
перь находится Украина, на юге России, и каждое из них заменялось новыми вол-
нами с востока. Во времена Ассирийской империи к северу от Черного моря нахо-
дились киммерийцы. Около 700 года до н.э. они были вытеснены скифами, скифов
около 200 года до н.э. вытеснили сарматы, а тех около 100 года до н.э. вытес-
нили аланы.
Около 300 года н.э. с востока подошли гунны, и они были наиболее грозными
до этого времени захватчиками из Центральной Азии. Собственно, именно их при-
ход способствовал движению германских варваров в Римскую империю. Германцы не
вели завоеваний, они бежали.
В 451 году Аттила, наиболее могущественный из гуннских монархов, дошел до
Орлеана на западе Франции, там произошла его битва с союзной армией римлян и
германцев, исход которой неясен. Это был наиболее далекий запад, куда ко-
гда-либо проникали племена из Центральной Азии. Через год Аттила умер, а его
империя почти сразу же распалась.
Последовали авары, булгары, мадьяры, хазары, печенеги, половцы, причем по-
ловцы господствовали на Украине вплоть до XIII века. Каждая новая группа вар-
варов основывала свои королевства, которые выглядели гораздо более впечатляю-
щими на карте, чем на самом деле, потому что в таком королевстве относительно
небольшая группа населения господствовала над значительно большей группой. И
эта маленькая господствующая группа либо изгонялась другой маленькой группой
из Центральной Азии, либо растворялась в большой группе и становилась цивили-
зованной — обычно и то, и другое.
В 1162 году в Центральной Азии родился некий Темучин. Он долго добивался
власти над одним из монгольских племен Центральной Азии, затем над другим, а
в 1206 году, когда ему было 44 года, его провозгласили Чингисханом («Великим
ханом»).
Он стал верховным правителем монголов, которые под новым руководством усо-
вершенствовали тактику ведения военных действий. Их сильной стороной была мо-
бильность . На своих выносливых низкорослых лошадях, с которых у них редко
возникала необходимость слезать, они могли покрывать мили и мили и наносить
удары, когда их не ожидали, наносить удары так быстро, что их не успевали от-
разить , и уноситься прочь, прежде чем их сбитый с толку противник мобилизовы-
вал свою тугодумную мощь на контратаку.
Что до некоторых пор не давало возможности монголам стать непобедимыми, так
это то, что они главным образом сражались друг с другом, и то, что у них не
было лидера, который бы знал, как использовать их потенциал. Однако с правле-
нием Чингисхана все междоусобные драчки прекратились, и в нем монголы нашли
своего лидера. Чингисхан является, собственно, одним из величайших военачаль-
ников за всю историю. Только Александр Македонский, Ганнибал, Юлий Цезарь и
Наполеон могут в известной степени быть сравнимы с ним, и вполне возможно,
что из всех них он был самым великим. Он превратил монголов в такую совершен-
ную машину, которой тогда еще не видел мир. Ужас при упоминании его имени
достиг такой силы, что одного слова о приближении этих завоевателей было дос-
таточно, чтобы парализовать всех на его пути, сделать невозможным сопротивле-
ние .
До своей смерти в 1227 году Чингисхан завоевал северную половину Китая и
Хорезмскую империю, которая сейчас является советской Средней Азией (Ныне это
территория независимых республик — Туркмении и Узбекистана). Кроме того, он
подготовил своих сыновей к продолжению завоеваний, чем они и занимались. Его
сын Угедей-хан унаследовал правление, под его руководством была порабощена
остальная часть Китая. А под водительством Батыя, внука Чингисхана, и Субу-
тая, величайшего из его полководцев, монгольская армия продвинулась на запад.
В 1223 году, когда Чингисхан был еще жив, набег монголов на Запад привел к
поражению русско-половецкой армии, но это был только набег. В 1237 году мон-
голы вторглись на Русь большим числом. В 1240 году они взяли ее столичный го-
род Киев, и фактически вся Русь оказалась под их контролем. Они продвинулись
дальше в Польшу и Венгрию и в 1241 году разбили польско-германскую армию под
Лигнице. Они совершали набеги на Германию и выходили к Адриатике. Казалось,
ничто не может противостоять им, и ничто не может помешать им вымести все на-
чисто до Атлантики. Монголов остановило лишь известие о смерти Угедея и пред-
стоящие выборы наследника. Армии ушли, и в то время как Русь была под мон-
гольским правлением, территории к западу от нее оставались свободными. Монго-
лы отличались особенно жестоким обращением с порабощенными народами.
В царствование наследников Угедея Хулагу, еще один внук Чингисхана, покорил
Земли, которые сейчас являются Ираном, Ираком и частью Турции. В 1258 году он
взял Багдад. Наконец, Хубилай-хан (тоже внук Чингисхана) занял трон в 1257
году и тридцать семь лет правил Монгольской империей, которая включала Китай,
Русь, степи Центральной Азии и Средний Восток. Это была самая большая по
сплошной протяженности империя, какая только существовала до той поры, впо-
следствии с ней могли сравниться только Российская империя да сменивший ее
Советский Союз.
Монгольская империя началась с нуля и была построена тремя поколениями пра-
вителей в течение полувека.
Если цивилизация когда-либо и была потрясена снизу доверху варварскими пле-
менами, то это именно тот случай. (А сотню лет спустя вторглась «черная
смерть» — не хуже одного-двух ударов завоевателей.) И все же монголы не пред-
ставляли угрозы для цивилизации. Их захватнические войны были, несомненно,
кровопролитными и жестокими, эта намеренная жестокость была направлена на
подчинение врагов и жертв, монголов было слишком мало, чтобы править такой
обширной империей, если бы население не было до крайности напугано.
Первоначально Чингисхан собирался идти еще дальше (во всяком случае, есть
такие данные). Он тешился мыслью разрушить города и превратить захваченные
территории в пастбища для кочующих стад.
Сомнительно, чтобы он смог это сделать или не увидел ошибки в таком разви-
тии событий, едва начав осуществлять свой план. Однако он так и не достиг та-
кого положения, когда можно было попытаться сделать это. Будучи военным гени-
ем, он быстро понял значение цивилизованного образа ведения военных действий
и выработал способы применения сложных технологий, необходимых для осады го-
родов, чтобы взбираться на стены, пробивать их и так далее. И это всего лишь
шаг до видения значения цивилизации, и до искусства — тоже.
Однако в одном случае все же было произведено ненужное разрушение. Армия
Хулагу, захватив долину Тигра и Евфрата, бессмысленно уничтожила всю сложную
систему ирригационных сооружений, которые щадили все предыдущие завоеватели,
чем сохраняли цветущий центр цивилизации в течение 5000 лет. Монголами же до-
лина Тигра и Евфрата была превращена в отсталый и бедный регион, каким он яв-
ляется и сейчас (В последние десятилетия этот район оказался в выгодном поло-
жении из-за наличия нефти — но это временный источник).
Как оказалось, монголы стали относительно просвещенными правителями, во
всяком случае, не сильно хуже своих предшественников, а в некоторых случаях —
лучше. Хубилай-хан был особенно просвещенным и гуманным правителем, при ко-
тором обширные районы Азии пережили золотой век, какого не переживали раньше
и какого им не предстояло пережить (если мы сделаем кое-какое исключение) до
двадцатого века. В первый и последний раз обширный Евразийский континент ока-
зался под единым правлением от Балтийского моря до Персидского залива и вдоль
широкого пути на восток к Тихому океану.
Когда Марко Поло, человек, прибывший из крошечного клочка земли, называемо-
го «христианским миром», посетил могущественное государство Китай, он был
ошеломлен и испытал глубокое благоговение, а когда вернулся домой, люди отка-
зывались верить его рассказам, хотя он ничуть не погрешил против правды и ни-
чего не приукрасил.
ОТ ПОРОХА К АТОМНОЙ БОМБЕ
Монгольское вторжение миновало, однако то вспыхивающая, то затухающая борь-
ба между жителями цивилизаций и варварами-кочевниками переросла в непрерывную
схватку. Но военное искусство развивалось, и это дало цивилизации перевес над
варварами, который последние уже больше никогда не смогли преодолеть. Так что
монголов называют «последними из варваров».
Был изобретен порох — смесь нитрата калия, серы и древесного угля. Порох
впервые дал в руки человечества взрывчатое вещество (За пять веков до этого
Византийская империя создала химическое оружие под названием «греческий
огонь», смесь веществ (точный состав неизвестен), которая могла гореть на во-
де. Она была использована для отражения арабского и русского флотов и не-
сколько раз спасала Константинополь от захвата. Это, однако, было не взрывча-
тое вещество, а зажигательное). Это вызвало необходимость все в большей и
большей степени организованного производства для изготовления пороха. Пороха
у варварских племен не было.
Порох, очевидно, происхождением из Китая, там он использовался для фейер-
верков еще в 1160 году. Конечно, может быть, именно нашествие монголов и ши-
рокая дорога, которую огромная империя предоставила для торговли, способство-
вали появлению сведений о порохе в Европе (а также сведения о других техниче-
ских новшествах, особенно о бумаге и о компасе).
В Европе, однако, порох стал не средством для фейерверков, а средством для
ведения военных действий. Вместо забрасывания камней катапультой и использо-
вания движущей силы согнутого дерева или скрученных ремней можно было помес-
тить порох в закрытую с одной стороны трубу. В открытый конец трубы заклады-
валось ядро, и взрывающийся порох придавал ему движение.
Примитивные образцы таких орудий были применены в ряде случаев уже в четыр-
надцатом веке, в битве при Креси (1346 год), в начале Столетней войны. Англи-
чане тогда разбили французов, но исход битвы решили не относительно еще бес-
полезные пушки, а английские лучники с большими луками, чьи стрелы были го-
раздо более смертоносными, чем пушки того времени. Действительно, лук оста-
вался хозяином на поле битвы (в тех случаях, когда он применялся) в течение
восьмидесяти лет. Он позволил англичанам выиграть битву при Аджинкорте в 1415
году, хотя французская армия располагала превосходящими по численности сила-
ми, он обеспечил и окончательную победу англичан при Вернейле в 1424 году.
Однако улучшение качества пороха и усовершенствование конструкции пушки и
технологии ее изготовления постепенно привели к созданию надежной артиллерии,
которая наносила урон противнику, не убивая при этом своих пушкарей. К концу
пятнадцатого века порох уже правил на поле битвы и был хозяином на войне еще
в течение четырех веков.
Французы создавали артиллерию, чтобы противопоставить ее лукам англичан, а
англичане, которые в течение восьмидесяти лет разбивали Францию с помощью лу-
ков , в конце концов, через двадцать лет были разбиты французской артиллерией.
Более того, артиллерия внесла весомый вклад в бесповоротный конец феодализма
в Западной Европе. Пушечные ядра не только могли без особых усилий разбивать
стены замков и городов, но дело оказалось еще и в том, что создавать и под-
держивать хорошо подготовленную артиллерию могло себе позволить только силь-
ное централизованное правительство, так что мало-помалу титулованная знать
оказывалась вынужденной подчиняться королю.
Такая артиллерия означала, что с угрозой нападения варваров было покончено
раз и навсегда. Никакая лошадь, какой бы быстрой она ни была, и никакие ко-
пья, какими бы надежными они ни были, не могли сравниться с пушечным стволом.
Европа, однако, все еще опасалась тех, кого ей было приятно считать варва-
рами, хотя они были такими же цивилизованными, как и европейцы (Конечно, я
здесь использую слово «цивилизованные» только в смысле обладания городами и
наличия развитой техники. Нация или народ могут быть цивилизованными в этом
смысле и быть варварами из-за жестокой нехватки гуманности. Нет надобности
тут в качестве примера указывать на турок, лучшим в истории примером является
Германия в период между 1933 и 1945 годами). Турки, например, вошли в Абба-
сидскую империю как варвары в 840 году, способствовали ее распаду (который
завершили монголы) и пережили Монгольскую империю, которая раскололась на
части после смерти Хубилай-хана.
С течением времени они стали цивилизованными и захватили Малую Азию и от-
дельные части Ближнего Востока. В 1345 году османские турки (чье государство
стало известно как Оттоманская империя) вторглись на Балканы и обосновались в
Европе, из которой их так и не смогли выдворить полностью. В 1453 году турки
Захватили Константинополь и этим положили конец Римской империи, но сделали
это с помощью артиллерии, причем лучшей, чем артиллерия, которой обладала лю-
бая европейская держава.
Завоевания Тамерлана (который претендовал на происхождение от Чингисхана)
тем временем, по-видимому, вели к восстановлению века монголов. С 1381 по
1405 год он выиграл битвы в России, на Среднем Востоке и в Индии. Сам по духу
кочевник, он использовал вооружение и организацию цивилизованных регионов,
которыми правил, и (за исключением краткого и кровопролитного набега в Индию)
он никогда не двигался вне государств, которые ранее были завоеваны монголами
После смерти Тамерлана наступили коренные изменения в Европе. Обладая порохом
и морским компасом, европейские мореплаватели начали высаживаться на берега
всех континентов, чтобы оккупировать и заселить те из них, которые были вар-
варскими, и чтобы господствовать над теми, которые были цивилизованными. В
течение последующих 550 лет мир становился все более европейским. И если ев-
ропейское влияние стало ослабевать, то это происходило потому, что неевропей-
ские нации становились более европеизированными, по крайней мере в технике
ведения боевых действий, если не в чем-нибудь другом.
При монголах произошло окончательное крушение всякой возможности (никогда
не бывшей большой) разрушения цивилизации варварским вторжением.
Тем не менее, хотя цивилизация защитила себя от варварства, войны между са-
мими цивилизованными державами становились все более ожесточенными. Даже до
появления пороха случалось, что цивилизации, казалось, находятся на грани са-
моубийства, по крайней мере в некоторых районах. Так, во время Второй Пуниче-
ской войны карфагенский полководец Ганнибал разорял Италию в течение шестна-
дцати лет, и Италии понадобилось немалое время, чтобы оправиться. Столетняя
война между Англией и Францией (1338-1453) грозила тем, что Франция опустится
до варварства, а Тридцатилетняя война (1618-1648) добавила пороху к более
ранним страхам и стерла с лица земли половину населения Германии. Эти войны,
однако, были ограничены по территории, и как бы сильно не могли быть разруше-
ны Италия, Франция или Германия в том или ином веке, цивилизация в целом про-
должала распространяться.
Но потом, когда великие географические открытия вызвали распространение ев-
ропейского владычества в мире, европейские войны стали воздействовать на уда-
ленные континенты, и началась эра мировых войн. Первой войной, которая могла
бы считаться мировой, в том смысле, что вооруженные силы были задействованы
на разных континентах и все сражения, тем или иным образом, происходили по
поводу спорных вопросов, которые были взаимосвязаны, была Семилетняя война
(1756-1763). В этой войне Пруссия и Великобритания сражались против Австрии,
Франции, России, Швеции и Саксонии. Главные сражения войны происходили на
территории Германии, где Пруссия, столкнулась с огромным перевесом сил врага.
Пруссией, однако, правил Фридрих II, последний легитимный монарх, который был
военным гением, и он одержал победу (Однако даже его гений не мог бы одержать
победу без британских денег и без счастливой для него случайности, что его
закоренелый враг — российская императрица Елизавета — умерла 5 января 1762
года, и Россия заключила перемирие).
В то же время британцы и французы сражались в Северной Америке, где война
фактически началась в 1755 году. Битвы происходили на Западе Пенсильвании и в
Квебеке. Морские сражения между Великобританией и Францией велись на Среди-
земном море и вдали от французского побережья в Европе, и у Индийского побе-
режья в Азии. Великобритания также вела боевые действия с испанцами в море
недалеко от Кубы и у Филиппин, а сражения на суше с Францией велись также в
самой Индии. (Великобритания выиграла, она забрала у Франции Канаду и получи-
ла не вызывающее сомнений прочное положение в Индии.) Только в двадцатом веке
войны распространились, по крайней мере, так же широко, если не шире, чем Се-
милетняя война, и с гораздо большей интенсивностью. Первая мировая война ви-
дела серьезные сражения на суше от Франции до Среднего Востока и морские
стычки по всему океану (хотя единственное крупное морское сражение произошло
в Северном море). Вторая мировая война видела еще более интенсивные действия
на более крупных участках Европы и Среднего Востока, на больших участках Се-
верной Африки и Дальнего Востока, с морскими и воздушными сражениями не толь-
ко более широко распространенными, но и намного более крупными по масштабу.
Но не только расширение по масштабу создавало возрастающую угрозу для цивили-
зации .
Поднимался уровень развития техники, и военные орудия неуклонно становились
более разрушительными.
В конце девятнадцатого века правлению пороха наступил конец, были изобрете-
ны более действенные взрывчатые вещества, такие, как тринитротолуол (тол),
нитроглицерин и пироксилин. Действительно, испано-американская война 1898 го-
да была последней сколько-нибудь значительной войной, когда военные действия
велись с применением пороха. Кроме того, корабли стали бронировать, их приня-
лись строить большими по размеру, и на них были более мощные орудия.
Первая мировая война ввела в военный обиход танки, аэропланы и отравляющие
газы. Вторая мировая война ввела атомную бомбу. После Второй мировой войны
были созданы межконтинентальные баллистические ракеты, нервно-паралитические
газы, лазерные лучи, биологическое оружие.
Однако, хотя война стала более экстенсивной и орудия уничтожения более мощ-
ными, уровень интеллекта генералов не повысился. Действительно, когда слож-
ность и разрушительная сила военных орудий возросли, равно как и численность
армий, когда комбинированные военные операции распространились на большие
районы и многократно умножились, требование быстрых и разумных решений стало
намного труднее удовлетворить, и генералы все меньше и меньше соответствуют
новым возрастающим требованиям. Генералы, может быть, не стали глупее, но они
по интеллекту не отвечают необходимым требованиям.
Американская Гражданская война нанесла огромный ущерб, причиненный некомпе-
тентными генералами, но этот ущерб — сущие пустяки по сравнению с ущербом,
причиненным некомпетентными генералами в Первой мировой войне, и это опять же
намного меньше по сравнению с ущербом, нанесенным некоторыми губительными
ошибками во Второй мировой войне.
Поэтому утверждение, что цивилизованные боевые действия не разрушат цивили-
зацию, поскольку и победители, и побежденные одинаково заинтересованы в том,
чтобы сохранить плоды цивилизации, уже больше неприменимо.
Во-первых, разрушительная сила оружия возросла до такой степени, что его
применение может не только разрушить цивилизацию, но уничтожить и само чело-
вечество .
Во-вторых, естественная неспособность военачальников делать свою работу мо-
жет привести теперь к ошибкам настолько огромным, что они могут разрушить ци-
вилизацию и уничтожить человечество без какого-либо умысла сделать это. И в
заключение, мы стоим перед лицом настоящей катастрофы четвертого класса и
имеем все основания ее опасаться, потому что того и гляди начнется всеобщая
термоядерная война и будет бессмысленно продолжаться до самоубийства рода че-
ловеческого .
Это может случиться, но случится ли?
Предположим, что политические и военные руководители мира находятся в здра-
вом рассудке и что они осуществляют жесткий контроль за ядерными арсеналами.
В таком случае нет реальной опасности ядерной войны. В гневе были сброшены
две ядерные бомбы на Японию — одна 6 августа 1945 года на Хиросиму и вторая
два дня спустя на Нагасаки. Это были единственные две бомбы, которые тогда
существовали, и намерение было закончить Вторую мировую войну. Эта задача бы-
ла решена, и не было в то время никакой возможности ядерной контратаки.
В течение четырех лет лишь Соединенные Штаты обладали ядерным арсеналом, но
у них не было реального случая применить его, поскольку все кризисы, которые
могли спровоцировать войну, такие, как, например, советская блокада Берлина в
1948 году, были разрешены или нейтрализованы без необходимости обращаться к
нему.
29 августа 1949 года Советский Союз взорвал свою первую атомную бомбу, и с
тех пор возможность войны с ядерным оружием с обеих сторон возросла — войны,
в которой ни одна из сторон не могла победить, войны, где обе стороны знали,
что никто из них не может победить.
Попытки получить преимущество практически свели к нулю разумность развязы-
вания войны. В 1952 году обе стороны получили гораздо более опасную водород-
ную бомбу, создали баллистические ракеты и спутники, обе стороны поддерживали
регулярную модернизацию вооружения в целом.
Следовательно, война между сверхдержавами стала немыслимой. Наиболее угро-
жающим был военный кризис в 1962 году, когда Советский Союз разместил на Кубе
баллистические ракеты — это в девяноста километрах от побережья Флориды, так
что Соединенные Штаты оказались под прямой угрозой ядерной атаки. Соединенные
Штаты установили блокаду Кубы с моря и с воздуха и фактически предъявили Со-
ветскому Союзу ультиматум убрать эти ракеты. С 22 по 28 октября 1962 года мир
как никогда был близок к ядерной войне.
Советский Союз отступил и убрал свои ракеты. В ответ Соединенные Штаты, ко-
торые поддерживали попытки свергнуть революционное правительство Кубы, согла-
сились не вмешиваться в дела Кубы. Обе стороны пошли на уступки, что было бы
невозможно в доядерные времена. Опять же Соединенные Штаты вели военные дей-
ствия во Вьетнаме в течение десяти лет и наконец признали унизительное пора-
жение , но не пытались использовать ядерное оружие, которое тут же уничтожило
бы противника. Соответственно, Китай и Советский Союз не продвинулись в на-
правлении прямого вмешательства в войну, поскольку не хотели провоцировать
Соединенные Штаты на применение ядерного оружия.
Наконец, во время повторяющихся кризисов на Среднем Востоке, в которых Со-
единенные Штаты и Советский Союз представляли противоположные стороны, ни од-
на из супердержав не сделала попытки прямой интервенции. Фактически не была
допущена ситуация, когда та или другая сторона могла быть вынуждена осущест-
вить прямую интервенцию.
Короче говоря, через почти четыре десятилетия с тех пор, как на сцене поя-
вилось ядерное оружие, оно (за исключением протовзрывов над Хиросимой и Нага-
саки) никогда не применялось в войне, и две супердержавы шли на многое, чтобы
избежать подобного применения (Следует заметить, что многие происшедшие после
написания этой книги события и главное коренное изменение политики Советского
Союза, распад его на отдельные государства и последовавшее глобальное сокра-
щение стратегических вооружений супердержав и их союзников, намного уменьшили
шансы возникновения глобального конфликта и, соответственно, термоядерной
войны.).
Если так будет продолжаться, то мы не погибнем в ядерной войне. Но будет ли
так продолжаться? Кроме того, существует распространение ядерного оружия. По-
мимо Соединенных Штатов и Советского Союза, создали ядерное оружие Великобри-
тания, Франция, Китай и Индия. Другие тоже могут им последовать и неизбежно
последуют (Индия, а затем и Пакистан в 1998 году произвели подземные ядерные
взрывы, пополнив таким образом «ядерный клуб», вселив новую неуверенность в
дальнейшее развитие событий после окончания «холодной войны» и положив начало
гонке ядерного вооружения уже в новой части света, в Азии). Не сможет ли ма-
лая держава начать атомную войну?
Если предположить, что руководители малых держав тоже в своем уме, то весь-
ма трудно понять, зачем это им было нужно. Иметь ядерные бомбы — это одно;
иметь достаточно большой ядерный арсенал той или другой сверхдержаве, для то-
го, чтобы обезопасить себя от полного уничтожения другой сверхдержавой, — это
совершенно другое. И скорее всего, против любой из малых держав, которая воз-
намерится совершить хоть малейший жест в сторону применения ядерной бомбы,
сразу же выступят обе сверхдержавы.
Однако насколько можно доверять предположению о наличии здравого смысла у
мировых лидеров? Нации в прошлом оказывались под руководством психически
больных личностей, и даже здравомыслящий руководитель в порыве гнева и отчая-
ния может оказаться недостаточно рассудительным. Мы легко можем представить
себе кого-нибудь вроде Адольфа Гитлера, отдающего распоряжение об уничтожении
противника ядерным ударом, если альтернативой служит уничтожение его власти.
Но также можно представить себе, что его подчиненные, конкретные исполнители
отказываются выполнить его приказ. Что касается фактов, то некоторые приказы,
отдававшиеся Гитлером в его последние месяцы, не выполнялись его генералами и
администраторами.
Далее, существуют некоторые национальные лидеры, которые настроены доста-
точно фанатично, чтобы немедленно нажать ядерную кнопку, если бы она у них
была. Дело в том, что у них ее нет, и я подозреваю, что мир их только потому
и терпит, что у них нет этой кнопки.
Даже если все политические и военные руководители будут сохранять здравый
рассудок, не может ли случиться так, что ядерный арсенал выйдет из-под кон-
троля, и ядерная война начнется из-за паникерского или вызванного психическим
заболеванием решения исполнителя? Или, того хуже, не может ли она начаться
из-за ряда мелких событий, каждое из которых представляется единственно воз-
можным ответом на действия противника, пока, наконец, дело не дойдет до ядер-
ной войны, хотя ее никто не желает и все очень надеются, что ее не будет? (Во
многом именно так началась Первая мировая война.) А, хуже всего, не случится
ли так, что условия в мире ухудшатся настолько, что ядерная война покажется
выходом, который предпочтительнее бездействия?
Несомненно, единственный верный способ избежать ядерной войны — это уничто-
жить все ядерное оружие, и не исключено, что мир придет к этому до того, как
разразится ядерная война.
ЧАСТЬ ПЯТАЯ
КАТАСТРОФЫ ПЯТОГО КЛАССА
14. ИСТОЩЕНИЕ РЕСУРСОВ
РЕСУРСЫ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ
В последних двух главах мы пришли к выводу, что единственная грозящая нам
катастрофа четвертого класса — это всеобщая термоядерная война, достаточно
интенсивная и достаточно продолжительная, чтобы уничтожить всякую человече-
скую жизнь или оставить от нее такую малость и в таком жалком состоянии, что
это будет означать окончательное вымирание.
Если это произойдет, есть шансы, что другие формы жизни также будут сметены
с лица Земли, но вполне может быть, что выживут насекомые, растения и микро-
организмы, и в конечном счете снова заселят мир и дадут возможность Земле
процветать как обитаемой планете, пока не наступит такое время (если оно во-
обще наступит), когда эволюционируют новые и более здравомыслящие виды.
Мы доказали, что существует возможность избежать интенсивной и продолжи-
тельной термоядерной войны. Но даже и меньшей степени ожесточенности было бы
достаточно, хотя само человечество могло бы и выжить. Это было бы катастрофой
пятого класса, катастрофой, наименее основательной из тех, с которыми мы име-
ем дело в этой книге, но все же катастрофой достаточно основательной.
Предположим теперь, что войны, в том числе и ограниченная ядерная война —
это уже понятия прошлого. Возможно, подобная надежда не очень реальна, но
все же нельзя сказать, что это совершенно невозможно. Предположим, что
человечество решило, что война — это самоубийство и лишена всякого смысла,
что человечество решило предпринять некие общие рациональные действия,
вечество решило предпринять некие общие рациональные действия, необходимые
для урегулирования споров без войны, что оно научилось исправлять те неспра-
ведливости, которые питают повстанческие движения и терроризм, а затем пред-
приняло эффективные меры для разоружения и сдерживания тех, кто не идет на
компромисс, кого не удовлетворяет ничто разумное (как это определяется здра-
вым рассудком человечества). Предположим далее, что международное сотрудниче-
ство станет настолько тесным, что достигнет формы мировой федерации, прави-
тельство которой может предпринимать совместные действия по глобальным про-
блемам и крупным проектам.
Это может представляться безнадежно идеалистичным, сказочным сном, но пред-
положим, что дело дошло до этого. Тогда встает другой вопрос: если человече-
ство будет жить в мире и сотрудничестве, окажется ли оно навсегда в безопас-
ности? Будем ли мы развивать наши технические и прикладные науки, пока не уз-
наем, как предотвратить следующий ледниковый период, который ожидает нас че-
рез 100 000 лет, и как управлять погодой в соответствии с нашими требования-
ми? Будем ли мы развивать науки и технику, пока по мере распространения в
космосе не станем полностью независимыми от Земли и от Солнца, и сможем уда-
литься от последнего подальше, когда через 7 миллиардов лет наступит его вре-
мя стать красным гигантом (если не уйдем от него задолго до этого)? Будем ли
мы развивать науку и технику, пока не узнаем, как пережить сжимающуюся Все-
ленную или до крайности возрастающую энтропию и пережить даже собственно Все-
ленную? Или нас ждут ужасные и гораздо более близкие по времени опасности,
неизбежные даже при условии полного мира?
А это не исключено. Рассмотрим, например, вопрос развития нашей техники. В
этой книге я считал само собой разумеющимся, что техника может и будет разви-
ваться безгранично, если ей будет предоставлена такая возможность, что у нее
нет естественных границ, поскольку знание не имеет пределов и может расши-
ряться безгранично. Но не существует ли цены, которую мы должны заплатить за
технику, нет ли какого-либо условия, которое нам придется выполнить? А если
случится так, что мы неожиданно узнаем, что больше не в состоянии платить эту
цену, больше не можем выполнять это условие?
Техника зависит от успешного использования различных ресурсов, извлекаемых
из окружающей нас среды, и каждое продвижение в технике означает,
по-видимому, увеличение степени этого использования.
Исходя из того, что солнечная радиация будет иметь место в течение миллиар-
дов лет, мы можем сказать, что многие ресурсы Земли в течение этого времени
возобновимы. Зеленые растения используют энергию солнечного света для преоб-
разования воды и двуокиси углерода в свою ткань, отдавая, кроме того, избы-
точный кислород в атмосферу. Животные получают необходимую им пищу из расти-
тельного мира, сочетая эту пищу с кислородом, они образуют воду и двуокись
углерода.
Эта пища и кислородный цикл (к которому могут добавляться различные важные
для жизни минералы) будут существовать столько, сколько будет существовать
солнечный свет — по крайней мере потенциально — и, с человеческой точки зре-
ния, как пища, так и кислород, которым мы дышим, бесконечно возобновимы.
Некоторые аспекты неодушевленного мира также бесконечно возобновимы. Пре-
сная вода, постоянно потребляемая и постоянно стекающая в море, возобновляет-
ся путем испарения океанов солнечным теплом и выпадением затем осадков в виде
дождя и снега. Ветер будет существовать постольку, поскольку Земля неравно-
мерно нагревается Солнцем, приливы и отливы будут наступать столько, сколько
Земля будет вращаться по отношению к Солнцу и Луне, и так далее.
Все виды, кроме человека, имеют дело с возобновимыми ресурсами. Отдельные
организмы могут умереть из-за временной и локальной нехватки пищи или воды,
или из-за экстремальных значений температуры, или из-за наличия и активности
хищников, или просто из-за старости. Целые виды могут погибнуть из-за генети-
ческих изменений, или из-за неспособности отвечать на довольно незначительные
изменения в окружающей среде, или из-за замены их другими видами, так или
иначе более эффективными в выживании. Жизнь, однако, будет продолжаться, по-
тому что благодаря непрекращающейся циркуляции возобновимых ресурсов Земля
останется обитаемой.
Только человек имеет дело с невозобновимыми ресурсами, и только человек по-
этому рискует построить такую жизнь, при которой нечто, что стало существенно
важным, может вдруг, более или менее неожиданно, исчезнуть. Это исчезновение
может привести к такому сдвигу, что покончит с человеческой цивилизацией.
Земля тогда останется обитаемой, но больше не подходящей для развитой техни-
ки .
Истоки техники несомненно имели дело с возобновимыми ресурсами. Самыми ран-
ними орудиями, должно быть, были такие, которые находились готовыми под ру-
кой . Упавшая ветка дерева могла быть использована как дубина, также и кость
конечности крупного животного. Это, конечно, возобновимые ресурсы. Всегда
найдется новая ветка и новая кость.
Даже когда люди занялись бросанием камней, в этой ситуации не оказалось ни-
чего нового. Правда, камни невозобновимы, в том смысле, что новые камни не
образуются за время, сопоставимое со временем деятельности человека, но ка-
мень и не потребляется, когда его бросают. Брошенный камень, в конце концов,
можно поднять и бросить снова. Кое-что новое возникает, только когда камням
начали придавать форму, отесывая их, выравнивая поверхность или шлифуя, чтобы
создать острый край или точку и использовать их в качестве ножей, топоров,
наконечников копий или стрел.
Здесь, наконец, имеется нечто, что не только не возобновим©, но и потреб-
ляемо, расходуемо. Если острый конец или острый край камня притупляется, его
можно раз или два раза снова заточить, но достаточно скоро они станут слишком
маленькими, чтобы их можно было дальше использовать. В общем надо заострять
новые камни. И хотя камни всегда найдутся, крупные камни преобразуются в мел-
кие, из которых только часть оказывается полезной. Более того, некоторые кам-
ни оказываются более подходящими для изготовления острых орудий, чем другие.
Поэтому люди принялись искать кремень с неменьшим рвением, чем они искали пи-
щу.
Однако тут была разница. Новая пища всегда вырастала, а серьезные засухи и
голод не были постоянными.
А вот источник кремня, как только он иссякал, иссякал окончательно и больше
не возобновлялся.
Но пока камень оставался главным неживым ресурсом для человека, нечего было
опасаться, что он будет совершенно истреблен. Его было слишком много, и во
времена, когда он являлся главным неживым ресурсом (каменный век), людей было
слишком мало, чтобы нанести заметный урон его запасам.
Это было верно также и в отношении использования других разновидностей кам-
ня — глины для керамики, охры для красок, мрамора или известняка для строи-
тельства , песка для стекла и так далее.
Существенное изменение наступило с использованием металлов.
МЕТАЛЛЫ
Само слово «металл» происходит от греческого слова «искать». Металлы, ис-
пользуемые для орудий и строительства, достигают по массе только 1/6 веса
камня, составляющего кору Земли, и почти вся эта шестая часть неочевидна.
Наибольшая часть металлов существует в соединении с кремнием и кислородом,
или с углеродом и кислородом, или с серой и кислородом, или только с серой, и
образует «руды», которые очень похожи на камень по виду и свойствам.
Однако существуют некоторые металлы, которые плохо образуют соединения и
могут существовать как самородки. Это — медь, серебро и золото, к ним можно
добавить еще небольшое количество метеоритного железа. Такой свободный металл
очень редок.
Золото составляет только 1/200 000 000 коры Земли, и это один из очень ред-
ких металлов, но из-за того, что оно почти все существует в чистом виде и не-
редко в виде самородков, которые имеют изумительный желтый цвет, это, вероят-
но, был первый открытый людьми металл. Он оказался необыкновенно тяжелым,
достаточно блестящим, чтобы служить украшением, и достаточно мягким, чтобы
придавать ему интересные формы. И он не изменялся, потому что не ржавел и не
портился иным образом.
Люди начали работать с золотом, может быть, еще в середине V века до н.э.
Золото и в меньшей степени серебро ценились из-за их красоты и редкости, и
они стали основным средством обмена и удобным способом сохранять богатство.
Около 640 года до н.э. лидийцы в Малой Азии изобрели монеты, маленькие кусоч-
ки сплава золота и серебра фиксированного веса, проштампованные правительст-
венным знаком, чтобы заверить их подлинность.
Люди вообще-то ошиблись, посчитав, что золото удобно как средство обмена
из-за его подлинной ценности. Ничто они не искали с такой же страстью и ничто
не вызывало у них такого воодушевления, когда они его находили. Несмотря на
это, у золота вообще нет крупномасштабного применения. Обнаружение большего
количества золота увеличивает его мировой запас и уменьшает одно из его ка-
честв — редкость.
В результате, когда Испания захватила золотые запасы ацтеков и инков, она
не стала богатой. Поток золота в Европу снизил его ценность, что означало
увеличение цен на все другие товары относительно цены золота, произошла ин-
фляция. Испания, у которой была слабая экономика и которой приходилось многое
покупать за границей, обнаружила, что ей приходится обменивать все большее и
большее количество золота за меньшее и меньшее количество товаров.
Тем не менее, иллюзия богатства, созданная золотом, воодушевила Испанию на
то, чтобы приняться за бесчисленные войны на Европейском континенте, за кото-
рые она не в состоянии была платить и которые довели ее до банкротства, от
которого она так и не оправилась. В то же время другие нации с развивающейся
экономикой становились богатыми и без золота. В средние века потерпели неуда-
чу настойчивые попытки найти способ превращать в золото другие, менее ценные
металлы, но если бы это удалось, произошла бы настоящая трагедия. Золото бы-
стро бы потеряло ценность, и европейская экономика оказалась бы в таком хао-
се, что ей пришлось бы долго из него выбираться.
Однако другие металлы, которые имеют настоящую ценность, потому что их мож-
но использовать для изготовления орудий и в строительстве в отличие от золо-
та, все больше и больше приносят пользы по мере того, как они становятся все
более и более распространенными. Чем более они доступны и чем меньше их цена
по отношению к золоту, тем шире области, в которых они могут быть использова-
ны, тем сильнее экономика, тем выше уровень жизни.
Однако для того, чтобы металлы становились относительно более распростра-
ненными, людям недостаточно было самородков, которые они время от времени на-
ходили то тут, то там. Нужно было найти методы получения металлов из руд, ме-
тоды освобождения атомов металлов из соединений с атомами других элементов.
Такое развитие «металлургии» произошло примерно в 4000 году до н.э. на Сред-
нем Востоке, и первым металлом, извлеченным из руды, была медь.
Приблизительно в 3000 году до н.э. было установлено, что определенные руды,
которые, как оказалось, содержат и медь, и мышьяк, дают сплав меди с мышья-
ком, который намного прочнее и более упруг, чем просто медь. Это был первый
металл, который мог быть использован для чего-то иного, чем просто украшения,
первый металл, из которого можно было делать орудия и оружие, и гораздо луч-
шие, чем из камня.
Работать с рудами, содержащими мышьяк, небезопасное занятие, и, возможно,
отравление мышьяком было первым «профзаболеванием», которое доставило челове-
ку неприятности. Со временем, однако, открыли, что если оловянную руду сме-
шать с медной, то получается медно-оловянный сплав, или «бронза», который был
точно так же хорош, как и сплав меди с мышьяком, только гораздо безопаснее в
производстве.
К 2000 году до н.э. разновидности медно-оловянных сплавов были уже в широ-
ком употреблении, и на Среднем Востоке начался «бронзовый век». Наиболее при-
мечательные следы об этом времени остались в гомеровских эпопеях «Илиада» и
«Одиссея», где воины в бронзовых доспехах сражались копьями с бронзовыми на-
конечниками .
Медь — не особенно распространенный металл, и цивилизации, которые исполь-
зовали бронзу, вскоре обнаружили, что местные запасы истощились, и им при-
шлось ввозить медь из-за границы. С оловянной рудой дело обстояло еще хуже.
Медь не очень распространенный компонент земной коры, но олово распространено
еще меньше. Собственно, олово в 15 раз реже меди. Это означает, что, когда
медь еще могла быть добыта в различных местах на Среднем Востоке, местные за-
пасы олова были, по-видимому, полностью исчерпаны. Так впервые в истории люди
столкнулись с истощением природных ресурсов, и не просто с временным истоще-
нием, как пищи во время засухи, а с окончательным истощением. Оловянные руд-
ники были пусты и уже никогда больше не могли наполниться.
Если люди не хотели довольствоваться только той бронзой, которая была у них
в наличии, надо было искать новые месторождения. Поиск происходил на все бо-
лее обширной территории, и к 1000 году до н.э. финикийские мореплаватели про-
ложили пути за пределы Средиземного моря и открыли «Оловянные острова». Это,
как полагают, были острова Силли к юго-западу от оконечности Корнуолла.
Между тем, около 1300 года до н.э. в Малой Азии был разработан способ вы-
плавки железа из руды. Железо, связанное в породе с другими элементами, зна-
чительно прочнее, чем медь, но выделить его из соединения было труднее. Для
этого была необходима высокая температура древесного угля, для разработки по-
лучения которого потребовалось много времени.
Метеоритное железо было намного тверже и более упруго, чем бронза, а железо
из руды было ломким и совершенно бесполезным. Дело заключалось в том, что ме-
теоритное железо имело примесь кобальта и никеля. Однако и железо из руды
иногда оказывалось достаточно твердым и упругим. Это случалось не так уж час-
то , но заставило металлургов заняться железными сплавами. В конце концов, бы-
ло обнаружено, что добавление древесного угля в железо делает его более твер-
дым . Как бы мы сказали сейчас, легирует его.
К 900 году до н.э. изготовители железа научились делать это намеренно, и
начался железный век. Стало больше не важно, что медь встречается редко, а
олово — еще реже.
Это — пример того, как человек справлялся с истощением ресурсов на протяже-
нии истории. Во-первых, был расширен поиск новых запасов^, во-вторых, нашли
заменители.
4 Очень важный элемент побуждения человека на ведение разведки — это необходимость отыска-
ния ресурсов, не имеющихся поблизости. Великие путешествия пятнадцатого и шестнадцатого ве-
ков предназначались не для расширения географических Знаний и не для распространения полити-
ческого влияния Европы. Происходил поиск продуктов, которых не хватало европейцам и которые
разыскивались, это были, к примеру, Золото, шелк, пряности.
В течение истории, со времен открытия металлургии, применение металлов рас-
ширялось с постоянно увеличивающейся скоростью. В девятнадцатом веке были
разработаны новые методы выплавки стали, были открыты металлы, неизвестные
древним, — кобальт, никель, ванадий, ниобий и вольфрам, которые использова-
лись в качестве добавок к стали, чтобы создавать новые металлические сплавы
беспримерной твердости или необычных свойств. Были разработаны методы получе-
ния алюминия, магния и титана, эти металлы стали широко применяться в различ-
ных конструкциях.
Но теперь люди оказались перед лицом истощения источников многих металлов в
масштабах мира и столкнулись со многими проблемами нашей технологической ци-
вилизации. Даже старые металлы приобрели новые сферы применения, от которых
нам было бы нелегко отказаться. Ни медь, ни серебро не требуются теперь ни
для чеканки монет, ни для украшений, но медь до сих пор важна для электриче-
ских сетей, поскольку никакое другое вещество не является таким хорошим про-
водником электричества, а соединения серебра важны для фотографии. (Однако
золото до сих пор не находит крупномасштабного применения.) Что мы будем де-
лать, когда истощатся рудники, не просто в том или ином районе, а на всей
Земле? Можно было бы подумать, что если не будет больше металлов, то у людей
не будет иного выхода, как отказаться от своих технологий, что способно при-
вести цивилизацию к гибели, даже если на Земле будет гуманное планетарное
правительство.
Между тем, источники целого ряда важнейших металлов должны истощиться, по
некоторым оценкам, в течение четверти века. Сюда входят платина, серебро, зо-
лото, олово, цинк, свинец, медь и вольфрам. Означает ли это, что цивилизации
грозит гибель?
Возможно, не означает. Существуют пути обхода этого истощения.
На первом месте тут сбережение. Во времена, когда запасы того или иного ма-
териала далеки от истощения, он используется на различные второстепенные це-
ли, на всякие мелочи, украшения, предметы моды. Вещь, изготовленную из этого
материала, скорее заменят, чем реставрируют или починят. Ее могут заменить,
даже если она находится в прекрасном рабочем состоянии, просто потому, что
новая более престижна, соответствует более высокому социальному статусу. На-
меренные несущественные изменения иногда производятся специально для того,
чтобы вызывать замену гораздо скорее, чем это необходимо для практического
использования, а просто ради погони за модой.
Американский экономист Торстейн Веблин (1857-1929) в 1899 году придумал
специальный термин для обозначения расточительного, напрасного потребления
как знака социального успеха: «престижное потребление». Это престижное по-
требление было частью человеческих социальных нравов с доисторических времен.
Однако до последнего времени оно было прерогативой тонкого аристократиче-
ского верхнего слоя населения, и выброшенные предметы могли использоваться
бедными слоями. Но в недавние времена, когда в жизнь вошла техника массового
производства, оказалось возможно распространить престижное потребление среди
всего населения. Конечно, иногда престижное потребление рассматривается как
средство, необходимое для стимулирования производства и сохранения благосос-
тояния экономики.
И все же, когда запасы того или иного определенного вида товара истощаются,
импульс сбережения будет тем или иным способом укрепляться. Цены неизбежно
вырастут быстрее, чем заработки, побуждая таким образом к сбережению не очень
богатых и сохраняя прерогативу выбрасывать вещи только за богатыми. Если мно-
гочисленные бедные будут роптать, видя расточительство, в котором не могут
принять участия, общество может прогрессировать, вводя распределение по кар-
точкам. Это, конечно, тоже создает почву для злоупотребления, но истощающиеся
ресурсы все-таки будут держаться дольше, чем можно было бы предполагать, если
судить только по социальным излишкам процветания.
На втором месте — замена. Менее распространенный металл можно заменить бо-
лее распространенным. Так серебряные монеты были заменены алюминиевыми и ни-
келевыми. Металлы в целом могут быть заменены такими материалами, как пласт-
масса и стекло.
И вот пример: световой луч вполне возможно использовать для передачи сооб-
щений вместо электрического тока, и это можно делать с гораздо большей эффек-
тивностью. Эти световые лучи могут быть посланы по волокнам стекла с челове-
ческий волос толщиной. Тонкие кабели из стекловолокна могли бы заменить неис-
числимые тонны меди, которые сейчас используются в электрических коммуникаци-
ях, а стекло, получаемое из песка, вряд ли так скоро истощится.
На третьем месте — новые источники. Впрочем, может показаться, что все руд-
ники будут истощены, то есть все известные на Земле рудники. Но могут быть
открыты новые рудники, даже при условии, что это становится маловероятным,
все более маловероятным со временем, так как все большая часть земной поверх-
ности изучается на наличие руд.
Тогда что же мы имеем в виду под словом «истощены»? Когда мы говорим о руд-
нике, мы говорим о той части земной коры, в которой металл находится в такой
концентрации, что его рентабельно добывать. Тем не менее с совершенствованием
техники разрабатываются такие методы, благодаря которым определенные металлы
могут быть с выгодой добыты, даже если концентрация настолько мала, что ника-
кой практический метод в прошлом не позволил бы этого делать. Другими слова-
ми, сейчас существуют рудники, которые не могли быть рудниками ранее.
Этот процесс может иметь продолжение. Определенный металл может истощиться,
если рассматривать существующие рудники, но когда мы почувствуем, что в силах
справиться с более низкими концентрациями, появятся новые рудники.
Кроме того, мы можем вообще уйти с суши. Есть участки морского дна, которые
покрыты толстым слоем рудных конкреций. Считают, что на один квадратный кило-
метр дна Тихого океана приходится 11 000 тонн таких конкреций. Эти конкреции
различных металлов включают и очень полезные, запасов которых становится все
меньше и меньше — медь, кобальт, никель. И вряд ли какие-нибудь трудности
возникнут с их извлечением, как только эти конкреции будут драгированы с мор-
ского дна. Операции драгирования на экспериментальной основе сейчас планиру-
ются.
Ну, а уж если морское дно, почему бы и не само море? Морская вода содержит
все элементы, но обычно в очень низкой концентрации. Дело в том, что дождь,
выпадая на сушу, вымывает их по пути обратно в море. Уже сейчас без особых
усилий мы можем получить из морской воды магний и бром, так что запасы этих
двух элементов вряд ли иссякнут в обозримом будущем.
В конце концов, океан настолько огромен, что общее количество любого опре-
деленного металла, растворенного в морской воде, удивительно велико, незави-
симо от того, насколько разбавлен этот раствор. Море содержит 3,5% растворен-
ных пород. Иначе говоря, каждая тонна морской воды содержит 35 килограммов
растворенных пород.
Из растворенных в морской воде пород 3,69% составляет магний и 0,19% —
бром. Следовательно, тонна морской воды содержит 1,29 кг магния и 66,5 грамма
брома (Конечно, ни то, ни другое не содержится в чистом виде, а в форме рас-
творенных соединений.) . Учитывая, что на Земле 1 400 000 000 000 000 тонн
морской воды, можно себе представить общее количество содержащегося в ней
магния и брома (следует принять во внимание что то, что извлекается, посте-
пенно смывается обратно в море).
Третий элемент — йод — тоже извлекают из морской воды. Йод сравнительно
редкий элемент, в тонне воды примерно 50 миллиграммов йода. Этого слишком ма-
ло, чтобы экономично добывать обычными химическими методами. Однако существу-
ют некоторые виды морских водорослей, которые способны абсорбировать йод из
морской воды и включать его в свои ткани. Из золы этих водорослей можно полу-
чить йод.
Но нельзя ли получать из морской воды и другие ценные элементы, если разра-
ботать технологию, чтобы концентрировать зачастую очень скудное содержание?
Океан содержит все химические элементы без исключения: около 15 миллиардов
тонн алюминия, 4,5 миллиарда тонн меди, 4,5 миллиарда тонн урана. В нем также
содержится 320 миллионов тонн серебра, 6,3 миллиона тонн золота и даже 45
тонн радия.
Они там. И весь фокус в том, чтобы их получить. Или, наконец, мы можем со-
всем уйти с Земли. Если не так уж много лет назад идея производить добычу ми-
нералов на Луне (или даже на астероидах) могла показаться подходящей только
для научной фантастики, то сейчас многие считают это не таким уж неосуществи-
мым. Если финикийцы сумели в свое время добраться до Оловянных островов в по-
исках металла, запасы которого были очень малы, мы сумеем добраться до Луны.
Добыча минералов на Луне для нас, может быть, не труднее, чем некогда добыча
олова на Оловянных островах для финикийцев.
И вот, пройдясь по перечню новых источников ресурсов, мы можем даже ска-
зать, что по-настоящему ни один из них не нужен. 81 элемент, обладающий ста-
бильной атомной формой, неразрушим при обычных обстоятельствах. Люди их не
потребляют, они просто переносят их с одного места на другое.
Геологические процессы, происходящие на протяжении миллиардов лет, сконцен-
трировали тот или иной элемент, включая, конечно, различные металлы, в том
или ином районе. А что делают люди? Они со все возрастающей скоростью извле-
кают эти металлы и другие желательные элементы из этих районов концентрации и
распределяют их более широко, более равномерно, более разреженно и перемешано
друг с другом.
Значит, металлы все-таки тут, однако они могут быть распределены, могут
подвергнуться коррозии и быть в соединении с другими элементами. Одним сло-
вом, задние дворы человечества являются обширным складом различных элементов,
которыми оно попользовалось в той или иной степени и которые списало. При со-
ответствующей технологии их можно снова восстановить и использовать.
Таким образом, различные элементы или, в более широком смысле, вещества
теоретически у нас не могут иссякнуть, поскольку все вещества, которые не яв-
ляются элементами, состоят из элементов.
Но истощение — не единственная судьба, которая грозит ресурсам, которые мы
используем, даже жизненно важным ресурсам, от которых зависит вся жизнь,
включая жизнь человека. Даже те ресурсы, которые мы не истощаем и которые,
вероятно, никогда не истощатся, могут стать непригодными для использования в
нашей деятельности. Ресурсы могут иметься, но нам от них не будет никакой
пользы.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ
Материальные объекты на самом деле не используются сполна, не растрачивают-
ся безвозвратно, происходит только перестроение атомов. То, что использовано,
становится чем-то другим, так что для каждого потребления возможно сбаланси-
рованное воспроизводство.
Если мы потребляем кислород, мы производим двуокись углерода. Если мы по-
требляем воду и пищу, мы производим пот, мочу и кал. Вообще говоря, мы не мо-
жем использовать продукты, которые списали. Мы не можем дышать двуокисью уг-
лерода, не можем пить и есть отбросы.
К счастью, мир представляет собой экологическое единство, и то, что для нас
является отбросами, оказывается полезным для других организмов. Двуокись уг-
лерода важна для жизнедеятельности зеленых растений, в процессе ее использо-
вания они производят кислород. Отбросы, которые мы производим, разлагаются на
составные части и используются разнообразными микроорганизмами, а то, что ос-
тается, может использоваться растениями, таким образом, вода очищается и про-
изводится пища. То, что жизнь списывает, она снова производит в длинном цикле
преобразований. Мы можем назвать это процессом «переработки».
До определенной степени это верно также и в мире человеческой технологии.
Если люди, например, сжигают дерево, они делают то, что в природе совершает
молния. Сожженное человеком дерево входит в цикл наряду с деревом, сожженным
молнией. На протяжении сотен тысяч лет использования человеком огня это ис-
пользование по существу было незначительным по сравнению с огнем молнии, и
таким образом деятельность человека никоим образом не перегружала цикл.
Посмотрим, как обстоит дело с использованием каменных орудий. Оно включает
неуклонное превращение больших кусков камня в мелкие. Кусок камня, слишком
крупный для использования, мог быть разбит на кусочки, которые можно исполь-
зовать , а от этих кусочков можно было отколоть еще меньшие при создании ору-
дий. В конце концов, орудие стало бы бесполезным из-за отламывания маленьких
кусочков при заточке или придании формы.
И это тоже имитирует природный процесс, поскольку действие воды и ветра и
изменение температуры также постепенно ведет к превращению камня в песок.
Мелкие кусочки вследствие геологического воздействия могут снова превращаться
в единую массу. Этот цикл превращения больших кусков камня в маленькие и об-
ратно занимает, однако, очень длительный период. Поэтому по человеческим мер-
кам мелкие бесполезные куски камня, которые являются неизбежным продуктом
производства орудий, его отходами, не перерабатываются.
Все, что угодно, произведенное благодаря деятельности человека, что беспо-
лезно и не перерабатываемо, стало определяться в последнее время как «загряз-
нение». Мелкие куски камня были бесполезны, нежелательны и создавали беспоря-
док. Как загрязнение они, однако, были относительно безвредны. Их можно было
легко отмести в сторону, они не причиняли никакого вреда.
Отходы производства, которые могут быть с пользой переработаны природой,
могут, тем не менее, стать загрязнением в случае, если они создадутся в ре-
гионе в ограниченное время и превысят мощность цикла. Например, когда люди
сжигали дерево, они производили золу. Ее, как и мелкие камни, можно было от-
мести в сторону, и она не вызывала почти никакого беспокойства. Горящий огонь
также производил пары, которые состояли в основном из двуокиси углерода и во-
дяного пара, и оба эти компонента сами по себе не вызывали никаких неприятно-
стей. В пары в незначительном количестве включались другие газы, раздражающие
горло и глаза, кусочки несгоревшего углерода, пачкающие поверхности сажей, и
другие тонко расщепленные частицы, которые не могли причинить никакого вреда.
Пары плюс эти незначительные составляющие создавали видимый дым.
На открытом воздухе такой дым быстро рассеивался до концентраций слишком
малых, чтобы кого-либо беспокоить. В конце концов, в нашей атмосфере находит-
ся около 5 100 000 000 000 000 тонн газов, и дым всех костров первобытного
человечества (и всех лесных пожаров, вызванных молнией) практически исчезал,
когда рассеивался в колоссальном объеме. А когда он рассеивался, природные
процессы перерабатывали вещества дыма и восстанавливали материалы, которые
снова использовались растениями, и вновь воссоздавалась древесина.
Но что, если огонь для света, тепла, приготовления пищи и безопасности под-
держивать в жилище? Дым в жилище скопится до высокой концентрации — грязный,
вонючий, активно раздражающий, скопится задолго до того, как начнутся процес-
сы переработки. Результат будет непереносим. И это, наверное, первый пример
загрязнения, созданного человеком.
Можно предпринять кое-какие спасительные меры. Во-первых, от огня можно со-
всем отказаться, что было, вероятно, немыслимо даже в каменном веке.
Во-вторых, огонь можно использовать только на открытом воздухе, что создало
бы людям значительные неудобства во всех отношениях. В-третьих, решить про-
блему загрязнения могло бы развитие техники — короче говоря, мог быть изобре-
тен эквивалент трубы (вначале это, вероятно, была просто дыра в крыше). Это
третье и решило проблему.
Подобное стало обычным путем, которым люди решали вопросы с нежелательными
побочными эффектами. Неизменно выбиралось движение в направлении корректирую-
щей техники.
Конечно, всякая корректирующая технология создает свои проблемы, и процесс
может быть бесконечным. Тогда можно спросить, не достигнем ли мы точки, где
нежелательный побочный эффект техники станет непоправимым? Не может ли, за-
грязнение стать настолько обширным, что коррекция будет невозможна, и не до-
ведет ли загрязнение нашу цивилизацию до катастрофы пятого класса (или даже,
может быть, разрушит нашу жизнь до катастрофы четвертого класса)?
И вот старые древесные огни возросли по количеству с увеличением населения.
С развитием техники добавились новые огни — горящий жир, уголь, нефть, газ, и
абсолютное количество огней неуклонно увеличивается с каждым годом.
Каждый огонь так или иначе требует трубы, и дым из всех этих труб выходит в
атмосферу. И теперь каждый год в атмосферу выбрасывается около полумиллиарда
тонн загрязнителей в виде раздражающих газов и кусочков твердого вещества.
Техника начинает перегружать цикл, атмосфера за последние десятилетия стано-
вится ощутимо грязнее.
Естественно, в населенных центрах, особенно в промышленных, загрязнение
наиболее сильное, где мы теперь имеем смог («дым» + «туман» — smoke + fog) .
Иногда инверсионный слой (верхний слой холодного воздуха, сдерживающий нижний
слой более теплого воздуха целыми днями) препятствует рассеиванию загрязняю-
щих агентов, и воздух в ограниченном районе становится опасным. В 1948 году
«смог-убийца» унес в Доноре, в Пенсильвании жизни двадцати девяти человек.
Подобное происходило несколько раз в Лондоне и в других городах. Даже там,
где обходится без смертельных исходов, в районах смога всегда налицо долго-
временное повышение уровня пульмонологических заболеваний, вплоть до роста
заболеваемости раком легких.
Не может ли в ближайшем будущем произойти так, что наша техника оставит нас
с атмосферой, в которой невозможно дышать?
Такая угроза, безусловно, есть, но человечество не беспомощно. В первые де-
сятилетия промышленной революции города находились под густыми облаками дыма
от горящего битумного угля. Переход на уголь антрацит, который давал меньше
дыма, произвел сильное изменение к лучшему в таких городах, как Бирмингем в
Англии и Питтсбург в США (Неуклонно крепнет кампания против табакокурения,
поскольку табачный дым содержит канцерогены, которые воздействуют на некуря-
щих так же, как и на курящих. К сожалению, курильщики, одурманенные своим
наркотиком, в общем игнорируют или отрицают это, а табачная промышленность
скорее предпочтет распространять рак, чем потерять доходы).
Возможны и иные коррекции. Другая опасность исходит от образующихся при го-
рении окислов азота и серы. Если соединения азота и серы удалить из топлива
до начала процесса или если они удалены из дыма до выброса дыма в атмосферу,
то многие клыки загрязнения будут вырваны. В идеале испарения от горящего то-
плива должны состоять из двуокиси углерода и воды и ничего более. И вполне
возможно, что мы сумеем добиться этого идеала (Но и выброс углерода имеет
свои опасности, о чем речь пойдет ниже).
Но могут неожиданно появиться новые разновидности загрязнителей воздуха.
Так, лишь в середине 70-х годов была признана потенциальная опасность приме-
нения таких хлорофтористых углеродов, как фреон. Легко превращающиеся в жид-
кость и совершенно не токсичные, они стали использоваться как охладители
(из-за их чередующегося испарения и превращения в жидкость), чтобы заменить
такие гораздо более токсичные и опасные газы, как аммиак и двуокись серы. В
последние десятилетия их стали применять и в баллончиках для распыления. В
этом случае при испускании они превращаются в пар и несут с собой под давле-
нием соответствующее вещество, содержащееся в тонкой струе.
Эти газы непосредственно для жизни безвредны, но в 1976 году было представ-
лено доказательство того, что, попадая в верхние слои атмосферы, они могут
уменьшить и в конечном счете разрушить озоновый слой, который существует на
высоте около 24 километров над поверхностью Земли. Этот слой озона (активного
вида кислорода с молекулами, состоящими из трех атомов кислорода вместо двух
— в обычном) непрозрачен для ультрафиолетовой радиации. Он прикрывает поверх-
ность Земли от энергетичного солнечного ультрафиолета, который опасен для
жизни. Может быть, только после того, как процессы фотосинтеза в зеленых рас-
тениях моря произвели достаточно свободного кислорода, чтобы дать возможность
образоваться озоновому слою, жизнь смогла наконец колонизировать сушу.
Если озоновый слой существенно ослабится хлорофтористыми углеродами, так
что ультрафиолетовая радиация Солнца станет достигать поверхности Земли с
большей интенсивностью, участятся случаи рака кожи. Или еще хуже, воздействие
на микроорганизмы окажется столь радикальным, что это резко повлияет на весь
экологический баланс путями, которые мы пока не может предугадать, но кото-
рые, скорее всего, будут крайне нежелательны.
Воздействие на озоновый слой все еще спорно, но применение хлорофторуглеро-
дов в баллончиках уже значительно сократилось, и, может быть, найдут ка-
кой-нибудь заменитель для их использования в кондиционерах воздуха и холо-
дильниках .
Но не только атмосфера подвергается загрязнению. На Земле имеется также по-
рядочно воды, то есть «гидросфера». Запас воды на Земле огромен, масса гидро-
сферы примерно в 275 раз больше массы атмосферы. Океан покрывает площадь в
360 миллионов квадратных километров, или 70% поверхности Земли. Площадь океа-
на почти в 40 раз больше площади Соединенных Штатов.
Средняя глубина океана 3,7 километра, так что общий объем океана составляет
1 330 000 000 кубических километров.
Сопоставьте это с потребностями человечества. Если рассмотреть потребление
воды для питья, купания, мытья и для сельскохозяйственного и промышленного
использования, мир потребляет около 4000 кубических километров воды в год,
только 1/330 000 от объема океана.
Это звучит так, как будто даже мысль о нехватке воды нелепа, если бы не тот
факт, что сам-то океан как непосредственный источник воды для нас бесполезен.
Океан будет носить наши корабли, давать нам отдых и обеспечивать морскими
продуктами, но из-за содержащейся в его воде соли мы не можем ее пить, не мо-
жем использовать ее ни для мытья, ни для сельского хозяйства, ни для промыш-
ленности. Нам нужна пресная вода.
Общий запас на Земле пресной воды около 37 миллионов кубических километров,
только 2,7 процента общего запаса воды. Большая ее часть находится в виде
твердого льда в полярных регионах и на вершинах гор и тоже не может быть нами
прямо использована. Значительная часть находится в виде грунтовых вод, очень
глубоко под поверхностью, и ее нелегко извлечь.
Нам необходима жидкая пресная вода на поверхности в виде озер, прудов и
рек. А в них запас воды составляет 200 000 кубических километров. Это всего
лишь 0,015 процента от общего запаса, но даже это количество в 30 раз больше,
чем человечество потребляет за год.
Без сомнения, человечество не зависит от статического запаса пресной воды,
мы бы могли пользоваться ею тридцать лет при нынешнем темпе потребления. Во-
да, которой мы пользуемся, перерабатывается естественным способом. Она в ко-
нечном счете стекает по суше в океаны, океаны же испаряются под Солнцем, про-
изводя пар, который в конце концов выпадает в виде снега или дождя. Эти осад-
ки в буквальном смысле — дистиллированная вода.
Около 500 000 кубических километров пресной воды выпадает в виде осадков
каждый год. Из этого количества, конечно, много воды попадает прямо в океан,
и значительное количество выпадает на земные ледяные шапки и ледники. Пример-
но 100 000 кубических километров выпадает на сушу, которая не покрыта льдом.
Некоторое количество из этого испаряется до того, как может быть потреблено,
но около 40 000 кубических километров добавляется в озера, реки и почву кон-
тинентов каждый год (и равное количество стекает в море). Этот полезный дож-
девой запас все-таки в 10 раз больше, чем потребляет человечество.
Тем не менее человеческие потребности быстро растут. Потребление воды в Со-
единенных Штатах за это столетие возросло в десять раз, при таком темпе прой-
дет немного десятилетий, и с запасами станет плохо.
Довольно верно и то, что осадки не распределяются равномерно ни по про-
странству, ни во времени. Есть места, где осадков выпадает ниже среднего
уровня и где населению дорога каждая упавшая капля. В засушливые годы от за-
сухи резко падают урожаи. И возможный для использования водяной запас опасно
мал во многих регионах мира уже сейчас.
Это исправимо, если заглянуть вперед, когда погодой научатся управлять, и
дождь можно будет заставить идти по команде в определенных районах. Запас
пресной жидкой воды может быть увеличен путем прямой дистилляции морской воды
— нечто подобное практикуется сейчас на Среднем Востоке — или, возможно, пу-
тем вымораживания соли из морской воды.
Кроме того, ледовый запас мира переходит в океан в виде айсбергов, откалы-
вающихся от краев ледника Гренландии и ледовых пластов Антарктиды. Эти айс-
берги — огромные резервуары пресной воды, которая тает в океане неиспользо-
ванной. Их можно отбуксировать к засушливым берегам и использовать там.
И еще — грунтовая вода, которая располагается даже под пустынями. Она может
быть извлечена более эффективно, а поверхности озер и резервуаров можно по-
крыть тонкой пленкой безвредных химических веществ, чтобы уменьшить испаре-
ние .
Итак, вопрос поставки пресной жидкой воды может не оказаться серьезной про-
блемой . Более опасна проблема загрязнения.
Продукты отходов живых существ, обитающих в воде, собственно говоря, откла-
дываются в воде, в которой они живут. Эти отходы разбавляются и перерабатыва-
ются благодаря природным процессам. Отходы животных, обитающих на суше, от-
кладываются на суше, где они по большей части разлагаются микроорганизмами и
перерабатываются. Отходы человека следуют по тому же циклу, и они также могут
быть переработаны, хотя большие концентрации населения имеют тенденцию пере-
гружать регионы отходами, в особенности вокруг крупных городов.
Но еще хуже химикаты, которые индустриализованное человечество использует и
производит, сбрасывает в реки и озера, и в конечном счете они достигают океа-
на. Так, в прошлом веке люди начали применять химические удобрения, содержа-
щие фосфаты и нитраты, в больших и все возрастающих количествах. Они, конеч-
но, отлагаются в земле, но дождь вымывает некоторые из этих химикатов в близ-
лежащие водоемы. Поскольку фосфаты и нитраты необходимы для жизни, рост орга-
низмов в подобных водоемах, особенно в озерах, сильно ускоряется, происходит
процесс, называемый «евтрофикация» (от греческого слова, означающего «хороший
рост»).
Звучит это неплохо, но организмы, рост которых ускоряется, это — главным
образом водоросли и другие одноклеточные организмы, которые растут огромными
темпами и забивают другие формы жизни. Когда водоросли умирают, они разлага-
ются бактериями, которые в этом процессе потребляют из воды значительное ко-
личество растворенного в ней кислорода, так что более глубокие районы стано-
вятся буквально безжизненными. Озеро, таким образом, теряет свою ценность как
источник рыбы или, по этой же причине, питьевой воды. Евтрофикация ускоряет в
озере естественные изменения, которые являются причиной его заполнения расти-
тельностью и превращения сперва в болото, а затем в настоящую сушу. Что нор-
мально произошло бы в течение тысяч лет, может совершиться за какие-то деся-
тилетия .
Если такие превращения дают вещества, полезные для жизни, то что можно ска-
зать насчет настоящих ядов?
Во многих случаях химическая промышленность производит вещества, которые
ядовиты для жизни, и отходы, содержащие их, сбрасываются в реки и озера в
расчете на то, что они там растворятся до безвредной концентрации и разрушат-
ся благодаря естественным процессам.
Даже если химикаты не являются напрямую вредными, при значительной концен-
трации они способны накапливаться в живых формах, когда простые формы погло-
щают яд, а их поедают более сложные формы. В таком случае, даже если вода ос-
тается питьевой, водные формы становятся несъедобными. К настоящему моменту в
индустриализованных Соединенных Штатах почти все реки и озера до определенной
степени загрязнены, многие — сильно.
Конечно, все эти химические отходы в конце концов смываются в океан. Можно
подумать, что океан, который так обширен, способен поглотить любое количество
произведенных отходов, как бы нежелательны они ни были, но это не так.
Ныне океану приходится поглощать невероятное количество нефтепродуктов и
других отходов. Из-за крушений нефтеналивных танкеров, мытья нефтеналивных
баков, слива отработанных машинных масел в океане ежегодно оказывается от 2
до 5 миллионов тонн нефти. Ежегодный объем корабельного мусора достигает 3
миллионов тонн. Свыше 50 миллионов тонн сточных вод и других отходов поступа-
ет в океан каждый год только из Соединенных Штатов. Не все эти загрязнения
опасны, но частично — опасны, причем количество загрязнений, ежегодно посту-
пающих в океан, неуклонно возрастает.
Регионы по берегам континентов, наиболее богато наделенные жизнью, испыты-
вают самые серьезные последствия загрязнения. Например, десятую часть при-
брежных вод Соединенных Штатов, которая использовалась ранее для добычи мол-
люсков , теперь уже использовать невозможно.
Загрязнение воды, если оно будет бесконечно продолжаться, угрожает не толь-
ко пригодности к употреблению нашего пресноводного запаса в не очень отдален-
ном будущем, но также и жизнеспособности океана. Если мы представим себе оке-
ан настолько отравленным, что он станет безжизненным, то пропадут микроскопи-
ческие зеленые растения («планктон»), которые плавают на поверхности или око-
ло поверхности, а они ответственны за возобновление 80% кислорода в нашей ат-
мосфере . Почти наверняка жизнь не сможет надолго пережить смерть океана.
Все же такое не обязательно случится. Отходы, которые так опасны, до того,
как сбросить их в воду, можно обработать таким способом, что снизится их
вред, определенные яды можно вообще объявить вне закона и не производить их
или же уничтожать сразу после производства. Если будет происходить евтрофика-
ция воды, водоросли можно собирать из озерных вод, чтобы извлекать из них
нитраты и фосфаты, которые можно использовать еще раз на суше для удобрения.
И еще о суше. Тут также существуют твердые отходы, которые не поступают ни
в атмосферу, ни в гидросферу, — мусор, хлам. Они производятся людьми с начала
цивилизации. Древние города Среднего Востока позволяли скапливаться своему
хламу и мусору и в конце концов строили на нем новые дома. Все разрушенные
древние города сами окружили себя насыпями из мусора, и археологи вкапываются
в мусор, чтобы по нему узнать о жизни тех времен.
Мы теперь вывозим твердый мусор и сваливаем его в неиспользуемом районе.
Все города поэтому имеют районы, где ржавеет неисчислимое количество старых
автомобилей и горы другого мусора, которые служат охотничьими угодьями для
миллиардов крыс.
Эти отходы скапливаются без конца. В крупных городах каждый день приходится
вывозить многие тонны мусора (в промышленных районах более тонны на человека
в год), и уже кончаются места, где можно устраивать свалки.
Серьезной особенностью проблемы является то, что твердые отходы не так-то
быстро перерабатываются в ходе естественных процессов. Особенно долго живут
алюминий и пластмасса. И все же способы их переработки можно придумать, соб-
ственно , нужно придумать. Именно эти свалки, как я указывал ранее, образуют
своего рода залежи использованных металлов.
ЭНЕРГИЯ СТАРАЯ
Проблемы истощения ресурсов и загрязнения окружающей среды имеют одно и то
же решение — переработку (Здесь речь идет только о материальном загрязнении.
Существуют другие виды загрязнения, которые невозможно переработать и которые
будут рассмотрены ниже). Ресурсы — это то, что извлекается из окружающей сре-
ды, а загрязнитель — это то, что возвращается в окружающую среду в избытке по
сравнению с тем, что может быть переработано благодаря естественным процес-
сам. Люди должны ускорить процесс переработки для того, чтобы восстанавливать
ресурсы так же быстро, как они потребляются, и устранять загрязнение настоль-
ко быстро, насколько быстро оно создается. Могут быть созданы ускоренные цик-
лы и в некоторых случаях такие, которые не имеют места в природе.
Решение обеих проблем требует времени, труда и разработки новых технологий.
Требуется еще одна вещь — энергия. Энергия требуется, чтобы вести разработку
морского дна, чтобы добраться до Луны, чтобы сконцентрировать тонкое рассея-
ние элементов, или для того, чтобы построить из простых веществ сложные. Тре-
буется энергия и для того, чтобы уничтожить нежелательные отходы, или обрабо-
тать их до безвредного уровня, или удалить их. Сколь упорно и решительно,
сколь новаторски мы ни научились бы трансформировать цикл для того, чтобы ре-
сурсы продолжали поступать, а загрязнение бы исчезало, — это требует энергии.
В отличие от материальных ресурсов энергию нельзя использовать бесконечно:
она не перерабатываема. В то время как энергию невозможно уничтожить, часть
ее любого фиксированного количества, которая может быть преобразована в рабо-
ту, неуклонно уменьшается в соответствии со вторым началом термодинамики. По-
этому у нас больше оснований волноваться об энергии, нежели о других ресур-
сах .
Короче, говорить об истощении ресурсов в целом, это значит говорить лишь о
возможности истощения нашего энергетического запаса. Если у нас есть большой
и непрерывный запас энергии, тогда мы можем использовать его для переработки
наших материальных ресурсов, и мы ничего не истощим. Если у нас будет лишь
скудный запас энергии или если запас истощится, то мы потеряем возможность
манипулировать окружающей нас средой, а также утратим все другие ресурсы.
Каково же у нас положение с энергией?
Главный источник энергии здесь, на Земле — это радиация Солнца, в которой
мы постоянно купаемся. Растительная жизнь преобразует энергию солнечного све-
та в химическую энергию, сохраняемую в ее тканях. Животные, поедая растения,
создают свои запасы химической энергии.
Солнечный свет преобразуется также в неживые формы энергии. Благодаря не-
равномерному нагреву Земли образуются течения в океане и в воздухе, подобная
энергия иногда может быть сильно сконцентрирована, например, в ураганах и
торнадо. Благодаря испарению океаном воды и затем ее конденсации в виде осад-
ков на суше образуется энергия текущей воды.
Существуют также несолнечные, менее значительные источники энергии. Это
— внутреннее тепло Земли, которое дает о себе знать более или менее слабо в
виде горячих источников и гейзеров и сильно — в виде землетрясений и изверже-
ний вулканов. Это — энергия вращения Земли, которая проявляется в приливах и
отливах. Это — энергия радиации от других источников, помимо Солнца (звезд,
космических лучей), и естественная радиоактивность таких элементов, как уран
и торий, в земле.
Растения и животные в большинстве случаев используют в своих тканях запасы
химической энергии, хотя даже простые формы жизни могут использовать и нежи-
вую энергию — так растения дают своей пыльце и семенам разлетаться по ветру.
То же самое и древние люди. Они использовали свою мускульную энергию, пере-
нося ее и концентрируя с помощью орудий. Это, естественно, нельзя отвергнуть.
Многое можно сделать с помощью колес, рычагов и клиньев, если даже за ними
только человеческие мускулы. Пирамиды Египта были построены таким образом.
Даже до начала цивилизации люди научились использовать мускулы животных для
того, чтобы дополнять свой труд. Это в ряде случаев было шагом вперед от ис-
пользования силы рабов. Животные были более послушны, чем люди, и животные
могли есть пищу, которую люди есть бы не стали, так что от них не было ущерба
пищевому запасу. Наконец, энергия некоторых животных более концентрированна,
и они могут применять ее с большей силой, чем человек.
Вероятно, наиболее успешно одомашненным животным с точки зрения скорости и
силы была лошадь. До начала девятнадцатого века люди не могли передвигаться
по земле быстрее, чем лошадь галопом; и сельское хозяйство такой страны, как
Соединенные Штаты, зависело от количества и здоровья ее лошадей.
Люди использовали также неживые источники энергии. Товары можно было сплав-
лять на плотах, используя течение реки. Паруса с помощью ветра могли двигать
корабль и против течения. Водные течения могли быть также использованы для
вращения водяного колеса, а ветер — для вращения крыльев ветряной мельницы. В
океанских портах корабли могли пользоваться приливами и отливами для отправки
в море.
Все эти виды энергии были, однако, ограниченны. Они либо давали только оп-
ределенное количество энергии, как делала лошадь, либо были подвержены бес-
контрольным колебаниям, что можно отнести к ветру, либо были привязаны к оп-
ределенному географическому месторасположению, как реки с быстрым течением.
Однако наступил поворотный момент, когда человек впервые использовал нежи-
вой источник, который был в его распоряжении в любом необходимом количестве,
на любое необходимое время, который можно было переносить и полностью контро-
лировать , — огонь.
Что касается огня, то никакие другие организмы, кроме гоминидов, не осуще-
ствили ни малейшего продвижения в направлении его использования. Это самая
четкая разделительная линия между гоминидами и другими организмами. (Я сказал
«гоминиды», потому что огонь впервые использовал не Homo sapiens. Существует
определенное свидетельство, что огонь использовался в пещерах в Китае, в ко-
торых по крайней мере полмиллиона лет назад обитал очень древний вид Ното
erectus.) Огонь естественным образом появляется тогда, когда в дерево бьет
молния, и несомненно первое использование огня было только последующим явле-
нием. Подбирали огонь от дерева, пораженного молнией, питали его деревом, не
давали угаснуть. Потухший костер на стоянке приводил к серьезному неудобству,
потому что надо было искать огонь, который послужил бы для зажигания нового
костра, а если его было не найти, неудобство превращалось в катастрофу.
Вероятно, только к 7000 году до н.э. были открыты методы разжигания огня
трением. Как к этому пришли, где и когда метод был впервые использован, неиз-
вестно и, может быть, никогда и не будет известно, но по крайней мере мы зна-
ем, что открытие было сделано Homo sapiens, потому что к этому времени (и за-
долго до этого времени) это был единственный гоминид.
Главным топливом для огня в древности и в средние века было дерево (Жиры,
масла и воски животного происхождения использовались в лампах и в свечах, но
их вклад был незначительным). Другие энергетические ресурсы не могут быть ис-
пользованы быстрее, чем они обновляются. Люди и животные устают и должны от-
дыхать . У ветра и воды фиксированное количество энергии, и больше от них
взять нельзя. Не так обстоит дело с деревом. Растительные формы постоянно
растут и замещают себя, так что до определенного предела истребление дерева
может быть приемлемым. Но дерево может быть использовано и в темпе, опережаю-
щем темп восстановления, и люди в этом случае запускают руку в запасы будуще-
го .
Так как использование огня с ростом народонаселения и развитием все более
передовой техники неуклонно возрастало, стали исчезать леса в непосредствен-
ной близости от центров цивилизации.
Возможности сберегать лес тоже не было, потому что каждое продвижение тех-
ники увеличивало потребность в энергии, а люди никогда не хотели отказываться
от своих технических достижений. Так, плавка меди и олова требовала тепла, а
это означало сжигание дерева.
Плавка железа потребовала еще больше тепла, но дерево не могло дать доста-
точно высокой температуры. Однако, если дерево сжигалось при малой циркуляции
воздуха или вообще без его доступа, середина древесного штабеля обжигалась
дочерна и превращалась в почти чистый уголь (древесный уголь). Этот древесный
уголь горел медленнее, чем дерево, не давал буквально никакого света, но соз-
давал гораздо более высокую температуру, чем горящее дерево. Древесный уголь
сделал плавку железа практичной (снабдил его углеродом и сделал полезным).
Однако производство древесного угля вело к большим древесным отходам.
Леса продолжали отступать под натиском цивилизации, но даже при этом еще
полностью не исчезли. Около 10 миллиардов акров, или 30 процентов всей суши
на Земле, составляют леса.
Конечно, в наши дни предпринимаются усилия, чтобы сохранить лес и использо-
вать его лишь в тех пределах, в которых можно восстановить. Каждый год может
быть заготовлен 1 процент нарастающей древесины, и это составляет около 2
миллиардов кубических метров дерева. Из этого количества почти половина еще
используется как топливо, главным образом в менее развитых странах мира. Ве-
роятно, сейчас дерева в виде топлива употребляется больше, чем когда населе-
ние мира было намного меньше, чем сегодня. Леса, которые остаются, сохраняют-
ся в неизменном виде (что, между прочим, не совсем хорошо) лишь потому, что
дерево не является основным топливом и энергетическим источником человечест-
ва .
Значительная часть дерева образовалась в очень древние периоды истории Зем-
ли и полностью не исчезла, а, будучи погребена в болотах, сохранилась в усло-
виях, когда атомы всех элементов, кроме углерода, были удалены. Этот углерод
оказался погребенным под осадочными породами и претерпел сильное сжатие.
Большие его количества, являющиеся окаменелой древесиной, находятся под зем-
лей. Это не что иное, как каменный уголь, который представляет собой сохра-
ненную химическим способом энергию, произведенную Солнцем за сотни миллионов
лет.
Мировые запасы угля оцениваются примерно в 8 триллионов тонн. Если это так,
то содержание углерода в земных запасах каменного угля в два раза больше, чем
в ныне существующих организмах.
Уголь, по-видимому, жгли в Китае уже в средние века. Марко Поло, который
посетил двор Хубилай-хана в тринадцатом веке, сообщал, что черные камни сжи-
гались в качестве топлива, и именно после этого его стали жечь то тут, то там
в Европе, впервые в Нидерландах.
Тем не менее, в широких масштабах употребление угля началось в Англии. В
пределах границ этого небольшого королевства сокращение лесов оказалось очень
значительным. Стало проблемой не только отопление домов в этом далеко не та-
ком уж солнечном климате, но и удовлетворение потребностей в топливе растущей
промышленности страны, а, кроме того, еще существовал английский флот, от ко-
торого зависела безопасность нации.
К счастью для Англии, в северной части страны нашелся легко добываемый
уголь. Собственно, именно в Англии было выходов угля на поверхность больше,
чем в любом другом регионе сопоставимого размера. К 1660 году Англия добывала
2 миллиона тонн угля ежегодно, это свыше 80 процентов угля, добываемого тогда
в мире, и это стало главным фактором сохранения ценных и все более скудных
лесов. (В наши дни добыча угля в Великобритании составляет около 150 миллио-
нов тонн в год, но это лишь 5 процентов мировой добычи.) Уголь был бы особен-
но полезен, если бы его можно было использовать для плавки железа, потому что
заготовка древесного угля приносила много отходов, и плавка железа была глав-
ной причиной уничтожения лесов.
В 1603 году Хью Платт (1552-1608) открыл способ нагревания каменного угля
для избавления от побочных веществ, в результате получался почти чистый угле-
род, названный коксом. Кокс оказался замечательным заменителем древесного уг-
ля при выплавке железа.
В 1709 году английским металлургом Абрахамом Дерби (1678-1717) был усовер-
шенствован способ изготовления кокса, и сразу же уголь начал занимать свое
истинное место в качестве основного источника энергии в мире. Именно уголь
придал сил промышленной революции в Англии, потому что горящий уголь нагревал
воду, которая превращалась в пар, двигающий паровые машины, которые вращали
колеса фабрик, локомотивов и пароходов. Именно уголь Рурского бассейна, Аппа-
лачей, Донецкого бассейна сделал возможной индустриализацию, соответственно,
Германии, Соединенных Штатов и Советского Союза.
Дерево и уголь — это твердое топливо, но существует также топливо жидкое и
газообразное. Растительные масла могли быть использованы как жидкое горючее в
лампах, а дерево при нагревании выделяло легковоспламеняемые пары. Собствен-
но, именно сочетание этих паров в воздухе создает пляску пламени. Твердое то-
пливо , которое не производит паров, как, например, древесный уголь и кокс, —
просто тлеет.
Однако только в восемнадцатом веке научились производить и сохранять горю-
чие газы. В 1766 году английский химик Генри Кавендиш (1731-1810) получил и
изучил водород, который он назвал «огневым газом» за его легкую воспламеняе-
мость . Водород при горении дает значительно большее количество тепла, чем
уголь, — 250 калорий на грамм по сравнению с 62 калориями для лучших сортов
угля.
Недостатком водорода является то, что он горит слишком быстро, а если его
перед зажиганием смешать с кислородом, то достаточно поднести искру, и он
взрывается со страшной силой. Слишком возможно и его случайное смешивание.
Однако, если обычные сорта угля нагреваются без доступа воздуха, то выделя-
ются легковоспламеняющиеся пары. Это «угольный газ», он только наполовину со-
стоит из водорода. Вторая его половина — это углеводород и окись углерода,
смесь эта в целом горюча, но уже не столь взрывоопасна.
В 1800 году шотландский изобретатель Уильям Мер-док (1754-1839) использовал
струи горящего угольного газа для освещения своего дома доказывая, что его
взрывоопасность низка. В 1803 году он использовал газовое освещение на своей
фабрике, а в 1807 году газом стали освещать улицы Лондона.
В то же время в горах обнаруживали просачивающийся из недр маслянистый,
легковоспламеняющийся материал, впоследствии его стали называть английским
словом «петролеум» (от латинских слов «каменное масло»), потом и еще более
употребительным словом — просто oil, или нефть. Как уголь является продуктом
лесов минувших эпох, так и нефть — продукт одноклеточной морской жизни про-
шлых эпох.
Древним были известны довольно близкие к нефти по составу, выходившие на
поверхность, но твердые материалы. Они назывались «битумом» или «варом» и
применялись в качестве водонепроницаемой пропитки. Арабы и персы хорошо знали
о воспламеняемости их жидких частей.
В девятнадцатом веке велись поиски газов или легко испаряющихся жидкостей,
чтобы лучше удовлетворять потребности освещения, вместо используемых тогда
угольного газа и китового жира. Нефть оказалась подходящим веществом, ее мож-
но было перегонять, и жидкая ее часть — «керосин» — была идеальна для ламп.
Единственно, что было необходимо, это
— большие запасы нефти.
В Титусвилле, штат Пенсильвания, имелись выходы нефти на поверхность, ее
собирали и продавали как патентованное лекарство. Железнодорожный кондуктор
Эдвин Лаурентин Дрейк (1819-1880) сделал вывод, что под землей имеется боль-
шой запас нефти, и предпринял бурение. В 1859 году он успешно создал первую
продуктивную скважину, после чего бурение стали производить повсюду, и роди-
лась современная нефтяная промышленность.
С тех пор из земли с каждым годом добывалось все больше и больше нефти. По-
явление автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, который работал на бен-
зине (жидкой фракции нефти, которая испаряется еще легче, чем керосин), при-
дало колоссальное ускорение промышленности и заставило еще больше увеличивать
добычу нефти. Существуют также газообразные фракции нефти, главным образом
метан (с молекулами, состоящими из одного атома углерода и четырех атомов во-
дорода) , называемый еще «природный газ».
С началом двадцатого века потребление нефти стало заметно обгонять потреб-
ление угля, а после Второй мировой войны она стала главным топливом промыш-
ленности во всем мире. Таким образом, уголь, обеспечивавший до Второй мировой
войны 80 процентов энергетических потребностей Европы, в 70-е годы обеспечи-
вал только 25 процентов этих потребностей. Мировое потребление нефти более
чем учетверилось со времени Второй мировой войны и сейчас составляет около 60
миллионов баррелей в день (Баррель — примерно 160 литров. Все данные в книге
даны на момент ее написания).
Общее количество нефти, добытой в мире со времени открытия первой нефтяной
скважины Дрейка, составляет около 350 миллиардов баррелей, причем половина
этого количества использована за последние двадцать лет. Общий запас нефти,
еще остающейся в земле, оценивается в 660 миллиардов баррелей, и при нынешних
темпах потребления ее хватит только на тридцать три года.
Это серьезная проблема. Нефть — это наиболее удобное топливо, и количество
ее в наличии таково, какого люди никогда еще прежде не находили. Ее легко до-
быть , легко транспортировать, легко очищать, легко использовать — и не только
ради получения энергии, но и как источник разнообразных синтетических мате-
риалов — краски, лекарства, синтетическое волокно, пластмасса. Именно благо-
даря нефти индустриализация распространяется по миру огромными темпами.
Переключение с нефти на другой энергетический источник причинит огромные
неудобства и потребует больших капитальных затрат, хотя это безусловно при-
дется когда-нибудь делать. При этом неуклонно растущий темп потребления нефти
и перспектива неизбежного падения производства при ее недостатке поднимают
цену на нефть до небес. В 70-е годы это существенно лихорадит мировую эконо-
мику. К 90-м годам производство нефти, вероятно, упадет ниже потребностей, и
если другие энергетические источники не закроют брешь, мир столкнется с не-
хваткой энергии (Открытие к этому времени новых месторождений нефти как на
суше, так и на континентальном шельфе, открытие месторождений природного газа
ныне в значительной степени смягчили эту проблему). Все опасности истощения
ресурсов и загрязнения воды и воздуха обострятся, именно энергетический голод
в домах, на фабриках и на фермах приведет к недостатку тепла, товаров и даже
пищи.
В этом случае представляется неуместным опасаться катастроф Вселенной,
Солнца, Земли; не стоит опасаться черных дыр и внеземных вторжений. Вместо
этого не должны ли мы на протяжении жизни нынешнего поколения подумать о том,
что запас доступной энергии, который неуклонно рос на протяжении всей истории
человечества, наконец пройдет свой пик и начнет падать, и не погубит ли это
человеческую цивилизацию, не вызовет ли отчаянную атомную войну за последние
крохи, и на том закончится всякая надежда на выздоровление человечества?
Это катастрофа, с которой мы столкнемся скорее, чем с любой другой, которые
я рассматривал выше.
ЭНЕРГИЯ НОВАЯ
Хотя перспектива энергетического голода может рассматриваться как неминуе-
мая и ужасная, она все-таки не неизбежна. Это катастрофа, которую создает че-
ловек, и поэтому она поддается человеку: он может ее отложить или избежать
ее.
Как и в случае с ресурсами, существуют контрмеры.
Во-первых, существует сбережение.
В течение двухсот лет человечеству порядком везло, что оно располагало дос-
таточно дешевой энергией, и это имело не очень приятные побочные эффекты. Ма-
ло было причин идти в направлении сбережения энергии, но было сильное искуше-
ние — двигаться в направлении усиливающегося потребления.
Однако эра дешевой энергии закончилась (по крайней мере на время). Соеди-
ненные Штаты, например, больше не в состоянии обеспечивать себя своей нефтью.
Они произвели нефти намного больше, чем любая другая страна, но именно по
этой причине ее резервы сейчас истощаются быстрее, как раз когда национальный
темп потребления движется вверх.
Это означает, что Соединенные Штаты должны импортировать все больше и боль-
ше нефти. Это склоняет торговый баланс во все более неблагоприятном направле-
нии, оказывает невыносимое давление на доллар, ведет к повышению инфляции и в
общем неуклонно подрывает американскую экономику.
Сбережение поэтому для нас не только желательно, но и необходимо.
А сберегать энергию есть где, начиная с устранения величайших расточителей
энергии — различных военных машин мира. С тех пор как война стала невозможна
без самоубийства, обеспечение конкуренции военных машин при астрономических
ценах на энергию, в условиях, когда основной мировой запас ее быстро сокраща-
ется, — явно неразумно.
Помимо прямого сбережения нефти, существуют прямые возможности увеличения
эффективности добычи, при которых нефть может продолжать извлекаться из суще-
ствующих скважин, так что «сухие» скважины смогут продолжать выдавать нефть.
Кроме того, может быть увеличена эффективность, с которой энергия извлека-
ется из сжигаемой нефти (или в общем из сжигаемого топлива). В настоящее вре-
мя тепло от горящего топлива производит взрывы, которые приводят в движение
части двигателя внутреннего сгорания, или оно преобразует воду в пар, давле-
ние которого вращает турбину, вырабатывающую электричество. В таких устройст-
вах только 25-40 процентов энергии сжигаемого топлива превращается в полезную
работу, остальное теряется как неиспользованное тепло. И мало надежды значи-
тельно повысить эффективность.
Существует, однако, другая стратегия. Горящим топливом можно нагревать га-
зы, пока атомы и молекулы не расщепятся на электрически заряженные частицы,
которые можно пропускать через магнитное поле, создавая таким образом элек-
трический ток. Такие процессы «магнитогидродинамики» (МГД) будут действовать
с существенно более высокой эффективностью, чем обычные технологии.
Теоретически возможны технологии выработки электричества и накопления его в
электрических батареях путем прямого соединения топлива с кислородом, минуя
промежуточное производство тепла. Здесь достижима эффективность 75 процентов,
а то и все 100 процентов. До сих пор такие «топливные батареи» не разработа-
ны, хотя трудности, которые стоят на этом пути, можно преодолеть.
Если уж на то пошло, могут быть найдены новые нефтяные источники. История
последнего полувека — это история последовательных предсказаний истощения
нефтяных ресурсов, которые не оправдывались. Перед Второй мировой войной
представлялось, что добыча нефти достигнет пика и пойдет на убыль в 40-е го-
ды; после войны дата была отложена на 60-е, сейчас — на 90-е. Так она и будет
откладываться.
Ясно, что мы не можем на это рассчитывать. Что больше всего влияло на пере-
несение расчетного дня, это открытие время от времени новых нефтяных ресур-
сов . Самое крупное из этих открытий — это довольно удивительная находка в го-
ды после Второй мировой войны: было обнаружено, что нефтяные резервы Среднего
Востока неожиданно огромны. В настоящее время 60 процентов известных нефтяных
резервов сконцентрировано в маленьком районе около Персидского залива (кото-
рый был также главным местонахождением — вот любопытное совпадение, — самой
ранней цивилизации человечества).
Маловероятно, чтобы мы еще раз столкнулись с такой богатой находкой. С каж-
дым десятилетием все большие площади Земли прочесываются в поисках нефти по-
средством все более сложной техники. Мы нашли некоторое количество нефти на
Аляске, некоторое количество в Северном море, мы все более тщательно проводим
разведку на континентальном шельфе, но наступит день, когда уже больше нечего
будет находить, не останется больше запасов нефти.
Мы можем заниматься сбережением, увеличивать эффективность старых скважин и
строить новые, но представляется неизбежным, что пройдет немного времени, и
не успеет закончиться двадцатый век, как все нефтяные скважины окажутся почти
иссякнувшими. Что же тогда?
Когда это произойдет, нефть смогут получать из других источников, помимо
нефтяных скважин, где нефть находится в пустотах подземных пород и откуда она
сравнительно легко извлекается. Существует еще сланец, горная порода, которая
содержит смолистое органическое вещество, называемое «кероген». Если сланец
нагреть, то молекулы керогена расщепляются, и получается вещество, очень по-
хожее на сырую нефть. Количество такой сланцевой нефти в земной коре должно
быть примерно в 3000 раз больше обычной нефти. Одно месторождение нефтяного
сланца в Соединенных Штатах может содержать нефти в семь раз больше всей неф-
ти на Среднем Востоке.
Проблема в том, что сланец надо добывать шахтным способом, его необходимо
нагревать и произведенную нефть (даже самый богатый сланец дает лишь два бар-
реля на тонну породы) придется рафинировать не совсем теми методами, которые
сейчас применяются. После этого еще придется как-то избавляться от отработан-
ного сланца. Трудности и расходы очень велики, а обычная нефть еще слишком
доступна, чтобы заставить людей делать капитальные вложения. Однако в буду-
щем, когда нефти станет меньше, сланцевая нефть может послужить для того,
чтобы приостановить спад (разумеется, цена ее будет выше).
Затем, конечно, существует каменный уголь. Уголь был основным источником
энергии до того, как его заменила нефть, и он все еще есть, его можно добы-
вать . Обычно считают, что в земле угля достаточно для того, чтобы мир был в
движении при существующем темпе потребления энергии на протяжении тысяч лет.
Однако в настоящий момент не всякий уголь можно добыть практикующимися шахт-
ными методами. Даже по самой скромной оценке уголь будет существовать еще не-
сколько сотен лет, и к тому времени технологии шахтных работ могут усовершен-
ствоваться .
С другой стороны, шахтная добыча опасна. Происходят взрывы, обрушения, слу-
чаются удушья. Работа физически тяжелая, шахтеры умирают от заболеваний лег-
ких. Процесс работы в шахтах имеет тенденцию загрязнять землю вокруг шахты,
громоздить горы шлака и пустой породы. После того как уголь извлечен из шах-
ты, его надо транспортировать, это гораздо более трудная задача, чем качать
нефть по трубопроводу. С углем гораздо труднее обращаться, чем с нефтью, он
оставляет тяжелую золу, а также (если не принимаются меры по очистке угля пе-
ред использованием) загрязняющий воздух дым.
И все же мы можем ожидать, что к углю подойдут с новыми, более сложными
технологиями. Поверхность земли можно восстановить. (Конечно, потребуются
время, труд и деньги, чтобы это сделать.) Затем, чтобы избежать огромных рас-
ходов и трудностей по перевозке навалом, многое можно сделать на шахтной пло-
щадке .
Например, на шахтной площадке можно сжечь уголь, чтобы произвести электри-
чество по технологии магнитогидродинамики. В таком случае придется транспор-
тировать именно электричество, а не уголь.
Уголь также можно нагревать в угольной шахте, чтобы получить газы, включая
окись углерода, метан и водород. Их можно так обработать, чтобы получить эк-
виваленты природного газа, бензин и другие нефтепродукты. И тогда надо будет
транспортировать нефть и газ, а не уголь, и угольные шахты станут нашими но-
выми нефтяными скважинами.
Даже тот уголь, который должен использоваться как уголь (например, при про-
изводстве железа и стали), может использоваться более эффективно. Его можно
превратить в тонкую пыль, которую, возможно, удастся перевозить, воспламенять
и сжигать с ненамного большими трудностями, чем нефть.
Наряду со сланцевой нефтью и угольными шахтами, мы вполне могли бы тогда
использовать нашу нефть до того, как окончательно иссякнут нефтяные скважины,
и принципиально не менять технологию еще несколько веков.
Существует, однако, серьезная опасность, связанная с зависимостью от нефти
и угля и не зависящая от того, насколько развиты наши технологии. Эти «иско-
паемые виды топлива» залегли под землю за сотни миллионов лет, они представ-
ляют много триллионов тонн углерода, который все это время не был в атмосфере
ни в какой форме.
Сейчас мы сжигаем эти виды топлива все большими и большими темпами, превра-
щая углерод в двуокись углерода и выбрасывая ее в атмосферу. Часть ее раство-
рится в океане, часть ее может быть поглощена более интенсивным ростом расте-
ний, который может быть ускорен ее наличием. Часть ее, однако, останется в
воздухе и повысит содержание двуокиси углерода в атмосфере.
Например, в 1900 году содержание двуокиси углерода в атмосфере составляло
0,029 процента, а теперь достигло 0,032 процента. По предварительной оценке к
2000 году концентрация двуокиси углерода достигнет 0,038 процента, то есть
увеличение за век примерно на 30 процентов. Это, должно быть, результат, во
всяком случае, частично, сгорания ископаемых видов топлива, хотя это, также
частично, может быть следствием отступления лесов, более эффективных поглоти-
телей углерода, чем другие виды растительности.
Увеличение содержания в атмосфере двуокиси углерода, конечно, невелико. Да-
же если процесс сгорания ископаемых видов топлива продолжится и ускорится,
оценено, что самая высокая концентрация, которой мы, вероятно, достигнем, бу-
дет 0,115 процента. Но даже это не отразится на нашем дыхании.
Однако нам надо беспокоиться не о дыхании. Не требуется большого увеличения
концентрации двуокиси углерода в атмосфере, чтобы значительно усилить парни-
ковый эффект. Средняя температура Земли могла бы быть в 2000 году на один
градус по Цельсию выше, чем в 1900 году из-за добавившейся двуокиси углерода
(Конечно, парниковому эффекту противодействует тот факт, что в результате
деятельности промышленности в воздух выбрасывается также и больше пыли. Это
повышает уровень отражения атмосферой солнечного света в космос, и это может
охлаждать Землю. Действительно, у нас были необычно холодные зимы в 70-е го-
ды. Однако в конце концов согревающий эффект двуокиси углерода безусловно вы-
играет эту гонку, особенно если мы не примем меры по очистке атмосферы, когда
ее загрязнение достигнет опасного уровня). Я взял бы больший период, чтобы
достичь точки, когда климат Земли будет испытывать серьезное воздействие и
когда ледовые шапки Земли могут начать таять с гибельными последствиями для
континентальных низин.
Собственно, существует и такое мнение, что если содержание двуокиси углеро-
да увеличится выше определенной точки, небольшое увеличение средней темпера-
туры океана высвободит двуокись углерода из раствора ее в океанской воде, что
соответственно усилит парниковый эффект и поднимет температуру океана еще вы-
ше , высвобождая еще больше двуокиси углерода, и так далее. Подобный «неудер-
жимый парниковый эффект» в конце концов, может поднять температуру выше точки
кипения и сделать Землю необитаемой, и это будет, безусловно, катастрофиче-
ским последствием сжигания ископаемых видов топлива.
Некоторые полагают, что период мягкого парникового эффекта в прошлом оказал
на Землю радикальное воздействие. Около 75 миллионов лет назад тектонические
процессы произвели изменения земной коры таким образом, что вызвали усыхание
ряда мелких морей. Эти моря были особенно богаты водорослями, которые абсор-
бировали двуокись углерода из воздуха. Содержание атмосферной двуокиси поэто-
му увеличилось, и Земля стала теплее.
Крупные животные имеют меньшую способность понижать температуру тела, чем
мелкие, и им гораздо труднее сохранять свою относительно невысокую температу-
ру, не давая ей повышаться. В особенности клетки спермы, которые особенно
чувствительны к теплу, могли быть повреждены в это время, так что крупные жи-
вотные потеряли способность к воспроизведению потомства. Может быть, таким
образом и вымерли динозавры.
Не ожидает ли и нас похожая и даже худшая судьба, которую мы уготовим сами
себе?
В других подобных случаях я полагался на наши достижения в будущем, которые
могли бы нам помочь противостоять катастрофе или избежать ее, и мы можем
представить себе человечество способным обработать атмосферу таким образом,
чтобы извлечь избыточную двуокись углерода. Однако если начнет свое действие
«неудержимый парниковый эффект», он (в отличие от катастрофы наступления лед-
никового периода или расширяющегося Солнца), вероятно, обрушится столь стре-
мительно, что трудно представить нашу технику, продвигающуюся вперед настоль-
ко быстро, чтобы она могла нас спасти.
Тогда вполне может статься, что проекты поиска новых нефтяных скважин или
замены нефти сланцем или углем, являются вопросом, не имеющим практического
значения, что существует критический уровень темпа, которым мы можем сжигать
ископаемое топливо любого рода и из любого источника без риска парниковой ка-
тастрофы. Оставляет ли это нам какие-нибудь альтернативы, или же нам надо в
отчаянии ждать, что цивилизация так или иначе потерпит крах в течение следую-
щего века?
Альтернатива есть. Существуют старые источники энергии, которые человечест-
во знало до того, как на сцене появились ископаемые виды топлива. Существуют
наши мускулы и мускулы животных. Существует ветер, движущая сила воды, прили-
вы и отливы, внутреннее тепло Земли, дерево (Источники энергии могут быть
очень неожиданными. Так, 13 января 1998 года программой развития нетрадицион-
ных источников энергии ЕС Thermie в Нортгемптоне в Англии намечено строитель-
ство электростанции, действующей на курином помете. Предполагается, что она
будет сжигать в топках 120 тысяч тонн куриного помета в год). Все они произ-
водят энергию и не имеют в качестве последствия загрязнения, и все они возоб-
новляемы и неиссякаемы. Более того, их можно использовать более сложным обра-
зом, чем ранее.
Например, нам не нужно как сумасшедшим рубить деревья, чтобы жечь их ради
тепла или, чтобы выжечь древесный уголь для сталелитейной промышленности. Мы
можем выращивать специальные культуры, разводимые за их высокую скорость по-
глощения двуокиси углерода, и приготовить из них биомассу. Мы можем сжечь эти
специально выращенные культуры прямо или все же лучше вырастить определенные
разновидности, из которых можно выделить горючее масло или из которых мы смо-
жем получить спирт. Такие естественно произведенные виды топлива могут помочь
нашим будущим автомобилям и фабрикам.
Большим преимуществом топлива, произведенного из растений, является то, что
оно не добавляет двуокиси углерода в воздух. Топливо это включает в себя дву-
окись углерода, которая поглощалась месяцами или годами до этого и которая
возвращается в атмосферу, откуда недавно поступила.
Опять же ветряные мельницы или их эквивалент могли бы быть построены гораз-
до более эффективно, чем их средневековые предшественники, и могли бы извле-
кать гораздо больше энергии, используя силу ветра.
В прежние времена приливы и отливы использовали для того, чтобы просто вы-
водить корабли из гаваней. Теперь они могут быть использованы для того, чтобы
при высоком приливе наполнять резервуары и при низком отливе за счет падения
воды вращать турбины и производить электричество. Были предложения и о том,
чтобы для получения электричества использовать разницу температур в глубине и
на поверхности океана в тропиках, использовать непрекращающееся движение оке-
анских волн.
Все эти виды энергии, вообще говоря, безопасны и вечны. Они не дают опасно-
го загрязнения и всегда будут возобновляться, пока существуют Земля и Солнце.
Однако все эти источники энергии маломощны. Вот в том-то и дело, что они ни
по отдельности, ни даже все вместе не могут обеспечить потребности человече-
ства в энергии, как последние два столетия делают уголь и нефть. Это не озна-
чает, что они не важны. С одной стороны, каждый из этих видов энергии в ка-
ком-то одном определенном месте и по какой-то определенной причине может быть
наиболее удобным видом энергии. А все они вместе могут служить для продления
времени использования ископаемых видов топлива. При всех этих других видах
доступной энергии сжигание ископаемых видов топлива может продолжаться в тем-
пе, достаточно невысоком, чтобы не подвергать опасности климат, и поддержи-
вать этот темп надо в течение длительного времени. В течение этого времени,
возможно, найдется какой-нибудь источник энергии — безопасный, вечный и
обильный.
И первый вопрос тут: существует ли вид энергии с подобными характеристика-
ми?
Ответ: да, существует.
ЭНЕРГИЯ ОБИЛЬНАЯ
Прошло лишь пять лет после открытия в 1896 году французским физиком Антуа-
ном Анри Беккерелем (1852-1908) радиоактивного излучения, как Пьер Кюри изме-
рил тепло, испущенное радием при расщеплении. Это было первым свидетельством
того, что где-то внутри атома есть огромная энергия, о которой до тех пор ни-
кто не подозревал.
Почти сразу же люди стали размышлять о возможности освоить эту энергию.
Почти сразу после открытия Кюри английский писатель-фантаст Г. Д. Уэллс даже
писал о возможности существования, как он назвал, «атомной бомбы».
Однако стало очевидно, что для того, чтобы высвободить эту атомную энергию
(или, говоря точнее, «ядерную энергию», потому что это энергия, которая удер-
живает атом как целое и не включает внешние электроны, являющиеся базой хими-
ческих реакций), сначала нужно было внести энергию в атом. Атом нужно было
бомбардировать энергетичными субатомными частицами, которые были бы положи-
тельно заряженными. Не многие из них ударили бы в ядро, и из тех, которые
ударили, не многие смогли бы преодолеть отталкивание положительно заряженного
ядра и достаточно зарядили бы его, достаточно потревожили его содержание,
чтобы вызвать высвобождение энергии. В результате оказалось, что нужно затра-
тить гораздо больше энергии, чем удается извлечь. Казалось, овладеть ядерной
энергией — несбыточная мечта.
Однако в 1932 году Джеймс Чедвик (1891-1974) открыл новую субатомную части-
цу. Из-за того, что она не имеет электрического заряда, он назвал ее «нейтро-
ном». А из-за того, что у нее нет электрического заряда, она может подойти к
несущему электрический заряд ядру, не претерпевая отталкивания. Поэтому здесь
уже не понадобилось много энергии для того, чтобы нейтрон вошел в атомное яд-
ро.
Нейтрон быстро стал излюбленной субатомной «пулей», и в 1934 году итальян-
ский физик Энрико Ферми (1901-1954) бомбардировал атомы нейтронами таким об-
разом, чтобы превратить эти атомы в атомы элемента, следующего за ним по по-
рядку . Уран был элементом с порядковым номером 92, он был самым последним в
таблице. Никакого элемента под номером 93 еще не было, и Ферми бомбардировал
уран также и в надежде получить новый неизвестный элемент.
Результат привел в замешательство. Другие физики стали повторять экспери-
мент, пытаясь сделать из него какие-то выводы, особенно много уделили этому
внимания немецкий физик Отто Хан (1879-1968) и его австрийская коллега Лиз
Майтнер (1878-1968) . Именно Майтнер в конце 1938 года поняла, что атом урана,
будучи ударен нейтроном, расщепляется на два («распад урана»).
В то время она была в изгнании в Швеции, потому что как еврейке ей пришлось
оставить нацистскую Германию. Она изложила свои идеи датскому физику Нильсу
Бору (1885-1962), и тот в начале 1939 года привез их в Соединенные Штаты.
Американский физик венгерского происхождения Лео Сциллард (1898-1964) понял
значение этого факта. Атом урана, подвергаясь расщеплению, выделяет большое
количество энергии, один-единственный атом — гораздо большее, чем то малое
количество энергии медленно двигающегося нейтрона, который его ударил. Более
того, атом урана, когда он расщепляется, выделяет два или три нейтрона, каж-
дый из которых мог бы ударить другой атом урана, и так далее.
Получающаяся в результате «цепная реакция» в считанные доли секунды могла
бы произвести огромный взрыв, и все за счет одного первоначального нейтрона,
который блуждал бы сам по себе, если бы никто не направил его сюда.
Сциллард убедил американских ученых сохранить исследование в тайне (потому
что Германия готова была начать войну против цивилизованного мира), он также,
поручив Альберту Эйнштейну подготовить записку по этому предмету, убедил пре-
зидента Рузвельта поддержать эту работу. До окончания Второй мировой войны
были созданы три бомбы на основе расщепления урана. Одна была испытана в Ала-
могордо, штат Нью-Мексико, 16 июля 1945 года. Две другие были сброшены на
Японию.
Между тем ученые разработали и способ управлять расщеплением урана. Темп
расщепления доводился до определенного безопасного уровня и мог продолжаться
на этом уровне нескончаемо. При этом вырабатывалось достаточно тепла, чтобы
заменить сжигание угля или нефти для выработки электричества.
В 50-е годы электростанции, работающие на расщеплении урана, были построены
в Соединенных Штатах, Великобритании и Советском Союзе. С тех пор такие реак-
торы «расщепления ядра» распространились по многим странам и вносят значи-
тельный вклад в удовлетворение потребностей мира в энергии.
Подобные реакторы имеют ряд преимуществ. Во-первых — вес: по сравнению со
своим весом уран производит гораздо больше энергии, чем уголь или нефть. Соб-
ственно , хотя уран и не очень распространенный металл, считают, что мировой
запас его таков, что может произвести в десять или даже в сто раз больше
энергии, чем все запасы ископаемого топлива.
Один из недостатков тут в том, что существуют два вида урана, и только один
из них подвержен расщеплению ядра. Есть уран-235 и уран-238, и только
уран-235 претерпевает расщепление при его бомбардировке медленными нейтрона-
ми. И случилось так, что уран-235 составляет только 0,7 процента от урана,
находящегося в природе.
Однако возможно сконструировать реактор таким образом, что расщепляющийся
сердечник окружается обычным ураном-238 или похожим металлом — торием-232.
Нейтроны, утекающие из сердечника, ударяя в атомы урана или тория, хотя и не
заставят их расщепляться, но изменят в них атомы на другой тип, которые при
соответствующих условиях станут расщепляться. Такой реактор создает «топливо»
в виде расщепляющегося плутония-239 или урана-233, даже когда его первона-
чальное топливо уран-235 потребляется медленно. Собственно, он производит то-
плива больше, чем потребляет, и как следствие называется «реакто-
ром-размножителем» .
До сих пор почти все использующиеся реакторы расщепления не являются реак-
торами-размножителями, но несколько реакторов-размножителей было построено
еще в 1951 году и могут быть построены еще в любое время. При использовании
реакторов-размножителей весь уран и торий в мире можно расщепить и заставить
производить энергию. Таким образом, человечеству будет доступен источник
энергии по крайней мере в 3000 раз больший, чем все запасы ископаемого топли-
ва .
Используя обычные реакторы ядерного расщепления, человечество при сущест-
вующем темпе потребления будет иметь запас энергии на века. При реакторах-
размножителях запаса энергии хватит на сотни тысяч лет — огромное количество
времени для того, чтобы выработать еще лучшую стратегию, прежде чем иссякнет
этот запас. Более того, реакторы ядерного расщепления, будь это обычные реак-
торы или размножители, не вырабатывают двуокиси углерода или какого-либо дру-
гого химического загрязнителя воздуха.
При данных преимуществах какие могут быть недостатки? Прежде всего, уран и
торий довольно сильно разбросаны по коре Земли, их трудно найти и сконцентри-
ровать. Возможно, из всего существующего урана и тория может быть использова-
на только небольшая доля. Во-вторых, реакторы ядерного расщепления
— крупные и дорогостоящие устройства, за которыми нелегко следить и которые
трудно ремонтировать. В-третьих, самое важное, реакторы ядерного расщепления
вводят новый и особенно смертоносный вид загрязнения — проникающую радиацию.
Когда атомы урана расщепляются, они производят целые серии более мелких
атомов, гораздо более интенсивных по радиоактивности, чем сам уран. Эта ра-
диоактивность снижается очень медленно, у некоторых видов только спустя тыся-
чи лет. Эти радиоактивные отходы чрезвычайно опасны, поскольку их радиация
может убить так же верно, как и ядерная бомба, только более коварно. Если че-
ловеческие нужды будут покрываться исключительно реакторами расщепления, ве-
личина присутствующей радиации будет равна миллионам взрывов бомб расщепле-
ния .
Радиоактивные отходы необходимо сохранять в каком-либо безопасном месте та-
ким образом, чтобы они тысячами лет не попадали в окружающую среду. Они могут
храниться в нержавеющих стальных контейнерах или могут быть перемешаны с рас-
плавленным стеклом, которому потом дают застыть. Контейнеры или стекло могут
храниться в подземных солевых шахтах, в Антарктиде, в осадочных породах оке-
анского дна и так далее. Пока что ни один из предложенных способов их разме-
щения, каждый с какими-либо частными преимуществами, не был признан достаточ-
но безопасным, удовлетворяющим всех.
Далее, всегда возможно, что ядерный реактор может выйти из-под контроля.
Реактор устроен таким образом, что невозможно, чтобы он взорвался, но исполь-
зуются значительные количества расщепляющегося материала, и если реакция рас-
щепления, к несчастью, ускорится, и температура окажется выше точки плавле-
ния, сердечник расплавится, прорвется сквозь защитные оболочки, и смертонос-
ная радиация может распространиться по большому району (Убедительным примером
справедливости этих опасений является происшедшая в Советском Союзе в 1986
году Чернобыльская трагедия, когда 26 апреля как раз и произошло разрушение
активной зоны установки и выброс в атмосферу радиоактивных веществ).
Реакторы-размножители считаются некоторыми особенно смертоносными, потому
что топливо, которое они используют, часто металлический плутоний, который
более радиоактивен, чем уран, и сохраняет свою радиоактивность сотни тысяч
лет. Он считается некоторыми самым смертоносным веществом на Земле, и есть
опасения, что если плутоний станет слишком распространен, может произойти его
утечка в окружающую среду, и он буквально отравит всю Землю, сделав ее непри-
годной для жизни.
Существует также опасение, что плутоний может послужить для нового витка
усиления терроризма. Если бы террористы овладели запасом плутония, они могли
бы использовать угрозу взрыва или отравления для шантажа мира. Это было бы
намного более страшное оружие, чем то, которым они располагают сейчас.
Нет способа уверить людей, что подобные вещи никогда не случатся, и в ре-
зультате возникает все больше возражений против строительства реакторов ядер-
ного расщепления. Энергия ядерного расщепления распространяется намного мед-
леннее, чем предполагалось в 50-е годы, когда этот процесс получил практиче-
ское применение, сопровождаемый блестящими предсказаниями века энергетическо-
го изобилия.
И все же расщепление не является единственным путем для развития ядерной
энергетики. Во Вселенной в целом главный источник энергии — это водородный
синтез. Именно водородный синтез дает силу звездам, указывал в 1938 году аме-
риканский физик немецкого происхождения Ганс Альбрехт Бете (р. 1906).
После Второй мировой войны физики пытались осуществить водородный синтез в
лаборатории. Для этого им надо было иметь экстремальные температуры в миллио-
ны градусов, и им приходилось удерживать водород на месте, в то время, как он
был доведен до такой огромной температуры. Солнце и другие звезды удерживают
водород на месте благодаря сильным гравитационным полям, но на Земле повто-
рить этого было нельзя.
Одним из выходов представлялось — поднять температуру водорода так быстро,
чтобы он не успел расшириться и улететь до того, как станет достаточно горя-
чим для синтеза. Такой фокус могла бы сделать бомба ядерного расщепления, и в
1952 году такая бомба была взорвана в Соединенных Штатах, и с помощью расщеп-
ляющегося урана был произведен водородный синтез. Немедленно вслед за этим
подобный взрыв произвел и Советский Союз.
Такая бомба «ядерного синтеза» или «водородная бомба» была намного более
мощной, чем бомба расщепления, и она никогда не использовалась в войне. Из-за
того, что водородная бомба требует высокой температуры для ее действия, ее
также назвали «термоядерной бомбой». Именно «термоядерную войну», то есть
войну с применением таких бомб, я рассматривал как причину возможной катаст-
рофы четвертого класса.
А нельзя ли управлять термоядерным синтезом и производить энергию так же,
как при расщеплении урана? Английский физик Джон Дэвид Лаусон (р. 1923) в
1957 году выработал необходимые для этого условия. Водород должен быть опре-
деленной плотности, достигнуть определенной температуры и удерживать эту тем-
пературу, не улетучиваясь в течение определенного времени. Любое снижение од-
ного из этих параметров требует усиления одного или обоих других. С тех пор
ученые в Соединенных Штатах, Великобритании и Советском Союзе пытаются до-
биться выполнения этих условий.
Существует три типа атомов водорода: водород-1, во-дород-2 и водород-3. Во-
дород-2 называется «дейтерий», а водород-3 называется «тритий». Водород-2
синтезируется при более низкой температуре, чем водород-1, а водород-3 синте-
зируется при еще более низкой температуре (хотя даже самая низкая температура
для синтеза в земных условиях — все же десятки миллионов градусов).
Водород-3 — это радиоактивный атом, которого почти нет в природе. Его можно
произвести в лаборатории, но его можно использовать только в небольшом коли-
честве. Водород-2 поэтому является основным топливом для синтеза, для сниже-
ния температуры синтеза добавляется немного водорода-3.
Водород-2 менее распространен, чем водород-1. Из каждых 100 000 атомов во-
дорода только 15 являются водородом-2. Но даже при этом в одном галлоне мор-
ской воды водорода-2 присутствует столько, что они заключают в себе энергию,
которую можно получить от сжигания 350 галлонов бензина. А океан (в котором
два атома из каждых трех — водород) настолько обширен, что содержит столько
водорода-2, что его хватит, чтобы производить энергию при существующем темпе
использования на миллиарды лет.
Существует ряд параметров, по которым термоядерный синтез, как представля-
ется, предпочтительнее ядерного расщепления. Во-первых, вес: благодаря синте-
зу из вещества может быть извлечено в десять раз больше энергии, чем из тако-
го же количества вещества, подвергнутого расщеплению, и водород-2 — топливо
синтеза — гораздо легче добыть, чем уран или торий, и с ним гораздо легче об-
ращаться. Когда водород-2 подготовлен для синтеза, только микроскопическое
его количество будет использоваться в какой-то один момент, так что даже если
синтез выйдет из-под контроля и весь синтезируемый материал вступит в реакцию
сразу, то результатом будет лишь небольшой взрыв, недостаточный даже для то-
го , чтобы его заметить. Кроме того, водородный синтез не производит радиоак-
тивных отходов. Его основной продукт — гелий, наименее опасное из известных
веществ. В ходе синтеза производятся водород-3 и нейтроны — они опасны. Одна-
ко они производятся в незначительных количествах и могут быть переработаны и
использованы в ходе дальнейшего синтеза.
Словом, термоядерный синтез представляется во всех отношениях идеальным ис-
точником энергии, все дело лишь в том, что пока у нас его нет. Несмотря на
годы попыток ученых, пока нет достаточного количества водорода, при достаточ-
но высокой температуре, на протяжении достаточно длительного времени, чтобы
произвести управляемый синтез.
Ученые подходят к проблеме с нескольких направлений. Сильные, точно уста-
новленные магнитные поля удерживают заряженные частицы на месте, в то время
как температура медленно повышается. Или же температура повышается очень бы-
стро, но не с помощью бомб расщепления, а при помощи лазерного луча или пучка
электронных лучей. Представляется вероятным, что в течение 80-х годов один из
этих методов сработает или, возможно, все три, и этот управляемый синтез ста-
нет фактом. Тогда потребуется, может быть, несколько десятилетий для того,
чтобы построить большие силовые установки синтеза, которые существенным обра-
зом удовлетворят потребности человека в энергии.
Однако оставим водородный синтез, есть еще один источник энергии, который
безопасен и вечен, и это — солнечная радиация. Два процента энергии солнечно-
го света поддерживают фотосинтез всей растительной жизни на Земле, и благода-
ря этому — жизнь животных. Остальная энергия солнечного света по крайней мере
в десять тысяч раз больше потребности человечества в энергии. Эта основная
часть солнечной энергии далеко не бесполезна. Она испаряет океан и поэтому
производит дождь, стекающую воду и в целом запас пресной воды на Земле. Она
поддерживает океанские течения и создает ветры. Она нагревает в целом Землю и
делает ее обитаемой.
Тем не менее нет причин, почему бы вначале людям не использовать солнечную
энергию. Когда мы используем чистый результат того, что солнечная радиация
превращается в тепло, ничего не теряется. Это все равно, как вступить под во-
допад: вода все равно будет падать до уровня земли и двигаться вниз по тече-
нию, а мы лишь временно приостанавливаем ее для того, чтобы помыться и осве-
житься .
Конечно, основной недостаток солнечной энергии в том, что хотя она обильна,
она в то же время ослаблена. Она очень тонко распределяется по большой площа-
ди , и собрать ее и использовать нелегко.
В небольших масштабах солнечная энергия использовалась давно. Южные окна
зимой впускают солнечный свет и относительно непрозрачны для обратной радиа-
ции инфракрасного света, так что дом обогревается благодаря парниковому эф-
фекту, и ему требуется меньше топлива.
Многое можно сделать подобным образом. Канистры с водой на южных склонах
крыш (на северных склонах в южном полушарии) могут поглощать солнечное тепло
и вечно снабжать дом теплой водой. Это также можно использовать для обогрева
дома в целом или для кондиционирования воздуха летом. Или солнечная радиация
может быть прямо преобразована в электричество, нужно только выставить на
солнечный свет солнечные батареи.
Конечно, солнечный свет доступен не все время. Его нет ночью, и даже в те-
чение дня облака могут ослабить его до бесполезного уровня. Бывают также мо-
менты, когда в различное время дня дом может быть затенен другими домами или
природными объектами, такими, как холмы и деревья. Нет также достаточно хоро-
ших способов аккумуляции солнечной энергии в течение периодов яркости для ее
использования в темное время.
Если предпочтительнее солнечную энергию направить на службу миру, а не на
обслуживание отдельных домов, тогда необходимо покрыть десятки тысяч квадрат-
ных миль пустынь солнечными батареями. Но установить их и следить за ними —
дорогое удовольствие.
Однако есть возможность собирать солнечную энергию не с поверхности Земли,
а в близлежащем космосе. Обширный банк солнечных батарей, помещенных на орби-
ту в экваториальной плоскости примерно в 33 000 километрах (По уточненным
данным, порядка 36 000 километров) от поверхности Земли, будет обращаться во-
круг Земли за двадцать четыре часа — это «синхронная орбита», и космическая
станция будет казаться с Земли неподвижной.
Такой банк солнечных батарей будет получать полный спектр солнечной радиа-
ции без каких-либо помех атмосферы. Он будет в тени только 2 процента времени
в течение года, снижая таким образом необходимость хранить энергию. По неко-
торым оценкам, определенная площадь солнечных батарей будет производить элек-
тричества в шестьдесят раз больше, чем такая же площадь батарей на поверхно-
сти Земли.
Электричество, полученное на космической станции, можно было бы преобразо-
вывать в микроволновую радиацию, направленную лучом вниз на принимающую стан-
цию на Земле, и там преобразовывать в электричество. Сотня таких станций,
рассеянная по экваториальной плоскости, представляла бы источник энергии, ко-
торый мог бы существовать, сколько существует Солнце.
Если заглянуть в будущее, предположив, что люди будут сотрудничать, чтобы
выжить, то не исключено, что к 2020 году будут работать не только силовые
станции на синтезе ядер, но и первые силовые солнечные станции. Мы, конечно,
можем к 2020 году продолжать пользоваться ископаемыми видами топлива и други-
ми источниками энергии. При наличии мира и доброй воли энергетический кризис,
который приводит нас сейчас в отчаяние, может в конечном счете вовсе и не
быть таковым. Более того, использование космоса для размещения станций сол-
нечной энергии приведет к еще большим достижениям. В космосе будут построены
лаборатории и обсерватории вместе с космическими поселениями для людей, кото-
рые будут заниматься строительством (Уже почти 15 лет на орбите Земли дейст-
вует российская космическая станция «Мир». В конце XX века США, Россией и еще
целым рядом стран начато строительство международной космической станции «Ат-
лантис». Вывод ее частей на орбиту начался в 1999 году) . Возникнут шахты на
Луне, чтобы обеспечивать материальные ресурсы для космических сооружений (хо-
тя углерод, азот и водород нужно будет некоторое время доставлять с Земли)(В
феврале 1998 года НАСА сообщило, что американский зонд обнаружил на Луне в
районах полюсов под поверхностью большие запасы воды в виде льда. Это позво-
ляет надеяться на близкую возможность создания поселения на Луне и начало
подлинно космической эры. Ведь предполагалось, что доставка на Луну воды для
поселенцев потребует огромных затрат).
В конце концов большая часть заводов Земли будет переведена в космос. На
астероидах тоже появятся шахты, и человечество начнет расселяться по Солнеч-
ной системе, а через некоторое время, возможно, двинется и к звездам. При та-
ком сценарии мы могли бы предположить, что все проблемы будут решены, за ис-
ключением того, что сама победа повлечет за собой проблемы. Именно к катаст-
рофам, к которым может привести победа, я и обращаюсь в следующей главе.
15. ОПАСНОСТИ ПОБЕДЫ
НАСЕЛЕНИЕ
Если представить себе мировое общество с изобилием энергии, со способностью
в изобилии воспроизводить ресурсы и совершенствовать технику, нетрудно по-
нять , что общество будет пожинать плоды своей победы над окружающей средой.
Наиболее очевидной наградой будет точно такая же, что и в результате подобных
побед в прошлом, — увеличение численности населения.
Человеческие особи, как и все живые особи, какие существуют и существовали
на Земле, обладают способностью быстро увеличиваться в численности. Женщина,
скажем, вполне может в течение времени, когда она способна выносить ребенка,
иметь шестнадцать детей. (Зарегистрированы случаи рождения более тридцати де-
тей от одной матери.) Это означает, что если начать с двух человек, мужа и
жены, спустя тридцать лет у нас окажется в общей сложности восемнадцать чело-
век. Старшие дети могли бы к этому времени пережениться между собой (если
представить себе общество, которое допускает кровосмешение) и произвести на
свет еще около десяти детей. От двух до двадцати восьми — следовательно, че-
тырнадцатикратное увеличение за тридцать лет. При таком темпе исходная пара
человеческих существ за два века превратилась бы в 100 миллионов человек.
Однако население не увеличивается подобными темпами и никогда так не увели-
чивалось по двум причинам. Прежде всего, шестнадцать детей бывает далеко не у
всех, в среднем их по разным причинам значительно меньше. Иначе говоря, рож-
даемость в целом ниже своего потенциального максимума.
Во-вторых, я исходил из того, что все родившиеся дети остаются в живых, а
это, конечно, не так. Все люди в конечном счете умирают, зачастую даже до то-
го, как они произвели на свет столько малышей, часто до того, как они вообще
кого-нибудь произвели на свет.
Короче говоря, наряду с рождаемостью существует смертность, и для большин-
ства особей почти во все времена величины их примерно равны.
В конце концов, если смертность и рождаемость останутся равными, то населе-
ние, о котором идет речь, стабилизируется, а если смертность станет выше рож-
даемости, даже совсем незначительно, то эти особи выродятся количественно и
со временем вымрут.
Смертность любого вида имеет тенденцию возрастать, если окружающая среда
для него по какой-либо причине оказывается неблагоприятной, и снижаться, если
она, напротив, благоприятна. Численность любых особей имеет тенденцию повы-
шаться в хорошие годы и понижаться в плохие.
Из всех обитателей Земли только люди обладают интеллектом и возможностью
радикально изменять окружающую среду в соответствии со своими запросами. На-
пример , используя огонь, они создали искусственный климат, путем продуманного
выращивания растений и разведения животных увеличили пищевые ресурсы, изобре-
тя оружие, уменьшили опасность от хищников, а благодаря развитию медицины
снизили опасность от паразитов. В результате человечество оказалось способно
поддерживать рождаемость, которая в общем стала выше смертности даже с перво-
го появления на Земле Homo sapiens.
К 6000 году до нашей эры, когда земледелие и скотоводство были еще на ран-
ней стадии развития, общая численность населения Земли достигла 10 миллионов.
Во времена строительства Великой Пирамиды — около 40 миллионов; во времена
Гомера-100 миллионов; во времена Колумба — 500 миллионов; во времена Наполео-
на — 1 миллиард; во времена Леннона — 2 миллиарда. В 70-е годы численность
населения достигла 4 миллиардов (К настоящему времени — более 6 миллиардов).
Поскольку техника имеет кумулятивную тенденцию, скорость, с которой челове-
чество увеличивает свое превосходство над окружающим миром и конкурирующими
формами жизни, скорость упрочения физической безопасности неуклонно растет.
Это означает, что нарушение паритета между рождаемостью и смертностью населе-
ния изменяется в пользу первой. А это, в свою очередь, означает, что населе-
ние не просто увеличивается, а делает это неуклонно возрастающими темпами.
За тысячелетия до начала ведения сельского хозяйства, когда люди жили охо-
той и собирательством, продовольственные ресурсы были скудны и ненадежны, и
человечество могло увеличивать свою численность только за счет более широкого
расселения по Земле. Темпы увеличения численности тогда составляли не более
0,02% в год, и должно было пройти 35 000 лет для того, чтобы численность на-
селения удвоилась.
С развитием земледелия и скотоводства, а также с появлением гарантии более
стабильных и более богатых пищевых ресурсов, и в связи с развитием технологии
темпы роста населения стали расти, достигнув 0,3% в год в XVIII веке (период
удвоения — 230 лет) и 0,5% в год в XIX веке (период удвоения 140 лет).
Наступление промышленной революции, механизация сельского хозяйства и бы-
строе развитие медицины еще сильнее увеличили рост населения — до 1% в год к
XX веку (период удвоения — 70 лет) и до 2% в год в 70-е годы (период удвоения
35 лет).
Рост населения, а также увеличение темпов роста населения повышают и темп
прибавления новых ртов у человечества. Так, в 80-е годы XIX века, когда общее
число жителей Земли составляло 1 миллиард, а темп увеличения составлял 0,5% в
год, приходилось кормить каждый год 5 миллионов новых ртов. В 70-е годы XX
века при населении 4 миллиарда и темпе роста населения 2% в год приходится
кормить каждый год 80 миллионов новых ртов. Население За 170 лет увеличилось
вчетверо, а ежегодное прибавление — в 16 раз.
Несмотря на то, что все это является свидетельством победы человечества над
природой, это также страшная угроза. Уменьшение населения может сколько угод-
но продолжаться, пока не достигнет окончательного значения — нуля. Рост насе-
ления ни при каких обстоятельствах не может увеличиваться бесконечно. В ко-
нечном счете растущее население опередит свои продовольственные возможности,
нарушит требования окружающей среды, переполнит свое жизненное пространство,
и тогда, что очень вероятно, ситуация с катастрофической скоростью поменяется
на обратную, произойдет резкое сокращение населения.
Подобное резкое уменьшение численности особей наблюдалось и у других видов,
которые сильно размножались в течение ряда лет, когда климат и другие обстоя-
тельства окружающей среды по воле случая благоприятствовали росту их количе-
ства, но потом вдруг сразу все погибли, когда неизбежный плохой год сокращал
их пищевые ресурсы.
С проблемой такой гибели может столкнуться и человечество. Сама победа, ко-
торая увеличивает наше население, приведет нас на высоту, где у нас уже не
останется выбора, как только падать, и чем больше высота, тем опаснее паде-
ние .
Можем ли мы рассчитывать, что технические достижения оградят нас от этого
зла в будущем, как это происходило в прошлом? Нет, так как легко доказать с
абсолютной определенностью, что существующий темп роста населения, если он
продолжится, легко обгонит не только вероятные технические достижения, но и
любые возможные достижения техники.
Давайте исходить из того факта, что население Земли в 1970 году 4 миллиарда
(на самом деле несколько больше) и что темп роста населения есть и будет ос-
таваться 2% в год. Можно возразить, что население в 4 миллиарда уже теперь
слишком велико для Земли, не говоря уже о каком-либо увеличении. Около 500
миллионов человек, восьмая часть населения (в основном в Азии и Африке), хро-
нически и серьезно недоедают, и сотни тысяч каждый год умирают от голода.
Кроме того, необходимость каждый год производить все больше и больше продук-
тов , чтобы накормить больше ртов, вынуждает человечество пускать под культи-
вацию малоплодородные земли, использовать удобрения, пестициды и ирригацию не
благоразумно, а слишком интенсивно и таким образом еще сильнее нарушать эко-
логический баланс Земли. Вследствие этого почва подвергается эрозии, пустыни
наступают, а производство продуктов (которое возрастает с населением и даже
несколько быстрее его в эти последние отчаянные десятилетия демографического
взрыва) растет куда медленнее и вскоре может начать падать. В этом случае го-
лод станет распространяться с каждым годом все шире и шире.
С другой стороны, можно возразить, что недостаток продуктов создан челове-
ком. Он — результат излишеств, неэффективности, обмана и несправедливости.
Нужны более гуманные правительства, более разумное землепользование, более
бережливый образ жизни, более справедливое распределение продуктов. При пра-
вильном использовании возможностей Земли она могла бы обеспечивать гораздо
большее население, чем сегодняшнее. Самое большое количество, которое называ-
лось, — 50 миллиардов, или в 12,5 раз больше настоящего населения (Напомина-
ем, что книга писалась в 70-х годах) .
Тем не менее при нынешнем ежегодном приросте 2% население будет удваиваться
каждые 35 лет. В 2014 году оно достигнет 8 миллиардов, в 2049-16 миллиардов и
так далее. Это значит, что при таком росте население Земли достигнет 50 мил-
лиардов приблизительно к 2100 году, всего лишь через 120 лет. А что потом?
Если, достигнув этой величины, мы исчерпаем продовольственные ресурсы, неожи-
данное резкое сокращение населения будет катастрофичным (В 1999 году населе-
ние Земли достигло 6 миллиардов человек. По прогнозам ООН, к 2050 году оно
будет от 7,7 миллиарда до 10,6 миллиардов. Спад прежних «взрывных» темпов вы-
зван снижением рождаемости.
Промежуточные средние показатели на 2050, 2100 и 2150 год составляют соот-
ветственно 9,4 млрд, 10,4 млрд и 10,8 млрд. При этом исходили из того, что
темпы рождаемости будут средними, то есть каждая женщина будет в среднем
иметь двоих детей. Если же темпы рождаемости останутся на уровне 1990-1995
годов, то уже к 2150 году население Земли достигнет поистине астрономического
уровня в 296 млрд.
В Европе в 1998 году на каждую женщину приходилось в среднем 1,6 ребенка.
Понизился показатель рождаемости в Азии, в Китае он составляет 1,8, в Индии —
3,2. Ряды многодетных матерей не редеют только в Африке. В Нигерии, Конго,
Уганде и Сомали на каждую женщину приходится более 6 детей.
Следует заметить, что по данным Всемирной организации здравоохранения сред-
няя продолжительность жизни землян по расчетам вырастет с 66 до 73 лет. Число
преждевременных смертей до 50 лет сократится вдвое. В 26 странах средняя про-
должительность жизни достигнет 80 лет. Самой высокой она будет в Исландии,
Италии, Японии и Швеции — 82 года. В Китае она составит 75 лет, в России —
72, в Индии — 71).
Конечно, через 120 лет технология даст новые источники питания — например,
путем уничтожения всех видов животной жизни и выращивания растений, на 100%
пригодных в пищу. Тогда можно будет жить этими растениями, ни с кем не конку-
рируя . При таком условии Земля могла бы выдержать и 1,2 триллиона человек,
или в 300 раз больше нынешнего населения. Однако при существующем росте насе-
ление достигнет этой величины всего лишь через 300 лет. А что потом?
Практически нет смысла спорить о том, что какую-то определенную численность
людей можно поддерживать благодаря тем или иным достижениям. Геометрическая
прогрессия (которую представляет собой рост населения) может превзойти любую
численность. Давайте как следует с этим разберемся.
Предположим, что средний вес человека (включая женщин и детей) составляет
45 килограмм. В таком случае общая масса ныне живущего населения составит 180
миллиардов килограмм. Этот вес, вместе с удвоением населения, удваивался бы
каждые 35 лет. При таком приросте, если довести дело до крайности, через 1800
лет общая масса человечества равнялась бы общей массе Земли. (1800 лет — это
не такой длительный период времени. Всего 1800 лет прошло со времен римского
императора Марка Аврелия).
Вряд ли кто посмеет предположить, что человечество на Земле может умножать
свою численность до тех пор, пока шар планеты не станет сплошной человеческой
плотью. Практически это значит, что что бы мы ни делали, мы не можем сохра-
нять нынешний прирост населения на Земле в течение более 1800 лет.
Но зачем ограничивать себя Землей? Задолго до того, как минует 1800 лет,
человечество достигнет других миров и построит искусственные космические по-
селения . Там оно и может расселиться. Можно даже утверждать, что за счет ос-
воения Вселенной общая масса человечества может, конечно, превысить массу
Земли. Однако невозможно преодолеть силу геометрической прогрессии.
Масса Солнца в 338 000 раз превышает массу Земли, а масса Галактики в 150
миллиардов раз больше массы Солнца. Во Вселенной насчитывается до 100 милли-
ардов галактик. Если предположить, что средняя галактика по массе такая же,
как наша (почти наверняка переоценка, но это не имеет значения), тогда общая
масса Вселенной в 5 000 000 000 000 000 000 000 000 000 раз больше массы Зем-
ли. И все же, если существующее человечество будет ежегодно увеличиваться на
2% в год, общая масса человеческой плоти достигнет массы Вселенной спустя не-
многим более 5000 лет. Это приблизительно такой период, который прошел со
времени изобретения письменности.
Иными словами, в течение первых 5000 лет письменной истории мы достигли
стадии, на которой заполонили поверхность одной маленькой планеты. В течение
следующих 5000 лет, при нынешнем темпе роста, мы выйдем за пределы не только
планеты, но и Вселенной. Отсюда следует: чтобы не исчерпать продовольственные
ресурсы и жизненное пространство, в случае, даже если мы представим себе, что
развитие техники достигнет наивысших воображаемых пределов, мы должны остано-
вить нынешний рост населения ранее, чем через 5000 лет. И, если быть в этом
отношении до конца реалистами, у нас есть только одна возможность избежать
катастрофы пятого класса — немедленно снизить темп увеличения населения.
Но как? Это, несомненно, проблема, поскольку за всю историю жизни ни один
вид не пытался добровольно регулировать свою численность (Опыты с крысами по-
казали, что крайнее перенаселение индуцирует такое психотическое общество,
что потомство не производится, а если производится, то о нем не заботятся.
Это, однако, не добровольное регулирование, а для людей дождаться перенаселе-
ния означает такую крайность, которая может свести с ума общество и привести
к катастрофе). Даже род человеческий не пытался этого делать. Потомство до
сих пор производится по доброй воле, и численность населения увеличивается до
пределов возможного.
Для регулирования численности населения в настоящее время нужно каким-то
образом изменить соотношение рождаемости и смертности, и растущее преоблада-
ние первой над последней должно быть ослаблено. Для достижения стабильного
количества населения или даже временно уменьшающегося населения перед нами
две альтернативы: либо смертность должна быть увеличена, пока она не сравня-
ется с рождаемостью или превысит ее, либо рождаемость должна быть снижена,
пока она не сравняется со смертностью или не станет ниже ее (Возможно и соче-
тание увеличения смертности и уменьшения рождаемости).
Повышение смертности — довольно простой выход. У растений и животных неожи-
данное драматическое повышение смертности стало обычной реакцией на увеличе-
ние численности, которое привело тот или иной вид к уровню недокармливаемого.
Смертность увеличивалась главным образом за счет голода. Слабость, связанная
с голоданием, способствовала гибели особей от болезней и нападений хищников.
В отношении человеческих существ в прошлом можно сказать то же самое, а ес-
ли заглянуть в будущее, мы можем полагать, что численность населения будет
регулироваться (если все другие попытки потерпят неудачу) голодом, болезнями
и насилием, за которыми следует смерть. То, что эта мысль не нова, можно под-
твердить тем фактом, что четыре всадника Апокалипсиса, описанные как мучители
человечества в его последние дни, — это и есть голод, болезни, насилие и
смерть.
Очевидно, однако, что решить проблему численности населения путем увеличе-
ния смертности значит просто подвергнуть человечество катастрофе пятого клас-
са, которая уничтожит и цивилизацию. Если же в перепалке за последние крохи
пищи и ресурсов на пределе отчаяния разразится термоядерная война, то гибель
человечества может последовать от катастрофы четвертого класса.
Впрочем, мы неправы, считая снижение рождаемости единственным путем избе-
жать катастрофы. Но как еще?
Регулирование рождаемости постфактум путем детоубийства или даже путем
аборта отвратительно многим людям. Даже если не возникает вопрос о «святости
жизни» (принцип, который в истории человечества был не более чем пустыми сло-
вами) , мы могли бы спросить: почему женщина должна испытать дискомфорт бере-
менности только для того, чтобы результат был уничтожен, или почему ей надо
испытывать неприятности аборта? Почему бы предварительно не воспрепятствовать
зачатию?
Есть общедоступный способ избежать зачатия — это отказ от половых отноше-
ний , но есть основания считать, что это никогда не будет популярным методом
регулирования населения. Вместо этого надо отделить секс от зачатия, делая
возможным первое без второго, за исключением случаев, когда дети действитель-
но желаемы и где они необходимы для поддержания удовлетворительного уровня
народонаселения.
Для контрацепции — предупреждения беременности — существует ряд методов:
хирургические, механические и химические. Все они хорошо известны, и их нужно
лишь разумно применять. Проще говоря, имеются формы сексуальных отношений,
которые полностью удовлетворяют партнеров и вместе с тем не наносят ощутимого
вреда ни их участникам, ни кому-либо еще, и которые гарантируют отсутствие
возможности зачатия.
Таким образом, практической трудности в снижении рождаемости нет, есть
только социальные и психологические трудности. Общество настолько долго выра-
батывало привычку к избытку детей (благодаря высокой смертности среди них) ,
что во многих странах экономика и почти повсюду индивидуальная психология за-
висят от этой привычки. Контрацепция подвергается резким нападкам многих тра-
диционалистских групп как аморальное явление, а обилие детей в семье есть не-
что , что все еще традиционно рассматривается как благословение.
Что же получается? При возможности спасения человечество, просто из привыч-
ки к устаревшему образу мысли, будет скатываться к катастрофе? Вполне вероят-
но, что именно так и будет. Однако все больше и больше людей (таких, как я,
например) говорят и пишут об опасности перенаселения и об ощутимом разрушении
окружающей среды, вызванном увеличивающимся бременем человечества и благодаря
растущим требованиям все большего числа людей: больше пищи, больше энергии,
больше жизненного комфорта. Руководители многих правительств уже начинают
признавать, что никакая проблема не может быть решена, пока не решена пробле-
ма народонаселения, и что любое дело — пропащее, пока народонаселение продол-
жает расти. В результате этого, так или иначе, усиливается тенденция к сниже-
нию рождаемости. Это чрезвычайно обнадеживающий признак, поскольку обществен-
ное мнение может сделать для снижения рождаемости больше, чем что-либо еще.
В конце 70-х годов рождаемость в мире явно снижалась, темп прироста упал с
2% до 1,8%. Этого, конечно, недостаточно, поскольку в настоящий момент любое
увеличение темпа, если оно продолжится, приведет к катастрофе. Однако это
снижение — обнадеживающий признак.
Может быть, несмотря на продолжающийся рост населения, увеличиваться оно
будет снижающимися темпами, достигнет максимума, вероятно, не более 8 милли-
ардов, а затем начнет снижаться. Этот процесс будет болезненным, но, возмож-
но, цивилизация устоит, и человечество, изрядно потрепанное, выживет, «подре-
монтирует» Землю, восстановит ее экологический баланс и заново создаст более
разумную и более практичную культуру, основанную на стабильном народонаселе-
нии , удерживаемом на терпимом уровне.
ОБРАЗОВАНИЕ
Мы можем представить себе время, скажем, лет через сто, когда проблема на-
селения будет решена, когда энергия станет дешевой и обильной, когда челове-
чество будет благополучно перерабатывать свои ресурсы и поддерживать мир и
спокойствие. Ну, уж тогда-то, наверное, все проблемы будут решены и нам не
будут угрожать никакие катастрофы.
Совсем не обязательно. Каждое достижение вместе с победой приносит свои
проблемы. Мир, в котором население регулируется, это такой мир, где рождае-
мость настолько же низка, как и смертность, и поскольку благодаря современной
медицине смертность сейчас намного ниже, чем когда-либо в прошлом, надо, что-
бы то же самое было и с рождаемостью. Это означает, что в процентном отноше-
нии будет меньше детей и меньше молодых людей, чем когда-либо, и больше зре-
лых и престарелых людей. Конечно, если вообразить, что медицина будет продви-
гаться, то средняя продолжительность жизни будет увеличиваться. Это значит,
что смертность будет падать, а рождаемости придется сокращаться вместе с ней.
Тогда вид общества, которое мы должны предвидеть, если достигнем стабильно-
го населения, — это общество с повышающимся средним возрастом. Мы засвиде-
тельствуем, так сказать, «покрытие Земли сединами». Мы можем и сейчас уви-
деть, как это происходит в тех частях мира, где рождаемость упала, а продол-
жительность жизни увеличилась, например, в Соединенных Штатах»
В 1900 году, когда средняя продолжительность жизни в Соединенных Штатах со-
ставляла только 40 лет, было 3,1 миллиона человек в возрасте свыше 65 лет при
общей численности 77 миллионов, или только 4 процента. В 1940 году было 9
миллионов человек старше 65 лет при общей численности населения 134 миллиона,
или 6,7 процента. В 1970 году было 20,2 миллиона человек старше 65 лет при
общей численности населения 208 миллионов, или почти 10 процентов. К 2000 го-
ду может быть до 29 миллионов старше 65 лет из примерно 240 миллионов, или 12
процентов. Через сто лет, в то время как общая численность населения возрас-
тет немного больше, чем в три раза, количество людей в возрасте свыше 65 лет
увеличится почти в десять раз.
Эффект американской политики и экономики ясен. Пожилые — увеличивающаяся
часть электората, а государственным политическим и финансовым структурам надо
больше заботиться о пенсиях, социальной безопасности, медицинском страховании
и так далее.
Конечно, все хотят долго жить, и все хотят, чтобы о них заботились в ста-
рости, хотя с точки зрения цивилизации в целом в этом есть и свои проблемы.
Если в результате стабилизации населения мы создадим стареющее человечество,
не приведет ли это к тому, что дух, авантюризм и воображение молодости выро-
дятся и умрут под скучным консерватизмом и сытостью старости? Не получится ли
так, что бремя новаторства и отваги окажется на плечах столь немногих, что
мертвый груз старости подавит цивилизацию? Не случится ли так, что цивилиза-
ция, спасшаяся от гибели в демографическом взрыве, окажется на пороге смерти
от хныканья стареющего населения?
Но обязательно ли возраст связан со скукой? Наше общество принимает это как
само собой разумеющееся, потому что наше общество — первое общество, в кото-
ром старые люди стали многочисленными. В полуграмотных, не ведущих никаких
записей обществах старые люди были хранителями традиций, живыми справочника-
ми, библиотеками и оракулами. Однако в наши дни воспоминания стариков не нуж-
ны, у нас есть намного лучшие средства хранить информацию. В результате пожи-
лые теряют свою функцию и уже не могут рассчитывать на былое уважение.
Опять же в обществах, в которых технология менялась медленно, предпочти-
тельнее был именно старый мастеровой, богатый опытом, знаниями, с наметанным
глазом, искушенным суждением, добротной работой. Сейчас технология быстро ме-
няется, и нам нужен выпускник колледжа с пушком на щеках, мы ждем, что он
принесет нам самые последние технологии. Чтобы предоставить ему мести, мы на-
сильно увольняем стариков, и опять же старость теряет свою функцию. А когда
число неработающих пожилых людей увеличивается, они кажутся мертвым грузом.
Люди сегодня живут в среднем в два раза дольше, чем жили наши предки полто-
ра века назад. И при этом изменилась не только продолжительность жизни. Люди
сегодня в среднем здоровее и крепче, чем были их предки в том же самом воз-
расте .
Дело не просто в том, что люди умирали молодыми до появления современной
медицины. Многие из них и на вид в тридцать лет выглядели старыми. Жить долго
или дольше означало пережить неоднократные встречи с инфекционными болезнями,
которые теперь можно либо предотвратить, либо легко вылечить. Это означало
жить на диете дефицита как в количественном, так и в качественном отношении.
Не существовало способов бороться с болезнями зубов или хроническими инфек-
циями, никаких способов воздействия на гормональные нарушения, никаких воз-
можностей восполнения дефицита витаминов, никаких способов справляться с дю-
жиной других видов нетрудоспособности. В довершение всего многие люди были
измождены изнурительным, нескончаемым, тяжелым трудом, который сегодня за нас
делают машины (Многие люди сегодня мечтают о прошлом, когда человек «жил в
тесном общении с природой» и был здоров и полон энергии, в отличие от подвер-
женных загрязнению окружающей среды людей из городской толпы. Такие мечтатели
были бы неприятно удивлены, если бы на самом деле оказались в реальном про-
шлом — одолеваемые болезнями, изголодавшиеся и грязные, даже на самом высоком
уровне).
Словом, в результате сегодняшние пожилые люди бодры и молоды по сравнению с
людьми такого же возраста средневековой эпохи рыцарства или даже пионерских
времен Соединенных Штатов.
Мы можем предполагать, что эта тенденция в отношении большей бодрости в бу-
дущем пожилых людей сохранится, если цивилизация выживет и медицинские техно-
логии будут успешно развиваться. И вообще сами понятия «молодые» и «пожилые»
станут довольно расплывчатыми при населении, которое станет стабильным. Но
если даже физическая разница между молодостью и старостью уменьшится, то как
же будет обстоять дело в отношении различий интеллектуальных? Нельзя ли
что-нибудь сделать с косностью пожилого возраста, с его неспособностью твор-
чески реагировать на требования жизни?
Но сколько в этой застойности возраста создается традициями общества, ори-
ентированного на молодежь? Несмотря на постепенное расширение периода обуче-
ния, образование продолжает оставаться связанным с молодостью и продолжает
иметь определенную дату окончания. Сохраняется сильное ощущение, что наступит
момент, и образование будет закончено, и оно займет уж не такое длительное
время в жизни человека.
В каком-то смысле это создает некий налет позора образованию. Большинство
молодых людей, кто не любит дисциплину принудительного обучения и дискомфорт
некомпетентного преподавания, не могут не заметить, что взрослым не надо хо-
дить в школу. Непокорному подростку, несомненно, должно казаться, что одно из
вознаграждений взрослого образа жизни — это сбросить школьные оковы. Для них
вырасти из детского возраста — это достичь состояния, когда больше ничему не
надо учиться.
Характер сегодняшнего образования делает неизбежным, что его считают нака-
занием для молодости, и оно определяет награду за неудачу. Подросток, который
преждевременно выпадает из школы, выглядит в глазах себе равных вступившим во
взрослую жизнь. С другой стороны, взрослый, который пытается научиться че-
му-то новому, часто у многих вызывает легкое изумление и представляется им
впадающим в детство.
Связывая образование только с молодостью и создавая социально трудную об-
становку для человека среднего возраста, желающего учиться, после того как
дни формального хождения в школу закончились, мы замечаем, что большинство
людей остается лишь с той информацией и теми представлениями, которые они
приобрели в подростковом возрасте и едва сохраняют в памяти. И мы еще потом
жалуемся на скуку преклонного возраста.
Этот недостаток в отношении образования отдельного человека может быть усу-
гублен еще одним недостатком в отношении общества в целом. Может выйти так,
что все общество будет вынуждено прекратить учиться. И может ли, скажем, слу-
читься так, что прогрессу человеческих знаний придется остановиться просто
из-за своего собственного величайшего успеха? Мы узнали настолько много, что
среди огромной массы информации становится трудно найти необходимые нам темы,
которые являются решающими для дальнейшего продвижения. И если человечество
станет спотыкаться на пути научного и технического прогресса, разве мы сможем
поддерживать нашу цивилизацию? Не является ли это еще одной опасностью побе-
ды?
Мы можем суммировать опасность и сказать, что общей сумме человеческих зна-
ний не хватает указателя, что нет эффективного метода поиска информации. Как
это исправить, как не призвать больше, чем человеческую память, для того,
чтобы служить указателем, и быстрее, чем человеческая система поиска, исполь-
зовать указатель?
Короче, нам нужен компьютер, и почти на протяжении сорока лет мы сломя го-
лову разрабатывали все более быстродействующий и все более универсальный ком-
пьютер. Эта тенденция должна сохраниться, если цивилизация останется невреди-
мой, ведь в таком случае компьютеризация знаний неизбежна. Больше информации
будет фиксироваться на микропленках (Или, скорее, как это делается теперь, на
дискетах), больше ее будет доступно компьютеру.
Будет иметь место тенденция централизации информации, так что запрос по оп-
ределенной теме сможет использовать ресурс всех библиотек региона, государст-
ва или, в конечном счете, всего мира. Наконец, появится эквивалент «всемирной
компьютеризированной библиотеки», в которой будут храниться все существующие
человеческие знания и из которой любая информация может быть получена по тре-
бованию (Эквивалентом такой «всемирной библиотеки» теперь является междуна-
родная сеть «Интернет», доступ в которую с персонального компьютера возможен
из любой точки земного шара).
Способ доступа к такой библиотеке уже не секрет, технология близка к разре-
шению. У нас уже есть спутники связи, что дает возможность соединить любые
две точки на земном шаре в считанные доли секунды.
Однако в современных спутниках связи применяются радиоволны, и поэтому чис-
ло каналов связи сильно ограничено. В будущих поколениях спутников для связи
будут использованы лазеры, которые действуют на основе видимого света и ульт-
рафиолетовой радиации. (Первый лазер был сконструирован совсем недавно, в
1960 году, американским физиком Теодором Гарольдом Майманом (р. 1927).) Длина
волн видимого света и ультрафиолетовой радиации в миллионы раз короче, чем
радиоволны, так что, применяя лазерные лучи, можно использовать в миллионы
раз больше каналов, чем с применением радиоволн. В соответствии с этим может
наступить время, когда у каждого человека будет свой собственный телевизион-
ный канал, настроенный на компьютерный выход, и этот канал будет связью с со-
вокупными знаниями мира. Подобие телевизора воспроизводило бы желаемый мате-
риал на экране, или на пленке, или на бумаге: котировки фондовой биржи, ново-
сти дня, новости торговли, газеты, журналы или книги, частично или полностью
(И этот вопрос теперь решается — с помощью монитора компьютера и принтера).
Всемирная компьютеризированная библиотека была бы жизненно важна для ученых
и для исследовательской работы, но это было бы лишь малой долей ее использо-
вания. Она бы произвела небывалую революцию в образовании, впервые предложив
нам схему образования, которое было бы по-настоящему открыто всем людям любо-
го возраста.
В конце концов, все люди хотят учиться. В каждом черепе трехфунтовые мозги,
которые требуют постоянного занятия, чтобы предотвратить болезненное состоя-
ние скуки. За неимением лучшего или более обогащающего их можно напитать бес-
цельными картинами низкопробных телевизионных передач или бесцельными звуками
низкокачественных записей.
Однако, что если в жилище человека имеется устройство, которое доставляет
ему информацию в точности с его запросами: как собирать коллекцию марок, как
ремонтировать забор, как выпекать хлеб, как любить, подробности частной жизни
королей Англии, правила футбола, история сцены? Что если все это делается с
бесконечным терпением, с бесконечными повторениями, если требуется, причем в
то время и в том месте, какие выберет учащийся?
И что если, усвоив какой-либо предмет, учащийся захочет узнать более слож-
ное или нечто иное? Что если какой-нибудь раздел информации случайно разожжет
новый неожиданный интерес и отошлет учащегося к совершенно новому направле-
НИЮ?
А почему бы и нет? Безусловно, все больше и больше людей воспринимали бы
это как легкий и естественный путь удовлетворения любопытства и желания
знать. И каждый человек, когда он образован по своим собственным интересам,
мог бы оказаться полезным. Человек, у которого нашлись новые мысли или наблю-
дения какого-либо рода в любой сфере, мог бы сообщить о них, и если это не
дублирует уже находящееся в библиотеке, это можно было бы хранить до подтвер-
ждения и, возможно, потом добавить в общее хранилище. Каждый человек был бы и
учителем, и учеником.
Но при такой максимальной библиотеке, идеальной обучающей машине, не станет
ли учитель-ученик терять желание к человеческому общению? Не станет ли циви-
лизация превращаться в обширное сообщество разобщенных людей, и не распадется
ли она таким образом?
Отчего же распадется? Никакая обучающая машина не сможет заменить человече-
ский контакт в любой сфере. В спорте, в публичных выступлениях, в драматиче-
ском искусстве, в исследованиях, в танцах, в любви — никакая ученость не за-
менит практики, хотя теория может способствовать ее совершенствованию. Люди
все же будут общаться и на все более высоком уровне, лучше понимая то, чем
они занимаются.
Мы и в самом деле можем надеяться, что всякий человек обладает миссионер-
ским инстинктом, чем бы он страстно ни интересовался. Энтузиаст шахмат стара-
ется заинтересовать других шахматами, то же самое можно сказать о рыбаках,
танцовщиках, химиках, историках, предпринимателях, джоггерах (Джоггер — бе-
гающий трусцой), антикварах и о ком угодно. Человек, обратившийся к обучающей
машине, который увлекся ткачеством, или историей костюма, или римскими моне-
тами, очень вероятно, сделает решительные шаги, чтобы найти других с подобны-
ми интересами.
Метод компьютерного образования был бы безусловно безотносителен к возрас-
ту. Он мог бы использоваться любым человеком в любом возрасте, например, ко-
гда в шестьдесят лет появляются новые интересы, а старые — пропадают. Посто-
янная тренировка мышления и любопытства сохранили бы мозг таким же гибким,
как постоянные физические упражнения сохраняют в форме наше тело. Отсюда сле-
дует, что скука не обязательно сопутствует нарастающим годам, во всяком слу-
чае не настолько быстро и не так обязательно.
В итоге, несмотря на беспрецедентное старение популяции человека и никогда
ранее не виданный недостаток молодежи, мир стабильного населения может стать
миром быстрых технических достижений и не иметь себе равных по интенсивности
перекрестного интеллектуального оплодотворения.
Но не может ли новое свободное волеизъявление в области образования привес-
ти к опасности? Когда всякий может учиться так, как ему хочется, не последуют
ли почти все по разным мелочным, пустячным путям? Кому охота учиться скучным
и трудным вещам, которые нужны для управления миром?
Однако в компьютеризированном мире будущего не будет по-настоящему скучных
для человека вещей. Людям останутся лишь такие творческие аспекты интеллекту-
альной деятельности, которые будут как бы в разряде развлечений для тех, кто
ими занимается.
Всегда будут такие люди, которые найдут развлечение в математике и других
науках, в политике и бизнесе, в исследовании и строительстве. Они бы помогали
«управлять», но делали бы это из желания и для удовольствия, так же как те,
кто занимается устройством японских садов или разработкой гурманских рецеп-
тов .
Будут ли те, кто станет управлять миром, обогащаться и угнетать других?
Предположительно, такие возможности остаются, но можно надеяться, что в соот-
ветственно компьютеризированном мире шансов для коррупции будет по крайней
мере меньше и что безмятежно управляемый мир принесет людям в целом больше
благ, чем коррупция плюс беспорядок могли бы принести немногим.
Возникает картина утопии. Это будет мир, в котором соревнование наций обез-
врежено, и война упразднена. Это будет мир, в котором расизм, «сексизм» и
«возрастизм» потеряют свое значение в сотрудничающем обществе передовой свя-
зи, автоматики и компьютеризации. Это будет мир обильной энергии и процветаю-
щей технологии.
Но не может ли и такая утопия иметь свои опасности? В конце концов, в мире
досуга и развлечений не может ли сам характер человечества расслабиться, раз-
мягчиться и разложиться? Ведь он развился и стал сильным в атмосфере непре-
рывного риска и опасности.
Как только Земля станет глобальным воскресным полуднем в пригороде, не мо-
жет ли цивилизация, избежав гибели от взрыва перенаселения и смерти от нытья
стареющего населения, вдруг стать жертвой смерти в тишине от скуки?
Такое конечно могло бы произойти, если бы цивилизация к тому времени суще-
ствовала только на Земле. Но, несомненно, можно надеяться на то, что к момен-
ту, когда будет достигнута «обстановка воскресного пригорода», Земля не будет
единственным обиталищем людей. В условиях быстрого роста технических достиже-
ний, ставших возможными благодаря компьютеризированным знаниям, будет иссле-
дован космос, исследован и населен со скоростью гораздо большей, чем мы сей-
час можем себе представить, и именно космические поселения в таком случае бу-
дут представлять передний край человечества.
Там, на новом фронте, самом широком и, более того, почти нескончаемом, риск
и опасность встретятся в большом количестве. Земля станет тихим центром огра-
ниченной стимуляции, тем не менее, всегда будут оставаться большие сложные
задачи, чтобы испытывать человечество на прочность и сохранять его в силе,
если не на самой Земле, то на бесконечных рубежах космоса.
ТЕХНОЛОГИЯ
Я изображал технологию основным архитектором мира, в котором можно жить, и
даже утопического мира с низкой рождаемостью. Собственно, я опирался на тех-
нологию как на главный фактор, отводящий угрозу катастроф. Тем не менее,
нельзя отрицать того факта, что технология также может быть причиной катаст-
рофы. Термоядерная война является прямым продуктом передовой технологии, и
именно передовая технология сейчас потребляет наши ресурсы и топит нас в за-
грязнениях .
Даже если мы разрешим все проблемы, с которыми сегодня сталкиваемся, отчас-
ти посредством человеческого здравомыслия и отчасти благодаря самой техноло-
гии, нет гарантии, что в будущем мы не окажемся перед угрозой катастрофы
из-за непрерывного успеха технологии.
Например, предположим, что мы путем ядерного синтеза или с помощью солнеч-
ной энергии вырабатываем обильную энергию без химического или радиационного
загрязнения. Но не сможет ли эта обильная энергия производить другие виды за-
грязнения, которые от нее неотделимы?
Согласно первому началу термодинамики, энергия не исчезает, а просто изме-
няет свою форму. Две из этих форм — свет и звук. Например, с 70-х годов XIX
века, когда Эдисоном был изобретен электрический свет, ночная сторона Земли
за десяток лет стала ярче.
Такое «световое загрязнение» является для нас относительно незначительной
проблемой (исключая астрономов, которые перенесут сферу своей деятельности в
космос по прошествии каких-нибудь десятилетий). Ну, а как со звуком? Вибрация
движущихся частей, связанных с производством или с использованием энергии,
является «шумом», и промышленный мир, конечно, шумное место. Звуки движения
автомобилей, взлетающих самолетов, железной дороги, сигналов в тумане, снего-
уборочных машин в зимнюю пору, моторных лодок на обычно тихих озерах, проиг-
рывателей, радио, телевидения — все это окружает нас непрерывным шумом. Не
будет ли ситуация бесконечно ухудшаться, и не станет ли мир непереносимым?
Вряд ли такое возможно. Многие источники нежелательного света и звука нахо-
дятся под строгим контролем человека, и если техника производит их, она может
также уменьшить их воздействие. Электрические машины, к примеру, были бы на-
много тише, чем машины с бензиновым двигателем.
Но в общем-то свет и звук были с нами всегда, даже в доиндустриальное вре-
мя. А как насчет видов энергии, присущих нашему времени? Скажем, как насчет
микроволнового загрязнения?
Микроволны, представляющие собой радиоволны сравнительно короткой длины,
впервые широко применялись во время Второй мировой войны для радиолокации. С
тех пор они не только использовались в возрастающем количестве радиолокацион-
ных установок, но также нашли применение и в микроволновых печах для быстрого
приготовления пищи, так как микроволны проникают в пищу и распространяют теп-
ло по всей пище изнутри, а не как при обычном способе приготовления, когда
нагревание происходит снаружи, и потому прогрев идет медленно.
Но микроволны проникают также и в нас и поглощаются нашими внутренностями.
Не может ли действие случайных микроволн от приборов, их использующих, иметь
какое-либо вредное влияние на наше тело на молекулярном уровне?
Опасность микроволн была преувеличена некоторыми паникерами, но это не зна-
чит, что ее нет. В будущем, если энергия на Землю будет поступать от солнеч-
ных силовых станций, расположенных в космосе, она будет поставляться на по-
верхность Земли в виде микроволн. Здесь нужно будет действовать осторожно и
быть уверенным, что это не принесет гибельных последствий. По всей вероятно-
сти , их не будет, но это нельзя считать само собой разумеющимся.
Наконец, вся энергия любого рода постепенно превращается в тепло. Это тупик
энергии. В отсутствие человеческой техники Земля получает энергию от Солнца.
Солнце неизмеримо крупный источник тепла на Земле, но незначительные его ко-
личества поступают из глубины Земли и от естественной радиоактивности коры.
Пока люди ограничивают себя использованием энергии Солнца, глубинного тепла
планеты и естественной радиоактивности не более, чем на том уровне, на кото-
ром они естественно доступны, общего эффекта тупикового образования тепла не
возникает. Другими словами, мы можем использовать сияние Солнца, гидроэнер-
гию, приливы и отливы, разницу температур в океане, горячие источники, ветры
и так далее, не производя никакого дополнительного тепла сверх того, что про-
изводилось бы и без нашего вмешательства.
Но, сжигая дерево, мы производим тепло с большей скоростью, чем оно произ-
водилось бы при его медленном разложении. Сжигая уголь или нефть, мы произво-
дим тепло там, где обычно никакого тепла нет. Если мы доберемся до глубинных
запасов горячей воды, то вызовем более сильную утечку внутреннего тепла, чем
обычная.
Во всех этих случаях тепло будет добавляться в окружающую среду со скоро-
стью, большей, чем в отсутствие человеческой техники, и это дополнительное
тепло должно излучаться Землей ночью. Для увеличения скорости излучения тепла
температура Земли должна подняться выше той, какой она была бы в отсутствие
человеческой техники, производя таким образом «термальное загрязнение». На
сегодня вся дополнительная энергия, которую мы произвели, главным образом
благодаря сжиганию ископаемого топлива, не имеет особенно значительного эф-
фекта на среднюю температуру Земли. Человечество производит 6,6 миллионов ме-
гаватт тепла в год, в то время как от естественных источников Земля получает
120 000 миллионов мегаватт в год. Иными словами, мы добавляем только 1/18000
от общего количества. Однако наше производство тепла концентрируется в немно-
гих, относительно ограниченных районах, и местное нагревание в крупных горо-
дах делает климат там существенно отличающимся от того, каким бы он был, если
бы города были нетронутыми участками растительности.
Ну, а что же в будущем? Ядерное расщепление и ядерный синтез добавляют теп-
ло в окружающую среду и имеют тенденцию делать это с гораздо большей скоро-
стью, чем существующее сейчас сжигание ископаемого топлива. Использование
солнечной энергии на поверхности Земли не прибавляет тепла планете, но сбор
ее в космосе и отправка на Землю — добавляет.
При настоящих темпах роста населения и использования энергии человеком, ее
производство в следующем полувеке может увеличиться в шестнадцать раз, и про-
изводство тепла составит уже 1/1000 от общего количества. В этом случае мы
окажемся на грани повышения температуры Земли до бедственной, то есть на гра-
ни начала таяния полярных ледовых шапок или, что еще хуже, возникновения бы-
стро нарастающего парникового эффекта.
Даже если численность населения останется низкой и стабильной, энергия, ко-
торая нам нужна для того, чтобы вводить в действие все более передовую техни-
ку, будет все больше добавлять Земле тепла, и это может в конечном счете ока-
заться опасным. Чтобы избежать нежелательного термального загрязнения, людям,
по-видимому, необходимо установить определенный максимум скорости использова-
ния энергии, и не только для Земли, но и во всяком естественном или искусст-
венном мире, в котором они живут и развивают технику. В качестве альтернативы
могут быть разработаны методы увеличения скорости теплового излучения до при-
емлемых температур.
Технологии также могут быть опасными в областях, которые не имеют ничего
общего с энергией. Мы только теперь постепенно достигли возможности вмеши-
ваться в генетический строй жизни, включая человека. Это вещь совершенно но-
вая и актуальная.
Когда люди занимались скотоводством и земледелием, они намеренно спаривали
животных и скрещивали растения таким образом, чтобы выделить свойства, кото-
рые полезны человеку. В результате культурные растения и домашние животные во
многих случаях полностью изменились по сравнению с начальными организмами,
впервые использованными первобытным человеком. Лошади стали крупнее и быст-
рее, коровы дают больше молока, овцы — больше шерсти, куры — больше яиц. Вы-
ведены десятки служебных и декоративных пород собак и голубей.
Однако современная наука дает возможность улучшать наследственность быстры-
ми темпами.
В одиннадцатой главе мы рассматривали проблемы понимания наследственности и
генетики, и наши открытия относительно важной роли, выполняемой ДНК .
В начале 70-х годов были открыты технологии, которые позволяют расщеплять
отдельные молекулы ДНК в определенном месте, воздействуя на них ферментами
((В начале 1998 года стало известно, что в Техасском университете в Далласе
группе исследователей во главе с профессором Вудриджем Райтом удалось выде-
лить хромосомный фермент, способный до бесконечности омолаживать клетки чело-
веческого организма. Ученые создали технологию постоянного поддержания в ор-
ганизме этого фермента — теломеразы, и поддержания тем самым процесса посто-
янного омолаживания клеток)). После этого они могут быть ерекомбинированы, то
есть расщепленная ДНК из одной клетки организма может быть присоединена к
другой расщепленной ДНК из другой клетки, даже если эти две клетки принадле-
жат к организмам совершенно различных видов. При таких технологиях «рекомби-
нирования ДНК» может быть образован новый ген, способный проявлять новые хи-
мические возможности. Организм может быть намеренно мутирован (изменен), его
можно заставить пройти своего рода направленную эволюцию.
Большая работа по рекомбинации ДНК была проведена над бактериями в попытке
раскрыть химические детали процесса наследственности. Однако при этом возник-
ли побочные эффекты.
Так, существует распространенное заболевание — диабет. При диабете в орга-
низме нарушен механизм выработки инсулина, гормона, необходимого для перера-
ботки сахара на уровне клетки. Предположительно, это результат повреждения
определенного гена.
Человека можно обеспечить инсулином извне, скажем, получать его из поджелу-
дочной железы забитых животных. У каждого животного только одна поджелудочная
железа, и это означает, что инсулин существует в ограниченном количестве, и в
большом количестве его производить нелегко. Кроме того, инсулин, полученный
от крупного рогатого скота, от овец или от свиней, не совсем идентичен чело-
веческому инсулину.
А что если ген, который обеспечивает выработку инсулина, получить из чело-
веческих клеток и добавить в генетическое оснащение бактерии способом реком-
бинации ДНК? Бактерия тогда смогла бы вырабатывать не просто инсулин, а чело-
веческий инсулин, и передавала бы эту способность своим потомкам. А так как
бактерии можно культивировать почти в любых количествах, было бы возможно
произвести необходимое количество инсулина. И в 1978 году подобное было про-
изведено в лаборатории, и были созданы бактерии для производства человеческо-
го инсулина.
Могут быть сделаны и другие подобные открытия. Мы могли бы, так сказать,
«сконструировать» бактерии, способные вырабатывать и другие гормоны, кроме
инсулина, или заставить их вырабатывать определенные факторы крови, или анти-
биотики, или вакцины. Мы могли бы сконструировать бактерии, которые были бы
особенно активны в процессе связывания азота в соединения, делающие почву бо-
лее плодородной, или которые могли бы осуществлять фотосинтез, или превращать
солому в сахар, или перерабатывать нефть в масло и протеин, или расщеплять
пластмассу, или которые могли бы концентрировать остатки полезных металлов из
отходов или из морской воды.
Ну, а что если совершенно нечаянно создадут бактерии, которые вызывают бо-
лезнь? Это может быть болезнь, против которой человеческий организм никогда
не вырабатывал защиты, поскольку она никогда не встречалась в природе. Подоб-
ная болезнь может просто причинить неудобство или временно расстроить здоро-
вье, но может быть и смертельной, оказаться еще хуже, чем «черная смерть»,
угрожавшая гибелью всему человечеству.
Вероятность такой катастрофы очень мала, но одна только мысль о ней заста-
вила группу ученых, работавших в этой сфере, в 1974 году заявить о необходи-
мости принять специальные меры предосторожности, которые позволили бы предот-
вратить попадание в окружающую среду искусственно мутированных микроорганиз-
мов .
Некоторое время казалось, что эта новая технология вызвала появление кошма-
ров, которые представлялись страшнее ядерной войны, и поднялось движение за
прекращение всякого использования наших растущих знаний о механизме генетики
(«генной инженерии»).
Эти страхи представляются преувеличенными, и в целом преимущества, которые
дает генная инженерия, настолько велики, а вероятность каких-либо бедствий от
них так мала, и предприняты настолько серьезные меры, чтобы их избежать, что,
несомненно, прекращение исследований из-за непомерного страха было бы траге-
дией.
Все же, вероятно, для многих будет большим облегчением, если генетические
эксперименты, которые считаются рискованными (наряду с рискованной научной и
промышленной деятельностью в других сферах), производить на околоземной орби-
те . Изолирующее действие тысяч миль вакуума между населенной поверхностью
планеты и возможной опасностью неизмеримо уменьшит риск.
Если генная инженерия применительно к бактериям, как представляется, чрева-
та катастрофой, то что можно сказать о генной инженерии применительно к лю-
дям? Она рождала страхи даже еще до того, как были сделаны первые шаги в этом
направлении. Более ста лет медицина действовала, спасая жизни, которые иначе
были бы потеряны, и тем самым снижала скорость устранения генов низкого каче-
ства .
Разве это разумно? Значит, мы разрешаем скапливаться генам низкого качест-
ва, способствуем ухудшению качества популяции человека в целом до такого
уровня, при котором и нормальные особи, и даже более сильные уже не в состоя-
нии будут сдерживать рост дефектных генов в популяции в целом?
Трудно найти аргументы в пользу того, чтобы люди страдали и умирали, когда
им можно легко помочь и спасти их. Однако, хотя некоторые непреклонные лично-
сти и берутся защищать политику «твердой руки», все же безусловно они не бу-
дут столь же принципиальны, когда дело коснется их самих или их близких.
С техническими достижениями может также прийти и верное решение. В настоя-
щее время улучшается медицинское воздействие на врожденные пороки. Инсулин
обеспечивает то, чего не хватает диабетикам, но дефектный ген у диабетика ос-
тается, и он передается по наследству (Дефектный ген благодаря мутации может
возникнуть и у ребенка здоровых родителей, так что жестокое устранение де-
фектных родителей необязательно устранит дефектные гены). Может быть, насту-
пит время, когда технология генной инженерии будет использоваться для того,
чтобы внести изменения и исправить непосредственно дефектные гены.
Некоторые опасаются ухудшения качества популяции при снижении рождаемости.
Аргумент их состоит в том, что рождаемость в непропорциональной степени будет
снижаться сильнее у тех, у кого выше образование и более высокая степень со-
циальной ответственности, так что высокоразвитые личности будут, так сказать,
задавлены слаборазвитыми.
Этот страх еще подстегивается заверениями некоторых психологов, что интел-
лект может наследоваться. Они представляют данные, из которых можно заклю-
чить , что тот, кто более преуспевает в экономическом плане, более умен, чем
тот, кто преуспевает менее.
В частности, они уверяют, что коэффициент умственного развития у черных ни-
же, чем у белых.
Скрытое значение этих высказываний состоит в том, что любая попытка скор-
ректировать то, что кажется социальной несправедливостью, обречена на провал,
поскольку угнетенные глупы точно в такой степени, в которой угнетены, и по-
этому заслуживают угнетения. Еще одно скрытое значение в том, что ограничение
роста населения в первую очередь должно касаться бедных и угнетенных, потому
что они и так не очень хороши.
Английский психолог Сирил Барт (1883-1971), ангел-хранитель таких психоло-
гов , представил данные, доказывающие, что британские высшие слои населения
умнее, чем низшие слои, что британские неевреи умнее, чем британские евреи,
что британские мужчины умнее британских женщин, и что британцы в целом умнее,
чем ирландцы. Как сейчас представляется, его данные были приведены им, чтобы
продемонстрировать результаты, которые соответствовали его предрассудкам.
Даже в том случае, когда наблюдения представлялись честными людьми, имеются
значительные сомнения, что коэффициент умственного развития измеряет что-то
еще, кроме сходства испытуемых с проверяющим, ввиду того, что проверяющий,
естественно, причисляет себя к сливкам общества.
Кроме того, на всем протяжении истории низшие слои общества производили из
себя высшие слои: крестьянство произвело средний класс, угнетенные произвели
угнетателей. Оказывается, почти все выдающиеся люди нашей культуры, если про-
следить их происхождение, произошли от людей, которые были крестьянами, иначе
— угнетенными, которых в свое время высшие слои общества считали безнадежными
недочеловеками, низшей породой человечества.
И тогда разумно предположить, что поскольку мы должны выжить, рождаемость
упадет, но нам не следует беспокоиться, если ее падение не сбалансирует абсо-
лютно все группы и классы. Человечество переживет шок и, вероятно, не станет
от этого менее умным.
Обращаясь ближе к нашим дням, заметим, что источником возможного ухудшения
положения являются достижения науки, которая выделяет или производит естест-
венные или синтетические препараты, являющиеся наркотиками или галлюциногена-
ми. Все больше прежде нормальных людей становятся зависимыми от этих препара-
тов. Не будет ли эта тенденция усиливаться, пока человечество не выродится и
уже поздно будет говорить о спасении?
Представляется все-таки, что наркотики больше всего ценят как способ избав-
ления от скуки и страдания. Поскольку бороться со скукой и страданием должно
быть целью любого разумного общества, успех в этом отношении может уменьшить
и опасность от наркотиков. Неудача же может привести к катастрофе независимо
от наркотиков.
Наконец, технологии генной инженерии могли бы служить средством изменения
человека, мутаций и эволюции таким образом, чтобы устранить некоторые страхи,
которые нам мешают. Эти технологии могли бы служить, например, для совершен-
ствования интеллекта, устранения дефектных генов, повышения различных способ-
ностей .
Но не могут ли эти благие намерения рухнуть? Например, одной из первых по-
бед генной инженерии могла бы быть возможность управлять полом будущего ре-
бенка (В сентябре 1998 года появилось сообщение об успешном применении для
выбора пола будущего потомства некоторых видов животных так называемого мето-
да «сортировки спермы». Что же касается человека, то обладающая патентом на
сортировку семенной жидкости человека американская фирма «Майкросорт» при
разработке определенной методики установила, что вероятность рождения девочки
можно увеличить в 5-6 раз, а мальчика — в 2-3 раза). Не приведет ли это к ра-
дикальному расстройству общества? Поскольку стереотипно для людей иметь сына,
не станут ли родители в подавляющем большинстве выбирать мальчиков?
Понятно, в таком случае первым результатом будет мир, в котором мужчины по
количеству значительно превышают женщин. Это означает, что резко упадет рож-
даемость, поскольку рождаемость зависит от количества женщин детородного воз-
раста и только очень незначительно от количества мужчин. В перенаселенном ми-
ре это, может быть, и неплохо, особенно если предрассудок в пользу появления
на свет сына наиболее силен в наиболее перенаселенных странах.
С другой стороны, девочки неожиданно приобретут большее значение, соревно-
вание за них может стать острым, и дальновидные родители в следующих поколе-
ниях станут делать выбор в пользу девочек как практической инвестиции. И
очень скоро станет ясно, что соотношение один к одному — единственное соотно-
шение , которое срабатывает правильно.
А что насчет «детей из пробирок»? В 1978 году в газетах сообщалось, что
один ребенок был рожден таким образом, но это было оплодотворение в пробирке,
технология, давно используемая для домашнего скота. Оплодотворенное яйцо надо
было имплантировать в матку женщины, и плод должен был созревать там (В сере-
дине 80-х годов в медицинскую практику вошло замораживание мужских половых
клеток, которые могут в таком состоянии сохраняться сколь угодно долго, а за-
тем использоваться для искусственного оплодотворения, даже когда донора уже
нет в живых. Многие мужчины, особенно те, кто по роду своей деятельности рис-
кует жизнью, замораживают свою сперму. Разрабатываются методы и для заморажи-
вания женских половых клеток, что в силу их сложного устройства гораздо труд-
нее . Таким образом потомство может быть воспроизведено и в отсутствие живых
родителей. Теперь, в 90-х годах, некоторые ученые утверждают, что даже нет
необходимости в замораживании. Наследственный код каждого из нас может быть
записан на компьютерный диск, а затем при необходимости затребован. К середи-
не XXI века, вероятно, появится возможность искусственно воспроизвести на-
следственный материал, точную копию того, который был записан в компьютере.
Таким образом «мертвый» компьютерный файл, содержащий всю информацию о гено-
ме, может быть превращен в живого человека-двойника).
Это позволяет полагать, что в будущем занятые карьерой женщины могут выде-
лить яйцеклетки для оплодотворения, а затем имплантировать их в суррогатных
матерей. Как только ребенок родится, суррогатной матери можно заплатить, а
ребенка забрать.
Будет ли это популярно? Вопрос не в ребенке, в конце концов, дело только в
генах. Большая часть его развития в зародышевой стадии зависит от материнско-
го окружения, от диеты приемной матери, эффективности ее плаценты, биохимиче-
ских особенностей ее клеток и кровообращения. Биологическая мать может не
чувствовать, что ребенок, которого она получит из чьей-то утробы,
по-настоящему ее, и когда слабые стороны и недостатки (реальные или выдуман-
ные) проявятся в ребенке, биологической матери может недостать терпения и
любви справляться с ними, и она может винить в них приемную мать.
И если бы оплодотворение в пробирке могло существовать лишь как дополни-
тельный выбор, было бы не удивительно, если бы оно оказалось минимально попу-
лярным. Мы могли бы, конечно, двигаться дальше и вообще обойтись без матки
женщины. Раз мы разработали искусственную плаценту (неплохая работа), челове-
ческие яйцеклетки могли бы пройти девять месяцев дальнейшего развития в лабо-
раторном оборудовании с аэрированными питательными смесями, циркулирующими в
нем, чтобы питать эмбрион и удалять отходы. Это был бы настоящий ребенок из
пробирки.
Но не переродится ли репродуктивный механизм женщин при неиспользуемых мат-
ках? Не станут ли люди зависимы от искусственной плаценты? И не окажутся ли
перед угрозой вымирания, если подведет технология? Вряд ли. Эволюционные из-
менения не происходят так быстро. Если бы мы использовали воспроизводящие
фабрики даже на протяжении сотни поколений, женская матка все равно осталась
бы функционирующей.
Кроме того, рождение детей из пробирки вряд ли будет основным способом, хо-
тя, возможно, и станет приемлемым вариантом. Многие женщины скорее предпочтут
естественный процесс беременности и родовых мук хотя бы только потому, что
будут совершенно уверены, что ребенок действительно их собственный. Они также
могут почувствовать, что ребенок ближе к ним, потому что питался материнской
средой.
С другой стороны, существуют преимущества у детей из пробирки. Развивающий-
ся эмбрион будет все время под строгим наблюдением. Мельчайшие недочеты могут
быть вовремя исправлены. Эмбрионы с серьезными недостатками могут быть вовре-
мя выбракованы. Некоторые женщины определенно предпочтут иметь здорового ре-
бенка .
Может наступить время, когда мы научимся точно определять все гены в чело-
веческих хромосомах и познаем их природу. Мы тогда могли бы точно локализо-
вать серьезно дефектные гены у индивидуумов и оценить вероятность дефективных
детей, возникающую из случайного союза дефектных генов каждого из двух данных
родителей.
Индивидуумы, точно проинформированные относительно своего генетического ко-
да, могут искать партнера с генами, которые будут наиболее подходящими для их
собственных, или они могут вступать в брак по любви и воспользоваться помощью
со стороны ради подходящего сочетания генов в своих детях. Такими методами и
путем полной модификации генов можно было бы управлять эволюцией человека.
А нет ли опасности, что будут расистские попытки вызывать такие сочетания
генов, которые, например, будут давать только высоких голубоглазых блондинов?
Или, наоборот, не появятся ли попытки вывести большое количество скучных,
слабоумных людей — бесстрастных и терпеливых, годных лишь для того, чтобы де-
лать тяжелую работу и служить в армии?
Обе мысли довольно наивны. Надо полагать, что во многих частях мира будут
оборудованы лаборатории по генной инженерии, да и зачем, скажем, азиатам меч-
тать о нордическом типе? Что касается расы недолюдей, то чем же они будут за-
ниматься в мире без войны и с компьютерной автоматикой?
А что насчет клонирования? Стоит ли нам пренебрегать совсем простым спосо-
бом воспроизводства, когда можно взять клетку от какого-либо индивидуума,
мужчины или женщины, и заменить ядром этой клетки яйцо в яйцеклетке? Яйце-
клетка была бы этим стимулирована к делению и могла бы развиваться в ребенка,
у которого был точно такой же генетический набор, как у индивидуума, который
был клонирован (В 1997 году в Шотландии методом клонирования впервые получено
полноценное млекопитающее — овечка Долли, являющаяся точной копией своей ма-
тери. В конце 1997 года чикагский ученый доктор Ричард Сид заявил, что в бли-
жайшие месяцы намерен применить этот метод к людям. Заявление вызвало в ос-
новном отрицательную реакцию общества. Однако ученый заметил, что его цель —
помочь семьям, которые не способны завести детей естественным способом. В
1998 году лаборатория клонирования Техасского университета получила от некое-
го миллионера 5 млн долларов для воспроизведения его собаки-колли по кличке
Мисси. Директор лаборатории заявил, что в распоряжении ученых два года, чтобы
создать двойника собаки. Он также сообщил, что в лабораторию поступают запро-
сы о клонировании скаковых лошадей. В это же время группа китайских ученых
приступила к реализации проекта клонирования панды, полагая, что метод беспо-
лого размножения поможет выжить медленно, но верно исчезающим бамбуковым мед-
ведям. В апреле 2000 года в английской прессе появилось сообщение о разреше-
нии клонирования человека, так называемом «терапевтическом клонировании» —
выращивании «запасных» органов человека: почек, печени и т.п).
Но зачем это делать? В конце концов, обычное воспроизводство является дос-
таточно эффективным способом рождения детей, и оно имеет преимущество — пере-
мешивает гены, создавая новые комбинации.
Не захотят ли некоторые люди сохранить свои гены и дать им новую жизнь? Мо-
жет быть, но клон не будет точным дубликатом. Если бы вас клонировали, ваш
клон мог бы иметь вашу внешность, но он не развивался бы в теле вашей матери,
как вы, и как только он бы родился, у него было бы совершенно другое социаль-
ное окружение по сравнению с вашим. Так что это не станет путем сохранения
Эйнштейнов и Бетховенов будущего. Клон математика мог бы не развивать матема-
тические способности до высокой степени в доставшемся ему социальном окруже-
нии. Клон музыканта при его собственном социальном окружении мог бы не пере-
носить музыки, и так далее.
Короче говоря, во многих случаях страх перед генной инженерией и предсказа-
ния катастрофы — результат упрощенного мышления. С другой стороны, часто мно-
гие возможные преимущества клонирования игнорируются.
Применение технологий генной инженерии сулит возможности развития клониро-
ванной клетки, в результате чего может быть получено, например, сердце с при-
легающими к нему тканями. Или таким же образом можно воспроизвести печень,
или почки, и так далее. Они могли бы быть использованы для замены поврежден-
ных или плохо функционирующих органов тела первоначального донора клонирован-
ной клетки. Такой новый орган легко приживется, потому что он, в конечном
счете, построен из клеток с генным набором этого донора (В 1998 году Эдриан
Вулф, директор отделения Лондонского института педиатрии, сообщил, что найден
путь к искусственному выращиванию человеческой почки за счет пересадки в ор-
ганизм пациента части эмбриональной ткани здорового органа, что исключает
опасность отторжения).
Клонирование может быть использовано, чтобы спасти находящихся на грани вы-
мирания животных. Но не приведет ли эволюция, управляема она или нет, челове-
чество к концу? Может привести, если мы определяем человека, как Ното
sapiens. Но почему мы должны определять его только именно так? Если люди ста-
нут жить в космосе в многочисленных искусственных поселениях, которые в конце
концов будут отделяться друг от друга и двигаться в космосе каждое само по
себе, то в каждом из них развитие будет происходить по-особому, по-своему, и
через миллион лет могут появиться дюжины, или сотни, или мириады разных ви-
дов , и все — потомки человека, но все разные.
И это тем более хорошо, потому что разнообразие и многообразие только укре-
пят человеческую семью видов. Мы можем предположить, что интеллект сохранится
или, скорее всего, усовершенствуется, поскольку виды с ухудшающимся интеллек-
том будут отсеяны, так как не смогут поддерживать космические поселения. А
если интеллект останется, да еще усовершенствуется, какое значение имеет из-
менение деталей внешнего вида и внутреннее физическое устройство?
КОМПЬЮТЕРЫ
Может ли быть так, что когда человечество эволюционирует и, предположитель-
но, усовершенствуется, с другими видами произойдет то же самое? Не могут ли
эти виды догнать нас и сжить со света?
Мы, в некотором смысле, догнали и перегнали дельфинов, мозг у которых был
величиной с наш еще за миллионы лет до появления человека. Однако не было ни-
какой конкуренции между проживающими в воде китовыми и обитающими на суше
приматами, и именно люди разработали технику.
Мы сами вряд ли будем конкурировать; или, если и будем, то на основе разре-
шения другим видам, таким же разумным, как и мы, присоединиться к нам в каче-
стве союзников в битве против катастрофы. И это не может произойти, если мы
не ускорим эволюцию других видов в направлении развития интеллекта путем ис-
пользования технологий генной инженерии; и для этого потребуется значительно
меньше миллиона лет.
Однако есть на Земле еще один вид интеллекта, который не имеет ничего обще-
го с органической жизнью и который целиком является созданием человеческих
рук. Это компьютер.
О вычислительных машинах, способных решать сложные математические задачи
гораздо быстрее и гораздо надежнее, чем люди (при условии, если компьютер хо-
рошо запрограммирован) , мечтали еще в 1822 году. Именно в этом году англий-
ский математик Чарлз Бэббидж (1792-1871) начал строить вычислительную машину.
Он потратил на нее годы и потерпел неудачу не из-за того, что плоха была его
теория, а потому, что у него для работы были только механические детали, и
они были просто недостаточно хорошо приспособлены для такой работы.
Что тут было нужно, так это электроника; манипуляция субатомными частицами,
а совсем не большими движущимися частями. Первый большой электронный компью-
тер был построен в университете Пенсильвании во время Второй мировой войны
Джоном Проспером Эк-кертом-младшим (р. 1919) и Джоном Вильямом Машли (р.
1907) на основе системы, разработанной ранее инженером-электриком Ванневаром
Бушем (1890-1974). Этот электронный компьютер ENIAC (электронно-цифровой ин-
тегратор и компьютер) стоил три миллиона долларов, содержал 19 000 вакуумных
ламп, весил 30 тонн, занимал 1500 квадратных футов пола и потреблял энергию,
как локомотив. Операции на нем прекратили в 1955 году, а в 1957 году он, как
безнадежно устаревший, был разобран.
Хрупкие, ненадежные, энергоемкие вакуумные лампы были заменены твердыми
транзисторами, гораздо меньшими, гораздо более надежными, гораздо менее энер-
гоемкими. В дальнейшем стали изготавливать печатные платы — еще меньше и еще
более надежные. И наконец, крохотные чипы из силикона, площадью в квадратный
дюйм, тонкие, как бумага, с тонко нанесенными на них другими веществами, были
составлены в маленькие компактные лабиринты, смонтированные тоненькими алюми-
ниевыми проводками, и соединены, составляя компьютеры.
На исходе 70-х компьютер можно было получить за три сотни долларов заказом
по почте или почти на каждом углу в лавке. И это уже был компьютер, который
потреблял энергии не больше, чем маленькая лампочка, достаточно небольшой
(его нетрудно было унести) и способный совершать гораздо больше операций, в
двадцать раз быстрее и в тысячи раз надежнее, чем ENIAC (Японская электронная
корпорация Эн-И-Си объявила, что собирается к 2001 году создать компьютер,
который будет производить 32 триллиона операций в секунду, т. е. действовать
примерно в миллион раз быстрее обычного персонального компьютера).
По мере того как компьютеры становились все более компактными, более уни-
версальными и более дешевыми, они стали наводнять дома. 80-е годы могут быть
свидетелями того, как они станут неотъемлемым предметом повседневной жизни,
как в 50-е стал телевизор. Собственно, ранее в этой главе я называл компьюте-
ры обучающими машинами будущего. Как долго это будет продолжаться?
В настоящий момент компьютер — это машина, строго ограниченная ее програм-
мой и способная выполнять только самые простейшие задачи, но зато с неизмери-
мой скоростью и терпением. Своего рода зачаточный интеллект компьютер начнет
проявлять, когда он станет способен к самопроверке и к модификации собствен-
ных программ.
Когда компьютеры и их «искусственный интеллект» захватят все больше и боль-
ше рутинной умственной работы мира, а, может быть, и не такие уж простые —
тоже, не станет ли человеческий ум атрофироваться из-за недостатка работы?
Не станем ли мы глупо зависеть от машин, и, когда у нас уже не будет
интеллекта, чтобы их соответственно использовать, не выйдет ли наш вид из
строя, а с ним и цивилизация?
С такой же проблемой и страхом человечество, должно быть, сталкивалось и в
более ранние периоды истории. Можно себе представить, например, презрение
древних строителей, когда вошел в пользование эквивалент измерительной линей-
ки. Не выродится ли навсегда точный глазомер и опытное суждение умелого архи-
тектора , как только любой дурак сможет определить, какой длины нужно взять
дерево или камень, просто чтением отметок на палке? И, безусловно, не ужасну-
лись ли стародавние барды при изобретении письменности — кода отметок, кото-
рый устранял необходимость памяти. Ребенок десяти лет, научившись читать, мог
тогда декламировать «Илиаду», хотя никогда ее раньше не видел, просто следуя
этим отметкам. Как бы мог выродиться ум!
Все же использование неодушевленных средств для рассуждения и памяти не
разрушили рассуждение и память. Конечно, нелегко сегодня найти такого, кто бы
мог без остановки по памяти читать эпические поэмы. Но кому это надо? Если
наши таланты без подсказки больше не демонстрируют ненужные подвиги, разве
достижение не стоит потери? Можно ли было построить на глаз Тадж Махал или
мост Золотые Ворота? Как много людей знали бы драмы Шекспира или романы Тол-
стого, если бы мы зависели от подыскания кого-нибудь, кто бы знал их наизусть
и согласился нам читать, — если бы вообще было возможно создать их без напи-
сания?
Когда промышленная революция применила силу пара, а затем и электричество
для решения физических задач человечества, разве мускулы людей в результате
этого стали дряблыми? Подвиги на игровом поле и в гимнастическом зале опро-
вергают это. Даже обычный, привязанный к городу работник офиса остается в
форме благодаря бегу трусцой, теннису, гимнастике, делая с желанием то, что
ему необходимо, и больше не делая этого под тяжелым давлением рабского прину-
ждения .
С компьютерами может быть так же. Мы бы оставляли им механические работы по
сухим, как пыль, расчетам, ведение документации, поиск информации, хранение
данных, позволяя тем самым освободить свою голову для истинно творческой ра-
боты — так, чтобы мы могли построить Тадж Махал вместо глиняных хаток.
Это, безусловно, предполагает, что компьютеры никогда не будут служить ни
для чего более, как для рутины и повтора. А что если компьютеры продолжат
бесконечно развиваться и будут следовать за нами до последней твердыни нашего
разума? Что если компьютеры тоже научатся строить Тадж Махал, писать симфонии
и совершать новые великие открытия в науке? Что если они научатся подделывать
все умственные способности, какие есть у людей? Что, в самом деле, если ком-
пьютеры смогут использоваться как мозги роботов, которые будут искусственными
аналогами человека, делая все, что делает человек, только, изготовленные из
более прочного и более долговечного материала, лучше переносящие суровую ок-
ружающую среду? Не станет ли человечество устаревшим? Не смогут ли компьютеры
«взять верх»? Не станет ли это катастрофой четвертого класса (именно не пято-
го) , которая уничтожит людей и оставит за собой наследников людей, созданных
ими самими?
Если поразмыслить над этим, то можно задать себе довольно циничный вопрос:
а почему бы нет? История эволюции жизни является историей медленного измене-
ния видов или физической заменой одних видов совершенно другими, когда это
изменение или замена приводят к лучшей подгонке к определенной нише в окру-
жающей среде. Эта длительная, петляющая история несколько сотен тысяч лет на-
зад пришла наконец к Homo sapiens, но почему это должен быть окончательный
шаг?
Надо ли считать, что пьеса закончена? Собственно, если бы мы были способны
отстраненно взглянуть на весь сложный путь эволюции в мире эпоха за эпохой,
как медленно, по пути проб и ошибок, успехов и промахов эволюционировала
жизнь, прежде чем появились известные нам виды, нам бы могло показаться, что
разумно взять процесс эволюции в собственные, направляющие руки. Нам бы могло
показаться, что в эволюции произошел бы реальный прогресс, если бы появился
искусственный интеллект — лучшее из того, что до сих пор было придумано.
В таком случае замена человечества компьютерами была бы естественным явле-
нием, объективно приветствуемым, как мы сами приветствовали смену рептилий
млекопитающими, и чему мы могли бы возразить только из самолюбия по причине,
которая в сущности легкомысленна и к делу не относится. Если быть еще более
циничным, то стоит ли доказывать, что замена человечества — это отнюдь не
зло, а истинное добро?
В самом деле, в предыдущих главах я предположил, что человечество предпри-
мет разумные меры, которые предотвратят войны, ограничат население и устано-
вят гуманный порядок в обществе. Но сделает ли оно это? Хотелось бы думать,
что да, но история человечества не очень-то воодушевляет в этом отношении.
Что если люди не оставят свою вечную подозрительность и насилие друг против
друга? Что если они не смогут ограничить население? Что если не существует
пути, чтобы человеческая порядочность создала открытое общество? В таком слу-
чае как мы сможем избежать уничтожения цивилизации и, быть может, даже самого
человечества?
Может быть, единственное спасение в замене видов, которые совершенно никуда
не годятся, лучшими. С этой точки зрения следует бояться не того, что челове-
чество будет заменено компьютерами, а того, что человечество не сможет разви-
вать компьютеры достаточно быстро, чтобы подготовить себе наследников, кото-
рые бы взяли все в свои руки ко времени неизбежного крушения цивилизации в
течение следующего века.
А все же что если люди все-таки решат проблемы, с которыми они сталкиваются
сегодня, и создадут порядочное общество, основанное на мире, сотрудничестве и
мудром техническом развитии? Что если это будет сделано с бесценной помощью
совершенствующихся компьютеров? Несмотря на успех человека, есть ли у людей
гарантия того, что их не вытеснят вещи, которые они сами создали, и не станет
ли это настоящей катастрофой?
Но тогда мы можем задать вопрос: что имеется в виду под высшим разумом?
Это уж слишком упрощенно — сравнивать качества, как будто мы замеряем длину
линейкой. Мы привыкли к одномерным сравнениям и прекрасно понимаем, что име-
ется в виду, когда мы говорим, что одна величина больше другой, или одна мас-
са больше, чем другая, или одна длительность больше другой. У нас вырабатыва-
ется привычка считать, что все можно так же просто сравнивать.
Например, зебра может достичь удаленной точки раньше, чем это сможет сде-
лать пчела, если обе стартуют в одно время и с одного места. Мы рассуждаем
тогда, что, по-видимому, зебра быстрее пчелы. Однако пчела намного меньше
зебры и, в отличие от зебры она может летать. Обе эти особенности важны при
определении этого «быстрее».
Пчела может вылететь из ямы, из которой зебре не выбраться; она может про-
лететь сквозь прутья клетки, которая держит зебру в заключении. Что же тогда
Значит это «быстрее»? Если А превосходит Б в одном качестве, Б может превос-
ходить А в другом качестве. Если условия изменятся, то или иное качество мо-
жет приобрести большее значение.
Человек в аэроплане летит быстрее, чем птица, но он не может лететь в нем
так же медленно, как птица, а временами медлительность может понадобиться для
выживания. Человек в вертолете может летать так же медленно, как птица, но не
так бесшумно, как птица, а иногда бесшумность может потребоваться для выжива-
ния. Короче, выживание требует комплекса характеристик, и никакие виды не мо-
гут быть заменены другими только из-за различия в одном качестве, даже если
этим качеством является разум.
Мы видим это в человеческих делах достаточно часто. В критическом положении
не обязательно выиграет человек с самым высоким коэффициентом умственного
развития, может выиграть более решительный, или самый сильный, или самый вы-
носливый, самый состоятельный, самый влиятельный. Да, разум важен, но это еще
не все, что важно.
Одним словом, разум не просто определяемое качество, он проявляется
по-разному. Суперобразованный ученый, профессор, и вместе с тем — ребенок в
отношении вещей, далеких от его специальности, является стереотипной фигурой
современного фольклора. Мы можем не удивиться, встретив искушенного бизнесме-
на, который достаточно разумен, чтобы уверенно руководить предприятием в мил-
лионы долларов, и который не способен говорить грамматически правильно. Так
как же мы тогда можем сравнить человеческий разум и разум компьютера, и что
же мы можем иметь в виду под «высшим разумом»?
Уже теперь компьютеры способны на такие фокусы, которые человеку не под си-
лу, но это не заставляет нас говорить, что компьютер разумнее нас. Мы, собст-
венно , даже не готовы признать, что он вообще разумен. Не забудьте также, что
развитие разума в людях и в компьютерах проходило и проходит по различным пу-
тям; что оно было и есть приводимо в движение различными механизмами.
Человеческий мозг, благодаря беспорядочным мутациям, развивался по принципу
— пан или пропал; он использовал тонкие химические изменения и двигался впе-
ред благодаря естественному отбору и необходимости выживать в определенном
мире данных качеств и опасностей. Компьютерный мозг развивается благодаря
продуманному замыслу, как результат тщательной человеческой разработки, с ис-
пользованием тонких электротехнических достижений и с движением вперед благо-
даря техническому прогрессу и необходимости удовлетворять определенные чело-
веческие требования.
Было бы очень странно, если бы мозг и компьютеры, двигаясь такими двумя
расходящимися путями, заканчивали бы столь похоже один на другой, что один из
них недвусмысленно мог бы быть назван превосходящим по разуму другого.
Гораздо более вероятно, что даже когда эти две вещи равны по разуму в це-
лом, свойства их разумов будут настолько различны, что не может быть сделано
никакого простого сравнения. Будут виды деятельности, к которым лучше адапти-
рован компьютер, и другие виды — к которым лучше адаптирован мозг. Это было
бы определенно верно, если бы генная инженерия была целенаправленно использо-
вана для совершенствования человеческого мозга именно в тех направлениях, в
которых компьютер слаб. Было бы, конечно, желательно держать как компьютер,
так и человеческий мозг специализированными в различных направлениях, по-
скольку дублирование способностей было бы потерей времени и сделало бы тот
или другой ненужным.
Следовательно, вопрос замены никогда не должен возникнуть. Конечно, то что
мы бы могли увидеть, это был бы симбиоз или взаимная дополняемость; мозг и
компьютер, работая вместе, обеспечивали бы каждый то, чего не хватает друго-
му, образуя разумную пару, которая открывала бы новые горизонты и делала воз-
можным достижение новых высот. Собственно, союз мозгов, человеческого и соз-
данного человеком, мог бы послужить дверным проемом, через который люди могли
бы пройти из своего младенчества в свою богатую взаимодействием взрослую
жизнь.
ПОСЛЕСЛОВИЕ
Давайте теперь оглянемся на длительное путешествие вдоль представшего перед
нами широкого выбора катастроф.
Мы можем разделить все описанные мною катастрофы на две группы: первая —
вероятные или даже неизбежные, например, превращение Солнца в красный
гигант, и вторая — маловероятные, как, например, столкновение огромной массы
антивещества непосредственно с Землей.
Нет смысла рассуждать о катастрофах второй группы. Не будет большой ошибкой
предположить, что они никогда не произойдут, и сосредоточиться на катастрофах
первой группы. Последние можно разделить на две подгруппы: те, что угрожают
нам в ближайшем будущем, и те, что могут произойти спустя десятки тысяч, а то
и миллиарды лет, к примеру такие, как повышение температуры Солнца или насту-
пление ледникового периода.
Опять-таки не стоит рассуждать о катастрофах второй подгруппы, если мы не
разобрались с первой, это было бы пустой тратой времени.
При рассмотрении первой подгруппы катастроф, весьма вероятных и угрожающих
нам в более близкие времена, мы опять-таки можем разделить их на два вида: на
те, которых можно избежать, и на неизбежные.
Мне представляется, что катастроф второго вида нет, не существует катастро-
фы, которой невозможно избежать, не существует ничего такого, что грозило бы
нам неминуемым уничтожением до такой степени, чтобы с этим невозможно было
ничего сделать. Если действовать рационально и по-человечески, если спокойно
подойти к проблемам, стоящим перед лицом всего рода людского, и не вдаваться
в эмоции по поводу таких вопросов девятнадцатого века, как национальная безо-
пасность и местнический патриотизм, если мы поймем, что нашими врагами явля-
ются совсем не соседи, а нищета, невежество и холодное безразличие к законам
природы, все стоящие перед нами проблемы можно решить. Можно обдуманно сде-
лать выбор и в итоге избежать катастроф.
И если мы сделаем этот выбор в двадцать первом столетии, мы можем распро-
страниться в космосе и утратить свою уязвимость. Мы больше не будем зависеть
от одной планеты или от одной звезды. И тогда человечество или его разумные
потомки и их союзники смогут существовать и после прекращения существования
Земли, после прекращения существования Солнца, после (кто знает?) прекращения
существования нашей Вселенной.
Это наша цель. Так одержим победу.
Литпортал
ТИСКИ ДОКТРИНЕРСТВА
Кристофер Прист
Часть I
Тюрьма
Глава первая
Неистовая, как дыхание взбешенного дракона льдов, буря выла на замерзшем
плато. Зародившись в циклонической круговерти южной части Тихого океана в по-
лутора тысячах миль от чилийского побережья и в тысяче миль южнее острова
Пасхи, буря вышла из штопора и понеслась к полюсу, плоской волной напирая на
морозный воздух. Усиливаясь, она бушевала над плавучими льдами моря Амундсена
и, под углом преодолевая линию терминатора, врывалась в антарктическую ночь,
Зимнюю ночь, в которой ничто живое не в состоянии двигаться по поверхности
этой земли. Ветер разбивался о прибрежную цепь гор, отрывая острые крупицы
льда и неся их на юг к плато и еще дальше за его пределы.
На просторах плато, возвышающегося на полторы тысячи метров над уровнем мо-
ря, ветер не знал жалости - буря разгонялась над гладкой ледяной поверхностью
до полутора сотен километров в час и даже больше. Соприкоснись с этим ветром
обнаженная человеческая плоть, она кристаллизовалась бы, разбилась и рассыпа-
лась осколками в считанные минуты. Ни один человек не в состоянии выдержать
такой холод более нескольких секунд.
Это была первая буря нынешней зимы.
На глубине ста восьмидесяти метров прямо на скальной породе плато - породе,
которая не знала теплого прикосновения солнечных лучей миллионы лет, а воз-
можно и никогда, - человек осмелился заняться строительством. Хорошо освещен-
ная, прекрасно вентилируемая и обогреваемая центральным отоплением, в полной
секретности и абсолютной недоступности выполняла свои функции Станция Передо-
вой Техники.
Единственные видимые на поверхности знаки ее существования - несколько на-
дежно установленных вех, которыми отмечена каждая шахта входа. В летние меся-
цы здесь была взлетно-посадочная полоса, иногда она оборудовалась и зимой. В
этом году ожидался еще один рейс. Самолет прилетит, когда буря иссякнет, а
затем на следующие пять месяцев должен наступить перерыв в авиасообщении.
Людям станции необходимы покой и безопасность плато. Более четырехсот уче-
ных и их ассистентов трудились здесь, каждый по своей специальности - биохи-
мии, физике частиц, ядерной физике и технике, бактериологии, - как правило, в
полной изоляции друг от друга.
В действительности станция занимала не только те несколько квадратных мет-
ров поверхности антарктической скальной породы, о которых заявлялось офици-
ально. Это была сложная система научно-исследовательских блоков, соединенных
множеством пробитых во льду тоннелей. Ее общая площадь составляла около вось-
мидесяти квадратных километров, а на строительство ушло целых десять лет.
★ ★ ★
В одной из лабораторий в южном конце станции в мягком пластмассовом кресле
удобно устроился доктор Элиас Уэнтик и ласкал морду крысы, которая лежала у
него на коленях. Животное нежно тыкалось носом в ладонь, которой он похлопы-
вал крысу с отсутствующим видом.
Его ассистент, высокорослый нигериец по имени Абу Нгоко, склонившись над
столом, приводил в порядок разбросанные перед ним записи.
- Мы должны остановиться, доктор Уэнтик, - внезапно подняв голову, загово-
рил он. - Нам не по карману ограничиваться всего одной технической деталью.
- Но с этим ничего не поделаешь, - мягко возразил Уэнтик. - Здесь нет нико-
го, кто бы хотел покончить с этим больше, чем я.
- Вам известно, что я имею в виду не только это.
- Мы продвигаемся недостаточно быстро? Мы должны найти какой-то альтерна-
тивный процесс?
- Да.
Знаю, что ты имеешь в виду, и согласен с тобой, подумал Уэнтик. Можно дойти
до бешенства из-за задержки, причина которой лежит в том, что, вероятно, к
делу не относилось вовсе.
Вероятно... Не относилось. Уэнтик понимал, что их движение вслепую - всего
лишь до поры; проблема в том, продолжать или... Или что? Альтернатива его
страшила.
Он опустил взгляд на крысу. Дня через три, если не раньше, она умрет. Нар-
котик действует на этих животных именно так, как должен действовать. Но в
пределах шестидневного курса его приема умирали все подопытные животные. Было
изменение обмена веществ у грызунов непосредственным результатом действия со-
става, или это изменение вызывал какой-то побочный эффект, Уэнтик не знал. На
станции нет других животных, с которыми можно было бы поэкспериментировать,
невозможно и получить их до окончания зимы.
Оставалось провести пробу только на одном доступном виде животных - на че-
ловеке .
Несколько дней Уэнтик и Нгоко спорили обо всех "за" и "против". Нгоко хотел
попытаться; Уэнтик рекомендовал воздержаться. Нгоко страстно желал провести
эксперимент на самом себе, но Уэнтику хотелось разработать другие варианты
наркотика в виде газообразной или жидкой смесей, а потом подождать окончания
зимы, когда можно будет получить другие виды лабораторных животных.
Как бы там ни было, он уже пробует наркотик на себе вопреки собственным
возражениям, хотя и не позволяет того же Нгоко.
Первые три недели он принимал его в крохотных количествах, тщательно забо-
тясь об ограничении самообольщения. В своей каюте Уэнтик всегда один, дверь
на замке. Каждый раз, позаботившись, чтобы ему не помешали, он ложился на
койку и внимательно наблюдал за вызываемыми составом галлюцинациями. Подобно
лизергиновой кислоте наркотик не обладал вредным краткосрочным действием. По-
мимо галлюциногенных свойств и очень ярких снов, которые бывали иногда после
приема наркотика, Уэнтик не смог установить ни ментальных, ни физических
ухудшений самочувствия. Увеличение дозировки было следующей проблемой.
Он сказал Нгоко:
- Я знаю, что у вас на уме, и по-прежнему мой ответ - категорическое нет.
Вам не следует принимать наркотик.
- Это окончательное решение?
- Да. В настоящий момент мы занимаемся испытанием смесей различной силы на
крысах.
- И продолжаем убивать их, - добавил нигериец с нескрываемой горечью.
- Пока не остается ничего другого.
Несколько секунд они помолчали.
Наконец Уэнтик сказал:
- Если бы это выяснилось до наступления зимы.
Их обоих напугала резко распахнувшаяся дверь. Уэнтик сердито повернулся к
ней вместе с креслом.
- Какого черта вы вламываетесь подобным образом? - возмутился он. - Это
личный кабинет!
На пороге стояли двое, ни одного из них Уэнтик прежде на станции не встре-
чал . Более высокий мужчина, который стоял немного позади, смотрел на Уэнтика
с нескрываемым интересом. Но заговорил тот, что был впереди.
- Доктор Уэнтик? - В его голосе явно ощущались едва сдерживаемые властные
нотки.
- Да. А теперь выйдите вон, пока мы вас не вышвырнули. Надеюсь, вам извест-
ны правила этой станции.
Двое мужчин переглянулись.
- Прошу извинить, если мы нарушаем этикет, доктор Уэнтик, - сказал мужчина,
- но я вынужден попросить вас на минутку выйти.
Уэнтик взглянул на ассистента.
- Вы знаете, кто эти двое? - спросил он.
- Нет. Но они могли прибыть последним самолетом.
- Так и есть, - сказал более высокий. - Мы оторвем вас от дела буквально на
мгновение.
- Что вам нужно?
Тот, что ниже ростом, широко распахнул дверь и жестом показал Уэнтику, что
он должен выйти в коридор.
Уэнтик резко поднялся и передал ручную крысу Нгоко.
- Присмотрите за Копченым, - сказал он, назвав подопытное животное именем,
которое сам ему дал. - Разобраться с этим есть всего один способ.
Ассистент взял крысу, которая громко взвизгнула в наступившей тишине. Уэн-
тик последовал за высоким в коридор, другой закрыл дверь.
- Ладно, позвольте взглянуть на ваше удостоверение, - сказал Уэнтик. На
станции все были исключительно подозрительны, поэтому в высшей степени неве-
роятно, чтобы кто-то мог незаконно проникнуть внутрь, даже если бы смог найти
вход. Однако никогда не вредно поиграть мускулами правил внутреннего распо-
рядка .
Мужчина молча расстегнул клапан нагрудного кармана неброского серого мунди-
ра . Он достал удостоверение в зеленой обложке и протянул его Уэнтику.
Все в порядке. Под фотографией были строка цифр и имя: Клайв В. Эстаурд.
Было напечатано и еще несколько уточняющих слов, но Уэнтик не стал их читать.
В конце концов, это всего лишь формальность.
- А другой? - спросил он.
Мужчина, носивший фамилию Эстаурд, сказал:
- Я могу поручиться за него. Он не носит с собой удостоверение.
- Лучше бы носил, сказал Уэнтик. - Вы понимаете, что я могу вызвать военную
полицию и арестовать его?
Эстаурд кивнул и оба мужчины медленно пошли прочь. Муки ада Уэнтика нача-
лись .
★ ★ ★
Это был первый из трех его разговоров с Эстаурдом до отъезда.
Второй состоялся в крохотном баре, который и географически, и в обществен-
ном отношении был центром станции.
Они с Нгоко сидели за столиком вместе с несколькими техниками, которые ра-
ботали под их руководством. Встреча не была совещанием, но стержнем разгово-
ра , как всегда, оставалась их работа.
В определенном отношении Уэнтик и Нгоко отличались от остальных обитателей
станции, потому что только они двое не были американцами. Уэнтик прилетел из
Британии в Штаты всего несколько месяцев назад по соглашению об обмене учены-
ми с одной из крупных корпораций химической индустрии. В считанные недели его
работу засекретили и они с Нгоко узнали, что трудятся на одно из учреждений
правительственной администрации. Его переход на эту станцию лишь отчасти был
добровольным, поскольку к этому времени он непосредственно подчинялся какому-
то подкомитету Пентагона. То, что начиналось как простенькое исследование
биохимического характера, очень быстро разрослось, превратившись в работу,
назначение и смысл которой в целом оставались непостижимыми.
Предполагавшееся расставание с женой на три месяца продлилось еще на пять.
Уэнтик не заметил, как Эстаурд вошел в бар и взял маленькую кружку пива. Он
поднес ее к губам, отхлебнул и направился к столу Уэнтика.
- Не возражаете, если я присоединюсь к вам? - обратился он непосредственно
к Уэнтику, прервав его на полуслове.
- Боюсь, что нет.
Нгоко возмутился:
- Вы нарушили важный разговор, Эстаурд.
- То, что необходимо мне, тоже важно.
Уэнтик вздохнул и сказал:
- Все в порядке.
Он пересел за соседний столик. Эстаурд сел возле него.
- Могу я спросить, доктор Уэнтик, чем вы здесь занимаетесь?
- Конечно. Я просто не знаю, как себя вести с вами. По какому вы здесь пра-
ву?
- Я на правительственной службе. Думаю, вам это, так или иначе, известно.
- Сомневаюсь, могли ли вы здесь оказаться, не работая на государство в ка-
ком-нибудь качестве, - сказал Уэнтик.
Эстаурд улыбнулся и Уэнтик впервые заметил блеск крохотных глаз этого чело-
века, отразивших свет свисавших с металлического потолка ламп. Он полез в на-
грудный карман и достал короткую полоску сложенной вдвое полупрозрачной бума-
ги. Внутри нее был обрезок 35-мм кинопленки.
Он швырнул его на стол перед Уэнтиком.
- Потрудитесь взглянуть на это, - сказал Эстаурд.
Уэнтик поднял пленку и посмотрел сквозь нее на ближайший источник света.
Это был единственный кадр из известного фильма. По кромке пленки за перфора-
цией он прочитал буквы KODA...
На самом кадре было что-то похожее на коротко подстриженную траву или жни-
вье. Небо светло-голубое с белым следом реактивного самолета. Из-за малых
размеров кадра было трудно разглядеть детали, но съемочная камера достаточно
близко запечатлела белый самолет прямо на траве. Такую конструкцию Уэнтику
прежде видеть не доводилось.
Эстаурд протянул ему увеличительное стекло.
- Присмотритесь с помощью этого, - предложил он.
Уэнтик взял стекло и стал рассматривать детали самолета.
Не имея возможности с чем-то сравнить, оценить размеры машины он не мог.
Самолет покоился на траве без шасси, его нос был поднят несколько выше ос-
тальной части фюзеляжа. Форма носа Заостренная. Единственным признаком нали-
чия кабины было стекло, наклонно установленное заподлицо с фюзеляжем. Хотя
оно находилось на боковой поверхности обшивки, казалось, только сидя возле
этого окна и можно пилотировать машину. У самолета были короткие стреловидные
крылья, смонтированные высоко на фюзеляже.
- Что это? - спросил Уэнтик.
- Мы полагаем, реактивный самолет передовой конструкции.
- Вы полагаете...?
- Самолет улетел вскоре после того, как была сделана эта фотография. Он
вертикального взлета. Никто близко к нему подобраться не смог.
Уэнтик положил кусочек пленки на стол и допил свой напиток.
- Так это НЛО. Зачем вы рассказываете мне об этом?
- Потому что это не НЛО. Мы знаем, что это реактивный самолет и что он пи-
лотировался человеческими существами.
- Тогда чей же он?
Эстаурд пожал плечами и допил пиво.
- В Пентагоне никто не сумел определить его принадлежность. Вот почему нам
нужны вы.
Он поднялся и ушел.
В последний раз Уэнтик встретился с Эстаурдом перед отбытием со станции на
следующий день после разговора в баре, когда работал в лаборатории. С харак-
терной для него бесцеремонностью Эстаурд вошел в помещение и направился прямо
к Уэнтику.
- Вы мне нужны, - начал он.
- Я занят. Вам придется подождать, - сказал Уэнтик и отвернулся к прерван-
ному занятию.
Эстаурд крепко схватил его за локоть и повел к двери. В коридоре температу-
ра воздуха была, по крайней мере на десять градусов ниже, чем в лаборатории,
и Уэнтика охватила дрожь.
- Мы отбываем завтра, - сказал Эстаурд.
- Мы...?
- Вы и я. Масгроув тоже.
Уэнтик резко повернулся, сообразив, что и второй мужчина в коридоре. На нем
были черные брюки и темно-синий свитер с глухим воротом. В правой руке он
сжимал карабин, но держал его под каким-то странным углом, словно не привык
обращаться с оружием.
- Но я не могу оставить станцию. Моя работа еще только на половине пути, -
сказал Уэнтик.
- Это было видно и из Вашингтона.
- Не хотите ли вы сказать, что меня отзывают? Я ни от кого ничего не слы-
шал .
Масгроув подошел ближе.
- Вот почему мы здесь. Это связано с вашим исследованием.
- Каким образом?
- Вы поймете, когда мы доберемся, - ответил Эстаурд.
Как раз в это время из лаборатории вышел Нгоко и остановился в дверях, гля-
дя на беседовавшую троицу. В руках он держал ручную крысу. Она была мертва.
Уэнтик поглядел на Нгоко, затем на двух других.
- Куда мы направляемся? - спросил он.
Рука Эстаурда поднялась к нагрудному карману, из которого он накануне вече-
ром доставал кинопленку.
- В Бразилию, - сказал он.
Глава вторая
Моя дорогая Джин,
Я предупреждал тебя, что долго не смогу написать. Но вопреки всем ожиданиям
завтра отсюда направляется самолет, поэтому нынче вечером все пишут письма.
Но вот сюрприз! Я сам вылетаю этим самолетом.
Ты не должна особенно обольщаться, потому что все это вовсе не означает,
что я уже возвращаюсь домой. Но все, по крайней мере, выглядит так, что мне
не придется зимовать под антарктической ледяной шапкой! В определенном отно-
шении я доволен... в настоящий момент мы зашли в нашей работе в тупик. При
встрече я расскажу тебе поподробнее, а сейчас могу лишь сообщить, что наши
эксперименты на крысах не дают того, что планировалось. Я все оставляю на
Абу, хотя, по всей видимости, не смогу вернуться сюда до конца зимы. Абу рас-
полагает всеми моими записями, однако боюсь, как только я улечу, он возьмется
за дело по-своему.
Вторая моя новость гораздо невероятнее! Похоже, меня отзывает правительст-
во. Чтобы забрать меня, явились два странных человека. Я не понимаю американ-
цев, полагаю, и никогда не смогу понять. Оба ведут себя исключительно таинст-
венно , словно замышляют злодейство. Один из них - смуглый мужчина по имени
Масгроув; он широкоплеч, у него большие сильные руки. Говорит он мало, но
всегда где-то рядом и смотрит угрожающе. На днях я увидел его с карабином, но
почти уверен, что он не умеет им пользоваться. Поведение второго, хотя он и
не делает ничего настораживающего, повергает меня в дрожь. У него есть оше-
ломляющая привычка уходить, не окончив разговор, словно главная его цель -
создать какое-то определенное впечатление. Я чувствую, что он все время ищет
шанс явить себя, хотя только Богу известно, не преследует ли он какие-то це-
ли, которые могли бы касаться меня. Как бы там ни было, надеюсь, что вся эта
таинственность рассеется по прибытии в Вашингтон. Хотя есть и еще нечто дос-
таточно странное. Когда я спросил этого второго мужчину (кстати, его имя Эс-
таурд) куда мы направляемся, он ответил - в Бразилию. Я надеюсь, что он имел
в виду Рио-де-Жанейро, поскольку там была одна из последних посадок по пути
сюда.
Джин, дорогая, тебе не следует тревожиться. Я уверен, что во всем этом нет
ничего особенного. Просто такова их манера приводить людей в замешательство.
По прибытии в Вашингтон я сразу же позвоню тебе, может случиться так, что ты
услышишь мой голос еще до получения письма.
Сейчас ранний вечер, так что мы вылетаем часов через десять. Самолет прибу-
дет в ближайшие несколько минут. По-видимому, он мог бы прилететь и раньше,
но задержался из-за свирепствовавшей несколько дней бури. Здесь внизу мы ни-
когда не знаем, какая стоит погода.
Скажи Тимоти и Джейн, что я люблю их. Перед возвращением запасусь подарками
для них. И для тебя... Береги себя и не беспокойся. Я свяжусь с тобой. А по-
ка , до свидания.
С любовью, Ли.
Глава третья
Уэнтик лежал в постели в отеле и прислушивался к утренним звукам города
Порта-Велью. Удушливая жара уже надвигалась с берегов реки Мадейра, протекав-
шей всего в полукилометре от отеля. На площади внизу пытались завести мощный
дизель и воздух непрерывно сотрясали звуки его нерешительного чихания.
Две последние недели он почти безвылазно сидел в отеле, ожидая прибытия
снаряжения с побережья.
Эстаурд исчез. Этот человек, совершенно нелепо выглядевший в своем сером
мундире в этом жарком городе, доставил Уэнтика на такси в отель средних раз-
меров и оставил его в нем, даже не извинившись.
Часом позже внезапно появился Масгроув. Он стал единственным, с кем Уэнтик
общался в Порта-Велью; он редко оставлял его одного. Казалось, знал он мало,
но говорил еще меньше. Куда бы ни отправился Уэнтик, Масгроув следовал За ним
неотступно. У него впервые начало возникать неловкое ощущение не совсем сво-
бодного человека.
Главным неудобством в Порта-Велью была полная отрезанность от информации.
Он лишь знал, что вероятнее всего Эстаурд и Масгроув работают на американское
правительство, владеют фотографией неведомого самолета и получили приказ за-
купить несколько тонн снаряжения, вроде палаток и продуктов питания. К его
неопределенному беспокойству и неизбежной скуке от необходимого пребывания в
южно-американском городке на берегу реки добавлялось легкое ощущение потери
ориентации.
Помимо этого дни в Порта-Велью протекали вполне сносно. Компания Масгроува
была того сорта, что хуже не придумать (никакого добровольного предоставления
информации и редко объяснение чего бы то ни было, даже если спросить), но но-
мер в отеле был достаточно сносный, а личная свобода сравнительно широка.
Только когда он заговорил с Масгроувом о сроке возвращения в Вашингтон, в от-
вете этого человека проскользнула угроза.
- Вам туда незачем, - сказал он, не глядя на Уэнтика. - Совсем незачем. Не
будет там и Эстаурда.
На следующий день после прибытия в город Уэнтик написал письмо председателю
Подкомитета исследовательских ассигнований сенатору Мак-Дональду, который ве-
дал делами антарктической станции. Он досконально описал случившееся и попро-
сил сенатора дать объяснения. Сообщив все, что ему было известно об Эстаурде
и Масгроуве (не так уж много), он сообщил о подготовке к экспедиции, цель ко-
торой ему неведома. Письмо заканчивалось требованием немедленного ответа.
Он ухитрился опустить письмо в почтовый ящик незаметно для Масгроува и сра-
зу же почувствовал себя в большей безопасности.
Только позднее, когда один день сменялся другим, а ответа все не было,
мрачные предчувствия вернулись.
Внезапно до его слуха снова донесся рев набиравшего обороты дизеля, затем
он постепенно утих.
Резко, в обычной для него манере полного пренебрежения правилами элементар-
ной вежливости, в номер ворвался Масгроув. Он прошествовал прямо к постели и
остановился, холодно глядя на Уэнтика сквозь москитную сетку.
- Мы отбываем, - отрывисто-грубо изрек он, - Вот чемодан для вашего барах-
ла. Уложите как можно меньше вещей и спускайтесь. Мы вас ждем.
Уэнтик быстро оделся и, выглянув в окно, увидел Масгроува, который беседо-
вал с группой людей. Их было двенадцать, одетых в такую же нейтрально серую
одежду, что и Масгроув. Несмотря на отсутствие знаков различия, в ней безоши-
бочно узнавалась униформа. Каким бы целям ни служила эта одежда, она явно не
подходила для здешнего климата.
Он видел как люди погрузили на высокобортный дизельный грузовик несколько
ящиков.
Уэнтик спустился вниз и присоединился к остальным. Люди, явно видевшие его
впервые, смотрели с нескрываемым любопытством. Масгроув что-то сказал и они
забрались в набитый снаряжением крытый кузов.
Он угрюмо взглянул на Уэнтика.
- Вы готовы?
Уэнтик кивнул и они вдвоем забрались в кабину, где уже находился водитель.
Уэнтик оказался между Масгроувом и водителем на кожухе, закрывающем двига-
тель . Ноги ему пришлось поставить на коробку передач.
Водитель положил локоть на раму открытого окна и они медленно покатили по
пыльным улицам. Было лишь восемь часов утра.
У берега реки грузовик остановился и Масгроув направился в контору перепра-
вы. Через несколько минут заработал двигатель старинного парома на воздушной
подушке, который переправил их через реку на лишенный жилых строений берег.
Прямо из воды поднимался скат, выходивший на пустынную автомагистраль, проло-
женную сквозь глухой лес. Как только грузовик оставил паром, тот грациозно
развернулся и в облаке белой пыли направился через реку к городу.
Черная прямая полоса дороги шла по равнине строго на юг от Порта-Велью.
- Куда ведет эта дорога? - спросил Уэнтик.
- В Боливию, - односложно ответил Масгроув, потом добавил, - Так далеко мы
не поедем.
Они действительно проехали по дороге не более пятидесяти километров, а за-
тем по команде Масгроува водитель повернул налево и грузовик покатил по узко-
му шоссе. Движение сразу же стало казаться Уэнтику значительно более опасным.
Время от времени они проезжали крохотные деревушки, где полуголые дети бе-
жали по деревушке и размахивали руками. Даже сейчас, в конце 1970-х годов,
думал Уэнтик, есть еще на земле места, где механическое транспортное средство
- диковина.
Становилось все более жарко и даже задувавший через открытые окна воздух не
делал пребывание в кабине более приятным. Около полудня они остановились пе-
рекусить и напиться, затем тронулись дальше. Уэнтик понимал, что они выбира-
ются из относительно цивилизованной равнины, окружающей Порта-Велью, направ-
ляясь к подножью высокого плато в массиве Мато-Гроссо.
Ближе к вечеру Масгроув (который большую часть жаркого дня пребывал в за-
думчивом молчании) сунул руку в карман, достал множество раз сложенный клочок
бумаги и протянул его Уэнтику. Бумага была грязной, захватанной пальцами.
Уэнтик развернул ее и стал читать.
Элиасу Уэнтику:
Вы, вероятно, недоумеваете по поводу характера вашего путешествия и его
связи с фотоснимком, который я вам показывал. Могу лишь попросить набраться
терпения. Подавляющая часть наших так называемых знаний о районе Планальто в
значительной степени умозрительна, но многое в его природе говорит само за
себя. Машина на той фотографии - из района Планальто; я сам делал съемку во
время одной из предыдущих экспедиций. Вы узнаете много больше сами, когда
окажетесь на территории этого района.
Не расстраивайтесь так из-за поведения Масгроува. Временами он выглядит не-
много не в своем уме, но вреда он вам не причинит. Как бы там ни было, я обя-
зал его доставить вас в целости и сохранности, поэтому спрошу с него, если
ваша безопасность окажется под угрозой.
Ваш преданный слуга, К. Эстаурд.
- Вы прочли это? - спросил Уэнтик.
Масгроув улыбнулся.
- Да. Эстаурд сразу же запечатал письмо, полагая, что я не стану его вскры-
вать .
Уэнтик еще раз взглянул на клочок бумаги. Последняя совершенно неофициаль-
ная фраза письма весь вечер не выходила у него из головы. В ней был какой-то
насмешливый подтекст, словно Эстаурд заранее догадывался о примирении Уэнтика
с обстоятельствами.
Хихиканье сидевшего рядом Масгроува подливало масла в огонь его дурных
предчувствий.
★ ★ ★
- Куда мы едем? - внезапно спросил Уэнтик Масгроува, когда они устроились в
пятне света от развешенных на ветках деревьев масляных фонарей. Остальные лю-
ди отправились на грузовике в ближайшую деревушку Сан-Себастьяно, предвари-
тельно поставив палатки и еще раз перекусив. Масгроув сидел, прислонившись к
стволу дерева, и слушал музыку, которая доносилась из стоявшего возле него
транзисторного приемника.
- В Планальто, - ответил он.
- Эстаурд там?
- Уже должен быть. Он отправился на вертолете.
Уэнтик вытащил из кармана письмо и снова взглянул на него, возможно, деся-
тый раз за день.
- Что такое район Планальто? - спросил он, - Какая-нибудь правительственная
база?
Масгроув загадочно улыбнулся.
- Можно сказать и так, - ответил он. - Каждый, кого вы там встретите, рабо-
тает на правительство.
- А самолет?
- Эстаурд сфотографировал его, когда впервые увидел этот район. Позднее вы
узнаете больше.
На какое-то мгновение Уэнтик задумался. Его окружали погрузившиеся во тьму
бразильские джунгли, демонстрируя весь ужасный диапазон своих звуков. Высоко
в листве деревьев, то приближаясь, то удаляясь, вопили чуть ли не человече-
скими голосами какие-то животные. Ничего подобного Уэнтику прежде видеть не
приходилось: это было непрекращающееся завывание голосов предвестников смер-
ти. Масгроув сказал, что эти твари безобидны. В джунглях множество древесных
животных, например паукообразные обезьяны и ленивцы. В этой части мира живот-
ных никогда не увидишь, их можно только услышать.
Уэнтик посмотрел на своего компаньона, его лицо наполовину было в тени. На
нем не было никакого выражения, как у человека, который не намерен говорить
больше, чем уже сказал.
- Что такое район Планальто? - снова спросил Уэнтик.
- Это часть Мато-Гроссо. В переводе Планальто означает "Высокое плоского-
рье" .
- И чем же он такой особенный?
- Увидите, - сказал Масгроув. - Это такой уголок мира, который виден только
снаружи. Изнутри ничего не видно. Место, куда можно войти, но нельзя выйти.
- Не понимаю.
Масгроув одарил его сочувствующим взглядом и стал сворачивать самокрутку из
черной бумаги.
- Поймете, - повторил он, - когда мы туда доберемся.
Внезапно рассердившись, Уэнтик ушел в свою палатку. Масгроув не стремился к
доброжелательным отношениям и оставался некоммуникабельным с их первой встре-
чи ; а теперь стал вести себя даже загадочно.
★ ★ ★
Они ехали еще три дня, поднимаясь все выше и выше, преодолевая все больше
препятствий.
В первую же ночь под брезентом, Уэнтик понял, что такое ночной кошмар.
Джунгли полны насекомых и животных; крики не умолкают от заката до восхода.
Его лицо было искусано и опухло. Штанины брюк изодрались об острую молодую
поросль, которая была повсюду.
Масгроув получал удовольствие, обращая его внимание на наиболее жутких
представителей местной фауны. В одном месте они проезжали большую лужу, в ко-
торой плавали лягушки чуть ли не в четверть метра длиной. Потревоженные пре-
смыкающиеся заквакали так внезапно и громко, что Уэнтика затрясло. Другой раз
их путь пересекала колонна здоровенных муравьев и Масгроув приказал водителю
остановиться. Он понаблюдал за насекомыми и когда ширина выбравшейся на доро-
гу колонны стала наибольшей, кивнул и грузовик стал давить их с громким хру-
стом. Машина проехала, но муравьи продолжали маршировать, словно их и не тро-
гали.
На второй день дорога пошла параллельно смутно различимому берегу широкой
желтой реки. Влажный тропический лес, в который они въехали у подножия плато,
уступил теперь место густым джунглям. Даже небо над головой проглядывало ред-
ко . Дождь лил по несколько часов ежедневно; теплый мутный дождь, который лишь
увеличивал влажность, не давая прохлады. Всюду, куда ни глянь, была сырая,
источавшая зной зелень. Казалось, что даже деревья состоят из одной плесени,
что в их стволах совсем нет древесины. Всюду торчали лианы-паразиты, они оп-
летали ветви и стволы, словно норовя утащить джунгли в гумусовую подстилку
леса, из которой росли сами. В некоторых местах ползучие растения проросли
прямо на дороге или упали на нее и людям приходилось прорубать путь острыми
как бритва мачете. Ярко окрашенные длиннохвостые попугаи перелетали с дерева
на дерево, словно многоцветные взрывы, совершенно чуждые однотонному окруже-
нию.
Люди, ехавшие в кузове, сменяли друг друга за рулем грузовика, но Масгроув
и Уэнтик не покидали кабину. Жара была нестерпимой. Уэнтик не взял с собой
сменную одежду; та, что была на нем, пропиталась потом.
Дорога походила теперь не более, чем на укатанную тропу, петлявшую между
деревьями. Грузовик беспрестанно кренился на илистых рытвинах то в одну, то в
другую сторону и это раскачивание очень досаждало Уэнтику, неловко примостив-
шемуся на раскаленном кожухе двигателя.
До вечера второго дня Масгроув снова погрузился в молчание, будто почувст-
вовав неловкость за то, что вывел накануне Уэнтика из равновесия. Время от
времени он чертыхался из-за крена грузовика, но говорил очень мало.
После той первой ночи речь лишь раз снова зашла о районе Планальто.
Уэнтик спросил:
- Когда мы туда доберемся?
Загадочным образом Масгроув почему-то медлил с ответом, а потом с сардони-
ческой таинственностью изрек:
- Своевременно.
Не в силах продолжать, Уэнтик решил оставить все как есть и не стал ничего
говорить.
На третий день они проехали мимо потерпевшего аварию американского военного
грузовика, который увяз всеми колесами в топкой луже неподалеку от дороги.
Водитель объехал его на безопасном расстоянии, затем трое людей Масгроува
забрались в кабину брошенной машины. Не было никаких признаков человеческого
присутствия.
Они обследовали крытый кузов, где обнаружили дизельный компрессор и не-
сколько разнообразных инструментов дорожно-строительного назначения, от гид-
равлических механизмов до лопат и кирок. Масгроув без особого интереса бросил
последний взгляд на грузовик и записал в блокнот его номер, намалеванный бе-
лой краской на борту. Затем он вернулся к своей машине.
Перед тем, как забраться в кабину, Масгроув залез в кузов и Уэнтик услыхал
рычание ручного генератора, какие обычно используются для передатчиков не-
большого радиуса действия.
Пятью минутами позже Масгроув был в кабине и подпрыгивание на рытвинах до-
роги возобновилось.
После полудня, проехав несколько особенно трудных километров с воющим на
первой передаче двигателем, коробка передач которого непрерывно работала на
обе пары колес, Масгроув внезапно выбросил руку через всю кабину в сторону
окна водителя и закричал.
- Здесь! Паркуйся здесь!
Водитель немедленно нажал на тормоза и грузовик резко остановился. Люди вы-
брались из кузова. Они выглядели грязными и усталыми от пытки, которая выпала
на их долю в замкнутой коробке крытого кузова. Выгрузив несколько небольших
ящиков, они распределили их между собой. Уэнтику досталось нести два карабина
и флягу с тепловатой водой. Масгроув водрузил на себя громадный вещевой мешок
с одеялами.
Тяжело нагруженные, обильно потея, они отправились пешком через джунгли.
★ ★ ★
- Стоп!
Голос Масгроува заставил всех вздрогнуть и замереть. Вероятно не очень отя-
гощенный громоздким грузом, он шагал на несколько метров впереди остальных.
Теперь он стоял, широко раскинув руки. Его силуэт был виден более отчетливо,
чем можно было ожидать при обычном освещении сквозь крону леса над головой.
Он обернулся и обратился к Уэнтику:
- Подойдите сюда.
Уэнтик отдал оба карабина ближайшему к себе человеку и пошел вперед.
Когда он поравнялся с Масгроувом, тот повернулся и поглядел на остальных
людей. Казалось, ему было трудно на что-то решиться.
Наконец он сказал:
- Думаю, вам лучше вернуться к грузовику. До темноты займитесь сооружением
дороги по периметру, а утром догоняйте нас. Карта в планшетке.
Он бросил компас тому из своих людей, который вел грузовик последним, затем
кивнул Уэнтику и они пошли вперед.
Через несколько сот метров свет над их головами медленно становился все бо-
лее ярким. Уэнтику было любопытно взглянуть вверх, но он боялся отстать от
Масгроува, который, словно эти заросли были ему хорошо знакомы, двигался це-
ленаправленно и быстро.
Наконец они достигли кромки леса и остановились, вглядываясь в раскинувшую-
ся перед ними широкую долину. Солнце сияло, отражаясь от свежескошенного жни-
вья и слепя глаза.
Фотография...
Именно отсюда был сделан тот цветной кадр, что показывал ему Эстаурд. В
центре самых непроходимых в мире джунглей лежала простиравшаяся до горизонта
долина скошенной травы.
Уэнтик поглядел на деревья возле себя и поразился резкости границы между
лесом и полем.
- Что за чертовщина? - спросил он Масгроува.
Тот насмешливо взглянул на него:
- То, чего вы ждали. Район Планальто. Пошли.
Они вместе вышли из джунглей и шагнули в будущее на двести лет вперед.
Глава четвертая
Позади было уже метров триста, когда Уэнтик оглянулся на джунгли, из кото-
рых они недавно вышли. Лес исчез. Позади, так же как впереди них, до горизон-
та расстилалось жнивье.
Потрясенный, он остановился, как вкопанный, и обратил внимание Масгроува на
этот феномен. Тот обернулся и поглядел. Потом пожал плечами.
- Дело в том, что джунгли существуют в другом пространстве. - Стоя рядом с
Уэнтиком, он долго молча вглядывался в горизонт.
- Странное ощущение, не так ли? - неожиданно спросил Масгроув.
Уэнтик был подавлен и чувствовал себя совершенно беспомощным. Ему остава-
лось лишь молча согласиться.
- Послушайте, Масгроув, - заговорил он, наконец, голосом, который дрожал от
злобы и замешательства, - что это за чертовщина?
- Вы хотите, чтобы я рассказал вам об этом?
- А вы не думаете, что уже пришло время?
- Вероятно вы правы. Пойдемте, я расскажу вам по дороге.
Уэнтик поставил флягу с водой на землю и сел возле нее.
- Нет, я не двинусь с места, пока вы не расскажете мне все.
Его попутчик пожал плечами.
- Годится. По крайней мере, немного отдохнем.
- Все, что я хочу знать, - заговорил Уэнтик, - что это За место. Где оно и
зачем мы здесь.
Масгроув окинул взглядом окружавшую их стерню.
- Что вы хотите узнать прежде всего?
- Что это за место.
- Я говорил вам, - ответил второй, - это называется район Планальто. Мы на-
ходимся в той части Бразилии, которая носит название Серра де Норте в Мато-
Гроссо.
- Продолжайте, - поторопил его Уэнтик, - до того, что вы мне сообщили я во
многом додумался и сам. Меня больше интересует ваше замечание о пространстве-
времени .
- Это трудно понять, - сказал Масгроув, - но если вы в состоянии вообразить
место, которое существует в двух измерениях времени, то это как раз оно и
есть. Сейчас мы находимся в Планальто 2189 года новой эры. Пока оставались
там, - он как-то неопределенно махнул рукой, - был 1979 год.
- Пройдя несколько сот метров, мы перескочили на двести десять лет?
Масгроув утвердительно кивнул.
- Здесь какое-то поле смещения, которое удерживает равновесие между этими
двумя потоками времени. Если вы находитесь в 1979 году и смотрите на этот
район, как мы с вами смотрели несколько минут назад, то можете четко разли-
чить его периметр. В действительности эта граница и определяет протяженность
поля. Пересекая ее, вы оказываетесь в 2189 году. Поле окружает нас со всех
сторон, но видимая граница леса осталась в прошлом. Сейчас джунглей просто
нет.
Уэнтик отвинтил крышку фляги и глотнул теплой воды.
- Поле, о котором вы говорите, - нарушил он, наконец, молчание, - представ-
ляется мне чем-то искусственным.
Масгроув посмотрел на него недобрым взглядом исподлобья. - Это верно. Но я
не думаю, что Эстаурд знает об этом. Как бы это вас ни заботило, вам необхо-
димо лишь знать, что район Планальто был обнаружен американским правительст-
вом, которое занимается его изучением. Как оказались вовлеченными в это дело
вы, я оставлю объяснять Эстаурду.
- Далеко ли мы от цивилизации?
- Это зависит от того, что вы понимаете под цивилизацией, - ответил Масгро-
ув. - Мы по-прежнему в Бразилии. Как далеко этот район от Порта-Велью, вы
могли заметить сами. Ближе него городов нет.
Он встал и надел на плечи рюкзак.
- Пойдемте, - сказал он. - Нам предстоит дальний переход.
Уэнтик тоже встал и поднял флягу. Они продолжили путь в том же направлении,
что и до остановки. Солнце клонилось к горизонту слева от них. Было по-
прежнему жарко и Уэнтик поймал себя на том, что поглядывает на небо в надежде
увидеть облака. Даже теплый дождь мог бы дать облегчение по сравнению с этой
прогулкой на солнцепеке. Они неоднократно пили на ходу до самого заката.
С наступлением темноты температура воздуха резко упала; они легли, завер-
нувшись в одеяла. Уэнтик, не имевший отдыха долгие часы, долго ворочался, пы-
таясь поудобнее устроиться на жестком жнивье. Мало-помалу сон одолел его.
★ ★ ★
Проснувшись, Уэнтик обнаружил, что он один.
Возле него лежали оставленные Масгроувом одеяла, но фляга с водой исчезла.
Он поднялся на ноги и ощутил дуновение холодного ветра. Солнце встало, но
температура еще не начала подниматься.
Он собрал одеяла и запихнул их в оставленный Масгроувом рюкзак. Потом ос-
мотрелся .
На сухой стерне обнаружить след невозможно. Он еще раз пристально оглядел
равнину. В нескольких километрах почти на горизонте виднелась крохотная чер-
ная точка. Не обнаружив других ориентиров, он направился к этой точке.
Торопясь преодолеть путь до наступления жары, он без устали шагал два часа
и был весь в поту, когда добрался до цели.
Это оказалась ветряная мельница; ветер медленно поворачивал ее лопасти.
Мельница была деревянной; окрашенные в черный цвет доски оказались кривыми и
покоробленными.
Мимо уха Уэнтика пролетел большой камень. Затем второй подальше.
Он сгорбился, стараясь стать как можно более маленькой целью. Небольшой го-
лыш угодил ему в плечо.
Обстрел вел Масгроув. Он сидел на корточках за углом мельницы, подбирал с
Земли камни и что было сил швырял в приближавшегося Уэнтика.
Уэнтик достал из рюкзака одеяло и развернул его. Используя одеяло как щит,
он продолжал приближаться к своему провожатому. Масгроув вскочил и бросился
навстречу, потом опустился на четвереньки и пополз в сторону. Он что-то бор-
мотал словно обезьяна. Остановившись метрах в двадцати, он приподнялся на
корточки и повернул голову к Уэнтику.
Из его глотки вырвался вопль.
Масгроув вопил не хуже невидимых ночных животных джунглей.
Уэнтик растерялся, его охватил страх и он стал пятиться, не вполне понимая
что делать.
- В чем дело, Масгроув? - крикнул он.
- Держись подальше от меня! Ты нехороший. И ты, и весь твой род!
Он вскочил на ноги и побежал навстречу Уэнтику, задержавшись лишь для того,
чтобы подобрать с земли камень.
Уэнтик поднял вверх одеяло, но камень больно ударил в левую руку. Масгроув
по инерции промчался мимо, издавая шипение точно ребенок, имитирующий змею.
Он пробежал всего несколько метров, потом споткнулся и тяжело рухнул на твер-
дую землю.
Лежал он совершенно тихо.
Поглаживая ушибленную руку, Уэнтик осторожно стал подходить к нему, готовый
к любому движению агрессора. Но Масгроув был без сознания.
Все еще чувствуя себя неловко, Уэнтик отошел немного в сторону и сел на
землю в тени мельницы. Фляга была рядом и он вдоволь напился.
Сидел он часа два, прислушиваясь к скрипу мельничных лопастей над головой и
ощущая ветерок, обдувавший спину.
Услыхав приближение Масгроува, который на четвереньках обошел мельницу кру-
гом, он вскочил на ноги, чтобы успеть противостоять нападению.
Но тот только тряхнул головой, поднялся на ноги и стал смахивать пыль с
одежды. Он подходил к Уэнтику с широкой ухмылкой на лице.
- Неплохое начало, не так ли? - сказал он.
Уэнтик, отступая, чтобы не дать ему сократить расстояние между ними, спро-
сил :
- Что все это значит?
Масгроув улыбнулся в ответ.
- Просто игра. Не тревожьтесь.
Он поднял флягу и долго пил из нее. Затем, плеснув водой себе в лицо и на
руку, завинтил крышку и швырнул флягу Уэнтику. Тот набросил ее ремень себе на
плечо.
Масгроув покосился на солнце и подхватил вещевой мешок с одеялами.
- Пойдемте искать Эстаурда, - сказал он. - Он уже должен быть в тюрьме.
Вытащив из кармана компас, еще раз взглянул на солнце и пошел прочь от
мельницы. Уэнтик последовал за ним, отпустив метров на двадцать вперед; он
всю дорогу выдерживал этот интервал.
Глава пятая
Свет упал на веки и Уэнтик открыл глаза. Он мгновенно зажмурился снова, но
было слишком поздно.
В камере была кромешная тьма. Но над металлической дверью находилось уст-
ройство, которое стоило Уэнтику долгих часов раздумий над механизмом его дей-
ствия и назначением.
Само действие оказалось достаточно простым. Устройство служило мощным ис-
точником света, который испускался внутрь камеры узким лучом. Луч направлялся
охранниками из коридора в глаз заключенного и после этого он сам следовал за
глазом автоматически, как бы Уэнтик ни перемещался. В крохотном пространстве
камеры двинуться было особенно и некуда.
Единственный способ - отвернуться от луча лицом к дальней стенке. Но если
он отворачивался, из мощного динамика, установленного высоко на одной из бо-
ковых стен, начинала звучать музыка. Она была быстрой, громкой и диссонирую-
щей, словно проигрывались одновременно два резко звучавших произведения в со-
вершенно разных ключах.
Поворот лица к свету не останавливал музыку, пока луч снова не оказывался
направленным в какой-нибудь глаз.
Уэнтик переходил от одного неудобства к другому, иногда с радостью подвер-
гая себя истязанию музыкой, лишь бы дать отдых глазам, но потом начинал ло-
вить глазом луч света, чтобы избавиться от музыки.
Опускание век не выключало луч, но давало облегчение. После долгого экспе-
риментирования он обнаружил, что если сесть на жесткую койку лицом к противо-
положной стене так, чтобы луч падал на переносицу, лишь вскользь попадая в
правый глаз, достигался предельно возможный компромисс. Неприятное действие
на глаз в такой позе было минимальным, но музыка еще не включалась.
Он находился в камере примерно по двадцать часов в сутки и половину этого
времени луч оставался включенным. От случая к случаю, охранники включали ме-
ханизм во время его сна (как нынче утром) и тогда приходилось просыпаться ли-
бо от настойчивого бурения глаза лучом, либо от грохота музыки, если он отво-
рачивался от света.
Подчиняясь рефлексу, который срабатывал теперь почти автоматически, Уэнтик
спустил ноги на пол, сел на край койки и повернул голову вбок. Охранники,
очевидно разобравшись в этих маневрах, зафиксировали луч на его левом глазе.
Раз! Он повернул голову, отводя глаза от света и поморщился от грохота му-
зыки, ворвавшейся в крохотную камеру с металлическими стенами. Снова повер-
нувшись к свету, он позволил лучу упасть на правый глаз. Затем стал очень ос-
торожно отворачиваться к стене. Музыка смолкла.
Он пошарил рукой под койкой, вытащил из-под нее металлический горшок и по-
мочился, не меняя позы. В этой камере уже завелся неприятный запах. Вскоре
ему придется сменить ее. Может быть сегодня.
Из-за двери донеслись низкие басовитые звуки: голоса охранников, которые
простояли возле его камеры всю ночь. Уэнтик прислушался. Люди говорили секунд
пятнадцать, затем послышались их удалявшиеся по коридору шаги. Он свободен
еще на один день.
Его затрясло. Отчасти от холода, но частично и от перспективы еще один день
бесцельно бродить по коридорам тюрьмы. Во время этих блужданий с медленно во-
рочавшимися в голове мыслями он впадал в летаргию. Смертельно однообразный
образ жизни в этой тюрьме как-то быстро установился сам собой, но его отказ
от старых норм поведения происходил еще быстрее. Единственное разнообразие
вносили беседы с Эстаурдом, но теперь и они стали превращаться в нечто рутин-
ное .
Тюрьма дезориентировала его с самого начала.
Когда они с Масгроувом прибыли, его поразили невыразительность архитектуры
и цвет этого здания; громадный черный с серым куб, одиноко брошенный в откры-
той всем ветрам долине. Перед зданием стоял армейский вертолет темно-зеленого
цвета с красно-белым крестом на носу.
- Идите вокруг, - сказал Масгроув, а сам бросился прочь и исчез внутри зда-
ния .
Уэнтик, не выпуская из рук полупустую флягу и сгорая от любопытства, стал
огибать этот странный куб.
С задней стороны тюрьмы он вышел на крохотный луг, окруженный деревьями,
где и нашел Эстаурда. Тот стоял на каком-то ящике, занимаясь строевой подго-
товкой личного состава. Словно армия из какой-то комической оперы, они марши-
ровали ужасно недисциплинированно. Натыкаясь друг на друга, теряя шаг, невпо-
пад размахивая руками, эти люди были смешны. Эстаурд кричал им что-то невра-
зумительное, с бранью подавал и тут же отменял приказы, беленясь от того, что
не может заставить их двигаться хотя бы немного слаженнее. С серьезными мина-
ми на лицах люди шагали то в одном, то в другом направлении добрых полчаса;
Уэнтик наблюдал за происходившим, не переставая удивляться.
Затем, потеряв интерес, они все разом оставили это занятие. Один из них
предложил всем сигареты и они пошли прочь от Эстаурда в направлении тюремного
блока.
Уэнтик медленно пошел через луг к ящику, на котором одиноко стоял Эстаурд.
Он понял, что Уэнтик оказался свидетелем его неудачи и смотрел на прибли-
жавшегося ученого, не скрывая раздражения.
- Недисциплинированная толпа, - пробормотал он. - Раз вы уже здесь, вам
придется самому подобрать себе камеру. Они все не слишком удобны.
Он спрыгнул с ящика и пошел прочь, оставив Уэнтика одного со сложенным
одеялом под мышкой и флягой в другой руке.
С этого момента условия существования Уэнтика резко ухудшились.
События развивались сравнительно медленно. Он выбрал себе камеру с выходом
в коридор первого этажа. Хотя окон не было ни в одной камере, из этого кори-
дора он мог видеть долину в том направлении, откуда пришел в тюрьму. Прямо За
окном находился вертолет, а на горизонте можно было разглядеть темный силуэт
ветряной мельницы, которая из-за большого расстояния казалась крошечной. Ино-
гда горизонт скрывала знойная дымка, а когда на долину обрушивался дождь, ви-
димость уменьшалась до нескольких метров.
Он не видел Эстаурда несколько дней, часами бродя по тюрьме в светлое время
суток, он вскоре стал хорошо в ней ориентироваться. Насколько можно было су-
дить, она почти совершенно пустая. Шагая по коридорам, он находил запертыми
совсем немного дверей; некоторые были на замке постоянно, остальные оказыва-
лись то открытыми, то закрытыми совершенно произвольно. Вскоре ему стало яс-
но, что какую-то небольшую часть тюрьмы ему так и не удалось осмотреть и что
именно в этой части предположительно квартировались Эстаурд, Масгроув и ос-
тальные люди.
Постепенно он стал замечать, что зона, в которой он имел возможность блуж-
дать, стала ограничиваться все больше и больше. Число запертых дверей увели-
чивалось . Наконец, примерно на одиннадцатый день его прибытия, он мог прогу-
ливаться только по коридору, в который выходила дверь его камеры.
Настораживало и еще кое-что, но в значительной мере на уровне подсознания.
Его беспокойство было связано с внезапным увеличением яркости снов. Каждую
ночь стало сниться по несколько снов, пугавших необычайной ясностью. Одни но-
сили лирический характер, другие пугали, но все до одного были каким-нибудь
образом связаны с его недавним опытом. В них часто появлялись Эстаурд и Мас-
гроув . В одном он видел жену и детей, преследовавшихся в громадном здании
бандой мужчин. В другом он и Эстаурд стояли друг против друга с карабинами и
хладнокровно стреляли один в другого, но ни один не мог попасть. Уэнтик, ни-
когда прежде не запоминавший содержание своих снов, сперва отнесся к этому с
большим интересом, но потом забеспокоился.
Очень медленно интенсивность сновидений стала снижаться и примерно через
пару недель он стал видеть за ночь не больше одного сна, который мог вспом-
нить во всех деталях.
Как-то раз Уэнтика заинтриговали несколько человек, трудившихся, забравшись
на вертолет. Пятеро из них что-то делали с лопастями несущих винтов, хотя он
не сразу понял, чем они занимались. Этот вертолет имел движители турбинного
типа, поэтому ступицы несущих винтов были составной частью пропульсивной ус-
тановки. Казалось, люди намеревались демонтировать несущие винты, но явно не
имели представления с какого конца за это взяться. Целых три дня они бестол-
ково суетились вокруг машины, очень много ругались и предпринимали множество
несогласованных и не дававших результата попыток. Уэнтик с большим удовольст-
вием наблюдал за происходившим из окон своего коридора.
Однажды утром он обнаружил, что за ночь на всех окнах коридора появились
запертые задвижками ставни, которые лишили его возможности видеть эту хотя бы
немного отвлекавшую внимание картину.
Постепенно были ограничены и самые крохотные его привилегии. Сперва ему по-
зволялось заходить за пищей в неопрятную кухню в полуподвальном этаже здания,
но после того, как его свобода была ограничена единственным коридором, пищу
ему стали приносить, причем всего дважды в день. С каждым днем порция умень-
шалась и, спустя неделю пребывания в тюрьме, жизнь впроголодь сделалась для
Уэнтика нормой существования. Ему позволялось пользоваться электробритвой, но
без зеркала, а вода для мытья давалась раз в три дня. В здании не было обору-
дования автоматического регулирования температуры, поэтому в течение дня в
камерах и коридоре стояла удушающая жара. К ночи температура резко падала,
поэтому было трудно заснуть.
Не имея контактов ни с кем, кроме охранников, которым явно были даны инст-
рукции не разговаривать с ним, и страдая от постоянных неудобств тюремной
жизни, Уэнтик стал замечать, что его воля к сопротивлению начинала слабеть.
Он чуть ли не физически ощущал как волевая защита сдирается с него слой за
слоем и отдавал себе отчет в том, что окружающая обстановка и лишения рано
или поздно уничтожат целостность его психики, если таково намерение Эстаурда.
Отсутствие человека, взявшего на себя роль тайного гонителя, страшило Уэнтика
все больше.
На семнадцатый день двое охранников грубо разбудили его, ворвавшись в каме-
ру, и поволокли по коридору.
Не обращая внимания на протесты, они протащили его по ступеням из грубо
отесанного камня и вывели из здания. Примерно в трехстах метрах от тюрьмы на-
ходилась грубо сколоченная лачуга, возле которой выстроились, держа карабины
на изготовку, все люди, кроме Эстаурда и Масгроува. Уэнтика затолкнули внутрь
и заперли дверь. Он оказался в полной темноте.
Ему пришлось целых четыре часа ползать внутри лачуги, чтобы убедиться, что
она представляет собой что-то вроде бесконечного лабиринта низких тоннелей;
все это время люди палили холостыми патронами в воздух. Когда он нашел, нако-
нец , дорогу на свежий воздух, его снова швырнули внутрь.
По окончании второго путешествия по лабиринту его отволокли обратно в каме-
ру и оставили одного.
На следующий день его снова вывели из тюрьмы, но на этот раз он оказался на
лишенном растительности участке земли неподалеку от лачуги. Его снабдили
длинным металлическим прутом и защитной маской, приказав взорвать пять мин,
присыпанных землей.
Охранники окружили участок по периметру, зарядили карабины и выглядели на-
строенными решительно. Уэнтик, не оправившийся от вчерашнего потрясения в ла-
чуге-лабиринте, подчинился без колебаний.
Прошел час, пока он искал первую мину. Двигался он методично, нервозно, но
терпеливо тыкал прутом в землю, прежде чем сделать шаг вперед. Когда мина
взорвалась, громадный столб земли и мелких камней с грохотом поднялся вверх.
От неожиданности Уэнтику сделалось дурно. Взрыв оглушил его, взрывная волна
ударила в грудь, не причинив вреда, но он с трудом удержал равновесие.
Еще через полтора часа он нашел следующую мину. Когда пламя и земля взмет-
нулись вверх всего в паре метров от него, он упал на спину с готовым выско-
чить из груди сердцем и застрявшим в горле дыханием.
Следующие две ему удалось обнаружить довольно быстро одну за другой, но к
этому времени он уже прекрасно себя контролировал.
Пятая мина...
Еще три часа он пихал в землю прут, зондируя свой путь через участок земли,
и с каждой минутой ожидание взрыва становилось все более невыносимым.
Пошел сильный дождь, превративший землю в липкую грязь, которая толстым
слоем налипла на его ботинки. Он уже отчаялся найти мину и стал двигаться бы-
стрее, понимая, что лишь случай определит теперь, сработает мина от соприкос-
новения с нею прута или его ноги.
Тогда на грязь вышел один из охранников и забрал у него защитную маску. Бы-
ло всего четыре мины, сказал он. Пятой не было.
На следующий день, девятнадцатый после его прибытия, он снова встретился с
Эстаурдом.
Оставленный в одиночестве, Уэнтик с утра стал бродить по коридору, тянувше-
муся вдоль его камеры, пытаясь установить какую-то видимость логики того, что
с ним произошло. Он вошел в дверь, которая прежде была заперта, обнаружил за
нею ведущую наверх лестницу и на следующем этаже попал в небольшой кабинет.
За письменным столом сидел Эстаурд. Начался допрос.
В ту ночь после первого допроса психотерапевтический он и познакомился с
лучом света и страшной музыкой. Хотя Уэнтик дважды менял с тех пор камеру,
механизм, испускавший луч света либо следовал за ним, либо был частью стан-
дартного оборудования всех камер.
Он не переставал удивляться каким образом этот луч с такой точностью следит
за его глазами. Поскольку он попадал в глаз даже через переносицу, ему в го-
лову приходило единственное объяснение: источник света чувствителен к отраже-
нию от сетчатки. Правда, точность, с которой луч следовал за ним, заставляла
сомневаться даже в этом.
Как обычно, он был перед выбором: неудобства пребывания в камере или скука
в коридоре. Уэнтик выбрал последнее, как и в предыдущие почти тридцать дней.
Он поднялся с койки и сделал два шага к двери, луч набросился на его правый
глаз. Он толкнул дверь и выглянул За нее. Признаков присутствия охранников не
было. Он оглядел коридор в обоих направлениях; солнечный свет четко очерчивал
закрытые глухими ставнями окна.
Идя по коридору, он как обычно пробовал задвижки на створках ставень. Сей-
час было бы очень важно снова поглядеть в окно. Но, как всегда, все они были
крепко заперты. Входя в дверь, ведущую к лестнице на второй этаж, где распо-
лагался кабинет Эстаурда, он мысленно метал свою ежедневную монету. Скука
блуждания по коридору или допрос? Возможно Эстаурд уже наверху. Он часто при-
ходил рано, зная, что Уэнтик мало-помалу вместо одиночества стал отдавать
предпочтение его допросам.
Склонность к такому выбору определилась тем, что сами допросы были чем-то
вроде пародии на дознание. В смехотворной попытке запугать Уэнтика, Эстаурд
поставил в кабинете жесткие деревянные стулья, оборудовал его яркими лампами
и рядом гипнотических устройств, правильно пользоваться которыми скорее всего
не умел. Что было особенно забавным, так это явное предназначение допросов не
столько запугать Уэнтика, сколько произвести на него впечатление, словно Эс-
таурд не был уверен в прочности собственного положения. Единственным действи-
тельно пугающим обстоятельством было присутствие в кабинете вооруженного ох-
ранника. Однако уже случалось, что компания этого человека надоедала ему, и
Уэнтик уходил, но охранник даже не пытался остановить его.
Он дошел до конца коридора и толкнул укрепленную металлическими полосами
дверь. Она была заперта. Он повернул обратно и прошел мимо своей камеры до
первого поворота коридора на углу здания тюрьмы. От этого угла до следующего,
который смотрел на северо-восток, было три двери; обычно все на запоре. Те-
перь первая оказалась открытой. Незапертыми были и обе другие.
Он снова дошел до угла, повернул и увидел ведущие вниз каменные ступени, с
которыми познакомился коленями в тот день, когда охранники волокли его в ла-
чугу-лабиринт .
Он осторожно спустился по ступеням и остановился у их подножья.
Слева от него находилась легкая деревянная дверь. Она была незаперта. Как и
окна в коридоре, ее периметр очерчивал прямоугольник пробивающегося сквозь
щели солнечного света.
Уэнтик не двигался.
Не выход ли это из тюрьмы? Казалось, никого близко не было, но он внима-
тельно оглядел тамбур, в котором оказался, ожидая встретиться глазами с парой
людей Эстаурда, которые прячутся в тени.
Днем раньше во время очередного допроса Эстаурд явно нервничал и выглядел
взбешенным. Его вопросы были бессмысленнее прежних и повторял он их чаще, чем
обычно. Уэнтик ушел от него, выдержав всего несколько минут. С той минуты он
не видел никого, кроме пары охранников, которые принесли ему вечером еду.
Он еще раз взглянул на дверь и надавил на нее ладонью. Дверь была теплой,
она подалась легко. Он распахнул ее и вышел наружу.
Солнечный свет ослепил его.
После стольких дней полумрака коридоров яркий свет лишил его зрения; он су-
хо болезненно чихнул и упал на колени.
★ ★ ★
- Встаньте, доктор Уэнтик. У меня есть к вам несколько вопросов.
Уэнтик поднял взгляд на Эстаурда, который стоял перед ним, загораживая
солнце. Его голову венчала корона из сияющего света. Уэнтик не увидел ничего,
кроме этой сверкающей дымки. Он снова чихнул.
Эстаурд посмотрел на группу людей в белых халатах, которые стояли в отдале-
нии, и знаком подозвал их.
Как только люди подошли, Эстаурд двинулся прочь и Уэнтик обвел слезящимся
взглядом окружавшее его пространство.
Он сидел на корточках на краю небольшого луга, окаймленного высокими бука-
ми. Он вспомнил, что именно на этом лугу впервые увидел Эстаурда по прибытии
в тюрьму. Тогда он на многое не обратил особенного внимания, но теперь больше
всего был озадачен неуместностью всего этого рядом с тюрьмой.
Небо было ярко голубым, солнце ослепительным и палящим. Эту голубизну неба
пересекали длинные изящные полосы следов от самолетов, но облаков не было.
Его тень на траве была четко очерчена ничем не рассеиваемым солнечным светом.
Белки-летяги с криком планировали с дерева на дерево. Под ветвями одного из
самых крупных деревьев клубилась туча насекомых. В центре луга был деревянный
стол, с двух противоположных сторон которого стояли стулья.
Он обернулся назад и увидел высокий бетонный фасад тюрьмы. Дверь, через по-
рог которой он переступил, была закрыта и фасад пялился на него грязным окном
неподалеку от нее.
Двое мужчин в белых халатах схватили его под руки и потащили через луг к
столу. Они шли быстро, не давая ему встать на ноги. Он недоумевал, с какой
целью эти люди облачились в белое, и подумал, что это могут быть ученые, ко-
торые проводят на нем какой-то опыт.
Эстаурд уже сидел на одном из стульев. Его швырнули на другой; плетеный
стул неприятно просел под весом тела. Он неуклюже повалился грудью на крышку
стола и некоторое время оставался в этом положении, пытаясь привести в поря-
док чувства. Страх повторения опыта, приобретенного в лачуге и на минном по-
ле, начинал заявлять о себе. Неповоротливость мышления, видимо, распространи-
лась и на его движения, иначе он не лежал бы так долго на столе.
Доставившие его за стол мужчины вернулись к остальным. Уэнтик наблюдал за
ними. Люди стояли в тени дерева и как только те двое присоединились к ним, до
его слуха долетел громкий хохот.
Уэнтик выпрямился и откинулся на спинку стула, едва не опрокинувшись назад
вместе с ним. Он еще раз оглядел всю сцену.
Солнце сияло, было слишком жарко. Всюду множество насекомых. Крики белок не
доставляли удовольствия.
А напротив него восседал Эстаурд, терпеливый как никогда.
Благоразумие вернулось к Уэнтику холодком, который на мгновение пересилил
солнцепек. В конце концов, он все еще узник и доставлен сюда для допроса. (Не
является ли это отвлечение внимания еще одной попыткой дезориентировать
его?). Возможно своим упорным стремлением не признавать себя виновным он соз-
давал у Эстаурда просто впечатление решительного неприятия ранее задававшихся
вопросов.
- Назовите мне ваше имя, доктор Уэнтик, - сказал Эстаурд.
Те же бессмысленные вопросы, что и всегда. Эстаурд тупо уставился на Уэнти-
ка и улыбнулся. Уэнтик поднял на него взгляд.
Эстаурд был в своей унылой серой униформе; обе руки спокойно лежали на
крышке стола. Его улыбка расплывалась все шире и Уэнтика охватило ощущение
ужаса.
На столе было три руки.
Он не мог оторвать от них взгляд... Ухмылка Эстаурда превратилась в оскал,
ученые хохотали, белки кричали.
Третья рука торчала в центре стола. Она не лежала на крышке, как руки Эста-
урда. Она росла из стола. Уэнтик прекрасно видел место ее соединения с не-
гладким деревом.
Она указывала на него пальцем.
Глава шестая
- Ваше имя, доктор Уэнтик. Назовите мне ваше имя, - настойчивым голосом
твердил Эстаурд.
Высоко в небе, где-то очень далеко от этого крохотного прямоугольника по-
росшей травой земли, ревел реактивный самолет. Позади головы Эстаурда над ли-
нией горизонта возвышался небольшой холм. На середине его склона Уэнтик раз-
личил металлическую мачту, поднимавшуюся метров на сто над уровнем долины.
Он снова взглянул на растущую из стола руку.
Она была выполнена очень точно, не хуже греческой резной работы; нормально-
го размера человеческая рука, бледная в солнечном свете, но небескровная. На
тыльной стороне ладони росли крохотные светлые волосы, преломлявшие свет.
Сантиметрах в семи от запястья она исчезала в крышке стола, сливаясь цветом с
негладкой темновато-грязной древесиной.
Не веря собственным глазам, он увидел, что эта рука стала постукивать паль-
цами по столу, словно человек, которому она принадлежала, сгорал от нетерпе-
ния .
- Ваше имя!
Он вздохнул.
- Мое имя Элиас Уэнтик.
Рука перестала барабанить и, расслабляясь, опустилась ладонью на стол. Она
перестала двигаться, будто в ожидании.
- Вы совершили преступление. Признаете?
- Я. . .
Он заколебался. Первая инстинктивная мысль - никакого преступления не было.
Я невиновен. Но они с Эстаурдом проходили это уже десяток раз. Необходимо
что-то большее, чем всего лишь отрицание вины.
Рука снова указала на него пальцем.
- Я не совершал никаких преступлений и это вам хорошо известно.
Рука не двигалась. Она упорно указывала на него пальцем, направленным прямо
в сердце.
Эстаурд хлопнул собственной правой рукой по крышке стола и начал поднимать-
ся со стула. Уэнтик почувствовал учащенное биение в височной артерии.
- Никаких преступлений, доктор Уэнтик? Ваша вина не вызывает сомнения, и
тем не менее вы не совершали преступлений! Выкладывайте правду!
Укорененная в центре стола рука начала делать выпады в его сторону. Уэнтик
наблюдал за ее движениями с неослабным вниманием.
Снова сев, Эстаурд сказал:
- Как видите, я в вашей вине не сомневаюсь. Все, что мне требуется, - ваше
признание.
Уэнтик кивнул.
- Давайте начнем все сначала, - продолжил Эстаурд и в его голосе ощущались
нотки торжества. - Чем вы занимались на станции?
Уэнтик проигнорировал вопрос. Рука зачаровала его. Создавалось впечатление,
что она действует целиком по собственной воле, не имея никаких соединений с
вероятными внешними элементами управления. Достаточно забавным было и то, что
ее психологическое воздействие Эстаурд свел на нет. Интерес Уэнтика был чисто
научным или скорее техническим. Как эта штуковина работает?
Он оттолкнул назад стул и опустился на четвереньки. Трава была теплой. В
памяти яркими вспышками замелькали картины, когда в последнем семестре они с
женой часами лежали на лужайках городка колледжа. В следующую секунду от этих
картин осталась одна мысль: это часть теперь потерянного для него мира.
Он заполз под стол и снизу посмотрел на поверхность крышки стола. Она была
совершенно ровной и не могла дать разгадку механизма руки. Ноги Эстаурда под
столом были упакованы в плохо пригнанные армейские брюки. Уэнтик заметил не-
большую прореху в шве промежности брюк, растянутом широко расставленными но-
гами.
Он выбрался из-под стола и встал позади Эстаурда. Тот не шелохнулся, каза-
лось, старался даже не дышать. Рука на столе продолжала делать выпады в сто-
рону пустого стула.
Мужчины под деревьями внимательно наблюдали за ним. Двое быстро писали на
планшетках, а еще один держал в руке что-то похожее на секундомер.
Уэнтик попробовал пойти прочь от стола параллельно высокой стене здания
тюрьмы.
По кромке луга вдоль линии деревьев простиралась узкая полоска голой земли.
Проходя под большими буками, Уэнтик разрушил муравейник. Тысячи этих крохот-
ных насекомых бесцельно суетились на его пути.
За деревьями начиналось жнивье, тянувшееся насколько видел глаз. Только
выйдя из тени деревьев, он осознал насколько сильно палило солнце. Тени не
было нигде и шагая по колючему жнивью, он смирился с мыслью, что через беско-
нечную равнину ему не убежать.
Он повернулся и сел лицом к лугу. Люди в белых халатах оставили уютную тень
деревьев и медленно приближались к нему по жнивью. На их лицах Уэнтик не мог
обнаружить ничего, кроме легкой досады.
Возможно он нарушил их душевное равновесие.
★ ★ ★
Проснувшись на следующее утро, Уэнтик с интересом обнаружил, что луч света
больше не использовался. Он не вставал с постели около часа, радуясь относи-
тельному блаженству быть оставленным в покое и возможности просыпаться окон-
чательно по собственному усмотрению. И это несмотря на жесткую койку, которая
была всего лишь дощатыми нарами, покрытыми тонким слоем пенорезины или како-
го-то пластика. Он все еще пользовался одеялом, которое принес с собой в рай-
он Планальто, но ухитрился разыскать насколько старых простыней из грубой
ткани, которые служили ему подушкой. Его личные вещи, которые лежали в погру-
женном в кузов грузовика чемодане, так и не появились. Похоже люди бросили
грузовик, во всяком случае за все время пребывания в тюрьме признаков его по-
явления он не видел.
Выйдя наконец в коридор, он нигде не обнаружил охранников. И у него была
почти полная уверенность, что не было их за дверью и ночью. Он минут двадцать
побродил по пустым коридорам и был заинтригован много большим количеством не-
запертых дверей, чем во все предыдущие дни. Кто, задавался он вопросом, несет
за это ответственность? Когда ему стало ясно, что половина тюрьмы буквально
распахнута настежь, он спустился в полуподвальный этаж и открыл себе банку
мясных консервов. Безвкусные и полные хрящей, они ему не понравились, но ни-
чего другого не было. Он уже привык к подобной пище.
Поев, Уэнтик снова поднялся на первый этаж, подгоняемый любопытством по-
смотреть , какое новое устройство припас для него Эстаурд.
Эстаурд снова терпеливо сидел за столом, на его узком лице, как всегда, не
было никакого выражения.
- Садитесь, доктор Уэнтик, - сказал он, едва увидев его.
Уэнтик подошел к столу и заметил, что рука все еще торчит из его центра.
Она была неподвижна, пальцы безвольно лежали на поверхности стола.
Он остановился и посмотрел вокруг. Похоже, они с Эстаурдом одни. Признаков
присутствия других людей не было.
Накануне впечатление Уэнтика от этих насаждений было несколько искаженным
из-за резкой перемены обстановки. Из клаустрофобии своей камеры и мрачных,
едва освещенных коридоров он попал на ярко освещенный солнцем, полный красок
луг. Было что-то похожее на сон в том впечатлении, которое он вынес из вче-
рашнего дня, однако многому можно было дать рациональное объяснение.
Поэтому он и огляделся, прежде чем сесть за стол. Все было по-прежнему:
трава луга, стена тюрьмы ограничивала его с одной стороны, границы трех дру-
гих образовали ряды буков; пустая, немного холмистая равнина простиралась до
горизонта. На краю равнины деревянная лачуга с лабиринтом, а за ней - минное
поле.
Только Эстаурд сидел за столом и торчала рука.
Уэнтик сел.
Он уставился на руку и подумал: Мое имя, Клайв Эстаурд.
Сидевший напротив Эстаурд увидел, что он сосредоточился и задвигался на си-
дении. Рука слегка вздрогнула, затем указала на Уэнтика пальцем.
Совпадение ?
Уэнтик подумал снова: Я свободный человек. Никаких изменений, рука продол-
жала указывать на него.
Я заключенный, мое имя Элиас Уэнтик, я из Лондона, Англия.
Эстаурд, телодвижения которого стали неловкими, словно он осознал, что
больше не контролирует Уэнтика, как прежде, перебирал пальцами по крышке сто-
ла . В зависимости от того, как он это делал, рука то падала, то возвращалась
в прежнее положение.
Вчера Уэнтику казалось, что движения руки связаны с его мыслями. Но более
вероятным объяснением может быть то, что Эстаурд способен каким-то образом
манипулировать ею.
Эстаурд прочистил горло.
- На кого вы работаете, доктор Уэнтик?
Уэнтик наблюдал за рукой. Он подумал: Я гражданский ученый, рука оставалась
спокойной.
- Я капитан морской пехоты США, - вежливо ответил он.
Эстаурд выглядел сбитым с толку. Рука указала пальцем на Уэнтика, затем
осела. Потом снова указала на него.
- Чем... - Эстаурд осекся, затем попытался снова, - Чем вы занимались на
станции?
- Я был заключенным, - сказал Уэнтик.
- Ваша национальность?
- Я не знаю.
- Кто я?
Уэнтик пристально посмотрел ему в глаза.
- Вы мой следователь.
Рука начала тянуться к нему и Эстаурд встал.
- Я ваш следователь?
Он с презрением оттолкнул в сторону стул и пошел к стене тюрьмы, где стоял
его деревянный ящик. Он забрался на него и повернулся лицом к лугу.
Из-за деревьев на кромку луга вышли другие люди. Не обращая внимания на
Уэнтика, который, сидя за столом, зачарованно наблюдал за происходящим, они
подошли к Эстаурду и окружили его платным, но неровным полукольцом.
Уэнтик рассмеялся и незамеченным вернулся в камеру.
★ ★ ★
В центре внимания Уэнтика в следующие два дня тюремной жизни так или иначе
была рука и ее поддельное воздействие на его психику. Первые ощущения любо-
пытства и робкое принятие возможности такого воздействия вскоре уступили ме-
сто чисто академическому интересу к ее механизму. Во время допросов он еще
несколько раз забирался под стол, но так и не смог понять, как она работает.
В конце концов он был вынужден прийти к заключению, что это устройство не бы-
ло изобретением Эстаурда (и уж во всяком случае не кого-то из его людей), но
и он и эти его люди проходили испытание этой рукой, когда впервые оказались в
тюрьме.
Как только он остановился на этом, от любопытства не осталось и следа. Все
его внимание сосредоточилось на иррациональности поведения Эстаурда.
Мотивы этого поведения Уэнтика совершенно не заботили, но его ставила в ту-
пик непоследовательность реакций этого человека. Когда он пытался перехитрить
руку, черты лица Эстаурда выражали озадаченность, если не признаки мании пре-
следования. Но стоило ему начать отвечать на вопросы более агрессивно, Эста-
урд перехватывал инициативу и обстреливал его вопросами все быстрее и быст-
рее . Был случай, когда Уэнтику наскучила и эта новая серия допросов, как и
все предыдущие. Эстаурд поднялся на ноги и стал рычать, не сводя с него глаз;
рука в центре стола напряглась до предела. Уэнтик по-настоящему испугался, а
когда по незаметному знаку Эстаурда люди в белом стали приближаться к нему,
он быстро сбежал в относительную безопасность своей камеры.
Вооружившись более или менее приемлемой рабочей гипотезой о природе руки,
но осознавая непредсказуемость поведения Эстаурда, Уэнтик стал замечать, что
сны, все еще докучавшие ему, начали тускнеть, а спустя несколько дней больше
вовсе не появлялись.
★ ★ ★
На тринадцатый день после первого знакомства с рукой на столе Уэнтик шагал
по коридору, направляясь в кухню, чтобы соорудить себе импровизированный зав-
трак, и заметил, что с окон, выходивших на долину, сняты ставни.
Возле тюрьмы по-прежнему стоял вертолет. Снять лопасти несущих винтов им
все же удалось, причем поблизости их не было видно.
Выйдя на луг, Уэнтик не пошел прямо к столу, а направился туда, где стояли
остальные люди. Казалось, они испугались, некоторые попятились или перемести-
лись так, чтобы между ними и Уэнтиком оказались деревья.
Он подошел к ближайшему мужчине с короткими черными волосами, словно при-
клеенными к черепу. Тот посмотрел на Уэнтика с нескрываемым страхом.
- Как вас Зовут? - прямо спросил Уэнтик.
- Меня? Я Джонс. Капрал Аллен Джонс, сэр. - Он указал на других. - А это
Уилкинс, те двое Мескер и Уоллис, а...
Уэнтик двинулся прочь, обходя прятавшихся людей.
Машинально он подобрал валявшуюся на земле планшетку. Лист бумаги был рас-
черчен на две широкие полосы, озаглавленные РЕАКТИВНЫЕ и ПРОГРЕССИРУЮЩИЕ. На
странице было нацарапано несколько коротеньких уравнений, но эти каракули шли
через всю страницу вне зависимости от колонок и выглядели начертанными без-
думно. В нижней части колонки ПРОГРЕССИРУЮЩИЕ кто-то написал:
Эстаурд
Уэнтик
Эстаурд
Масгроув (?)
Третья фамилия была жирно подчеркнута.
Неожиданно мужчина по имени Джонс сказал:
- Почему вы не перестаете противиться ему, сэр?
Уэнтик, все еще размышляя над смыслом записей, рассеянно переспросил:
- Кому? Эстаурду?
- Конечно. Тогда бы мы все вернулись обратно.
Ничего не поняв, Уэнтик оставил эту группу людей и зашагал к ближайшему уг-
лу луга. Он сел в тени одного из буков и занялся изучением иероглифов на
планшетке. Джонс последовал за ним и присел на корточки рядом. Над их голова-
ми с дерева сорвалась белка, заставив обоих вздрогнуть.
Летяга с криком планировала на траву луга.
Уэнтик поглядел в сторону стола, за которым спокойно сидел Эстаурд. Он тупо
уставился на торчавшую из его крышки руку.
Уэнтик спросил:
- Чего Эстаурд надеется добиться своими вопросами? Он задает одни и те же
снова и снова. Его не заботит содержание моих ответов, он интересуется только
тем, как я отвечаю. Годится любой ответ.
Джонс бросил на него испытующий взгляд.
- Возможно, загвоздка не в самих вопросах, а в том, кто их задает.
- В каком смысле...?
Мужчина встал и отвернулся.
- Я не знаю. - Он сунул руку в карман белого халата и загадочно улыбнулся.
- Мы обязаны фиксировать все ваши ответы и отдавать копии Масгроуву. По ве-
черам мы всегда зубоскалим о том, что он делает с этими копиями.
- Масгроув? - переспросил Уэнтик с неподдельным интересом. - Где он?
- Думаю, в одной из камер.
- Думаете?
- Я давно не видел его. Думаю, он еще здесь. Мы больше не передаем ему наши
записи.
Джонс ушел, оставив Уэнтика со своей планшеткой. Тот снова взглянул на За-
писи, но их смысл оставался для него загадкой. Наконец он бросил планшетку на
землю и стал смотреть на людей Эстаурда.
Джонс присоединился к их группе и многие поглядывали на него так, будто он
был второй по значимости персоной в том, что вот-вот должно произойти.
Эстаурд сидел один за столом посередине луга.
Уэнтик терпеливо сидел под деревом, надеясь стать свидетелем дальнейших со-
бытий. Солнце уже жарко палило, горизонт подрагивал дымкой испарений, на юго-
востоке небо было серым от туч.
Никто не двигался, хотя время от времени он видел мелькавшую в окнах тюрьмы
фигуру. Стояла полная тишина, которую всего один раз нарушил шум реактивного
самолета, прочертившего небо на большой высоте и скорости.
Внезапно Уэнтик вскочил на ноги и что было сил помчался через луг к тюрьме.
Кто-то прошел мимо окна возле легкой деревянной двери.
Он рывком распахнул дверь и обнаружил удивленного охранника, который мед-
ленно шел по коридору. Уэнтик набросился на него сзади и обхватил рукой за
горло. Охранник поднял руки, пытаясь обороняться, но хватка была надежной.
Он заставил мужчину приникнуть к полу.
Убедившись, что тот не сможет удрать, Уэнтик немного ослабил давление на
горло, чтобы дать ему возможность говорить.
- Ваше имя? - сказал он мужчине в ухо.
- Адамс, сэр. Не давите мое горло. Я задыхаюсь.
- Ладно. Но мне нужна информация. Где мы, черт побери?
- Мы в районе Планальто.
- Что вы имеете в виду? Поточнее. - Он снова усилил давление.
Мужчина попытался вырваться, затем сказал:
- Мы в Бразилии. Мне было приказано прибыть сюда. Не делайте мне больно!
Эстаурд...
Уэнтик сдавил горло еще сильнее и мужчина замолк. Он повис на его руках,
открыв рот и судорожно глотая воздух. Воспользовавшись тем, что мужчина боль-
ше не сопротивлялся, Уэнтик затащил его в ближайшую камеру и положил на кой-
ку.
- Теперь расскажите мне все, не спеша.
Охранник отдышался и начал говорить. Он всего лишь обыкновенный солдат. У
него были кое-какие проблемы в Западной Германии в связи с дракой из-за жен-
щины и его отправили в особое подразделение на Филиппины. Затем он узнал, что
летит в Рио-де-Жанейро с Эстаурдом, потом попал, наконец, в эту тюрьму. На-
сколько ему известно, это своего рода наказание. Но никто ничего ему не гово-
рил . Здесь он просто выполняет все, что ему прикажут. Это не...
Уэнтик оставил его и пошел на луг. Солнце было уже в зените и слепило гла-
за . Он остановился в дверях и оглядел покрытый травой прямоугольник.
Он думал о Масгроуве, сидевшем где-то в тюремной камере. И об Эстаурде, по-
мешавшемся на допросах. И о других людях: охранниках и тех, что одеты в белые
халаты. Дело выглядело так, что все они подчиняются какому-то распорядку,
столь же бессмысленному, что и выпавшее на долю Уэнтика.
Когда из тюрьмы невозможно убежать, кто в ней заключенные?
Он направился к столу.
★ ★ ★
Эстаурд по-прежнему сидел на своем стуле. Он поднял взгляд на приближавше-
гося Уэнтика.
- Садитесь, доктор Уэнтик, - сказал он.
Уэнтик не подчинился и стал обходить стол. Рука в его центре впустую тыкала
пальцем в сторону незанятого стула. Бросив взгляд на деревья, он заметил, что
люди насторожились, словно его действия снова стали главным объектом их инте-
реса .
Внезапно он схватил стол и повернул его так, чтобы рука указывала на Эста-
урда.
- Зачем вы здесь, Эстаурд? Говорите!
Прыгнув на свой стул, он угрожающе замахнулся кулаком. Рука в центре стола
напрягла указующий на Эстаурда перст.
Тот откинулся на спинку стула и вместе с ним покатился по траве. Он попы-
тался увернуться, но Уэнтик снова повернул стол так, чтобы рука указывала на
Эстаурда. Она начала делать выпады.
Эстаурд закричал:
- Не направляйте ее на меня!
Он пополз в сторону группы своих людей. Уэнтик оставил стол и побежал За
ним. Поймав Эстаурда, он силком поставил его на ноги.
- Зачем вы меня допрашиваете? - спросил он требовательным тоном.
Эстаурд тупо уставился на него.
- Чтобы узнать правду! Но теперь допросы окончены.
Он вырвался и побежал. Прорвавшись сквозь кучку своих людей, он бросился в
долину. Не замедляя бега, он домчался до лачуги и скрылся в ней.
Мужчина по фамилии Джонс подошел к Уэнтику и сказал:
- Вы должны были поступить так значительно раньше.
Он снова направился к столу и поставил его правильно. Рука в его центре
продолжала делать слепые выпады.
- Эстаурд слишком полагался на это устройство. - Он пробежал пальцами по
кромке стола, задержал их в каком-то месте и рука расслабилась. - Он чувство-
вал себя хозяином положения, когда управлял ею. На деле он и был им. Возможно
на вас оно не сработало, как предполагалось, но на него это явно подействова-
ло. Он жестоко клянет вас за то, что здесь происходит, и пока верил, что вас
можно подавить психически, не прекращал попыток.
- Однако он клянет меня за то, чего я не понимаю сам.
- Он сказал нам, что вы доставили нас сюда.
- Нет. За все несет ответственность только он.
Джонс стал расстегивать пуговицы своего белого халата.
- Что-то подобное говорил и Масгроув. О вашем исследовании на антарктиче-
ской станции. В том же роде, что и Эстаурд.
- О моей работе? - недоверчиво переспросил Уэнтик.
- Я ничего о ней не знаю. - Он пошел прочь по направлению к лачуге, снимая
на ходу белую одежду, и подхватил карабин из сложенной на краю луга кучи ору-
жия . Уэнтик последовал за ним и увидел, что под белым халатом Джонса была
форма охранника. Другие люди тоже шагали по жнивью, сняв белую одежду.
Он подошел к куче брошенных халатов и поднял один.
- Могу я взять его? - крикнул он.
Ответа не последовало, поэтому он накинул халат на плечи и сунул руки в ру-
кава . Отыскав брошенную планшетку, он решил прихватить и ее. Бумага в ней бы-
ла неисписанной.
Не менее часа Уэнтик сидел в тени дерева, наблюдая за безмолвным фасадом
тюрьмы.
От этого занятия его отвлекли восторженный крик людей вокруг лачуги и бес-
порядочная пальба холостыми патронами в воздух. Время от времени доносился
вопль, голос кричавшего мужчины немного приглушали стены лачуги.
Много позднее, изнывая от неистового жара медлительного послеполуденного
солнца, Уэнтик нашел под деревом карабин и подсумок с холостыми патронами.
Прихватив и то, и другое, он направился через долину к собравшимся возле ла-
чуги.
Глава седьмая
Когда Уэнтик проснулся на следующее утро, он сразу же понял, что разбудил
его какой-то механический рев высокого тона, который сперва усилился, затем
стал монотонным. Он выбрался из постели, натянул брюки и вышел в коридор.
Здесь звучание сигнала было значительно более громким.
Он выглянул в одно из окон, щурясь от света раннего утра. Небо было покрыто
тонким слоем облачности и, хотя он не увидел солнце, сомнения в том, что оно
взошло, не было.
Вертолет окружала пелена дыма. Уэнтику удалось разглядеть человеческую фи-
гуру в его кабине. Он пошел по коридорам к главной лестнице и спустился вниз.
Не задерживаясь, он вошел в кухню и приготовил себе поесть. За это время он
никого не встретил. Он умылся холодной водой и вытер лицо и руки белым хала-
том, которым овладел накануне. Затем надел халат на себя и отправился иссле-
довать источник шума.
Он поднялся на первый этаж и пошел по центральному проходу к двери, которая
вела в тоннель, проходивший от главных ворот тюрьмы до крохотного прогулочно-
го плаца в ее центре.
Стало тихо. Уэнтик оглядел громадные ворота. Они были заперты деревянными
закладными брусьями. Он снял оба бруса, опустил их на землю, толчком распах-
нул тяжелые ворота и вышел наружу.
Вертолет был метрах в пятидесяти, он стоял носом к воротам. Красный крест
на белом фоне резко контрастировал с цветовым однообразием его окружения.
Возле машины стоял мужчина, его голова была внутри большого бортового смотро-
вого люка в передней части фюзеляжа.
Это был Масгроув.
- Привет, Масгроув! - крикнул Уэнтик.
Мужчина вынырнул из люка и удивленно посмотрел на него. Затем отступил не-
много назад, захлопнул крышку люка и полез внутрь вертолета. Он исчез на не-
которое время из вида, потом появился внутри прозрачного фонаря кабины. Тяже-
ло рухнув в одно из кресел, Масгроув поднял руку и потянул какой-то рычаг.
Сразу же снова возник механический вой и лишенный пропульсивных механизмов
вал под фюзеляжем машины стал бешено вращаться. Пришел в движение и хвостовой
винт-стабилизатор. Шум нарастал, из расположенных под брюхом вертолета труб
застрекотали дымные выхлопы.
Уэнтик подошел к вертолету, забрался в него через входной люк и вошел в ка-
бину.
- Какого черта вы здесь делаете? - закричал он на Масгроува.
Тот бросил на него безумный взгляд и еще крепче вцепился в рычаг стартера.
Завывание мотора продолжалось.
- Идите прочь! - рявкнул он в ответ. - Я собираюсь взлететь!
- Без лопастей это вам не удастся, - крикнул Уэнтик. - Бога ради, отпустите
этот рычаг.
Грохот в кабине был оглушительным.
Уэнтик имел кое-какое представление об этом типе вертолета. Во время прохо-
ждения индустриальной практики несколько лет назад он был прикомандирован к
одной британской компании, которая занималась сборкой этих машин по лицензии.
Тогда его познакомили с системой управления такой или подобной машиной, во
всяком случае то, с чем он познакомился тогда, было, вероятно, небольшим ша-
гом вперед по сравнению с этим вертолетом. Рычаг, в который вцепился Масгро-
ув, был приводом поршневого стартера; даже если бы с машины не были сняты не-
сущие винты, взлететь таким образом она не могла. Силовой привод обеспечивал-
ся турбокомпрессорным двигателем, главный компрессор которого находился внут-
ри корпуса машины.
Он схватил Масгроува за руку и попытался оторвать ее от рычага. Тот отчаян-
но не желал отпускать рычаг, пока Уэнтик не вонзил в его бицепс ногти. Мас-
гроув разжал ладонь и вой двигателя стартера стал стихать.
Он вскочил на ноги и вцепился в горло Уэнтика. Его ярость была дикой, но он
оступился и угодил ногами в открытую дверцу шкафчика для вспомогательного
снаряжения. Отпустив горло Уэнтика, он стал валиться в грузопассажирский от-
сек машины. Уэнтик нырнул туда следом за ним и подтолкнул его к люку. Масгро-
ув выпал сквозь него и тяжело грохнулся на жнивье, едва не ударившись головой
о колесо.
Вспомогательный двигатель заглох и наступила тишина.
Уэнтик присел возле кромки люка и поглядел вниз. Что-то в кровожадности и
нерациональности Масгроува его нервировало. Тот лежал на стерне, но Уэнтик не
мог видеть его лицо. Однако дыхание было нормальным, мышцы расслаблены.
Масгроув повернулся и поглядел снизу вверх на Уэнтика.
- Я снова удивил вас, не так ли?
Уэнтик внимательно вглядывался в его лицо.
- Думаю, вы больны, Масгроув.
- Не исключено. Но это не моя вина, верно?
Он поднялся на ноги, отряхнулся точно так же, как в прошлый раз возле мель-
ницы, и пошел прочь по направлению к тюрьме. Затем внезапно припустился бегом
и исчез за темными деревянными воротами.
Уэнтик снова забрался в пилотское кресло и положил руки на главные рычаги
управления. Хотя у него и была лицензия пилота-любителя, позволявшая ему не-
сколько лет развлекаться полетами на легком самолете, ни один из органов
управления этой машиной не был ему достаточно хорошо знаком. Сколько времени
потребовалось бы, пожелай он научиться летать на этой машине? Может быть кто-
то из здешних людей способен ее пилотировать.
Он вспомнил, что такого типа вертолет использовался для транспортировки
персонала или в качестве воздушной скорой помощи. Он обладает хорошей скоро-
стью и маневренностью, хотя радиус его действия невелик. У машины достаточно
большой потолок полета, однако Уэнтик слышал, что на высоте трех тысяч шести-
сот метров он становится плохо управляемым.
Он взглянул на датчики и заметил, что баки полны. Масгроув вероятно хорошо
знал, как заправить машину топливом, хотя его попытка взлететь без несущих
винтов была совершенно необъяснима.
Методом проб и ошибок Уэнтик обнаружил ключ зажигания и перевел его в поло-
жение "выключено". Аккумуляторам вспомогательного двигателя разряжаться неза-
чем; ими без того достаточно злоупотребили, а Уэнтик задумал сбежать на этой
машине из тюрьмы как можно скорее.
Он захлопнул люк и вернулся в здание.
★ ★ ★
Позднее тем же утром, достаточно побродив по коридорам и убедившись, что
оставлены незапертыми буквально все внутренние двери, Уэнтик решил полностью
разобраться во всем, что находилось вокруг тюрьмы, и направился через долину
к мачте на склоне ближайшего холма. Какого-то определенного намерения не бы-
ло . Ему просто хотелось понаблюдать за тюрьмой со стороны и попытаться как-то
прояснить для себя сбивавшие с толку противоречивые факты, которые путали
мысль с того момента, когда он впервые попытался поставить себя на место Эс-
таурда .
На нем все еще был белый халат, в карманах которого обнаружилось маленькое
зеркальце. Посмотрев на свое отражение, Уэнтик вдруг вспомнил, что впервые
видит себя за последние несколько недель. Из зеркала на него внимательно
смотрело совершенно незнакомое лицо.
Волосы отросли и колеблемые ветром беспорядочно ниспадали на лицо. Вдовий
треугольник волос на лбу, далеко выдававшийся, когда он зачесывал волосы на-
зад, исчез под отросшей челкой. Уэнтик с удовольствием отметил, что внешний
вид волос значительно улучшился и они стали светлее.
Инстинктивно он начал откидывать их назад, но передумал. Создаваемый ветром
художественный беспорядок прически смягчал черты его угловатого лица и он вы-
глядел моложе своих лет.
Вглядываясь в отражение, Уэнтик подумал, что такое лицо ему подходит боль-
ше .
От этой тщеславной игры в гляделки с самим собой, чуть ли не самолюбования,
которое он впервые позволил за многие недели, значительно подняло ему на-
строение .
Он дошел до подножия мачты, жара уже не доставляла удовольствия. Повышение
температуры при скрытом за тучами солнце было даже неприятнее, чем открытые
солнечные лучи, да еще и несло в себе угрозу дождя.
Мачта имела единственную шаровую опору. Она держалась в вертикальном поло-
жении четырьмя растяжками из шестимиллиметрового стального троса, но из-за
уклона холма две растяжки южного направления заметно провисли. На самой мачте
была вертикальная лестница, окруженная через каждые четверть метра металличе-
скими кольцами диаметром немного более полуметра.
Уэнтик огляделся. Он хотел осмотреть местность и ему казалось, что лучше
мачты для этой цели ничего не найти, но теперь, посмотрев на нее вблизи, он
начал побаиваться.
Высота, на которую поднималась лестница, внушала благоговейный страх. На
самом верху мачты он увидел узкую площадку, окруженную металлическими кольца-
ми ограждения. На верху будет, по крайней мере, на чем-то стоять. Застегнув
на все пуговицы халат, чтобы его полы не раздувались ветром, он стал подни-
маться .
Как ни странно, первые двадцать ступенек-скоб оказались самыми трудными. Он
поднимался ровным темпом, не останавливаясь и не глядя ни на что, кроме сле-
дующей ступеньки. У него не было боязни высоты, но опыта подобного подъема он
не имел. Перехватывая скобы руками, он ощущал вибрацию мачты при каждом новом
шаге.
Добравшись до самого верха, он с удовольствием уселся на пол площадки. Он
прислонился к ограждению и почувствовал прохладу обдувавшего спину ветерка.
Чтобы насладиться им, Уэнтик снял белый халат.
Пока восстанавливалось дыхание, появился озноб; он встал на ноги и оглядел
долину.
Доминирующее положение занимала темная громада тюрьмы. На расстоянии и с
высоты она выглядела уродливой и старой, грязные бетонные стены отражали рас-
сеянный свет затянутого сплошной облачностью неба со скучной монотонностью,
которую Уэнтик находил отвратительной. Крыша была деревянной, окрашенной или
покрытой чем-то, что выглядело темно-коричневыми полосами. С интервалом два-
дцать метров по периметру на крыше были сооружения, напоминавшие брошенные
сторожевые будки.
Всмотревшись в южный горизонт, Уэнтик пытался обнаружить край долины, этого
района Планальто, инстинктивно чувствуя себя еще большим пленником в ее уны-
лой безмерности, чем в камерах. Верхом этого неприятного чувства, даже помимо
самого факта разрыва времени, если принимать на веру объяснение Масгроува о
природе района, который силен и сам по себе, было ощущение замкнутости, сми-
риться с которой труднее всего.
Он окидывал взглядом долину и ощущал безнадежную оторванность от реально-
сти . Отсюда не было выхода. Во всех направлениях взору представала только
бесконечная равнина. Лишь на востоке в облике долины было какое-то отличие.
Создавалось впечатление, что там растительность имеет более темный тон, но
это могло быть всего лишь иллюзией, связанной с тенью облаков. Более темное
пятно находилось слишком далеко, чтобы сказать о нем что-то определенное.
Уэнтик стал ощущать легкую вибрацию платформы и вцепился в тонкие трубки
ограждения; кроме них от падения с шестидесятиметровой высоты его ничто не
защищало. Он поглядел вниз сквозь решетчатый настил площадки и увидел фигуру
в серой униформе, упорно карабкавшуюся по ненадежной лестнице.
Эстаурд? Зачем он последовал за ним наверх?
Его первой мыслью было возобновление допроса. Но Эстаурд окончательно отвя-
зался от него еще вчера. У него уже нет ни молчаливой поддержки, ни сочувст-
вия его людей; в любом новом действии теперь ему придется полагаться только
на себя.
Уэнтик решил не гадать.
Он снова сел и расслабился, опершись спиной об ограждение. Он ждал прибытия
Эстаурда.
★ ★ ★
Эстаурд преодолел последнюю ступеньку-скобу и тяжело опустился на настил
площадки возле Уэнтика.
- Элиас, - сказал он, еще не отдышавшись, - я рад, что мы одни.
Уэнтик слегка поморщился. До прибытия сюда большинство коллег обращались к
нему по фамилии. Заискивающее "Элиас" Эстаурда было ему неприятно.
Он бросил на него взгляд.
- Что вам нужно?
- Полагаю, то же, что и вам.
Он еще тяжело дышал, но даже не пытался расстегнуть ворот кителя.
- Мне не было нужно, чтобы вы залезли сюда ко мне, - подчеркнуто резко ска-
зал Уэнтик.
- Виноват. Я увидел, что вы пошли в долину и решил воспользоваться благо-
приятной возможностью кое-что обсудить.
- Что-то еще надо обсуждать?
Эстаурд сунул руку в карман кителя и вытащил полоску прозрачной бумаги. Она
была мятой и грязной. Внутри все еще лежал тот цветной кинокадр.
Он подержал его над краем площадки и отпустил.
- Кое-что вроде этой фотографии реактивного. Причины вашего Здесь присутст-
вия . Что нам дальше делать. У меня нет уверенности.
Его рука снова полезла в карман.
- Что как вы намерены выбираться из этого места? - спросил Уэнтик.
- Не знаю. Полагаю, на вертолете.
Уэнтик взглянул в сторону летательного аппарата, почти скрытого громадой
тюрьмы. Возле хвостового винта трудились двое мужчин. Может быть приводят ма-
шину в состояние готовности к полету?
- Нынче утром я застал там Масгроува. Он хотел взлететь.
- Да ну? - резко отозвался Эстаурд. - Я говорил ему, чтобы он даже не пы-
тался .
- Зачем сняли движители с винтами?
Эстаурд беспокойно заерзал, его рука исчезла куда-то внутрь кителя.
- Я подумал, что вы можете украсть его.
- Значит вы знали, что я умею летать?
- Да.
Что-то непонятное бросилось Уэнтику в глаза, когда он снова посмотрел на
вертолет. Где-то на одной из стен тюрьмы прямо на него... Он протер глаза.
- Масгроув вел себя очень странно, - сказал он.
- Может быть.
Эстаурд встал, оперся об ограждение площадки и посмотрел в противоположном
тюрьме направлении. За время их разговора облачный слой стал совсем тонким и
солнце пекло во всю свою полуденную силу. Долина мерцала тепловыми токами
воздуха.
Уэнтик тоже встал и посмотрел на тюрьму.
Да. Примерно посередине длины стены он увидел что-то выступающее более
светлого тона, чем сама стена. При ярком солнце тускло-бурый цвет стен скра-
дывал этот светлый тон и он не бросался в глаза. Но сейчас он различал его
очень отчетливо. Пятно цвета буйволовой кожи, почти белое. Ему не удалось оп-
ределить форму, но само присутствие пятна на стене не было случайностью. Его
любопытство росло. Чем же могло быть то, что он видел, явно не без умысла
размещенное на совсем голой наружной стене?
Должно существовать какое-нибудь рациональное объяснение. Любопытство не
ослабевало.
Когда будет время, возможно даже сегодня, он должен присмотреться к этому
поближе.
Он схватил Эстаурда за руку, чтобы привлечь и его внимание, но тот вырвал
ее.
- Вон там, - сказал он, - в лачуге, я спал нынешней ночью.
Уэнтик посмотрел на деревянную постройку и с удивлением заметил, что выгля-
дит она очень маленькой. Когда он находился внутри, у него создалось ощущение
бесконечной протяженности тоннелей лабиринта.
В тот раз Уэнтик дошел до состояния панического ужаса, но глядя на лачугу
сейчас, был заинтригован парадоксом истинного размера и возникшего тогда ощу-
щения .
У него появился неприятный осадок вины. В конце концов, именно его действия
заставили Эстаурда провести ночь в лачуге.
- Выбраться оттуда... - заговорил он.
Эстаурд перебил:
- У меня есть карты, Элиас. Мы можем попробовать добраться до Порта-Велью,
если вы захотите. Или до побережья. Что скажете?
- Не знаю. Я предпочел бы сперва взглянуть на карты.
- Есть и кое-что еще...
- Что?
- Я не уверен, - медленно заговорил Эстаурд. - Кое-что, касающееся вашего
пребывания здесь. Теперь все изменилось.
- Я не понимаю.
- После вчерашнего происшествия. Вся эта стрельба и потом, когда я остался
в лачуге один. Я попробовал посмотреть на вещи с вашей точки зрения. Потом,
уже выйдя оттуда утром, у меня появилось ощущение, что вы уже больше не суще-
ствуете .
Он ухватился рукой за ближайшее кольцо ограждения лестницы и поставил ногу
на ступеньку-скобу.
- Что вы имеете в виду, Эстаурд?
- Давайте поговорим позже. - Он спустился еще на одну ступеньку. - Стало
слишком жарко. Подождем, пока наступит прохлада. Приходите вечером ко мне в
кабинет.
Его голова исчезла из поля зрения Уэнтика. Он стал наблюдать за спуском Эс-
таурда сквозь решетку площадки. Тот двигался медленно, тщательно ощупывая но-
гой следующую ступеньку, словно внутри у него работал моторчик, координиро-
вавший равновесие тела.
Уэнтик удивлялся характеру мыслительного процесса этого человека; он очень
напоминал следование какой-то предварительной установке. Возможно вчерашняя
единоличная революция Уэнтика огорчила Эстаурда сильнее, чем следовало.
Как бы там ни было, срок его заключения, похоже, истек. Эстаурд обращался
теперь с ним явно иначе. Уэнтик мог представить себе этого человека в каком-
то другом окружении; он вполне мог быть услужливым управляющим правительст-
венного учреждения, которое ведает кассами выдачи штатного довольствия. Высо-
комерие с подчиненными, раболепие перед начальством. Но сегодня он пришел сю-
да и вот уходит.
Какое место он определил Уэнтику в своих новых планах? Если они у него
есть.
Он облокотился спиной об ограждение и снова ощутил небольшую вибрацию пло-
щадки от шагов все еще спускавшегося Эстаурда. Солнечные лучи обжигали одну
щеку, другую ласкал ветерок. Ощущение почти приятное.
После каждого взгляда на восточный горизонт он снова задавался вопросом,
действительно ли это пятно более темной растительности.
Глава восьмая
Эстаурд нашел Масгроува на крохотном плацу для прогулок в центре тюрьмы.
Тот стоял на его краю, разглядывая ряды забранных решетками окон противопо-
ложной стены.
- Не понимаю, - сказал он, заметив приближавшегося Эстаурда, - ни в одной
камере окон нет, но с наружной стороны их довольно много.
- Не берите в голову, - ответил Эстаурд. - Я хочу, чтобы вы кое-что сделали
для меня.
Масгроув пошел навстречу Эстаурду и распахнул дверь в пристройку у стены.
- О чем речь?
Эстаурд молча наблюдал, как тот вошел внутрь и приподнял конец лопасти од-
ного из несущих винтов вертолета. Потом резко спросил:
- Я все думаю, зачем вы их спрятали?
- Вы сами говорили об этом.
- Я не просил прятать. Я сказал, что их надо снять.
Внезапно лицо Эстаурда стало злым и он повернулся к Масгроуву спиной, слов-
но только что вспомнил вчерашнее происшествие.
- Уэнтик сказал, что видел вас сегодня у вертолета.
Масгроув опустил конец лопасти на пол и выпрямился.
- Да. Я застал его, когда он пытался взлететь. Уэнтик сознался, что хотел
сбежать.
- Уэнтик был в кабине?
- Да.
У Масгроува был угрюмый вид. Казалось, он выражает таким образом неудоволь-
ствие вчерашним поведением самого Эстаурда. В течение нескольких месяцев зна-
комства с Масгроувом Эстаурд неоднократно сталкивался с его нежеланием подчи-
няться, но до преднамеренной лжи тот еще не доходил. Это несомненно доказыва-
ло, что Уэнтик сказал правду. Но Уэнтику вероятнее всего и незачем лгать те-
перь, когда его невиновность установлена, тогда как Масгроув явно затаил не-
довольство .
Эстаурд заговорил снова:
- Уэнтик говорит, что улететь пытались вы.
- Ха! - Масгроув вскинул голову. - Без винтов?
- Вот именно. Без винтов. О чем вы думали?
Во дворе появился человек, который подошел к Масгроуву и передал ему метал-
лический ящик с несколькими гаечными ключами. Он сразу же пошел обратно не
взглянув на Эстаурда.
Эстаурд крикнул:
- Эй, постойте!
Мужчина остановился и повернулся к нему.
- Что вам было нужно? - спросил его Эстаурд.
- Я искал Масгроува. В кабинете его не оказалось, поэтому...
- Ладно. - Эстаурд снова повернулся к Масгроуву. - Я хочу, чтобы вы кое-что
сделали для меня.
Тот ответил ему внимательным взглядом, как бы молчаливо подчеркивая утрату
власти над ним.
- Что именно?
- Вас это тоже касается, - сказал Эстаурд другому мужчине. - Попытайтесь
найти кого-нибудь из местных жителей.
Масгроув возразил:
- Вы имеете в виду путешествие пешком?
- Да. Возьмите с собой сколько угодно снаряжения и столько людей, сколько
пожелаете.
- А если я этого не сделаю? - спросил Масгроув с затаенной угрозой в голо-
се .
- Я... Не знаю, сказал Эстаурд. - Вы пойдете?
- Ладно. - Масгроув посмотрел на другого мужчину. - Но я пойду один.
- Ваше дело.
Эстаурд повернул прочь и направился в свой кабинет. Ему казалось, что он
легко разберется с Уэнтиком, если Масгроув будет подальше.
★ ★ ★
Уэнтик возвратился в тюрьму далеко за полдень и еще раз поел. Он никого не
видел, хотя время от времени слышал шум и звуки какого-то движения этажом вы-
ше .
В период допросов его желание покинуть тюрьму сдерживалось постоянным стра-
хом и надеждой на позитивное развитие событий. Теперь, когда он был волен
вести себя как пожелает, страстное стремление выбраться из тюрьмы, войти в
контакт с внешним миром, продолжить свою работу и снова увидеться с семьей...
все это стало чем-то вроде одержимости. Но вмести с тем он достаточно быстро
стал смиряться с удаленностью тюрьмы от всего этого и тем, что побег из нее -
далекая перспектива.
Исходя из этого, он решил, что должен узнать об этом месте все, что сможет.
Не исключено, что подвернется какой-то способ ускорить события.
Закончив трапезу, Уэнтик снова вышел на небольшой луг позади тюрьмы. Здесь
было все спокойно, как и в самом здании. Стол, за которым велись допросы, был
отставлен к стене. Его синтетическая рука в гробовой тишине безвольно и уныло
указывала перстами в сторону тюремных камер.
Какое-то мгновение он искоса поглядывал на нее, припоминая впечатление зло-
вещего сюрреализма, которое она впервые произвела на него. Он пробежал паль-
цами по ее гладкой поверхности и немного насторожился, обнаружив, что рука
теплая. Объяснением могло быть пребыванием стола на солнце. Тем не менее, это
открытие вывело его из равновесия.
Прежде его попытки выяснить принцип работы устройства сдерживало присутст-
вие Эстаурда. У него до сих пор не было представления о том, каким образом
действует управление, хотя он не сомневался, что вдоль кромки стола располо-
жены сенсорные переключатели, срабатывающие от прикосновения кончиками паль-
цев . Уэнтик наклонился и стал внимательно разглядывать кромку.
Он сразу же заметил на дереве небольшую металлическую пластинку. На ней бы-
ли рельефные буквы:
Companhia Siderurgica Nacional
Volta Redonda
Poder Directo1
Он положил ладони на крышку стола и опустил большие пальцы на его кромку,
как это делал Эстаурд. Несколько пробных перемещений позволили найти нужное
место. Если он одновременно нажимал обеими руками, опускался какой-то ры-
чаг.. . и рука напрягалась. Сжатие этого рычага вызывало ее выпады.
Эти движения очаровали его, как и прежде; они напоминали дергание головой
плывущей самки шотландской куропатки.
Лежавшими на столе ладонями он ощущал создаваемую подергиванием вибрацию.
Он отнял их и рука остановилась.
Удовлетворившись экспериментом, Уэнтик отступил на шаг от стола. Это просто
приспособление, управлять им может кто угодно. Последний призрак периода до-
просов вяло поникло на крышку стола.
Он знал как приводить его в действие, но так и не понял, каким образом этот
стол работает.
★ ★ ★
Он пошел от стола через луг и дальше в долину. Солнце опускалось к горизон-
ту, но до заката еще часа два. Температура воздуха была высока, вероятно око-
ло тридцати градусов.
Он устало зашагал к лачуге.
Строение такое же старое как тюрьма; оно выглядело по-настоящему ветхим.
Две стены лачуги были бетонными, все остальное - деревянным. Уэнтик медленно
обошел лачугу кругом.
Когда Эстаурд оставил его одного на верху мачты, он несколько минут изучал
ее с высоты. Бросалось в глаза асимметричность. К строению, первоначально
имевшему форму куба, были пристроены помещения, которые не создавали впечат-
ления определенного архитектурного замысла. Лачуга бессистемно расползлась по
жнивью множеством стен и новых углов; каждая пристройка имела иную, чем у
других, крышу, между крышами были разрывы.
Строение имело четыре входа и, проходя мимо них, Уэнтик заглянул в каждый.
Один из входов был обращен прямо к заходящему солнцу и ему удалось разгля-
деть весь интерьер, не входя внутрь.
Когда его бросили в лачугу, от страха было не до наблюдений. Тогда он попы-
тался составить представление о планировке лачуги, но отсутствие опыта подоб-
ной интеллектуальной работы заставило отказаться от этой мысли и его реакция
на все происходившее оказалась чисто эмоциональной. Глядя на сооружение сей-
час, Уэнтик нашел возможным подойти к делу аналитически с чисто технических
позиций.
Обусловливание человеческих рефлексов было частью предмета его исследова-
тельской работы и он опубликовал несколько статей об использовании лабиринтов
для обучения людей, не отличающихся остротой ума.
Уэнтик понял, что любой, принудительно загнанный в эту постройку, мгновенно
окажется сбитым с толку и потеряет ориентацию. Все внутренние поверхности,
горизонтальные и вертикальные, были окрашены одной и той же глянцевой черной
краской. Хотя коридор, в который он заглянул, имел длину не более пары мет-
ров , а солнце освещало его почти на всю глубину, ощущение гораздо большей
длины было очень сильным.
Когда напуганный человек не соображает куда его может привести любой еле-
1
Национальная компания черной металлургии. Вольта Редонда. Непосредственная энергия. (исп.)
дующий шаг, полное нарушение нормального мыслительного процесса не заставит
себя ждать. Собственный опыт пребывания в этом сооружении перепугал его не на
шутку, но он оправился довольно быстро. Для этого ему пришлось привлечь на
подмогу весь багаж научных познаний. Хотя, если бы Эстаурд располагал сведе-
ниями о психологии допросов, он должен бы был погонять его по лабиринту и на
следующий день. Но и этот единственный раз подействовал достаточно сильно.
Полученный опыт запечатлелся в его памяти образами ночных кошмаров иррацио-
нального страха и панического состояния, обусловленных кромешной тьмой внутри
лабиринта и пальбой карабинов за его стенами. Теперь у него была возможность
разобраться в своих ощущениях на рациональном уровне и взглянуть на случив-
шееся с позиций научного мышления.
В конце короткого коридора была черная дверь, имевшая петли с обеих сторон.
Уэнтик, согнувшись, прошел по коридору (потолок был настолько низким, что да-
же невысокий человек должен двигаться в нем в полупоклоне, - еще одно психо-
логически подавляющее свойство) и стал толкать дверь руками. Она подалась,
поворачиваясь на петлях правой стороны. Он ослабил нажим и дверь перестала
двигаться.
Видимо конструкция петель позволяла двери открываться и на входившего, и от
него. Он скосил глаза, пытаясь что-нибудь разглядеть за образовавшейся щелью,
но ничего не увидел. За дверью полная темнота.
Не было смысла идти дальше. В темноте не до научных наблюдений. Уэнтик хи-
хикнул .
Заинтригованный сооружением, он вернулся к входной двери и вышел наружу.
Торопливо добравшись до тюрьмы, он вернулся к лачуге с мощным фонариком, ко-
торый ухитрился одолжить у одного из людей Эстаурда, бродивших по прогулочно-
му плацу.
Изрядно вспотев после пробежки по жнивью туда и обратно, он снова протис-
нулся в коридор и взглянул на дверь. От его толчка она, как и ожидалось, рас-
пахнулась , открывая щель справа. С глухим стуком дверь замерла под углом при-
мерно шестьдесят градусов к прежнему положению.
Когда она открывалась, было ощущение, что где-то внутри есть пружинный ме-
ханизм .
Слева обнаружился тоннель, который продолжал коридор под углом. Уэнтик мед-
ленно пошел по нему.
Еще примерно через два метра он подошел ко второй двери и остановился. Он
обернулся назад и увидел пробивавшийся в тоннель солнечный свет.
Эта дверь выглядела такой же надежной преградой, как и предыдущая. Он нада-
вил на нее руками и почувствовал, что дверь подается, - на этот раз поворачи-
ваясь на петлях левой стороны.
Шаря лучом фонарика по периметру двери в попытке определить, как она рабо-
тает , Уэнтик распахнул ее во всю ширь. Как и в предыдущий раз, едва он стал
открывать дверь, в работу вступила пружина.
Теперь тоннель за дверью вел вправо.
Вместо того чтобы двинуться по нему, он вернулся к первой двери.
Солнечный свет больше через нее не пробивался. Дверь позади была закрыта,
путь в коридор отрезан.
Итак... Эти двери взаимосвязаны. Как только открывается дверь, та, что ос-
талась позади, будет закрыта. Другими словами, как только принимаешь решение
открыть следующую дверь, пути назад больше нет.
Если не... Уэнтик нажал на дверь ладонью, потом навалился на нее. Она снова
распахнулась на правых петлях, а позади пришла в движение вторая дверь.
Он немного растерялся. Успокоение пришло, лишь когда он смог вообразить се-
бя конструктором подобного лабиринта.
Первая дверь открывалась вправо, перекрывая коридор, который вел наружу, и
открывая новый тоннель, которого он еще не видел и который уводил влево. Он
еще раз надавил на дверь, но теперь она не шелохнулась.
Казалось открыть ее теперь можно только со стороны коридора, доступ в кото-
рый ею же и заблокирован.
Он двинулся обратно ко второй двери и обнаружил, что она тоже перемести-
лась, открыв проход влево от нее.
Уэнтик посветил фонариком, пытаясь заметить какую-нибудь щель в конструкции
тоннелей. Ему хотелось бы оказаться снаружи и разобраться во всем объективно,
а не застрять в этой ловушке.
Спокойно. Это не ловушка. Выход есть, но искать его надо впереди.
Минуту-две он сидел, прислонившись к стене и пытаясь вообразить, как выгля-
дит лабиринт сверху. Если каждая дверь имеет систему петель, образующих тре-
угольник в плане, и на каждом пересечении всегда находится три прохода, то
это может означать, что каждый тоннель - сторона правильного шестиугольника.
Кроме того, чтобы открыть проход по коридору впереди, приходится закрывать
один или даже больше позади. Может быть каждая дверь этого лабиринта связана
со всеми остальными, так что изменение положения одной автоматически вызывает
перемещение других.
Остроумно. Но жутко.
Уэнтик почувствовал побежавшую из подмышки струйку пота. Он нетерпеливо вы-
тер пот тканью рубашки, огляделся и пополз на четвереньках к двери, которую
считал второй. В конце открывавшегося за ней коридора была еще одна. Он толк-
нул ее и двинулся дальше... Та, что осталась позади перекрыла путь назад. Он
добрался до следующей двери. Прошел еще одну.
Он блуждал по лабиринту уже не менее получаса, время от времени делая оста-
новки, чтобы обследовать конструкцию тоннелей. Насколько ему удалось понять
по звуку при постукивании по стенам, они были из тонкого дерева. Прогулка по
этим проходам становилась все более неприятной, потому что температура подни-
малась и он начинал ощущать приступ клаустрофобии. По мере углубления в лаби-
ринт Уэнтик обнаруживал, что какая-либо регулярность отсутствует; некоторые
двери распахивались вправо, другие влево. Иногда они уже были открыты и он
проходил, не задерживаясь. Один раз он прошел подряд три открытые двери. Ко-
гда он открыл четвертую, все три позади него захлопнулись разом.
Если неумолимо накатывался страх, он успокаивал себя напоминанием, что
сконструировать и построить этот лабиринт мог только хороший тополог. Интел-
лект ученого в конце концов брал верх и страх проходил.
Совершенно неожиданно он добрался до двери, которая не поддавалась его
толчкам. Запаниковав, он навалился на нее всем телом, пока не догадался потя-
нуть на себя.
Она открылась и в глаза ударил ослепительный солнечный свет.
Последний трюк. Дверь с петлями на одной стороне. Выход наружу. Изумленный
человек, встретив такое препятствие, мог бы, не раздумывая, повернуть обратно
в путаницу лабиринта.
Солнце уже садилось. Его лучи чуть ли не стелились по коридору.
Совершенно измотанный Уэнтик выбрался на жнивье и сел, прислонившись к де-
ревянной стене лачуги.
Некоторое время он сидел неподвижно, радуясь свежему воздуху, который, хотя
жара еще не спала, был прохладнее, чем внутри строения. Он не переставал по-
ражаться, с каким умом сооружен этот лабиринт.
Наиболее хитроумным было существование четырех входов. Уэнтик вспомнил, что
попав внутрь впервые, он и тогда выбрался наружу через тот же вход, в который
его впихнули. Всегда ли это так?
Если да, это означает, что либо здесь четыре независимых друг от друга ла-
биринта, либо, что более вероятно, существует четыре маршрута по одним и тем
же проходам. Несмотря на внешнюю ветхость и несуразность конструкции, эта ла-
чуга-лабиринт была передовым орудием пытки, произведением общества, в котором
совершенствованию методов давления на психику не перестали уделять внимание.
Его чувство профессионала возросло; Уэнтик направился к другому входу и,
презрев все неудобства, решил нырнуть еще раз.
Когда через три четверти часа он выбрался наружу, его поджидал Эстаурд.
Глава девятая
Двое мужчин молча шагали к тюрьме. Ночь опустилась с тропической внезапно-
стью пока Уэнтик еще находился в лабиринте и воздух стал уже холодным.
Они подошли к зданию и Уэнтик проследовал за Эстаурдом по узкой лестнице в
его кабинет, где тот проводил первые допросы.
Возле двери Эстаурд остановился.
- Хотите поесть, Элиас? - спросил он. - Я оставил для вас еду.
Уэнтик, которого уже начинал донимать голод, спросил:
- Где вы ее оставили?
- В кабинете.
Эстаурд распахнул дверь и придержал ее, давая войти Уэнтику, но сделал это
неловко, загородив проход.
Уэнтик протиснулся внутрь между Эстаурдом и косяком дверного проема.
В помещении было темно, горела только низкая настольная лампа. Кружок ее
света падал на жесткий деревянный стул сбоку от стола. В полумраке он разгля-
дел несколько стоявших спиной к столу людей Эстаурда, облаченных в белые ха-
латы.
Войдя следом за ним, Эстаурд мягко закрыл дверь и повернул ключ в замке.
Уэнтик повернулся лицом к Эстаурду, который стоял, заложив руки за спину.
Его плечи, которые Уэнтик уже двадцать четыре часа видел опущенными, теперь
распрямились. Серая униформа снова выглядела по-военному строгой, больше не
напоминая неудобную и плохо пригнанную одежду.
Его снова окружала аура никуда не направленной угрозы, которая так сильно
досаждала Уэнтику в первые дни пребывания в тюрьме.
- Садитесь, доктор Уэнтик, - тихо сказал Эстаурд, - мы с вами еще не закон-
чили.
Уэнтик оглядел помещение. Картина напоминала ему сцену из плохого довоенно-
го детективного фильма. После сложного зодческого совершенства лабиринта эта
идея психологического запугивания, лишенная даже эффекта неожиданности, была
просто смешной. Во всяком случае, Уэнтик уже устал от подобных игр. Зависи-
мость настроения Эстаурда от окружающей обстановки и внешних обстоятельств
становилась все очевиднее с каждым днем.
А вопрос о власти над Уэнтиком уже решен бесповоротно. Чтобы его запугать,
необходимо что-то гораздо более серьезное, чем все это. Он решительно посмот-
рел в глаза Эстаурду.
- Не выйдет.
Уэнтик почувствовал рост напряженности внимания присутствовавших в помеще-
нии. Люди в белых халатах - труппа бессловесных статистов - смотрели на Эста-
урда, словно ожидая инструкций.
Этот коротышка петушиной походкой прошествовал за свой рабочий стол и цере-
мониально сел, словно присутствовавшие собрались, чтобы доставить ему удо-
вольствие . Он открыл рот, но Уэнтик не позволил ему заговорить.
- Подите прочь! Все до одного!
Эстаурд вскочил на ноги.
- Останьтесь, где стоите!
Он бросил на Уэнтика свирепый взгляд.
- Сядьте! - заревел он, будто надеялся криком заменить отсутствие власти.
Его лицо покрылось пятнами, которые были заметны даже при тусклом освещении
настольной лампой.
Уэнтик спокойно направился к двери и повернул ключ, который Эстаурд по не-
досмотру оставил в замке. Он распахнул дверь.
Повернувшись к людям, он сказал твердым голосом:
- Не обращайте внимания на этого человека. У него нет над вами власти. Не-
медленно уходите.
Ближайший к Уэнтику Мужчина пожал плечами и сразу же вышел. Остальные по-
смотрели на Эстаурда, затем на Уэнтика и двинулись к двери.
Пока они проходили мимо него, Уэнтик вглядывался в лицо каждого и удивлял-
ся , почему нет Масгроува.
Когда в коридор вышел последний, Уэнтик закрыл дверь, повернул в замке
ключ, вынул его и положил в карман.
- Забудьте о них, Эстаурд, - сказал он. - Мы собирались поговорить нынче
вечером, если помните.
Он пошарил по стене и нащупал выключатель. На потолке вспыхнули осветитель-
ные панели. Уэнтик снова оглядел помещение. В голову пришла мысль, что у него
впервые нет подавляющего ощущения пребывания в этом кабинете в качестве за-
ключенного .
Эстаурд прищурил глаза от яркого света.
- Я... я сожалею об этом, Элиас, - сказал он.
- Вы говорили, что у вас тут есть еда? - напомнил Уэнтик. Как ни странно,
эта маленькая сцена оставила его равнодушным, а ощущение голода было по-
прежнему острым.
Мужчина в сером мундире (который снова стал выглядеть просто мешковатой
одеждой) выдвинул ящик письменного стола и достал накрытый салфеткой поднос.
Он снял салфетку. Под ней была тарелка с тушеным мясом.
- Извольте, - сказал Эстаурд унылым голосом, потом поднялся из-за стола и
выключил настольную лампу. Он стал ходить по комнате, иногда задевая повисши-
ми словно плети руками мебель.
Уэнтик сел за стол и придвинул к себе тарелку. Пища была еще горячей; види-
мо ее приготовили перед самым его появлением в кабинете. Он окинул содержимое
тарелки взглядом человека, который не прикасался к пище несколько недель, и к
своему удивлению заметил, что на приготовление было затрачено немало труда.
Пища была явно консервированной, однако к толстым кускам мяса добавили зеле-
ный горошек, морковь и картофель. Он постарался зацепить вилкой как можно
больше и стал жадно жевать.
Во время еды он с любопытством оглядывал помещение, видя его теперь глазами
беспристрастного человека, как научился смотреть на все в этом здании. Каби-
нет был на удивление хорошо обставлен по сравнению со всеми остальными поме-
щениями тюрьмы. Помимо письменного стола и двух стульев, в углу стоял высокий
деревянный шкаф. Он был закрыт, но замок, которым запирались дверцы, висел на
петлях открытым. Окно закрывала занавеска из какого-то мягкого коричневого
материала. Вдоль стены позади рабочего места Эстаурда находилось несколько
полок для хранения документов, а на стене висела фотография в рамке.
Уэнтик с интересом изучал ее.
На снимке было здание тюрьмы. Его сделали с той стороны, где сейчас стоял
вертолет. В каждой сторожевой будке был часовой, но без оружия. Все будки
венчались флагом. Перед тюрьмой, словно для парада, выстроились люди в форме.
Их строй представлял собой правильный квадрат. Перед ними на возвышении стоял
мужчина в форме, явно высокого звания; по бокам от него - адъютанты.
В предыдущие посещения этого кабинета фотографии на стене не было. Эстаурд
должно быть прятал ее от него и теперь Уэнтик догадывался почему.
Снятая сцена очень напоминала ту, что он застал в момент своего появления в
тюрьме, когда Эстаурд пытался муштровать людей, не подозревая, что за ним на-
блюдают. Несмотря на испытанное замешательство, которое внесло свой вклад в
поспешное подчинение этому человеку, он понимал, что обрати он тогда внимание
на это слабое место Эстаурда, допросов вообще могло не быть.
Внезапно Эстаурд нарушил ход его раздумий:
- Я сожалею об этом.
- Вы уже извинялись.
- Я помню. Но мне действительно жаль. В этом не было смысла.
Уэнтик обернулся, чтобы взглянуть на стоявшего у него За спиной мужчину.
Тот глазел на голую стену.
- Чем вы руководствовались?
- У меня нет уверенности, - ответил Эстаурд. - Я полагал, что это должно
снова сработать.
- Дознание?
- Да.
- Это не срабатывало и раньше.
Эстаурд быстро повернулся к нему.
- О нет, срабатывало.
Уэнтик занялся жарким и задумался. Чтобы добиться прогресса, ему надо знать
мотивацию поведения Эстаурда получше. Он доел все дочиста и отодвинул в сто-
рону бумажную тарелку.
- Я готов, - сказал он.
Эстаурд обошел вокруг стола и включил настольную лампу. Уэнтик вдруг дога-
дался, что этот человек не мыслит себя без каких-нибудь приспособлений, слов-
но центром всех его телодвижений должен быть конкретный предмет, где бы он ни
находился. Отними его, и он становится беспомощным.
Свет лампы освещал теперь большую часть стола. Эстаурд сел, на его лице иг-
рали отсветы блестящей крышки стола, придавая ему очень необычное выражение.
- Что вы хотите знать?
- Все, - ответил Уэнтик, - во всех деталях.
- Я сам многого не знаю, - сказал Эстаурд голосом, в котором явно сквозил
предостерегающий намек на невозможность говорить обо всем.
- Понимаю. Но мне хотелось бы знать все, что известно вам.
- Хорошо.
Уэнтик поднял левую руку и начал загибать пальцы.
- Во-первых, я хочу знать, на кого вы работаете. Во-вторых, зачем я оказал-
ся здесь и чьей властью. В третьих, что это за место и когда мы уберемся от-
сюда .
- Это все?
- На данный момент, да.
Эстаурд уперся ногами в перекладину под столом и откинулся на спинку, так
что стул наклонился на рискованный угол. Уэнтик пристально наблюдал за ним.
Важнее всего было для него выяснение позиций. Этот человек и Масгроув - поче-
му они действовали именно так, как действовали? Ему уже доводилось видеть вы-
полнение каждым из них какого-то рационального или логически обоснованного
деяния, хотя поведение и одного и другого всегда отличалось крайней наивно-
стью. Его беспокоила и еще одна вещь - отсутствие последовательности их дей-
ствий; создавалось впечатление, что ни одно из них не подчинено какой-то оп-
ределенной цели. И возможно самое неприятное обстоятельство - его собственные
взаимоотношения с Эстаурдом, которые находятся в неустойчивом равновесии меж-
ду агрессивностью и пассивностью.
Ожидая ответа Эстаурда (тот уставился на потолочную осветительную панель в
смехотворной позе сосредоточенной работы мысли), он внезапно вспомнил одного
подчиненного, прикомандированного к нему химической корпорацией, когда он на-
чал работать в Штатах. Этот человек с момента знакомства буквально терроризи-
ровал Уэнтика пристрастием к нормам субординации пока, в конце концов, не
пришлось отказаться от его услуг. Но и после этого манера поведения бывшего
подчиненного оставалась до смешного подобострастной.
- Элиас, вы хотите, чтобы я рассказал вам то, о чем не могу говорить?
- Что вы имеете в виду?
- Я действую согласно приказам. Они были даны мне в письменном виде в запе-
чатанном конверте. Я ознакомился с ними незадолго до нашей первой встречи.
- Вы говорили, что работаете на правительство. Вы состоите в армии?
- Нет.
- И все же носите униформу и распоряжаетесь людьми, которые наверняка дей-
ствуют по вашим приказам.
- Это было частью того, чем я руководствовался. Я считал, что в форме я
произведу на вас большее впечатление. Хотя вы можете называть меня граждан-
ским служащим, административно мы подчиняемся Пентагону.
- Мы?
- Комитет. Я действую не сам по себе.
- Об этом я догадывался и сам.
Замечания Эстаурда не только не проясняли картину, но начинали еще больше
сбивать Уэнтика с толку.
- Кто входит в этот комитет?
- Большинство его членов - работающие на правительство ученые, - сказал Эс-
таурд , - один или два генерала от сухопутной армии и ВВС. Все начиналось как
военная операция, но затем правительство взяло дело в свои руки и центром
стал Вашингтон.
- Продолжайте.
- Впервые все поверили в существование района Планальто, - снова заговорил
Эстаурд, - примерно восемь месяцев назад. Небольшая сейсмологическая экспеди-
ция прибыла сюда, чтобы установить автоматическое устройство непрерывного на-
блюдения . Вся экспедиция исчезла и с тех пор о ней ничего не было слышно.
Прошло несколько недель и на ее поиски была отправлена вторая. Она тоже про-
пала . Общественности об этом не сообщалось, потому что в то время ходили слу-
хи о действии в Бразилии коммунистических агентов. Затем был послан армейский
вертолет. И он исчез без следа.
- Комплексный сбор информации стал настоятельной необходимостью. В район
направили хорошо оснащенную изыскательную партию, которая ежечасно направляла
рапорты на базу неподалеку от Порта-Велью. Трехнедельные поиски привели их к
тому месту, которое теперь мы знаем, как район Планальто.
- Где мы сейчас находимся, - сказал Уэнтик.
Эстаурд кивнул.
- В то время не было известно, - продолжал он, - существуют ли какие-то
внешние обстоятельства. Обнаружение громадной безлесной равнины в центре Ма-
то-Гроссо было достаточно неожиданным. То факт, что она представляла собой
правильный круг с точностью чуть ли не до сантиметра, - еще одна загадка. Не-
медленным заключением, между прочим, было признание, что это база оружия,
секретно построенная какими-то зарубежными силами. Пока не попытаешься про-
никнуть в Мато-Гроссо, невозможно узнать, во что может вылиться создание на
этой территории системы коммуникаций.
- Как бы там ни было, бразильское правительство не только торжественно кля-
лось, что оно не знало о существовании этого района, но и уверяло, что прило-
жить к его созданию руку было бы не по силам кому угодно.
- Сегодня нам известно, что Планальто поддерживается искусственно с помощью
генератора какого-то поля смещения. Известно также, что это генератор направ-
ленного действия; он включает и выключает поле таким образом, что можно войти
в район, перешагнув черту, но покинуть его тем же способом невозможно. Прово-
дилось стробоскопическое исследование, которое показало, что поле пульсирует
с частотой около ста колебаний в секунду.
- Масгроув говорил мне, что это искусственное сооружение, - заметил Уэнтик.
Эстаурд резко вскинул голову.
- Масгроув...?
- Меня привел сюда Масгроув. Неужели вы забыли, Эстаурд?
- Нет. Нет. Я был уверен, что он не сообщит вам так много. Вот и все.
Он сказал мне, что по его мнению ты не знаешь о существовании поля, подумал
Уэнтик, поглядев на собеседника через стол и еще раз отметив про себя, как
сильно изменился этот человек за непродолжительное время их знакомства.
Эстаурд вернулся к рассказу, - Дело было там, где я входил сюда. Тогда я
состоял в штате одной из команд. Мы вели наблюдение за районом уже недели
три, когда неожиданно увидели мужчину, бродившего внутри Планальто. Его пере-
мещения были беспорядочными, словно он не был уверен в правильности направле-
ния или искал какой-то ориентир. Наконец он остановился в трех сотнях метров
от нас. Мы двигались по периметру, чтобы быть все время напротив него. Он в
течение нескольких часов поднимал вверх обрезки досок, которые приволок на
место заранее. Казалось, он совершенно не осознает наше присутствие.
- Почему вы не привлекли его внимание? - спросил Уэнтик.
- Вы полагаете, мы не пытались? Мы кричали, мигали светом, даже палили из
карабинов в воздух. Но звук по какой-то причине не проникал внутрь.
- Что было на досках?
Эстаурд выдвинул ящик стола, достал блокнот на спиральном держателе и поло-
жил его перед собой.
- Всего было семь надписей. Здесь записан текст каждой. На первой доске бы-
ло: "Я рядовой первого класса Брэндер, армия США. Не Знаю, где я и что со
мной случилось". На второй день он написал: "Со мной здесь и другие люди, но
я не могу сказать, где они сейчас. Я один уже шесть дней".
Уэнтик прервал чтение:
- Как он изготовил эти щиты?
Эстаурд пожал плечами.
- Обрезки валяются повсюду. Издалека можно было лишь разглядеть, что посла-
ния написаны краской на деревянной доске.
Уэнтик согласно кивнул.
Эстаурд опустил взгляд к блокноту и продолжил:
- Третий обрезок извещал: "Не пытайтесь последовать за мной. Я не могу сбе-
жать отсюда". На четвертой: "Я вошел сюда где-то в этом месте. Если вы смогли
прочитать, не следуйте моему примеру". Пятая: "Здесь есть человек, который
сошел с ума. Я вижу кошмары каждую ночь. Двое покончили с собой".
Эстаурд сделал паузу.
- Когда этот мужчина делал надписи, он явно был в страхе и замешательстве,
так что набросился бы на любого, кто войдет в район Планальто. И на то есть
причина. У меня самого возникают буйные фантазии и ночью, и в дневное время.
То же самое бывает со всеми моими людьми и, кажется, мы ничего не можем с
этим поделать.
- Вы говорите, они возникают у каждого?
- Хотите сказать, что у вас их не бывает?
- Думаю, что нет. Около недели я видел удивительно живые сны и больше ниче-
го .
- Мы так и думали. Масгроув обращал на это мое внимание.
- Что было на остальных обрезках? - напомнил Уэнтик.
- На шестом говорилось: "Это место может быть только где-то в будущем. Я
видел странный самолет, кто-то другой нашел книгу. Сейчас я еще не сумасшед-
ший" . Последний гласил "Передайте мою любовь Энджи".
Эстаурд захлопнул блокнот и положил его обратно в ящик. Он поднял взгляд на
Уэнтика.
- Вот и вся информация, которой располагал я или кто-то другой перед вашей
доставкой в район Планальто.
Уэнтик встал. Получилось так, что во взаимоотношениях с Эстаурдом их роли
окончательно поменялись. Этот процесс начался за день до того, как он бурно
отреагировал на допросы, а закончился этим молчанием Эстаурда, который смот-
рел на него так, будто ждал решения.
Уэнтик подошел к окну и вгляделся в черноту ночи долины. Как часто сидел он
в этом кабинете и вглядывался в горизонт, задаваясь вопросом, в какой ад его
занесло и может ли быть чем-то близким к истине то, что говорил ему Масгроув.
А сказал он, когда они вышли из джунглей и пересекли непостижимую, но безвоз-
вратную разграничительную линию, по сути своей как раз то, что теперь поведал
ему Эстаурд. Однако было существенное различие. Ранее он мог размышлять и
действовать по собственной инициативе, а в полученной ныне информации было
больше смысла.
Но перед ним лежала долина, темная и таинственная.
Эстаурд нарушил молчание:
- Вы задаетесь вопросом, каким образом я оказался втянутым в это дело.
- Отчасти и этим.
- Я бы хотел рассказать вам обо всем, что произошло с того момента и до на-
стоящего времени. К несчастью, - и в голосе Эстаурда отразился настрой его
мыслей, - я был подвергнут интенсивной перекрестной проверке по поводу всего,
что видел, как и остальные люди. Фотографии, сделанные нами в то время, пока-
зания под присягой обо всем, что видели и что произошло, когда этот самолет
приземлился неподалеку... после этого все переменилось.
- Я стал настоящим заложником правительства; это называется крышей безопас-
ности. Жена воспользовалась этим предлогом и оставила меня. Я был направлен в
одно из армейских подразделений в Западной Германии, затем на Филиппины. Меж-
ду тем занимавшийся этим правительственный департамент реорганизовали, иссле-
дование рассекретили и достали из архива. Был образован подкомитет для его
проведения. Хотя материалы экспедиции представляли большой интерес, этот под-
комитет занимался одновременно и другими программами.
- Тогда-то мне и попался отчет о вашей работе. Я обсудил его материалы с
подкомитетом, получил бюджетные ассигнования с ограничением срока представле-
ния результатов и правом оторвать вас от того, чем вы занимались.
Уэнтик стоял спиной к окну и смотрел на этого щуплого мужчину за столом. Он
представлял административную мощь правительства, цепочка ответственности все
еще связывала его с Вашингтоном, где заседал какой-то подкомитет, истоки по-
явления которого давно забыты, а внимание вероятнее всего направлено теперь
совсем на другое. И все же эта административная система дала Эстаурду власть
добраться до него и притащить сюда.
Да и как бы там ни было, какого черта они связали его работу со всем этим?
- Мне все это кажется недоразумением, - сказал он. - Вы упомянули мою рабо-
ту , как нечто такое, откуда можно почерпнуть полное объяснение.
- Но разве это не так?
- Не понимаю, почему это должно быть так.
- Вы опубликовали статью о химических реакциях в мозге?
- Да.
- И высказали предположение, что нормальную работу мозга можно искусственно
видоизменять, постоянно или временно, с помощью наркотиков?
- Это было еще в то время, когда я работал на Дженикс Корпорейшен в Миннеа-
полисе. Благодаря этой статье я получил правительственную субсидию на иссле-
дование и был направлен в Антарктику, - сказал Уэнтик.
- И здесь, - добавил Эстаурд, - вы тоже благодаря ей. Мне кажется, что если
все, о чем сообщал Брэндер, именно так и было, каким бы невероятным это ни
выглядело, большей части физической таинственности этого района можно найти
объяснение. Вместе с результатами стробоскопических проверок есть достаточно
указаний, что район Планальто - это участок поверхности земли, каким-то обра-
зом искусственно смещенный в будущее. Или, что более вероятно, мы находимся
на участке земли из будущего, существующей в настоящем.
- Если это так, то будущее каждой своей частицей должно быть столь же ре-
альным, как и наше настоящее. И должен быть выход, однако очень неблизкий, из
того, что теперь происходит.
Уэнтик прервал его:
- Нечто подобное говорил и Масгроув.
- Да. Но разница состоит в том, что Масгроув ничего не знает о ментальных
изменениях, которые возникают, когда проникаешь в этот район. Это моя догадка
и я никому не говорил о ней, кроме вас. На эту мысль меня натолкнул Брэндер,
который дважды упоминал умопомешательство. Это озадачивало меня, пока я не
прочитал о вашей работе.
- До этого момента я не мог дать лучшего объяснения, чем любой из других
очевидцев. Но ваша работа оказалась недостающим звеном. Я внезапно сообразил,
что если несколько человек одновременно превращаются в шизофреников, то веро-
ятнее всего надо искать какое-то внешнее по отношению к ним объяснение.
- Какое-то химическое вещество или наркотик? - подсказал Уэнтик.
- Да. Совершенно точно. Как раз то, над чем вы работали в Антарктике.
Уэнтик подошел к столу и крепко вцепился в его кромку. Он наклонился и при-
близил лицо к лицу Эстаурда.
- Прекрасно, - сурово произнес он. - Вы и я здесь, и еще дюжина людей. Ни
один из нас не может вернуться. Вы знали, что это произойдет?
Эстаурд сокрушенно покачал головой.
- Нет Элиас.
Он поднялся и направился к двери. Потом вернулся и посмотрел не Уэнтика.
Что-то в выражении его лица напомнило Уэнтику заключительные стадии дознания
на лугу. Ощущение поражения на глазах меняло его осанку, словно сдирая тол-
стые слои плоти.
- Пожалуйста, не могли бы вы открыть дверь? - сказал он.
Уэнтик вынул из кармана ключ и исполнил просьбу.
Эстаурд шагнул в коридор.
- Подождите здесь, - сказал он, - я принесу вам карты.
Эстаурд исчез в коротком коридоре и Уэнтик вернулся к столу. Он сел, снова
ощущая всю тяжесть безысходности ситуации, в которой оказался. В действитель-
ности нынче вечером для него стало очевидным только одно: Эстаурд и другие
периодически лишаются здравомыслия. Он задумался о первом дне своего появле-
ния в этом районе, когда Масгроув неистовствовал возле мельницы... Теперь
этому было хотя бы частичное объяснение. Можно объяснить и общий характер по-
ведения других людей, прибегнув к терминологии описания иррациональной непо-
следовательности действий.
Теперь он лучше понимал и Эстаурда. Перед ним был классический пример по-
тенциально преступного образа мышления, начинающий параноик, способный на лю-
бое иррациональное деяние.
Но почему он сам невосприимчив к этому воздействию района?
В голову приходила лишь мысль о нескольких мизерных дозах принятого на
станции наркотика. Только этим он мог объяснить сопротивляемость своего орга-
низма. Но Эстаурд именно это и предполагает: каким-то образом атмосфера этого
места из будущего насыщена наркотиком, который создал Уэнтик.
Что же произошло? Его работа финансировалась непосредственно правительством
в мирных целях и, насколько ему известно, не предполагалось применение ее ре-
зультатов в военных целях. Но была ли возможность какого-то хитроумного вари-
анта использования его наркотика в качестве оружия?
Уэнтик тряхнул головой и встал из-за стола. Он снова подошел к окну.
Кто-то включил несколько прожекторов и потоки света заливали пространство
перед тюрьмой. В этом сиянии прекрасно был виден темно-зеленый вертолет. В
его кабине мелькала человеческая фигура.
Человек направился к люку и спрыгнул на землю. Это был Эстаурд, он нес что-
то похожее на канистру.
Что этот псих затеял, недоумевал Уэнтик.
Он отошел к столу и остался стоять, облокотившись о его край. Через минуту
в кабинете появился Эстаурд с канистрой и карабином в руках.
- Порядок, доктор Уэнтик. Возьмите канистру, - сказал он.
- Что вы делаете, Эстаурд? Не старайтесь выглядеть еще более смешным.
- Это мое дело. Берите канистру!
Уэнтик шагнул ему навстречу и Эстаурд немного отступил. Резко вырвать у не-
го карабин возможности не было. Уэнтик наклонился и поднял канистру. Она ока-
залась тяжелой, почти до горлышка наполненной авиационным бензином.
- Теперь марш на лестницу.
Эстаурд повел концом дула карабина в сторону коридора и Уэнтик вышел за
дверь.
Двое мужчин медленно прошли по тюрьме тем же путем, что привел их в кабинет
часом раньше, когда Уэнтик выбрался из лачуги. По указанию Эстаурда Уэнтик
шел к заднему входу в тюрьму. Им никто не встретился.
Возле легкой деревянной двери он остановился. Эстаурд ткнул его карабином в
спину.
- Выходите, доктор Уэнтик!
Эстаурд последовал за ним и они вышли на луг. Была кромешная тьма. Небо за-
тянуто ровным слоем плотной облачности.
Уэнтик вспомнил о фонарике в кармане и мучился сомнениями, сможет ли он вы-
хватить его в темноте и свалить с ног Эстаурда. Не успел он собраться с мыс-
лями, как оказался в луче окружившего его света. Его конвоир тоже позаботился
о фонарике.
Эстаурд указал направление лучом света.
- Туда!
Двое мужчин вышли на простор погруженной во тьму долины.
Глава десятая
Они остановились возле лачуги, лицом к одному из входов в лабиринт. Эстаурд
осветил фонариком дверь.
- Внутрь, доктор Уэнтик. Там теплее.
Он многозначительно постучал стволом карабина по канистре и в мозгу Уэнтика
поднялась волна тревоги. Неужели этот человек действительно намерен его
убить?
Карабин резко толкнул его в спину и Уэнтик неохотно двинулся вперед. Он
протиснулся в дверь и добрался до конца прохода. Вторая дверь была закрыта.
Эстаурд вошел следом за ним.
- Идите дальше, - сказал он; голос звучал приглушенно из-за ограниченности
пространства.
Уэнтик толкнул дверь и она распахнулась направо, открыв ответвлявшийся вле-
во тоннель. Карабин снова подтолкнул его.
- Двигайте.
Уэнтик шагал по проходу, чувствуя, что Эстаурд чуть ли не наступает ему на
пятки. Следующая дверь оказалась закрытой и он остановился перед ней.
Эстаурд сказал:
- Продолжайте идти, доктор Уэнтик. Попробуем добраться до самого центра, не
станете возражать?
Он толкнул дверь прикладом и Уэнтик услыхал, как позади них с глухим стуком
захлопнулась первая дверь. Знает ли Эстаурд принцип работы дверей лабиринта?
Известно ли ему, что они оба заперты в нем?
По указанию Эстаурда он заспешил. Они прошли несколько десятков тоннелей,
бессистемно поворачивая и влево, и вправо, как-то диктовалось открывавшимися
проходами. Наконец Эстаурд остановил его.
- Поставьте канистру, доктор Уэнтик.
Он с благодарностью опустил металлическую емкость на пол. За последние не-
сколько минут рука онемела от ее тяжести.
Хотя фонарик был направлен на него, Уэнтик смутно различал возле себя фигу-
ру Эстаурда. Он подумал: ты снова посадил себя в западню, Эстаурд.
Так же как день назад он понял, что район Планальто не менее тюрьма для Эс-
таурда , чем для него самого, теперь он освободился и от этой психологической
удавки, видя, что выбраться из лабиринта им одинаково трудно. Кроме того,
ориентация Эстаурда на материальные объекты - карабин, фонарик и канистру, из
которых одновременно держать в руках он может только два предмета, - постави-
ла его в ситуацию, которая не позволяет ему двинуться с места без помощи Уэн-
тика .
Уэнтик смотрел на этого человека с каким-то нездоровым изумлением. Как он
справится с этим выбором?
С поразительной непосредственностью ребенка Эстаурд сказал:
- Подержите фонарь, доктор Уэнтик.
Дуло карабина по-прежнему смотрело на него. Уэнтик взял фонарик и направил
его луч прямо в глаза Эстаурда.
Затем он его выключил.
В наступившей кромешной тьме Уэнтик метнулся к следующей двери и проскочил
за нее. Швырнув фонарик в том направлении, где по его мнению должен был нахо-
диться Эстаурд, он услыхал, как тот разбился о стену. Он побежал вслепую, все
время ощупывая обе стены тоннеля руками для ориентировки. Если ему удастся
достигнуть следующей двери раньше, чем Эстаурд протиснется в оставшуюся поза-
ди, он больше не сможет его преследовать. Уэнтик побежал по тоннелю на четве-
реньках, пытаясь наощупь коснуться двери. Внезапно позади прозвучал выстрел.
К накатывавшейся клаустрофобии добавился жуткий грохот и яркая вспышка света.
Он больно ударился о стену ответвлявшегося прохода. Открывать следующую
дверь не потребовалось! Это продолжение лабиринта было незаперто.
Он продолжал бежать преследуемый Эстаурдом, для которого низкий потолок был
меньшим препятствием из-за низкого роста.
Следующая дверь тоже оказалась открытой, а тоннель отклонялся вправо. Он
вслепую помчался по новому проходу. Карабин выстрелил.
Много ли у него патронов? - подумал Уэнтик.
Он на бегу ощупал карманы халата. Ему посчастливилось включить фонарик пе-
ред самой дверью. Эта была закрыта. Он распахнул ее и побежал. Эстаурд не от-
ставал .
Следующая дверь тоже закрыта. Он распахнул и ее.
Внезапно стало тихо. Эстаурда позади не было. Он вернулся к двери, которая
закрылась, когда он открыл последнюю, и прислушался. За дверью суетился Эста-
УРД.
Он был сбит с толку.
Уэнтик по недавнему опыту знал, что открыть дверь с той стороны невозможно.
Эстаурд находился внутри треугольника, описываемого ее перемещениями. Открыть
ее можно, лишь находясь вне этого треугольника, то есть из закрытого ею тон-
неля.
Но теперь надо вести себя осторожно. Если Эстаурд двинется по любому из
доступных ему направлений и толкнет следующую дверь, он заметит, что эта,
сейчас не поддававшаяся ему, откроется. Знает ли он об этом?
Уэнтик задумался: следующая же открытая этим человеком дверь изменит поло-
жение всех других. Если Эстаурд сделает это и вернется сюда, он до меня добе-
рется. С другой стороны, если это сделаю я, мы по-прежнему будем разделены с
математической вероятностью того, что он ничего не знает о...
Он принял решение и побежал по коридору к открытой им двери и дальше до
следующей. Пора... Он толкнул ее и вошел. Осветив фонариком коридор, Уэнтик
увидел, что следующий проход открыт, и двинулся к нему.
Дверь закрылась перед его носом.
Эстаурд! Он двигался по лабиринту. Теперь не только Уэнтик распоряжался пе-
ремещением затворов лабиринта.
Он посветил на дверь, затем прислушался. Ничего не было слышно. Казалось,
Эстаурда поблизости нет. Он собирался толкнуть дверь, когда та открылась сама
собой.
Эстаурд снова стал двигаться.
Где он, черт бы его побрал?
Как ни парадоксально, некоторое преимущество было теперь у Эстаурда. Все
выглядело так, что он не догадывается в чем смысл открывания двери и, следо-
вательно, не отдает себе отчета в том, что при каждом перемещении из тоннеля
в тоннель он изменяет всю конфигурацию лабиринта. В любой момент, подумал
Уэнтик, он может появиться из-за угла... И с любого направления. Фонарик был
только у Уэнтика. Им можно пользоваться для освещения дороги, но в этом про-
тивостоянии свет может быть преимуществом только до тех пор, пока он знает
местонахождение Эстаурда. В противном случае тот скорее заметит свет, чем
Уэнтик его самого.
Он выключил фонарик.
Теперь шансы равны. В непроглядной темноте он мог выбраться из лабиринта с
тем же успехом, что Эстаурд поймать его.
Дверь перед ним снова повернулась, закрыв тоннель налево и открыв направо.
Уэнтик осторожно прощупывал путь к проходу. Пусть Эстаурд меняет положение
дверей. По крайней мере, за этой дверью его быть не может. В конце тоннеля
дверь оказалась открытой в левый тоннель. Правый был закрыт. Уэнтик подождал
некоторое время и услыхал глухой стук закрывшейся двери.
Он не слышал шагов Эстаурда, но тот был где-то неподалеку.
Закрылась дверь входа в его тоннель. Он продолжал ждать, не шелохнувшись.
Затем дверь впереди хлопнула снова и открылся правый тоннель. Уэнтик осто-
рожно пошел.
Он обо что-то споткнулся в темноте. Канистра!
Путешествие по лабиринту привело его в то место, откуда началось бегство.
Бензин выливался из открытой горловины на пол.
Послышались приближавшиеся шаги.
Уэнтик вскочил на ноги и больно ударился головой о потолок. Эстаурд близко!
Он стоял совершенно тихо, не соображая в какую сторону бежать.
Открылась дверь влево от него. Уэнтик шагнул к ней, прижимаясь к стене.
Всего какой-то метр...
Дверь преградила ему путь. Эстаурд вошел в его тоннель, а дверь перед ним
закрылась!
- Вы здесь, не так ли, Элиас? - голос Эстаурда был высоким и дрожащим.
Не дожидаясь ответа, он выстрелил. Вслепую, не целясь. Пуля глухо ударила в
дверь над головой Уэнтика.
Ослепленный вспышкой он закричал:
- Прекратите стрельбу, Эстаурд! Здесь бензин!
Он быстро метнулся мимо Эстаурда и толкнул дверь. Тот шумно копошился на
полу позади него. Он помчался по коридору, в спешке уронив фонарик. Не оста-
навливаясь, он распахнул следующую дверь, потом еще одну. Если Эстаурд все
еще возле канистры, его путь заблокирован. Уэнтик прислонился к стене, сдер-
живая дыхание.
Снова вокруг тьма и безысходность. Ничего не было слышно. Зачем Эстаурду
нужен бензин?
Совсем близко послышался приглушенный грохот выстрела. Эстаурд стрелял
вслепую. Еще один выстрел. Потом новый.
Уэнтик двинулся к следующей двери и устало навалился на нее всем телом. Она
подалась и он шагнул в открывшийся проход. Дошел до следующей и снова нава-
лился всем телом, но дверь не открылась. Он толкнул снова, никакого результа-
та. Эстаурд каким-то образом заблокировал ее?
И тут он понял: это последняя дверь!
Он благодарно потянул ее на себя и вышел на стерню. Только открывающиеся на
себя двери выводили из лабиринта.
Оказавшись снаружи, он остановился. Где сейчас Эстаурд?
Уэнтик подошел к лачуге и приложил ухо к дощатой стене. Внутри снова про-
звучал выстрел. Тонкие деревянные доски заглушали звук лишь частично.
Он приложил рот к доске и сделал из ладоней что-то вроде рупора.
- Эстаурд! Перестаньте палить! Там полно бензина.
В ответ донесся крик Эстаурда:
- Я найду вас, Уэнтик! Я знаю, что вы здесь.
Еще один выстрел и следом вопль Эстаурда.
Из под стены полыхнула вспышка света и Уэнтик отскочил. Пламя вырвалось из
двери, через которую он только что вышел. Послышался громкий треск и часть
стены рухнула. За ней была сплошная стена белого пламени.
Эстаурд завопил снова.
Уэнтик попятился еще дальше, обо что-то споткнулся и упал на стерню. Он пе-
рекатился на бок и пополз, удаляясь от пожара.
Изнутри ветхого строения снова и снова слышались вопли Эстаурда, последний
смолк резко, едва начавшись. Уэнтик ничем не мог ему помочь, абсолютно ничем.
Он поднялся на ноги метрах в двадцати от бушевавшего пламени и смотрел на не-
го, рискуя до волдырей обжечь лицо нестерпимым жаром.
Когда огонь стал охватывать другие части лабиринта и деревянные детали на-
чали скручиваться и трескаться от жара, Уэнтик повернулся к пожару спиной и
медленно зашагал к тюрьме.
В пятидесяти метрах от огня молчаливым полукругом стояли остальные люди. Их
белые халаты светились оранжевым пламенем ада этой ночи.
Глава одиннадцатая
На следующий день вечером Уэнтик сидел один в бывшем кабинете Эстаурда и
изучал импровизированные карты, о которых говорил ему погибший.
Их было четыре, но содержали они мало информации, которая могла бы пролить
свет на положение дел.
Первая, потенциально наиболее важная, принесла ему самое большое разочаро-
вание . Это была крупномасштабная карта части бразильского Мато-Гроссо. Сбоку
находилась мелкомасштабная карта всей Бразилии. Судя по сделанным кем-то кру-
жочкам шариковой ручкой, на карте отмечено примерное местоположение тюрьмы в
джунглях.
Масштаб был вполне приемлемым - один сантиметр соответствовал полукиломет-
ру, но никаких полезных сведений карта не давала. Очевидно ее сделали по аэ-
росъемке для нужд географов или геологов. Карту испещряли обозначения расти-
тельности джунглей, данные о влажности и температуре в разные периоды года,
извилистые изолинии; было отмечено несколько ручьев и речушек. Ничего другого
на карте не было.
Если такие крупномасштабные карты существовали для всего Мато-Гроссо (эта
имела номер), то очевидно в каком-нибудь пыльном архиве правительства их хра-
нилось несколько тысяч.
Уэнтик разглядывал карту, восхищаясь терпением и преданностью делу карто-
графов , создавших столь грандиозную серию подобных планов.
Вторая была политической картой всего южно-американского континента с ли-
ниями современных границ и обозначением всех крупных городов. Он нашел напе-
чатанное мелким шрифтом название Порта-Велью и впервые всерьез задумался,
сколь потрясающи размеры континента и как далеко от побережья он теперь нахо-
дился .
Третья карта Эстаурда была скорее схематическим планом, очень детально
представлявшим расположение антарктической станции. Уэнтик, знавший о безмер-
ной заботе о безопасности во время ее строительства и строгости контроля дос-
тупа на нее, в который раз поразился легкости, с которой Эстаурду удалось по-
лучить подобные документы и средства, позволившие оторвать его от работы.
Последняя так называемая карта точно была планом, на этот раз небрежно вы-
черченным карандашом. План представлял большой круг, в центре которого нахо-
дилась тюрьма. В нижнем правом углу листа бумаги были инициалы К.В.Э. Что
могла обозначать буква "В", подумал Уэнтик. Может быть Виктор? "Виктор" озна-
чает "Победитель". Вряд ли это подходило Клайву Эстаурду в качестве второго
имени.
Если это рисовал он сам, то его картографические способности вряд ли могли
заслуживать похвалы. Согласно масштабу, указанному в нижней части плана, диа-
метр поля был около десяти километров. Если так, то тюрьма нарисована далеко
не в масштабе. Да и с направлением стран света не все в порядке. Фасад тюрь-
мы, на который выходило окно его кабинета, обращен на плане к югу. Но, судя
по солнцу над головой в полдень, это окно выходит на север. По какой-то при-
чине Эстаурд изобразил тюрьму вытянутым прямоугольником, тогда как она близка
в плане к квадрату. Мачта удалена от тюрьмы в северо-западном направлении, а
на плане Эстаурд пометил ее точкой в правом верхнем углу прямоугольника тюрь-
мы.
Уэнтик с некоторым любопытством заметил, что Эстаурд не нарисовал ветряную
мельницу, до которой было три или четыре километра в юго-западном направле-
нии , с которого они с Масгроувом подошли к тюрьме.
Он попытался сообразить, где ей положено быть на плане Эстаурда, но быстро
отказался от этого намерения. План сбивал с толку. Отчасти из-за неаккуратно-
го чертежа, но еще и по причине не очень уверенной ориентации самого Уэнтика
в перемене представлений о направлении юг-север в южном полушарии еще с мо-
мента прибытия в Бразилию.
С этим было трудно и на Антарктиде, где можно было двигаться только в двух
направлениях: либо на север, либо на юг.
Вспомнив о ветряной мельнице, он впервые сообразил, что они с Масгроувом
шли к тюрьме с юго-запада. А Порта-Велью лежит явно к северо-западу отсюда.
Значит маршрут, которым Масгроув вез его, размышлял Уэнтик, не был прямым.
Он мысленно попытался совместить план Эстаурда с полукилометровой картой.
Было очень трудно смириться с мыслью, что выбираясь из этой громадной долины,
придется оказаться в непроходимых джунглях.
Он вспомнил что произошло, когда Масгроув и он вошли в этот район. Только
пройдя по жнивью немало шагов, он заметил, что джунгли позади исчезли. На са-
мом деле они остались, конечно, на месте, но остались в прошлом. А может быть
он сам исчез в будущем? Что случилось бы, озабоченно ломал голову Уэнтик, ог-
лянись он в тот момент, когда они пересекали границу? Одна нога в прошлом
(тогда настоящем) , другая в будущем (теперь настоящем) . Стоя на границе рай-
она, можно совершенно отчетливо видеть, что внутри. Видно ли тогда и в обрат-
ном направлении?
Что произойдет, если за кем-то, находящимся внутри, наблюдает человек сна-
ружи и подойдет прямо к разделительной линии? Останется он невидимым или у
них будет общее настоящее? Или случится еще что-то?
Уэнтик сложил карты и сунул их в ящик стола. Они не давали никакого ответа
на выход из создавшейся ситуации.
Его заботило только одно - возврат к тому, что он называл нормальной жиз-
нью. Ему хотелось увидеть жену и детей. Он хотел вернуться к работе, особенно
теперь, когда почти видел ее конечный результат. Необходимо сообщить и о
смерти Эстаурда. Несомненно будет масса вопросов. Еще и Масгроув; этот чело-
век исчез и, насколько Уэнтику известно, в тюрьме он не прячется.
Ближайший план: как можно быстрее возвратиться в Порта-Велью.
Принимая во внимание его изолированность в Мато-Гроссо, несомненно придется
добираться до побережья. Как город, Порта-Велью ничего собой не представляет,
но там есть телефон и радио, он находится на берегу Мадейры. Аэродром там -
не более, чем расчищенный участок земли, но какие-то летательные аппараты все
же есть.
Он видел надежду только в Порта-Велью.
Трудно вообразить какой-то другой путь, не имея никаких подтверждений его
существования. Если верить в то, что говорили ему Масгроув и Эстаурд, тюрьма
принадлежит какому-то государству будущего. Направляясь в Порта-Велью, он не
будет знать наверняка что именно найдет там.
Инстинктивно он чувствовал, что все произойдет именно так, как он себе
представляет; что покинуть этот район окажется так же просто, как и войти в
него.
Так что утром он намерн улететь отсюда.
Он должен найти невысокого мужчину с бледным лицом по имени Роббинс, кото-
рый был пилотом вертолета, и подготовить машину к полету. Они с Роббинсом от-
правятся на следующий день. Если путь до Порта-Велью окажется безопасным,
Роббинс вернется в тюрьму за остальными людьми, а Уэнтик останется, чтобы
найти путь в цивилизацию.
План был непродуманным, но лучшего в голову не приходило.
Он встал из-за стола и вышел в коридор.
До утра необходимо разобраться еще с одной вещью - тем выступающим из стены
предметом, который он заметил с вершины мачты. Было в нем что-то явно случай-
ное и бессмысленное, а в форме - неуловимо знакомое, но так им и не опреде-
ленное . . .
В тюрьме спокойно, и хотя занятые людьми камеры находились в этой части
здания, Уэнтик не слышал ни звука. Вероятно все спали. Он направился к глав-
ной лестнице, быстро спустился по ней и вышел из здания.
Прохладно. Над долиной дул холодный ветер.
Уэнтика охватил озноб и он запахнул халат на груди. Небо было чистым, ярко
сияли звезды. Он зашагал вдоль периметра тюрьмы, направляясь к ее юго-
западному углу.
Неустанное стремление Эстаурда поучаствовать в его работе не давало Уэнтику
покоя. Трудно представить каким образом можно было бы что-то сделать в нынеш-
ней ситуации; она объяснима либо утратой Эстаурдом понимания собственных дей-
ствий, либо тем, что он занялся разработкой, не имея знаний.
Уэнтик пытался представить себе мыслительный процесс этого человека, исходя
из обеих возможностей. Вполне вероятно, что у него была кое-какая научная
подготовка. Именно кое-какая. Его интерес к ранней работе Уэнтика необычен,
если, конечно, в этом не было какой-то чисто академической тайны. В этом слу-
чае Эстаурд должен был занимать такой пост, на котором у него был постоянный
доступ к публикуемым материалам по данной тематике. Иначе, как бы статья мог-
ла попасть ему на глаза?
В первые дни работы в Дженикс Корпорейшен он проводил исследование в той
области, которую вполне можно было бы назвать химией здравомыслия. Если это и
неточное определение, то вполне приемлемое, хотя работа Уэнтика в действи-
тельности не ставила целью изучение деятельности человеческого мозга. Он
больше интересовался внешними факторами умопомешательства, пытался выяснить
каким образом идеи и образы разрушают рациональное мышление. Как даже побоч-
ные обстоятельства, например окружающая обстановка и рацион питания, могут
существенно влиять на здравомыслие. Тогда эта работа носила характер широкого
исследования без какой-то четко очерченной цели. Ему приходилось тратить на
эксперименты массу денег, а ресурсы были крайне ограниченными. Английский
университет, к которому он был прикомандирован с момента получения докторской
степени, был не в состоянии обеспечить его нужды, поэтому Уэнтик, скрепя
сердце, отправился работать в Миннеаполис с шестимесячным испытательным сро-
ком.
Если бы все прошло гладко, по истечении этого времени к нему перебралась бы
семья.
Должно быть в руки Эстаурда попала одна из тех нескольких статей, которые
Дженикс позволила ему опубликовать. Но если этот человек работал в области,
хотя бы мало-мальски близкой к направлению исследований Уэнтика, у него долж-
но было быть достаточно сообразительности ученого, чтобы понять, что общепри-
нятое понимание умопомешательства не имеет ничего общего с научным описанием.
Умопомешательство - юридическое, а не медицинское определение.
Во время загадочной беседы с Джонсом тот сказал, что Эстаурд "клянет" его
за происходящее здесь. Из этого может следовать, что хотя Эстаурд доставил
его сюда, прикрываясь официальными приказами, у него могла быть собственная
скрытая цель, - может быть, заставить Уэнтика понести какое-то наказание.
Объясняются ли этим допросы?
Даже если допустить, что Эстаурд внимательно прочитал работу Уэнтика, понял
ее и доказал, что эта работа как-то может быть связана с районом Планальто,
установлению такой связи должны были предшествовать очень солидные дедуктив-
ные умозаключения. Каким образом? Это загадочнее всего.
Уэнтик тряхнул головой. Он просто не мог поверить, что Эстаурд на это спо-
собен. Однако, что бы ни узнал Эстаурд об исследованиях Уэнтика для Дженикс,
он понятия не имел о работе, проводившейся им на антарктической станции.
Через четыре месяца с начала работы в Миннеаполисе к нему явились предста-
вители какого-то правительственного департамента и предложили работу на Ан-
тарктиде. Дженикс согласилась отпустить его на необходимое для выполнения ра-
боты время, а правительство пожелало обеспечить всеми ресурсами по его требо-
ванию. Уэнтик размахнулся широко. Он запросил и получил хорошо оснащенную ла-
бораторию , бригаду ассистентов высокой квалификации и полную независимость. В
результате этого несколько недель спустя он оказался на глубине ста восьмиде-
сяти метров под ледовой шапкой Антарктиды.
С точки зрения Уэнтика главным недостатком резкого изменения его судьбы бы-
ло удлинение срока отрыва от семьи. Но жена отнеслась к делу философически;
коль согласилась на шесть месяцев, еще несколько не имеют значения, потому
что и то, и другое все равно очень долго.
На станции в его работе открывался новый ракурс. Вместо всего лишь экспери-
ментирования с возможным воздействием на здравомыслие, Уэнтик занялся поиском
позитивных реактивов.
Работая сначала с производными скополамина, Уэнтик пробовал найти химиче-
скую параллель открытию Павлова. Павлов посвятил жизнь научному изучению ис-
токов доктринерства, экспериментируя на собаках. После длительного стимулиро-
вания подопытные животные начинали вести себя так, как предсказывалось. В ка-
честве средств обусловливания Павлов использовал приобретение животными эмо-
ционального опыта с помощью вспышек света, электрошока и других видов устра-
шения. Со временем его методы срабатывали, но Уэнтик задумал целью сократить
это время химически.
Поведения, на достижение которого с помощью выработки условного рефлекса у
собаки или крысы уходило три месяца, Уэнтик добивался в своей лаборатории за
три дня, применяя внутрикорковую инъекцию. По истечение нескольких недель ра-
боты он смог за два дня переделать крысу из свирепого плотоядного хищника в
послушного ручного зверька.
Две другие крысы, обусловливавшиеся по методам Павлова, заметно не изменили
поведение с самого начала эксперимента.
Но Уэнтик понимал, что это только начало работы. Состав приходилось вводить
инъекцией, а им с Нгоко хотелось добиться того же эффекта, давая его в твер-
дом или газообразном состоянии. Другая трудность, гораздо более серьезная,
заключалась в том, что для достижения необходимого эффекта требовалась доста-
точно сильная доза наркотика, но вскоре после ее введения животные неизменно
погибали.
Хотя Уэнтик вводил инъекции наркотика себе, он знал, что принимаемые им до-
зы очень далеки от токсичного воздействия; их сила была не более той, на ка-
кую он рассчитывал.
На практике это должно было стать способом повышения человеческого интел-
лекта, хотя при неправильном назначении наркотик мог быть крайне опасным. Че-
ловек, испытавший на себе всю силу состава, может утратить индивидуальность,
потерять память, возможно даже возвратиться в первобытное, животное состоя-
ние. С другой стороны, того же человека, давая правильную дозу стимулирова-
ния , можно обусловить как совершенно новую индивидуальность.
У разработки был громадный потенциал и одним из применений, если бы Уэнтику
позволили закончить работу, возможно могло стать полное изменение существую-
щих методов исправления преступников, приобщения к политической доктрине, ре-
лигиозного обучения.
Но у Эстаурда не было возможности знать об этом. С тех пор как Уэнтик ока-
зался на станции, у него не было контактов с внешним миром, не считая писем
раз в неделю жене, в которых он редко говорил о своей работе. Только Нгоко и
другие его ассистенты знали с чем связано исследование, но они были изолиро-
ваны под антарктическим льдом также как и он.
Из разговора с Эстаурдом следовало, что здешняя атмосфера каким-то образом
заражена наркотиком или газом, который вызывает умопомешательство, но почему
он связывал это с работой Уэнтика? Это не укладывалось в голове. Причинно-
следственная связь совершенно невразумительна. Уэнтик был доставлен сюда Эс-
таурдом, потому что тот клял его за состояние атмосферы, но у Эстаурда не бы-
ло надежного способа знать это наверняка, пока он не оказался здесь сам.
Уэнтик дошел до угла здания и на мгновение остановился.
Каким-то образом он чувствовал, что за всем этим кроется громадная ошибка.
Эстаурд уже заплатил за нее, но даже если так, его смерть не могла положить
ее исправить.
Он двинулся вдоль западной стороны тюрьмы, шагая медленно и внимательно
изучая поднимавшуюся над ним стену. На этой стороне в стене было меньше про-
емов, чем на других. Луна, находившаяся в последней фазе, была скрыта стеной,
поэтому сама стена выглядела особенно темной и угрюмой.
Он добрался до следующего угла, ничего не заметив, и повернул обратно. Его
прежнее любопытство поднялось вновь. То, что он искал, находилось где-то по-
середине стены.
Уэнтик остановился, как только совсем незначительный смутно видимый выступ
на совершенно гладкой стене внезапно попал в поле его зрения. Такое в темноте
не заметить немудрено. Он прижался к стене и поднял взгляд вверх, чтобы рас-
смотреть силуэт выступа на фоне звездного неба.
В нем было что-то очень знакомое...
Он полез в карман за фонариком, вытащил его и включил. Отступив на несколь-
ко шагов от стены, он направил луч света вверх.
Действительно знакомое, очень отчетливо видимое в луче свете, только очень
уж необъяснимого назначения это было... человеческое ухо.
Громадное ухо, прилепленное к стене, такое же бессмысленное, как торчавшая
из стола рука.
Уэнтик резко выключил фонарик и отошел еще на пару шагов. Его сердце билось
гораздо чаще, чем обычно.
Глава двенадцатая
Есть что-то жуткое в любом природном объекте, который оказывается не в том
месте, где ему положено быть. Уэнтик в полной мере ощущал этот ужас, стоя в
темноте.
Рука растет из стола, а ухо из стены. Лабиринт построен с математической
точностью, но в полуразвалившейся лачуге. Официально уполномоченный недоумок
терроризирует меня, взрослый мужчина пытается улететь на вертолете без несу-
щих винтов. Земля существует в будущем, хотя я чувствую и инстинктивно верю,
что нахожусь в настоящем. Иррациональное поведение создает собственные образ-
цы реакций.
Что еще уготовано мне в этом месте?
На несколько секунд ухо на стене стало невидимым, затем, когда глаза при-
выкли к темноте, его громада снова оказалась перед ним, мучительно близкая,
но вне пределов досягаемости. Нижний край уха находился на высоте, вдвое
больше человеческого роста, а его размер был чуть ли не полтора метра.
Он снова включил фонарик и снова испытал шок, но менее сильный, чем увидев
свое открытие впервые.
Уэнтик перевел луч фонарика на стену рядом с ухом. На его уровне было всего
несколько окон, точно определить расположение помещений тюрьмы позади уха бы-
ло нелегко. По его представлению оно должно находиться на втором этаже зда-
ния, скорее всего метрах в ста от северо-западного угла.
То же любопытство, что не давало ему покоя в случае с рукой, прочно заняло
место первого потрясения и заставляло разобраться в чем дело. Была уму непо-
стижимая нелогичность в кое-каких особенностях этой тюрьмы, хотя само здание
в бесплодной равнине, окруженной сотнями квадратных километров непроходимых
джунглей, - более чем подходящее место для любого заключенного.
Если конечно, заключил Уэнтик, именно таков был изначальный замысел тех,
кто осуществил это строительство.
В последний раз осветив ухо лучом фонарика, Уэнтик направился к южному фа-
саду здания, где находился главный вход. Он был настроен решительно и шагал
быстро.
Войдя в здание, он взлетел по главной лестнице, миновал площадку первого
этажа и вошел в короткий коридор. В конце коридора была дверь из толстых ме-
таллических прутьев. Он толчком распахнул ее.
Перед ним лежал длинный коридор второго этажа на западной стороне здания.
Ряд дверей камер находился слева от него. Уэнтик знал, что на этажах выше и
ниже камеры расположены справа по коридорам. Через ровные интервалы он оста-
навливался и заглядывал в камеры. Большинство этих помещений имели типовой
интерьер. Это была не та сторона тюрьмы, в которой обосновались Эстаурд и его
люди. Все выглядело нетронутым. Двери камер были металлическими со смотровыми
окошками, которые открывались только снаружи. На дверях по два замка, один
возле верхней кромки, другой у самого пола, и крепкая щеколда посередине.
Петли с грубо приваренными накладными пластинами находились снаружи дверей,
но открывались они вовнутрь.
В каждой камере одна или две койки. В очень немногие поступал дневной свет
через крохотные, забранные рифленым стеклом окна с одним или двумя железными
прутьями. В планировке камер усматривалось одно явное стремление - обеспечить
минимум места и удобств.
Над большинством дверей было замысловатое гнездо вероятнее всего для уста-
новки психотерапевтического аппарата, направлявшего в камеру луч света. Этот
специальный аппарат должно быть ставился только в тех камерах, где содержа-
лись особые заключенные. Уэнтик недоумевал, каким образом Эстаурд смог опре-
делить назначение этого прибора.
Однако такие камеры едва ли необходимо оборудовать электроникой для допол-
нительной пытки. И отвратительного интерьера достаточно, чтобы деморализовать
и запугать впечатлительного заключенного. А по результатам своей работы на
антарктической станции Уэнтик знал, что это уже половина победы, когда требу-
ется сломать сопротивление коррекции поведения.
Отсчитав примерно сотню метров от начала коридора, Уэнтик остановился. Он
сделал несколько шагов назад и открыл дверь в ближайшую камеру. Она ничем не
отличалась от всех остальных.
Он медленно пошел по коридору и сообразил, что двери отстают друг от друга
дальше, чем необходимо для этих узких камер. Что же находится между ними?
Шестая дверь, за которую он решил заглянуть, открывалась туже, чем предыду-
щие. Она не была заперта, но крепко держалась на месте, будто была покоробле-
на сама или стояла в кривой раме. Он навалился плечом и толкнул дверь что бы-
ло силы.
Она со скрежетом открылась.
Внутри было темно. На стене справа от двери он нащупал выключатель. Помеще-
ние осветилось ярким светом, гораздо более ярким, чем в любой другой части
камеры.
Он вошел и оглядел камеру.
★ ★ ★
Не считая двух исключений, она была точно такой же, как виденные им в тюрь-
ме до сих пор. Стены металлические и окрашены в тускло-коричневый цвет, голый
бетонный пол, единственный предмет обстановки - жесткая койка возле одной из
стен.
Исключением были размеры - по крайней мере, вдвое шире обычной камеры - и
машина, которая занимала почти все пространство у дальней стены.
До потолка камеры машина не доходила всего сантиметров на пять. Она холодно
поблескивала в свете яркой лампочки, боковые металлические поверхности выгля-
дели матовыми. На обращенной к Уэнтику стороне не было почти никаких особен-
ностей , которые бросались бы в глаза; просто черная металлическая стена.
Он подошел и приложил к ней ладонь. Его удивило, что стена теплая и почти
незаметно вибрирует.
Он двинулся к краю машины и обнаружил проход между нею и стеной, вполне
достаточный для человека средней комплекции. Как и на передней стенке, снару-
жи не было ничего примечательного.
Его охватила та же дрожь ужаса, что и при обнаружении уха на стене. Только
к ощущению, что машина явно функционирует, добавился страх перед ее неумест-
ностью. Уже привыкнув к иррациональности и явной бессмысленности здешних при-
способлений, его разум не хотел мириться с чем-то таким, что всего несколько
недель назад было нормальной составляющей его повседневной работы.
Компьютер? Здесь?
Разум не желал искать объяснение, не хотел даже признавать существования
того, что видели глаза. Одна его половина настаивала на том, что логически
это возможно, но другая утверждала, что не существует никаких данных, на ко-
торых подобное предположение могло бы базироваться.
Уэнтик отошел к двери, прислонился к ней спиной и стал пристально вгляды-
ваться в машину.
В ярко освещенном помещении она играла роль отрицательного фактора. Какой
бы ни была ее конструкция, само существование машины контрастировало с внеш-
ней невзрачностью всего остального в этой тюрьме. Гладкий, механически обра-
ботанный металл совершенно неуместен в окружающем запустении брошенной тюрь-
мы. Нет никаких особых признаков, полная тишина. Спрятана от глаз только по-
тому, что место ей определено наобум. Крепко скроенная и симметричная, явно
для чего-то предназначенная в этом пристанище сомнения и абсурда.
Уэнтик спрашивал себя, знал ли Эстуард о ее существовании.
Он снова подошел к машине, вспомнив, что и сам обнаружил ее случайно. О
том, что привело его сюда, - ухе на стене - он моментально позабыл, удивив-
шись новой находке.
Уэнтик протиснулся между правой боковиной машины и стеной камеры.
Дойдя до торцевой стены, которая была и внешней стеной тюрьмы, он остано-
вился. В ограниченном пространстве было трудно поворачивать голову. Он немно-
го отошел назад развернув плечи под углом к стене, и вытянул шею.
Между корпусом компьютера и стеной было пространство шириной больше метра.
Уэнтик обошел угол и оказался в этом пространстве. Здесь было намного темнее,
чем в остальной части помещения, потому что сюда не попадал прямой свет от
находившейся в центре потолка лампы.
Он огляделся.
На этой стороне компьютера длинный ряд циферблатов и измерительных прибо-
ров . Уэнтик с интересом вглядывался в них, но ничего знакомого обнаружить не
смог. Кроме приборов и циферблатов был ряд тумблерных переключателей. Все они
находились в нижнем положении. В конце этого ряда в корпусе машины была про-
резь в виде трехконечной звезды с рычажным переключателем в нейтральном поло-
жении .
В верхней части машины, примерно на уровне его лба, находилось зарешеченное
впускное отверстие. Где-то за решеткой беззвучно работал вентилятор, в чем не
было сомнения, потому что, приложив к решетке ладонь, он ощутил ласковый хо-
лодок втягиваемого воздуха.
Но самой примечательной особенностью этой машины были два рычага, один из
которых выходил из компьютера, а другой из стены тюрьмы. Они встречались в
пространстве, как две руки, схватившиеся, чтобы померяться силой. Точка, в
которой они встречались была почти на двухметровой высоте. Длина каждого ры-
чага составляла немногим менее метра. Выходя из компьютера и стены, они со-
членялись домиком под углом около шестидесяти градусов. Уэнтик мог пройти под
ними, не останавливаясь.
Соединен ли внешний рычаг с громадным ухом на стене?
Он поднял руку и прикоснулся к месту соединения. Рычаги не шелохнулись, но
стрелка одного из циферблатов машины странным образом дернулась. Он прикос-
нулся к внутреннему рычагу возле места его выхода из корпуса машины и внезап-
но задвигались стрелки сразу несколько циферблатов.
Уэнтик наугад выбрал один из тумблерных переключателей и перебросил его в
верхнее положение. По всей видимости ничего не произошло. Не шелохнулась ни
одна стрелка, не послышалось ни звука. Он выбрал другой тумблер, снова ника-
кой реакции.
В рабочем ли состоянии машина? Если да, то выполняют ли эти переключатели
какую-нибудь функцию? Он наклонился к ним, но не смог обнаружить возле тумб-
леров никаких надписей, которые могли бы натолкнуть на мысль об их назначе-
нии .
Его внимание переключилось на рычажок в трехпозиционной прорези.
Коснувшись его пальцами, он заметил, что переключается рычажок без усилий.
Передвинув переключатель вверх, Уэнтик заметил, что вспыхнуло находившееся
рядом крохотное табло. Присмотревшись внимательнее, он разглядел буквы "АА".
Он вернул переключатель в нейтральное положение и табло погасло. Тогда он пе-
редвинул его вниз и вправо, вспыхнуло другое табло с буквой "А". Рычажок в
центр, и оно погасло.
Когда он переместил переключатель в нижнее левое положение, произошло две
вещи. Вспыхнула панель с буквами "ВВ", а изнутри машины, с другой стороны от
образованного рычагами домика, послышался высокий свистящий звук. Секунд че-
рез пять он прекратился. Табло продолжало гореть.
Уэнтик толкнул рычажок в нейтральное положение и оно погасло.
Он прошел под рычагами и стал вглядываться в то место машины, откуда исхо-
дил свист.
Почти у верхней кромки корпуса он увидел металлическую пластинку смотрового
отверстия, которая держалась на обыкновенной заклепке. Он повернул пластинку
в сторону и обнаружил небольшую нишу. Внутри был длинный плоский кабель.
Осторожно вытащив его, он увидел, что конец кабеля разделяется на две жилы
с наконечниками. Пристальное изучение этих концов не дало ответа о причине
звука.
Он оставил кабель свободно болтаться и вернулся к переключателю. При его
переводе в нижнее левое положение снова послышался свист. На этот раз он был
громче. Уэнтик бросился к кабелю и наклонился ухом к его концу. Звук исходил
из точки между наконечниками. Едва он собрался прикоснуться к ним, как звук
резко прекратился.
Он протянул было руку, чтобы еще раз перевести рычажок, но что-то заставило
его быть осторожным. Еще раз взглянув на кабель, он робко запихнул его на ме-
сто .
Возле крышки ниши для кабеля была еще одна металлическая пластинка. Напря-
гая глаза в тусклом освещении, он смог прочитать выгравированное на ней:
Национальная компания Вольта Редонда
Непосредственной энергии корп. SA. 2184
Патент 41.463960412 Зарег. ТМ
S/N GH 4789 Мод. 2001
Через несколько минут, в течение которых он еще раз осмотрел все множество
циферблатов и переключателей, Уэнтик выбрался из-за машины и вышел на середи-
ну камеры. Он смотрел на молчаливую машину. Окружавшая ее аура сдерживаемой
мощи и необузданной энергии казалась ему потрясающей.
Он подошел к двери, положил руку на выключатель и еще раз оглядел помеще-
ние .
И впервые заметил то, что раньше не бросилось ему в глаза.
В самом центре, придавленный пяткой к бетонному полу лежал окурок самокрут-
ки из черной бумаги.
Глава тринадцатая
На следующее утро Уэнтик поднялся в вертолете, держа путь в Порта-Велью.
Кроме пилота в кабине был Джонс. Остальных людей они оставили в тюрьме на
собственное попечение. Если повезет, думал Уэнтик, в течение недели мы все
возвратимся в цивилизацию.
Все трое сидели в тесноте прозрачной кабины. Когда солнце стало припекать в
полную силу, они сняли верхнюю одежду, оставшись только в рубашках.
Пилот Роббинс поднял машину на высоту шестисот метров и сделал круг над
тюрьмой, а затем по команде Уэнтика взял курс в северо-западном направлении
на Порта-Велью.
С воздуха долина представляла собой то же унылое однообразие, что и на зем-
ле; мертвая, неспособная ожить стерня.
Он крикнул Роббинсу, пересиливая грохот двигателя:
- Далеко ли мы от тюрьмы?
Тот пожал плечами.
- Примерно в пяти километрах, сэр.
Уэнтик кивнул головой и посмотрел вперед в направлении полета. С этой высо-
ты видимость, вероятно, составляет несколько километров, правда дымка тепло-
вых испарений была достаточно плотной. Вид территории, над которой они лете-
ли, разглядеть было трудно; более или менее отчетливо различалась поверхность
земли только непосредственно под вертолетом.
В голову пришла новая мысль и Уэнтик удивился, почему не подумал об этом
прежде. Можно предполагать, что уже расчищена большая площадь джунглей. Не
повлекло ли это за собой долгосрочное воздействие на климат? Насколько он
помнил по общеобразовательной школе, эта часть Бразилии была самым влажным
местом в мире. Тем не менее, дожди над тюрьмой не были затяжными и выпадали
либо ночью, либо рано утром (Сегодня перед взлетом пришлось ждать прекращения
дождя около часа). Большую часть дня небо было чистым и голубым, солнце пекло
нещадно. Изменяет ли отсутствие тропического леса механизм образования обла-
ков и характер дождей?
Даже и помимо этого, чисто физическое уничтожение джунглей в таких размерах
выше его понимания.
Чем дальше они удалялись от тюрьмы, а в долине под ними не наблюдалось ни-
каких признаков изменения ее характера, тем более создавалось впечатление,
что местом их назначения окажется совсем не то, что хотелось найти Уэнтику.
Джонс коснулся его руки и показал на что-то внизу за прозрачной оболочкой
кабины. Смутно видимые в дымке испарений, на земле лежали четыре строения;
они были черного цвета и походили на кубики. Уэнтик вытянул шею, но не смог
определить что это такое.
- Что это? - крикнул он.
- Не имею понятия, - ответил Джонс.
Пилот продолжал полет. Уэнтик упорно вглядывался в строения.
- Хотите приземлиться, сэр? - спросил пилот.
- Нет. Продолжайте полет. Просто опустите машину метров на сто пятьдесят.
Пилот выполнял команду и пока вертолет снижался Уэнтик продолжал держать
эти объекты в поле зрения. С этой высоты было трудно определить их размеры,
но он оценил их ширину метров шесть-десять, а длину около пятнадцати. Имеют
ли они какое-то отношение к созданию района Планальто?
Они продолжали лететь на той же высоте, температура в кабине медленно под-
нималась . В ней стало по-настоящему неприятно сидеть, хотя были открыты все
вентиляционные жалюзи и окна. Жар двигателя, находившегося в отсеке позади
сидения Уэнтика, усугублял невыносимость пребывания в кабине.
Совершенно внезапно поверхность земли заметно изменилась. Под ними появился
кустарник и саванновые травы, а не их стерня. Стали попадаться большие дере-
вья, подлесок становился все более плотным.
Еще через десять минут полета под ними были настоящие джунгли. Уэнтик смот-
рел на них с чувством бесконечной благодарности. Этот лес враждебен, но он
воспринимал его, как контакт с нормальным положением вещей, который был ему
совершенно необходим.
- Далеко ли мы теперь от тюрьмы, - спросил Уэнтик Джонса.
- Около тридцати километров, сэр.
- А каково расстояние до Порта-Велью?
Джонс взглянул на карту, которую дал ему Уэнтик.
- Примерно шестьсот пятьдесят километров, - сказал он.
- Какова дальность полета вертолета?
- Туда мы доберемся, - ответил пилот.
Уэнтик кивнул. Эта машина создавалась скорее для обеспечения вместимости и
маневренности, чем дальности полета. Но при полном запасе горючего она спо-
собна покрыть восемьсот или даже тысячу километров.
Он снова взглянул на джунгли. Видимо бразильские влажные тропические леса
выглядели одинаково во все времена. Так что... относятся ли эти джунгли к то-
му, что они считают настоящим? Или и здесь они все еще во времени района Пла-
нальто? На этот вопрос ответить было невозможно.
- Поднимайтесь выше, - сказал он пилоту.
Роббинс взглянул на него с выражением испуга на лице. Джонс тоже посмотрел
на него.
- Подниматься, сэр?
- Вот именно. Насколько способна эта штуковина. У нас достаточно топлива.
Пилот покорно потянул на себя тягу управления и тональность воя компрессора
возросла. Машина без усилий стала набирать высоту, задрав нос и теряя ско-
рость , что Уэнтику внезапно показалось забавным. Он поглубже устроился в
кресле и стал наблюдать за удалявшейся землей. Детали растительности терялись
в дымке восходящих потоков теплого влажного воздуха, превращаясь в сплошной
темно-зеленый ковер.
Пока вертолет набирал высоту, Уэнтик вспомнил эпизод из юности, когда он
потратил двухнедельные каникулы на занятия планеризмом над болотистыми равни-
нами графства Кент. Он соревновался с одним опытным пилотом в высоте полета,
чтобы самому разобраться в различии планера и моторного самолета, с пилотиро-
ванием которого был знаком лучше. Всю вторую половину дня они летали над де-
ревнями, полями и проселочными дорогами. В одном месте встретился восходящий
термальный поток над свежевспаханным полем. Воздух буквально кипел в солнеч-
ном сиянии и набор высоты проходил без усилий и в полной тишине по широкой
спирали. Планер поднялся на три тысячи метров. Покой первого долгого полета и
ощущение безраздельной свободы от шума лондонской жизни остались в памяти
Уэнтика на долгие годы. И сейчас, поднимаясь ввысь в неудобном и шумном лета-
тельном аппарате над чуждой и неприветливой землей, он снова вспомнил об
этом.
Джонс спросил, выведя его из задумчивости:
- Для чего вам это понадобилось?
Уэнтик взглянул на него. И промолчал.
Ничего определенного за его приказом в действительности не было. Разве что
подсознательное ощущение, что если он сможет забраться достаточно высоко,
улететь достаточно далеко, а возможно и достаточно быстро, то каким-то обра-
зом удастся прорваться сквозь невидимый барьер поля, окружавшего тюрьму. Этот
барьер отделил его от семьи и работы, от цивилизации и, что наверное и опре-
деляет главную боль утраты, от его времени. Потому что сегодня он чувствовал
гораздо сильнее, чем прежде, растущую убежденность, что все то, в чем неделя-
ми пытался разобраться его рациональный ум, что он ощущал теперь всем своим
существом, - непреложный факт.
Он действительно где-то в будущем.
И по хладнокровном размышлении, и если посмотреть со стороны... это единст-
венный путь возвращения, который ему виделся. Если рациональный подход ока-
зался неудачей, надо действовать иррационально. Забраться на небо и достичь
малого. Либо остаться на земле, но не достичь ничего.
- Мы прошли три тысячи метров, сэр! - крикнул пилот.
- Так и будем держать, - ответил Уэнтик.
Это хорошая высота для полета.
★ ★ ★
Вертолет снова летел прямым курсом. Уэнтик напряженно смотрел вперед.
Сбоку от него сидел Джонс; казалось, он умирал от скуки. Пилот был насторо-
же, его руки спокойно лежали на тягах управления.
Уэнтик не переставал поглядывать на землю. Они были в воздухе почти полчаса
и за все это время он не увидел ни одного признака человеческого жилья. С та-
кой высоты никакие детали в джунглях разглядеть невозможно, но он надеялся
заметить поселение, где они могли бы приземлиться.
Вдруг раздался внезапный рев и вертолет качнуло.
Рука пилота крепко вцепилась в рычаг газа и двигатель взревел, затем его
грохот уменьшился. Машина выровнялась.
Уэнтик оглядел небо. Что произошло?
Рев появился снова, на этот раз снизу. И Уэнтик заметил его источник.
Из-под них стремительно вынырнул реактивный самолет, делая вираж вправо и
увеличивая скорость. Уэнтик увидел яркий выброс отработанных газов из хвосто-
виков его двигателей. Но самолет промчался слишком быстро, чтобы успеть раз-
глядеть его тип. И скрылся из виду.
- Вы его узнали? - крикнул Уэнтик Джонсу, который подался вперед; на его
лице была тревога.
- Нет. Все произошло слишком быстро.
Самолет приближался снова прямо по встречному курсу. Роббинс не свернул и в
последний момент реактивный нырнул под вертолет.
- Ублюдок! - выругался Джонс. - Что это За машина?
- Полагаю, он похож на тот, что сфотографировал Эстаурд.
Реактивный самолет снова сделал вираж и теперь подходил к ним с левого бор-
та. Возникла яркая вспышка и что-то взорвалось прямо перед вертолетом. Машину
встряхнуло взрывной волной и они оказались в горячем облаке дыма, не успев
обойти его.
Старый как мир выстрел перед носом. Его недвусмысленное значение... Остано-
виться .
- Думаю, они хотят, чтобы мы зависли, - сказал Уэнтик пилоту.
- Ладно.
Пилот задрал нос машины и отрегулировал обороты двигателя таким образом,
чтобы прекратилось движение вперед.
- Что теперь? - пробормотал Джонс.
- Подождем и посмотрим.
Уэнтик огляделся вокруг, надеясь заметить реактивный самолет, но он снова
умчался прочь и его не было видно. Пилот продолжал держать вертолет на месте.
- Вот он! Прямо впереди, - крикнул Джонс.
Уэнтик внезапно заметил самолет, как вспышку золотого света. Он снова шел
встречным курсом.
- Продолжайте держать, - сказал он Роббинсу.
Самолет, казалось, летел медленнее, чем прежде. В сотне метров перед верто-
летом его нос задрался и струя выхлопных газов вырвалась из пакета реактивных
двигателей вертикального взлета, укрепленного под фюзеляжем. Забавно затормо-
зив , машина остановилась перед вертолетом и зависла не более чем в двадцати
метрах от кабины.
Взглянув на пилота, Уэнтик понял, что тот весь в поту. Джонс зажмурил гла-
за .
- Что мне теперь делать, сэр? - спросил Роббинс.
- Будьте готовы к быстрому маневру, - ответил Уэнтик, - но некоторое время
продолжайте держаться на месте.
Самолет вертикального взлета медленно перемещался из стороны в сторону пе-
ред ними, шум его реактивных двигателей сотрясал прозрачную оболочку кабины.
Как и на показанной Эстаурдом фотографии, фонаря кабины этот самолет не имел,
но в передней части фюзеляжа заподлицо с его оболочкой были стеклянные пане-
ли . За каждой из них он смутно видел фигуру человека.
Почти незаметно реактивный самолет подходил все ближе, а его волнообразные
перемещения становились ярче выраженными. Уэнтик нахмурился. Все выглядело
так, будто находившиеся в нем люди пытались передать какое-то сообщение.
Он вгляделся пристальнее, когда самолет подполз совсем близко. Фюзеляж был
окрашен блестящей белой краской, треугольные крылья отполированы до металли-
ческого блеска. Самолет был не таким уж громадным, вероятно метров двенадцать
или пятнадцать. Крылья короткие и притупленные, не более трех метров длиной
каждое, хотя простирались они вдоль фюзеляжа не менее, чем на три четверти
его длины. На крыльях, казалось, не было никаких подвижных частей, но в ос-
тальном их форма выглядела обычной. И все же... было в конструкции самолета
что-то относящееся скорее к его назначению, чем к нему, как летательному ап-
парату, и это придавало машине вид чего-то неуловимо чуждого.
Один из людей в самолете поднес ко рту микрофон или какое-то другое устрой-
ство подобного назначения и заговорил. Обе машины находились так близко друг
к другу, что Уэнтик отчетливо видел движение губ говорившего.
Он поискал глазами знаки маркировки на бортах самолета, но ничего подобного
не обнаружил. Под передней кромкой одного крыла было что-то написано, однако
оно находилось под таким углом, что разобрать было невозможно. На нижней по-
верхности другого крыла были буквы TZN, нанесенные по трафарету черной крас-
кой; на нескольких панелях, расположенных вдоль передней части фюзеляжа, было
что-то, напоминавшее инструкции, но и эти надписи он разобрать не смог.
На машине не было видно оружия; только крыльевые топливные емкости, напоми-
навшие толстых белых слизней, висели вблизи фюзеляжа.
Нос самолета был менее чем в трех метрах от них, когда он вдруг быстро ото-
двинулся. Оказавшись метрах в десяти он снова двинулся вперед, помахивая но-
совой частью, как и прежде. Затем самолет отступил и повторил все снова.
Внезапно Уэнтик понял что им пытаются пресечь путь.
- Думаю, они хотят, чтобы мы вернулись, - закричал он Роббинсу сквозь гро-
хот двигателей двух летательных аппаратов.
- Что? Обратно в тюрьму? - возмутился Джонс.
- Боюсь, что да.
- Но если мы подчинимся, нам не хватит топлива на полет в Порта-Велью во
второй раз.
- Дело рискованное, мы вынуждены подчиниться, - сказал Уэнтик. - В любом
случае, не думаю, что у нас будет право выбора сколь-нибудь долго.
Роббинс рванул тягу и вертолет рухнул вниз и вправо. Он повернул машину на
180 градусов, тогда как самолет вертикального взлета занял позицию выше и по-
зади них.
Вертолет начал долгое пологое снижение в долину к тюрьме, а самолет еледо-
вал за ним, соблюдая разумную дистанцию.
★ ★ ★
Роббинс приземлил вертолет перед главным входом в тюрьму. Был полдень.
Через три минуты в двадцати метрах от него произвел посадку реактивный са-
молет вертикального взлета. Уэнтик и два члена его экипажа сидели на стерне в
тени вертолета.
Из самолета вышли два человека с громоздкими заплечными газовыми баллонами
и в масках. Тяжело ступая, они приблизились к мужчинам под вертолетом и стали
разглядывать их.
Тот, что был выше ростом, приподнял маску.
- Этот, - сказал он, указав на Уэнтика.
Второй быстро подошел, держа в руке металлическую трубку. Еще не успев ше-
лохнуться, чтобы оказать сопротивление, Уэнтик увидел струю желтого пара, вы-
рвавшуюся из руки этого человека. Газ был горьким на вкус; он успел вдохнуть
немного, прежде чем задержал дыхание. Волна тепла покатилась от затылка, за-
хлестнула голову, лицо, глаза. Быстро теряя сознание, Уэнтик поймал себя на
том, что не может оторвать взгляд от сардонически ухмыляющегося лица мужчины,
который снял с себя маску.
Это был Масгроув.
Часть II
Больница
Глава четырнадцатая
Когда Уэнтик пришел в себя, первым импульсом его ощущений был панический
страх.
Вокруг темнота, наполненная высоким свистящим шумом.
Он попытался пошевелиться, но тело было стиснуто каким-то одеянием, позво-
лявшим слегка перекатываться с боку на бок. Рот закрывала резиновая маска, в
нее поступал холодный воздух; только его свежая струя помогала противостоять
накатывавшейся волне клаустрофобии.
Полный возврат сознания произошел быстро, заметных последствий его потери
он почти не чувствовал. Лишь слабая головная боль в верхней лобной части на-
поминала о едком желтом газе.
В считанные минуты он справился с собой и лежал спокойно. Хотя ход событий
вышел из-под его контроля, он инстинктивно чувствовал, что непосредственная
опасность ему не угрожает.
Минут через двадцать вошел мужчина, который принес чашку горячей жидкости.
Он поставил ее на пол перед Уэнтиком и отступил к двери, через которую поя-
вился .
Уэнтик неистово завертелся и попытался говорить сквозь маску.
Вошедший посмотрел на него, протянул руку за дверь и в помещении включился
свет. Уэнтик многозначительно скосил глаза в сторону чашки с едой и снова по-
пытался заговорить.
Мужчина помог ему занять сидячее положение и повозился с какими-то шнурками
За его спиной. Руки освободились. Осмотрев их, Уэнтик понял, что на нем что-
то вроде смирительной рубашки.
Мужчина вышел.
Уэнтик придвинул к себе чашку и освободил рот от резиновой маски. Она со-
единялась гибкими резиновыми шлангами с двумя газовыми баллонами, которые ле-
жали на полу.
Уэнтик снял маску, вдохнул и нашел воздух своей камеры вполне подходящим
для дыхания. Он недоумевал, с какой целью ему надели маску.
Бульон был горячим и отдавал приправами. Казалось, он сделан на мясном экс-
тракте с добавлением мелко шинкованных овощей и хлеба. Вкус оказался непри-
вычным, даже неприятным, но Уэнтик выпил всю чашку за несколько минут и по-
чувствовал себя после этого гораздо лучше.
Выходя, мужчина оставил дверь приоткрытой. Уэнтик поднялся на ноги и вышел
за дверь. Он оказался в помещении, оборудованном двумя койками, умывальником
и кухонной плитой. Свистящий шум здесь был потише.
В центре помещения на полу лежали уже знакомые газовые баллоны, а на одной
из коек - Масгроув.
Уэнтик подошел и посмотрел на него.
Тот был в смирительной рубашке, на лице - дыхательная маска. Масгроув под-
нял на Уэнтика взгляд, в глазах не было интереса.
Уэнтик собрался было снять с него маску, но как раз в этот момент в дверь
дальнего конца камеры вошел уже знакомый ему мужчина.
- Вернитесь в свою каюту, - сказал он, едва переступив порог.
Уэнтик взглянул на него.
- Почему Масгроув связан? - спросил он.
- Так лучше для него. Теперь уходите.
Уэнтик еще раз посмотрел на Масгроува, затем медленно вышел. Он преднаме-
ренно оставил дверь открытой и наблюдал за тем, как мужчина проверял резино-
вые тесемки, которыми маска удерживалась на лице Масгроува. Убедившись, что
Уэнтик их не трогал, он вернулся туда, откуда появился.
Как только дверь открылась и снова закрылась, Уэнтик отправился заглянуть
за нее и его подозрения подтвердились. Это была кабина самолета.
Он на том реактивном, который задержал их вертолет.
А это означало, что из тюрьмы его забрали. Их с Масгроувом везут вместе,
хотя где был этот человек и почему появился в тюрьме вместе с пилотом самоле-
та оставалось загадкой.
За те несколько коротких секунд, когда он видел Масгроува возле вертолета,
ему показалось, что тот работал с пилотом в паре. Теперь же Масгроув в смири-
тельной рубашке, такой же пленник, как и он.
Произошло едва различимое на слух изменение тона свистящего шума. Оно было
настолько незначительным, что Уэнтик засомневался, не показалось ли ему. Он
предположил, что двигатель расположен непосредственно за переборкой. Его по-
разило обилие свободного пространства внутри самолета по сравнению с тем, что
можно было представить по его внешнему виду.
Из спрятанного где-то динамика послышался надтреснутый голос.
- Приготовиться к посадке. Принять меры предосторожности.
Уэнтик огляделся и увидел несколько ременных петель, свисавших с переборки.
Он подошел к одной паре, сунул в ремни руки и почувствовал, что они автомати-
чески притянули его плечи к переборке. Упираясь ногами в пол, он вовсе не был
уверен, что этого достаточно, чтобы обезопасить себя во время приземления.
Характер свиста двигателей почти тут же снова изменился, их шум наполнил
отсек. Передняя часть самолета поднялась и Уэнтик ощутил его переменно-
наступательное движение. Вероятно машине выполняла такой же маневр, как и во
время остановки в воздухе перед вертолетом. У него засосало под ложечкой, ко-
гда он почувствовал падение и понял, что на борту такого самолета привязы-
ваться должны все. Самолет еще дважды выполнил прицеливание, затем Уэнтик ус-
лыхал комбинацию двух шумов: свист двигателей на новой, более резкой ноте и
дребезжащий скрип, напоминавший тот, что издают корабельные якорные цепи.
Еще через три минуты самолет двинулся вбок, его нос внезапно опустился и
шум двигателей стал стихать, пока не прекратился вовсе.
Уэнтик остался стоять там, где был, не очень понимая, что должен делать.
Он вынул руки из страховочных ремней и попытался стянуть с себя стеснявшую
движения одежду. Хотя пальцы были свободны, жесткая ткань позволяла завести
руки за спину только под одним углом. Как он ни старался, дотянуться до завя-
зок корсета ему не удавалось. Поборовшись со смирительной рубашкой минут
пять, он бросил попытки.
Наступившая тишина ставила его в тупик. Почему за ним не приходят?
Подождав еще несколько минут, Уэнтик снова направился в соседний отсек.
Масгроув все еще лежал там, его глаза были закрыты.
Уэнтик подошел и снял с него резиновую маску.
Мужчина открыл глаза.
- Уэнтик! - сказал он.
- Вы в порядке?
Лицо Масгроува было покрыто липким слоем грязи, смешавшейся с потом. Он за-
крыл глаза и открыл их снова.
- Все хорошо. Мы приземлились?
- Да. Где мы, Масгроув?
- Не Знаю. - Он сел и поймал Уэнтика За руку. - Послушайте, вы должны выта-
щить меня отсюда. Я привел их к вам только потому, что меня заставили. Нам
надо бежать вместе.
Уэнтик смотрел на него с сомнением. Его неуверенность в душевном здравии
Масгроува выросла не без очевидных оснований верить чему бы то ни было, кроме
того, что перед ним умалишенный. Лежавший в смирительной рубашке мужчина
представлял жалкое зрелище.
Это мешало Уэнтику понять, почему связавшие его люди надели на него такую
же смирительную рубашку, как и на Масгроува.
- Прежде чем попытаемся сбежать, давайте разберемся, где мы, - сказал он.
Уэнтик прошел в конец отсека. Дверь была закрыта, и он медленно приоткрыл
ее. Кабина пуста.
Солнце ярко сияло за одним из больших боковых окон, освещая ряд циферблатов
и приборов. Возле каждого окна-экрана было по два мягких кресла и рычаги
управления. Уэнтик окинул взглядом приборы, но они мало что говорили ему.
В полу кабины был большой металлический люк, крышку которого оставили от-
крытой. К земле вела короткая стремянка. Уэнтик встал на колени, с трудом со-
гнувшись в неудобном смирительном одеянии, и посмотрел, нет ли кого-нибудь
поблизости. Никого не было.
Поднявшись на ноги, он поглядел в окно и увидел, что самолет приземлился на
гладь бетона. По соседству стояло еще несколько самолетов разных размеров и
явно разного назначения.
Не было сомнения, это аэропорт.
Он вернулся к люку и полез вниз по стремянке.
★ ★ ★
Солнце садилось за низкими холмами на горизонте, его красновато-оранжевый
цвет говорил о насыщенности атмосферы промышленными выбросами. Через несколь-
ко минут должно было стемнеть. Уэнтик оглядел аэропорт, пытаясь разобраться в
многообразии окружавших его форм и цветов.
На бетонном поле находилось два или три десятка самолетов, что свидетельст-
вовало об интенсивности воздушного движения через этот аэропорт, хотя он и
был на удивление небольшим. Если, как он и предполагал, все эти самолеты вер-
тикального взлета-посадки, то подобное отклонение от обычных размеров вполне
объяснимо. Десятки людей сновали мимо его самолета, но ни один не обращал на
него внимания.
Примерно в пятистах метров от того места, где он стоял, возвышалось двадца-
тиэтажное здание аэровокзала. На его фасаде было написано:
САН-ПАУЛУ
Так вот где он. В одном из крупнейших городов Бразилии, насколько он пом-
нил . Наверное уже в сотый раз Уэнтик пожалел, что знает о Бразилии мало.
Он озирался, недоумевая, что же ему делать дальше, когда по глади бетона
подкатило неведомое ему транспортное средство и остановилось в нескольких
метрах от него. Из машины вышли двое мужчин.
Они двинулись прямо к нему.
- Вы только что оттуда? - спросил один из них, кивнув в сторону самолета.
- Да, - ответил Уэнтик.
- Прекрасно. Забирайтесь в машину.
Они повернули обратно и Уэнтик последовал за ними, с любопытством разгляды-
вая их транспорт. Впереди было два сидения для водителя и его напарника, а
позади простая мягкая скамейка, которая могла, по-видимому, использоваться и
как сидение, и в качестве койки.
Машина не имела верха.
- Вы хотите, чтобы я залез туда? - спросил он.
- Это именно для вас. Вы не кажетесь мне очень больным. Лежать вам необяза-
тельно .
- Что это такое, скорая помощь?
- Именно. Мы можем поднять затемнение, если вам так удобнее.
Он что-то включил на приборной доске и тут же вся задняя часть машины оку-
талась бледно-голубым овальным коконом, который, казалось, материализовался
из молекул воздуха. Уэнтик потрогал его стенку рукой. Она была мягкой.
Он забрался в машину и сел на заднее сидение ближе к борту, как посоветовал
говоривший с ним мужчина. Через кокон все прекрасно видно. Его назначение бы-
ло очевидным: обеспечивать уединение тому, кто этого требовал, и не лишать
его возможности видеть происходящее снаружи.
Транспортное средство тронулось, шума мотора не было слышно. Пока они ехали
к зданию вокзала, реактивный самолет на дальнем конце летного поля запустил
двигатель и окрестность потонула в его грохоте. Через несколько секунд само-
лет взлетел, вертикально поднимаясь в небо и унося с собой шум и столб огня.
Когда все стихло, они уже покинули территорию аэропорта и ехали по узкой
улице. С момента выхода из самолета Уэнтика не покидало странное ощущение и
теперь он понял в чем дело.
Люди.
Впервые за многие недели его окружало больше людей, чем он мог сосчитать.
Еще перед тем, как покинуть антарктическую станцию, он находился в тесном,
очень ограниченном обществе, где каждое лицо было знакомо. Теперь же Уэнтик
видел тысячи человеческих существ, разодетых в цветные одежды самых разных
оттенков. По узким тротуарам они двигались плотными толпами. Перед машиной
перебегали улицу дети. И женщины.
Уэнтик вдруг понял, что он очень давно не видел ни одной женщины.
Машина скорой помощи была вынуждена снизить скорость, потому что толпам лю-
дей стало не хватать тротуаров. Они проезжали сквозь что-то напоминавшее ры-
нок с открытыми ларьками, заваленными фруктами и овощами, хлебом, вином, ка-
кими-то неопределенными предметами в блестящем металле и цветной пластмассе.
Хозяева закрывали ларьки и перегружали товары в стоявшие рядом грузовики.
Приближалась ночь.
На стенах зданий вспыхивали рекламные знаки, по яркости напоминавшие неоно-
вые. Глядя вперед поверх голов сидевших впереди мужчин, Уэнтик видел улицу,
словно просеку в лесу цвета. Его глаза, привыкшие к блеклому однообразию
тюрьмы и долины, простой смене света и тьмы, видели эти знаки не как отдель-
ные вспышки света, а словно картину в калейдоскопе.
Но стоило ему взглянуть на любой отдельный знак, его необычность сразу же
становилась очевидной.
Здесь знак изображал букет цветов, там лицо. Упрощенные изображения ножниц,
женской головки, рыбы, раскрытой книги. Нигде не было ни одного слова.
Мало-помалу улица становилась более широкой и машина увеличила скорость.
Теперь здания не стояли слишком близко друг к другу, их архитектура стала бо-
лее приятной глазу. Солнце исчезло, оставив на небе веер переливчатого разно-
образия цветов. В окнах зданий вспыхнул свет и Уэнтик, не сомневавшийся в
очередном обновлении своего заключения, теперь в коконе машины скорой помощи,
почувствовал изолированность от людей этого города. Они занимались своими по-
вседневными делами: просто жили, отдыхали, влюблялись и занимались любовью.
Но он не был их частью; чужак в смирительной рубашке, которого везут по тем-
ным улицам неизвестно куда.
Здания снова стали собираться в гроздья и машина немного сбавила скорость.
Цветных знаков не стало видно. Машина свернула с главной дороге и ехала те-
перь по нешироким улицам, где кварталы высоких домов устремляли в небо сияв-
шие светом окна.
Уэнтик разглядывал все с интересом, прекрасно понимая, что только несколько
минут отделяют его от тюрьмы.
Внезапно машина притормозила и свернула во двор длинного здания. Яркие ду-
говые лампы освещали дорогу к его заднему подъезду. Когда они остановились,
все вокруг было залито потоками света. Двое мужчин выпрыгнули из машины одно-
временно и свет, казалось, засиял еще ярче. Только тогда Уэнтик понял, что
голубой кокон исчез.
Он выбрался из машины и мужчины взяли его под руки, крепко вцепившись в
ремни, пришитые к его одеянию позади трехглавых мышц плеч.
Обессиленного Уэнтика эти люди почти несли, поднимая по лестничному проле-
ту, потом повели по крытому кафелем вестибюлю, громко топая сапогами.
Не дав возможности насладиться сценой вестибюля - он лишь бросил безумный
взгляд на толпу людей; одни стояли, другие сидели, но все, похоже, чего-то
ждали, - они втащили его в коридор.
Пройдя только половину коридора, они впихнули его в лифт, Уэнтик заметил,
что считал этажи. Лифт остановился на седьмом.
Его снова повели по коридору, затем через ряд помещений и еще по одному
проходу. Наконец для него открыли дверь и позволили войти.
Один из мужчин расстегнул застежку на его шее и смирительное одеяние свали-
лось вперед на пол. Уэнтик инстинктивно напряг мышцы плеч и повернулся кру-
гом. Он поднял взгляд на доставивших его людей.
- Где я? - спросил он.
Один из них достал из кармана потрепанную карточку и стал читать.
- Вы в Сан-Паулу. - Голос был монотонным. - Это больница. Устраивайтесь по-
удобнее, спите как можно больше и выполняйте все, что требует медицинский
персонал. Здесь есть сиделка, которая в любой момент готова присмотреть за
вами.
Он засунул карточку в карман и оба мужчины направились к двери.
- И не пытайтесь улизнуть, - сказал второй. - Это вам все равно не удастся.
Дверь закрылась и Уэнтик услыхал щелчок запиравшегося замка. Мужчины удали-
лись по коридору.
Он оглядел помещение.
Светлое и приятно украшенное. Кровать - с простынями, как сразу заметил
Уэнтик, - полка книг, умывальник с мылом и полотенцем, платяной шкаф, пись-
менный стол и кресло. На постели лежала приготовленная для него смена одежды.
По сравнению с тем, к чему он привык за последние несколько недель, это была
роскошь.
Спустя десять минут, когда он уже умылся и облачился в больничную одежду -
серую облегающую тенниску и бесшовные, свободно сидевшие на нем брюки, тоже
серые - в голову пришли две беспокойные мысли.
Во-первых, если он в Бразилии, почему еще не встретил ни одного урожденного
бразильца? Все люди, которых он видел в аэропорту, на улицах и в больнице яв-
но европейского происхождения.
Вторая мысль была более личного свойства: с какой целью стены этой палаты
обиты упругим материалом?
Глава пятнадцатая
Еще через час Уэнтик лежал поверх покрывала, слушая нежную музыку из спря-
танного где-то над дверью репродуктора и смотрел фильм о детях, которые весе-
ло играли на лугу под голубым небом. Забавная параллель между его нынешним
положением и первыми днями пребывания в тюрьме, что-то неуловимо рознившее
эти два момента его жизни оставляли его в состоянии легкого замешательства.
Его навестил молодой доктор и задавал вопросы, которые в полном смысле сло-
ва не имели к Уэнтику никакого отношения.
Вероятнее всего и ответы на них доктор воспринимал соответственно.
Далее последовал поверхностный медицинский осмотр и затем его оставили в
покое.
Насколько он мог судить, произошла ошибка в установлении его личности. Док-
тор явно принимал Уэнтика За кого-то другого, хотя неясно За кого. Часть об-
следования представляла собой простые ассоциативные тесты и его ответы явно
удивляли доктора.
В конце обследования Уэнтик спросил:
- Зачем вы меня сюда поместили?
- Для реабилитации.
- Надолго ли?
- Пока не поправитесь, - ответил доктор. - Звоните сиделке, если вам что-то
понадобится. Завтра утром я навещу вас снова.
Когда он ушел, дверь оставалась незапертой и Уэнтик немного приоткрыл ее. В
коридоре стоял стол, а застекленная временная перегородка очень удобно пре-
вращала торец коридора в своеобразную приемную перед его палатой. За столом
была медсестра в белой униформе. Доктор остановился возле стола и обменялся с
ней несколькими словами. Хотя Уэнтик до предела напрягал слух, большую часть
разговора ему подслушать не удалось.
Однако до него донеслось произнесенное доктором имя Масгроув.
Когда доктор ушел, Уэнтик еще несколько секунд понаблюдал за работой сидел-
ки. Склонившись над столом, она что-то писала, не догадываясь, что он за ней
подглядывает. Медсестра была молода и на взгляд изголодавшегося по женским
прелестям Уэнтика очень привлекательна. В конце концов, сообразив, что обуре-
вают его далеко не добрые мысли, он тихо прикрыл дверь и вернулся в постель.
Прошло несколько минут, освещение само собой потухло и начался фильм.
Он был совершенно безобидным, вроде лекции с диапозитивами без комментари-
ев . Сцены очень просты: широкие белые пляжи с накатывавшейся на них прибойной
волной; высокие горы в мантии темно-зеленых деревьев, упирающиеся в белые об-
лака; мужские и женские лица; играющие дети; пасущиеся животные; дымящиеся
заводские трубы.
И все это в сопровождении бесцветной, безобидной музыки, наполнявшей пала-
ту.
Фильм шел целый час; свет снова стал ярким, музыка смолкла и открылась
дверь. Вошла сиделка.
- Раздевайтесь, пожалуйста, мистер Масгроув? - сказала она.
- Масгроув?
- Раздевайтесь. А я принесу вам кое-что выпить перед сном.
Она вышла, прежде чем Уэнтик успел что-нибудь сказать.
Медсестра назвала его Масгроувом. Они действительно принимают его за этого
человека? Он покопался в памяти и вспомнил, что выбравшись из самолета, не
разговаривал ни с кем, кроме людей из машины скорой помощи. Если они получили
команду забрать мужчину из самолета - а на нем и Масгроуве была одинаковая
одежда и даже смирительные рубашки, - то ошибка в установлении личности впол-
не могла произойти.
В таком случае с ним, очевидно, обходятся так, как предусмотрено для чело-
века в положении Масгроува, а не его. Столь незамедлительное обеспечение
удобствами раскрывает ему этого человека еще с одной стороны.
Когда сиделка вернулась с кружкой горячего чая, он спросил ее:
- Кто я по-вашему, медсестра?
Она поставила чай и поправила его постель.
- Выпейте чай, мистер Масгроув, и ложитесь спать.
- Вы не ответили на мой вопрос.
Она улыбнулась ему и сердце Уэнтика забилось чаще.
- Спите. Доктор навестит вас утром.
Она направилась к двери и вышла. Уэнтик высунул ноги из-под одеяла и решил
воспользоваться своим недавним открытием: дверь открывается бесшумно. Он стал
подглядывать. Боже, как хороша!
Она подняла взгляд и улыбнулась.
- Я сказала, спите, мистер Масгроув.
Он быстро закрыл дверь.
Казалось, теперь совсем неважно за кого она его принимает. Уэнтик забрался
в постель, выпил чай, как только он достаточно остыл, и в считанные минуты
заснул.
★ ★ ★
Рациональность - одна из составляющих человеческого мышления, которая отли-
чает человека от всех других приматов. В любых конкретных обстоятельствах че-
ловек способен использовать имеющуюся в его распоряжении информацию для соз-
дания гипотез, работоспособность или неработоспособность которых он рано или
поздно установит. Именно эта сила мыслительного процесса, подкрепленная опы-
том, проложила ему путь от открытия огня в мертвой древесине до обнаружения
руд расщепляющихся металлов в мертвой коре Луны. Человек и как индивид в со-
стоянии экспериментировать над самим собой; используя знание окружающей среды
в качестве первого постулата и последовательно применяя рациональное мышле-
ние, он изобрел общество, искусство и культуру. И войну с ее многомиллионными
жертвами, предубеждением и ненавистью.
Запугивай человека, мори его голодом, морозь или жги его - если ему извест-
но кто он и что с ним происходит, он останется верен силе рационального мыш-
ления. Но лиши его этой силы и он перестанет быть человеком.
Как привык в тюрьме, Уэнтик проснулся на следующее утро рано и лежал в по-
стели, сражаясь за рациональное объяснение ситуации, в которой оказался.
Он знал что с ним произошло, но не имел представления по какой причине. Он
знал, что торчавшая из стола рука действовала механически, но не догадывался
каким образом. Он мог согласиться с наличием компьютера в неиспользуемом зда-
нии , но был не в силах ответить на вопрос о его функции. Он мог понять, что
существует некий генератор поля, который каким-то образом способен сместить
пласты времени, но не находил объяснения зачем.
Понимал он и возможность ошибки в установлении личности, но не видел пути
ее исправления.
Уэнтик сражался за рационализм, но рациональное мышление начинало отказы-
ваться служить ему.
Он проснулся за час до того, как в палату наведалась сиделка. Уэнтик повер-
нул голову к двери и увидел, что вместо миловидной молодой женщины, смена ко-
торой, по-видимому, закончилась, появилась круглолицая, полная, среднего воз-
раста .
- Доброе утро, мистер Масгроув, - приветливо улыбаясь, поздоровалась сидел-
ка . - Что бы вы хотели на завтрак?
Завтрак. Он позабыл о существовании подобных понятий. Пища была просто пи-
щей, зачем ей какие-то названия.
- Э-э... только кофе, пожалуйста, - неуверенно ответил он.
- И ничего больше?
- Нет. То есть, нет ли у вас фруктов?
Она снова улыбнулась.
- Конечно есть. Я посмотрю что выбрать.
Она нажала несколько кнопок на панели и в стене повернулись створки на ма-
нер венецианской жалюзи. Солнечный свет ворвался в палату и Уэнтик зажмурил
глаза. За окном в порывах ветра покачивалась ветка дерева, усеянная розовыми
цветами.
Сиделка вышла из палаты. Как только она ушла из импровизированной приемной,
Уэнтик выскочил из постели, быстро умылся и натянул на себя одежду.
Он вышел в приемную, нашел ключ от своей двери и сунул его в карман. На
столе была рассыпавшаяся стопка документов, стояли часы, лежали ручка, каран-
даш и какое-то учебное пособие. Он взял его в руки. На обложке было написано
"Нетчик. Психотерапия. Пересмотренное издание".
Сквозь остекленную перегородку был виден весь коридор. В нем никого не бы-
ло . Он подошел к входной двери и повернул ручку.
Заперта.
Он подергал ее, но дверь не поддавалась. Глубоко возмущенный, он вернулся в
палату и сел на постель.
В ожидании завтрака Уэнтик решил ознакомиться с названиями книг на полке.
Это не заняло много времени. За небольшим исключением, книги были для легкого
чтения. Он снял две из них с полки. Первая оказалась романом, в котором, судя
по рекламным сентенциям на обложке, повествовалось о карьере молодой женщины
- стюардессы трансконтинентальной авиалинии. Вторая - "беспристрастным доку-
ментом безнравственности" трущоб Рои. Уэнтик приподнял брови - ничего себе
чтиво на больничной прикроватной книжной полке. Он взял третью книгу, она
оказалась сборником рассказов о приключениях на "границах новой Амазонит".
В конце полки стояла тоненькая книжонка, озаглавленная: "Бразилия. Краткая
социологическая история".
Уэнтик раскрыл книгу. На форзаце было напечатано: "Луис де Секвейра, Сан-
Паулу, 2178 год".
Как раз в этот момент вошла сиделка с большим подносом. Она поставила его
на стол и сняла металлическую крышку. Под ней его внимания дожидались жареные
почки с вареным рисом. Рядом стояли высокий кофейник и ваза с апельсинами,
мандаринами и бананами. Сиделка сняла вазу с подноса и поставила рядом. Глаза
Уэнтика округлились. Под вазой пряталась небольшая тарелка со свежей земляни-
кой .
- Откуда это изобилие? - спросил он недоверчиво.
- Все местного производства. Хотите манго?
Уэнтик помолчал, соображая.
- Да. Я никогда его не пробовал.
Сиделка заметила у него в руках книгу.
- Прекрасно, я рада, что вы начали читать, - сказала она и лукаво добавила,
- вам придется осилить все эти книги, прежде чем мы вас отпустим.
- Всю эту массу?
Она утвердительно кивнула.
- Это часть курса лечения.
- Кстати, где доктор?
- Он обещал навестить вас утром. Будет часа через два. - Сиделка постучала
пальцем по краю тарелки. - Почки остывают.
Она вышла за дверь и закрыла ее за собой. Уэнтик смотрел ей вслед. Эта жен-
щина несомненно более обходительна, чем та миловидная, но он не сомневался,
какую из них предпочел бы. Когда, задавал он себе вопрос, приступит к дежур-
ству вторая.
Он сел за стол, пододвинул к себе тарелку с почками, набил полный рот и
раскрыл книгу.
Он быстро просматривал ее, не переставая есть.
Книга действительно была не больше несколько расширенного эссе. Начиналась
она с открытия "острова" Вера-Круш мореплавателем Педру Алваришем Кабралом в
1500 году, ставшем началом эры португальской колонизации. Повествование про-
должалось описанием все новых открытий по мере того, как португальцы посте-
пенно осознавали грандиозность размеров своего нового владения. Уэнтик быстро
перелистал эту часть книги, не очень интересуясь тем, что было, по его мне-
нию, общеизвестными историческими сведениями.
Он более внимательно прочитал о расцвете колониального правления и возник-
новении бразильской империи, когда бразильское общество начало приобретать
собственные черты.
Сельскохозяйственные северо-восточные регионы с полукочевым образом жизни,
существовавшие на непрочной базе рабского труда; попытки вторжения и освоения
громадных просторов Амазонии; обнаружение полезных ископаемых, несметные за-
лежи кварца, цинка, каменного угля, железа и золота, наконец, возникновение
индустриального комплекса на юго-восточном побережье; рост кофейных плантаций
на юге и появление каучуковых баронов на севере.
Прочитал он и о постепенном подавлении аборигенов, и о притоке иммигрантов
со всего мира: Японии, Европы, Австралии, Индии, Турции и Северной Америки.
Говорилось в книге и о том, как всего несколько семей, составлявших менее од-
ного процента населения страны, овладели более чем половиной национального
богатства. И о том, как пала империя и образовалась Бразильская республика,
как возникали социальные проблемы: болезни, бедность и преступность. Посте-
пенно власть в республике переходила в руки военщины; это продолжалось и во
второй половине двадцатого столетия, пока в 1960-70-е годы в стране не оста-
лось иных законов, кроме военных.
Все это Уэнтику было известно. Он никогда детально не интересовался истори-
ей Бразилии, но события этого периода запечатлелись в памяти по материалам
средств массовой информации - телевизионным и газетным сообщениям.
Бразилия, долгое время остававшаяся самым стабильным южно-американским го-
сударством, начала сползать к военной диктатуре еще в начале двадцатого века.
Уэнтик пропустил несколько страниц.
Следующий раздел назывался: "Послевоенные преобразования". Он дважды прочи-
тал заглавие, прежде чем смог осмыслить его.
Он оторвался от книги, несколько раз набрал в рот пищу и проглотил ее, поч-
ти не жуя, потом продолжил чтение.
Из трех малосодержательных параграфов он узнал о Третьей мировой войне.
Точным и лаконичным языком неизвестный ему автор излагал последовательность
событий, которые были для него фактами истории, а для Уэнтика чем-то вроде
пророчества апокалипсиса. Писатель говорил о 1979 годе так, будто его не было
вовсе, но Уэнтик как раз сейчас жил в этом году. Он вылетел с антарктической
станции 19-го мая 1979 года, с той поры миновали всего лишь считанные недели.
Согласно написанному, первая стадия войны пришлась на июль 1979 года, когда
послереволюционное кубинское общество вторглось на полуостров Флорида, терри-
торию США. О целях войны в книге не говорилось, хотя Уэнтик вспомнил, что
где-то читал о быстром обострении политического противостояния между этими
двумя государствами. За восемь дней крохотные силы кубинцев, составлявшие
чуть ли не всю армию страны, продвинулись почти на пятьсот километров. Оборо-
нительные сооружения мыса Кеннеди пали, весь космический комплекс был разру-
шен. Наконец, в результате массированной контратаки, в которой американцы ис-
пользовали почти все виды вооружений, силы вторжения были сброшены в море.
Это стало первым за всю историю вторжением на американский континент... и
первая война американцев на собственной территории.
Через неделю последовало неотвратимое возмездие и на города Гавана и Манса-
нильо упали водородные бомбы.
Международный политический климат в считанные дни ухудшился и коммунистиче-
ский блок объявил войну Соединенным Штатам. К концу года война закончилась.
Книга буквально бесила его пренебрежением подробностями... стадии войны четко
не очерчивались, говорилось лишь о последствиях.
Следующий период историк назвал Годами Перемирия, но Уэнтик усмотрел в этом
названии эвфемизм хаосу.
В 2043 году австралийское правительство направило воздушную экспедицию для
осмотра тех территорий мира, с которыми не было связи семьдесят лет. Отчет о
ее работе был опубликован в 2055 году.
Почти весь северо-американский континент был превращен ядерными бомбарди-
ровками в безжизненное пространство. Многие страны Западной Европы постигла
та же участь, хотя некоторые местности в Испании и Португалии избежали бом-
бардировок и атмосферная радиация была там низкой. Большинство коммунистиче-
ских городов представляли собой руины, однако в России остались неповрежден-
ными большие территории. Индия и Дальний Восток почти вовсе не бомбились, но
радиоактивные осадки покончили почти со всем населением, остальное завершили
голод и жажда. Африка была повреждена совсем немного, но ее население возвра-
тилось к межплеменной уничтожительной вражде; анархия чернокожих стала нор-
мой. Австралия, жестоко пострадавшая от бомбардировок, восстанавливала хозяй-
ство и заново отстраивала города, однако дух народа был сломлен.
Только южно-американский континент остался нетронутым бомбардировками и
меньше других пострадал от радиации.
Но далее, говорил автор, началась эпоха Беспорядков. Этого Южная Америка
избежать не смогла.
В определенном отношении эпоха Беспорядков обернулась для мира еще большими
разрушениями, чем бомбардировки. Города лежали в руинах, войны вспыхивали по
самому незначительному поводу, рушились идеологии. И эти слова не выглядели
эвфемизмами, писатель детально описывал все следствия этой эпохи. Многое Уэн-
тик пропустил; он не знал упоминавшихся имен, ему были незнакомы места собы-
тий .
Что бы ни произошло и какими бы ни были причины Беспорядков, не возникало
сомнения, что автор относился к их последствиям с полной серьезностью.
И вот наступила эра Преобразования.
В последние годы двадцать первого столетия беспорядки потеряли остроту и
был восстановлен общественный порядок. И на этот раз Южная Америка, в том
числе и Бразилия, вставала на ноги быстрее других. Весь континент объединился
в громадную систему перераспределения земли и ресурсов. В период Беспорядков
в Бразилию иммигрировали все, кто мог добраться до континента и страна пре-
вратилась в настоящий котел смешения народов. Страна стала делиться на новые
нации, которые заявляли о своих интересах и получали самоопределение.
Потребовалось почти три десятилетия проведения в жизнь этих перемен, чтобы
люди пришли к признанию их полезности. Процесс набрал полную силу, когда ста-
ли заметны плоды.
Коренные бразильцы расселились, главным образом, на крайнем северо-востоке,
возвратив себе сельскохозяйственные угодья, которые они обрабатывали еще до
прихода португальцев. Образовалось большое и шумное еврейское сообщество; оно
обосновалось в Манаусе и окрестностях этого города, их новой Земле Обетован-
ной, естественными границами которой были река, болота и влажные тропические
леса. А на юге, а центром в заново отстроенном Сан-Паулу, сосредоточились вы-
ходцы из англоязычных стран.
На практике, подчеркивал историк, условия жизни и работы оказались далеко
неодинаковыми в разных регионах и не такими, как ожидалось. Только в Сан-
Паулу преобладало белое население. В большинстве других городов, от Порту-
Алегри на юге до Белена на севере, продолжало существовать традиционное для
Бразилии смешение рас, гордившихся независимостью друг от друга, но всегда
уважавших других.
Каждое государство с уважением относилось к себе подобным. Бразилия была
теперь густо населена и территориально велика для управления централизованным
правительством. Когда самоопределение закончилось, это оказалось как раз тем,
что было нужно людям. Каждое сообщество получило четкие границы, внутри кото-
рых местное правительство правило, как пожелает.
Последний раздел книги представлял собой расширенную идеологическую про-
грамму, нацеленную на плановое увеличение производства продуктов питания и
интенсивности деторождения на ближайшие несколько лет, постепенное освоение
ранее необитаемых площадей земного шара и окончательное установление мирового
единства.
Уэнтик закрыл книгу и понял, что так и не съел свой завтрак. Он проглотил
остывшие почки и налил себе чашку кофе. Выпил ее и собрался налить вторую,
когда вошла сиделка.
- Вы закончили, мистер Масгроув?
- Не знаю, могу ли я оставить себе немного фруктов?
- Конечно можете.
Она взяла поднос, оставив на столе землянику и пошла к двери.
- Когда кончается ваша смена, сестра? - спросил Уэнтик.
- У нас три смены по восемь часов. Я работаю до четырех вечера, затем за-
ступает сестра Доусон.
- Понимаю. Спасибо.
Она вышла и закрыла дверь, а Уэнтик принялся за землянику.
Он мысленно возвращался к прочитанному, пытаясь его усвоить. В голове не
укладывалось, что мир, который он знал и в котором недавно жил, больше не су-
ществует . Особенно когда природа его уничтожения описана в сжатой конспектив-
ной форме, словно это какие-нибудь общеизвестные сведения.
Ядерное противостояние было потенциалом, который осознавали все люди его
времени, но реализация этого потенциала считалась невозможной. Понятна логика
постепенного уничтожения, когда одна армия систематически не дает вооружаться
другой, или бомбит ее территорию, или бесчинствует на ней. Но серия ядерных
взрывов по всему миру, способных в считанные секунды уничтожить миллионы лю-
дей , - это просто невозможно вообразить.
И все же... кажется, это случилось. Если происходящее с ним не сон, он си-
дит на больничной койке в городе под названием Сан-Паулу, а на календаре 2189
год.
Внутри у него все похолодело.
Джин умерла. Дети тоже.
Западная Европа разрушена, говорилось в книге. Он схватил ее и нашел нужную
страницу: ’’...за исключением юго-западного угла Пиренейского полуострова, за-
падная и центральная Европа была превращена в пустыню второй волной бомбарди-
ровок ..."
Ни одной даты. Ни единой чертовой даты в целой книге!
Уэнтик еще раз посмотрел названия остальных книг на полке, но не смог найти
ничего, что могло бы содержать сведения об этой войне. Он вернулся к столу и
сел.
Он осознал, наконец, истинную безысходность своей ситуации. Как день назад
пришлось смириться со своим пребыванием в будущем, теперь надо было признать
страшную изолированность этого будущего. Если бы он и вернулся в свое время,
ничего хорошего из этого выйти не могло. Война - историческая определенность.
Так же как смерть его семьи.
Уэнтик поставил локти на стол, подался вперед и утопил лицо в ладонях.
Вскоре он ощутил горький вкус на губах, ручейки теплых слез потекли по его
рукам.
Глава шестнадцатая
Позднее тем же утром его навестил доктор.
Уэнтик сидел за столом и читал одну из книг. Она была наименее вычурной из
того, что было на полке, и повествовала о владельце скотоводческой фермы на
холмах возле Риу Гранди; его стадо поразила какая-то неведомая болезнь. Как
жанр фантастики книга была в высшей степени неинтересной, но ее пришлось
предпочесть романтическим кривляниям хозяйки какого-то воздушного замка.
Доктор вошел без стука.
- Ну, мистер Масгроув, как вы себя чувствуете? - начал он.
- Прекрасно, - ответил Уэнтик. - И прежде всего хотел бы договориться об
одной вещи. Меня зовут не Масгроув, а Уэнтик. Доктор Элиас Уэнтик. Я хотел бы
выписаться.
Доктор растерянно уставился в свой блокнот.
- Понимаю. Не произнесете ли имя по буквам?
Уэнтик членораздельно повторил имя и спросил:
- Когда я смогу покинуть больницу?
- Боюсь, мы не сможем вас выписать. Вы еще не вполне реабилитировались. -
Он что-то торопливо писал на клочке бумаги. - Мне бы хотелось, чтобы вы как
можно больше читали, а мы покажем вам вечером еще пару фильмов. Постарайтесь
сосредоточиться на них, понимаете? Это очень важно.
Уэнтик кивнул.
- Ну а теперь, - сказал доктор, - скажите, не нуждаетесь ли вы в чем-то
еще?
- Мне нужны часы, - ответил Уэнтик.
- Да, да. Вы их получите. Я имел в виду нечто более - как бы это сказать? -
абстрактное. Как насчет общения?
- Не знаю на что вы намекаете.
- Не обращайте внимания. Что-нибудь еще?
- Не назовете ли вы мне сегодняшнюю дату?
Доктор взглянул на свои наручные часы.
- Пятнадцатое.
- Пятнадцатое чего?
- Февраля. Э-э... 2189 года.
- Спасибо. Видите ли, доктор, произошла ошибка. Я знаю, что вы считаете ме-
ня Масгроувом, но это не так. Мое имя Уэнтик. Элиас Уэнтик. Я прибыл сюда на
самолете вместе с Масгроувом. И думаю был принят по ошибке вашими людьми из
машины скорой помощи за него.
- Понимаю, - сказал доктор.
- И все же, - тоном, не терпящим возражений, продолжил Уэнтик, - вы мне не
верите?
- Вы можете это доказать?
- Не думаю, если Масгроува в аэропорту не нашли.
- Что ж, прошу прощения.
Доктор открыл дверь.
- Посмотрю что можно для вас сделать. Но вам придется пока оставаться
здесь.
Он закрывал дверь явно чувствуя себя растерянным. Уэнтик несколько секунд
не отрывал взгляд от закрывавшейся двери.
Было бы прекрасно выбраться отсюда для нового глотка свободы. С другой сто-
роны, у него не было никакой стоящей причины покидать это место. Он не имел
представления зачем его доставили в Сан-Паулу, неизвестно и кто несет за это
ответственность. Если Масгроув, то это очень странно, поскольку его самого
принимали за Масгроува, для которого, видимо, и предназначалось занимаемое им
место. По всему видно, что это какое-то принудительное лечение, которое имеет
целью реабилитацию пациентов, хотя Уэнтик был не в силах понять из какого со-
стояния и в какое его стремятся перевести. Во всяком случае можно предпола-
гать, что Масгроув нуждался в этом лечении и, следовательно, не вполне кон-
тролировал собственные действия.
Сбежать сейчас не так уж и невозможно. При единственном страже - женщине и
тонкой перегородке он мог бы выбраться без большого труда. В конце концов,
это больница, а не тюрьма. Мелкие детали, вроде оставляемых в дверях ключей,
указывают на то, что принудительность лечения здешних пациентов зачастую ус-
тупает место добровольности.
Уэнтик вернулся к столу и углубился в проблемы скотовода.
★ ★ ★
После того как он поужинал и поднос был убран, Уэнтик прилег отдохнуть на
постель и приготовился смотреть фильмы. За неимением лучшего, это неплохое
отвлечение от скучного чтения.
Он дочитал историю скотовода еще до ленча, а после еды снова взялся за ис-
торию Бразилии.
Как раз в это время сиделка принесла ему часы и он сразу же почувствовал
себя лучше. В четыре часа до его слуха донеслись звуки сдачи сиделкой смены и
вскоре подтвердилось, что на дежурство заступила та молодая. На мгновение он
попытался представить как выглядит его невидимая охранница, та, что дежурит
от полуночи до восьми утра.
Однако день тянулся с едва выносимой медлительностью.
Он съел массу фруктов и, вопреки собственному предубеждению, прочитал книгу
дамы из воздушного замка. Как он и предполагал, чтиво оказалось плохим; все
события романа строились вокруг возможного принесения девственности в жертву
главному злодею. В Британии подобное было бы просто невозможно, подумал он.
По крайней мере, в его время... состояние подавленности снова навалилось на
него с еще большей силой.
Закат был долгим и оранжевые ореолы вокруг ветки дерева за окном держались
добрых полчаса. Наконец они растаяли и небо быстро превратилось из синего в
черное.
Он нажал кнопку на стене и створки окна повернулись, словно переложенные
паруса, опять превратившись в белую стену.
Прежде чем вернуться в постель, он приоткрыл дверь и посмотрел на сидевшую
За столом девушку. Пришитая к рукаву ее блузки именная полоска гласила: "Сид
Карина Доусон". Она не подавала вида, что знает о его подглядывании, но не-
сколько секунд спустя краска смущения залила ей щеки. Он тихонько отошел от
двери и сел на край койки.
Минуты шли, а фильм, казалось, начинаться не собирается.
Снаружи послышался скрип стула сиделки Доусон. Она встала. Он услыхал звук
поднятой трубки телефона, она стала набирать номер.
Через приоткрытую дверь он видел ее спину. Девушка говорила быстро, но ти-
хо , потом положила трубку и осталась стоять, скрестив руки на груди, словно
чего-то ожидая.
Любопытство заставило Уэнтика снова направиться к двери, мешавшей ему ви-
деть, однако он остановился, не доходя до нее, чтобы она не могла его заме-
тить .
Минут через пять послышались шаги и в приемную вошла другая медсестра. Две
девушки заговорили очень быстро, вторая то и дело кивала.
Уэнтик вернулся к постели и сел. Что бы ни намечалось, это наверняка каса-
ется его, но ему вряд ли будет позволено войти в курс дела.
Он ждал не более двух минут. Сиделка вошла в палату. Уэнтик заметил легкий
румянец на ее лице.
- Через минуту начнется фильм, - сказала она. - Полагаю я должна смотреть
его вместе с вами, чтобы давать объяснения происходящему на экране.
Она закрыла дверь и спросила его более мягким голосом:
- Ключ у вас?
Он утвердительно кивнул и подал ключ. Когда она брала его, у нее немного
дрожали руки. Повернув ключ и убедившись, что дверь заперта, она снова подо-
шла к постели.
- Анна в долгу передо мной, - сказала она. - И я подумала, что могу вос-
пользоваться этим.
Как раз в этот момент освещение потускнело и начался фильм. Уэнтик бросил
взгляд на экран и увидел, что это вчерашние кадры.
- Зачем вы здесь? - спросил он.
- Просто, чтобы составить вам компанию.
- Это ваша обязанность?
Она засмеялась.
- Нет. По крайней мере, по отношению к тому, за кого вас здесь принимали.
- Вы хотите сказать, что меня больше не считают Масгроувом?
- Теперь не считают. Завтра утром вас выписывают. Но об этом пока не велено
вам говорить.
- Почему?
Она пожала плечами.
- Не знаю. Надеюсь, вам здесь не хуже, чем в любом другом месте.
Уэнтик бросил взгляд на стену, куда проецировался фильм.
- Значит, мне незачем это смотреть?
Она отрицательно покачала головой и сказала:
- Это вроде оправдания. Я не сказала Анне, зачем вошла к вам.
- И зачем же?
- Подвиньтесь, - сказала девушка.
Он послушался и она села на постель рядом с ним.
- Я же сказала, мне подумалось, что вам необходима компания.
- Вы правильно подумали.
- Вы женаты, доктор Уэнтик? - спросила она.
Он смотрел на нее... впервые воочию глядя в лицо одной из сторон своей но-
ВОЙ ЖИЗНИ.
- Нет, - медленно проговорил он. - Моей жены больше нет в живых.
- Простите.
Он нерешительно обнял ее за плечи и сказал:
- Вы очень привлекательны.
Она промолчала, но опустила руку на его бедро.
И тогда он поцеловал ее и она сразу же ответила на поцелуй. Его рука совер-
шенно естественно опустилась ей на грудь и она прижалась к нему всем телом.
Их поцелуи становились все более страстными и он повалил ее на постель рядом
с собой.
На стене сменяли одна другую бессмысленные цветные картинки. Возможно Анне
не было сказано все, но у нее, по крайней мере, оказалось достаточно здравого
смысла, чтобы не включить музыку.
Глава семнадцатая
Уэнтик еще спал, когда на следующее утро сиделка среднего возраста принесла
завтрак. Она нажала кнопку на стене и палату залил поток солнечного света.
Уэнтик открыл глаза и увидел за окном цветущую ветку. Розовое цветение, не-
винность .
Она поставила поднос на столик и быстро вышла.
Он полежал еще пару минут, пытаясь дать телу окончательно проснуться. Мышцы
ощущались отделенными от костей. Услады и пороки цивилизации уже высасывают
из него энергию. Тюрьма, при всей ее отвратительности, восстановила силу те-
лодвижений до уровня, какого он не знал за собой с юности.
Он поднялся, наконец, с постели и пододвинул к себе поднос. Сегодня никаких
почек. Просто миска каши, яичница из одного яйца и кофе.
Покончив с едой, он умылся, оделся и попытался придать постельному белью
хотя бы видимость опрятности. Затем уселся ждать дальнейшего развития собы-
тий .
Его сиделка Карина, как она позволила ему называть себя, сказала, что по ее
сведениям сегодня утром он будет выписан. Из-за происшествия с ним в больнице
был переполох.
Часы уже показывали десять тридцать. Уэнтика снова охватывала тоска, когда
в дверь постучали и вошла сиделка. Следом за ней появился высокий мужчина. Он
сразу же подошел к Уэнтику.
- Доктор Уэнтик! Прошу прощения за случившееся с вами!
Уэнтик пожал протянутую руку. Он не сводил с вошедшего глаз.
Тот был в возрасте, вероятно далеко за шестьдесят, хотя еще достаточно
строен, взгляд чистый и умный. Голова почти лысая, остатки волос только на
висках. Несмотря на морщины, черты лица строгие, кожа здорового розового цве-
та. На мужчине такая же одежда, что и на Уэнтике, хорошо пригнанная, ней-
трального серого цвета. На плечах он носил яркую бледно-зеленую накидку.
- Не имею чести, - сказал Уэнтик.
- Джексон. Сэмюел Джексон.
Они продолжали трясти друг другу руки. Джексон вел себя так, словно они
встретились после долгой разлуки.
Наконец он сказал:
- Как только вы сложите вещи, я доставлю вас на вашу квартиру.
- Я готов отправиться как есть.
- У вас нет даже смены одежды?
- Нет. Только то, что выдала мне сиделка. Старая одежда пришла почти в пол-
ную негодность.
- Я полагал, вы что-нибудь захватили с собой.
- Я действительно брал вещи. Но они потерялись где-то по дороге.
- Посмотрим что я смогу для вас сделать. У меня есть здесь самолет. Ваша
квартира в нескольких домах от моего офиса. Я поручу студентам подыскать что-
нибудь для вас.
- Студентам?
- В университете.
Уэнтик взял с собой историческую книгу и последовал За Джексоном в коридор.
Полная сиделка бросила на него взгляд и он заметил, что от ее вчерашнего дру-
желюбия не осталось и следа. Словно теперь, когда ей стало известно, что он
действительно не Масгроув и следовательно не нуждается в ее заботе и внима-
нии, она чувствовала себя обиженной.
В том, как Джексон шел по коридорам здания, безошибочно узнавалась аура
власти. Уэнтик следовал за ним по пятам.
Наконец он не удержался и с вызовом спросил:
- На этот раз на меня не наденут смирительную рубашку?
- Кто посмел это сделать? - с болезненной миной на лице спросил Джексон. -
Не Масгроув ли?
- Думаю, да. Мне дали сильное болеутоляющее и я очнулся в ней связанным.
- Примите мои извинения, доктор Уэнтик, если сможете. Говорите мне все, что
наболело без стеснения. Я именно тот, кто затащил вас сюда.
Они как раз вышли в сияние солнечного света позади здания, куда почти двое
суток назад его привезли в машине скорой помощи. На бетонной площадке стоял
небольшой, выкрашенный в зеленый цвет самолет с высоким бульбовидным фонарем,
нескладно прилепленным к узкому фюзеляжу.
Уэнтик остановился, как вкопанный.
- Вы затащили меня сюда, - повторил он.
- Это так.
- Скажите-ка мне одну вещь. Зачем?
Джексон показал на книгу в руке Уэнтика.
- Если вы это прочитали, то часть ответа уже знаете.
- Отсюда я узнал немногое. Только о том, что была война.
- Война действительно была, - сказал Джексон насмешливо-кротким тоном.
Надеюсь, она положила конец всем войнам. Я уверен, именно с такой иронией го-
ворили о ней в ваше время. Что ж, имелось в виду как раз то, что произошло.
Просто мир не развалился на куски, но был сломлен дух человека. Видите ли,
нам потребовалось два столетия, чтобы достичь нынешнего положения дел? Веро-
ятно, для вас все это выглядит странным, но мы имеем теперь много такого, чем
вы не располагали. Мы вас схватили, доктор Уэнтик, только и всего.
- Но затащили вы меня сюда не за то, что разразилась война.
- Отчасти и по этой причине, - Джексон кивнул в сторону самолета. - Идите.
Поднимайтесь на борт. Думаю, вы поймете, в чем истинная причина, когда я объ-
ясню вам некоторые вещи.
Они забрались в самолет и сели. Джексон разместился возле органов управле-
ния, которые, на непросвещенный взгляд Уэнтика, выглядели не более сложными,
чем в легковом автомобиле.
- Вы говорите, что схватили меня? - напомнил он. - И отчасти за то, что
случилась война?
Двусмысленность последнего заявления Джексона не выходила у него из головы.
Пожилой мужчина улыбнулся.
- Вина не на вас лично. Она на вашем обществе. Мы здесь заново отстраиваем
цивилизацию. Наш уровень технологии примерно такой же, как в ваше время. На
некоторых направлениях социальных наук мы вас опередили, в техническом отно-
шении - тоже. Но в целом образ здешней жизни не очень отличается от вашего.
Уэнтик видел, что пока этот человек говорил, самолет поднялся в воздух. Они
были уже на высоте пяти метров и быстро поднимались в полной тишине.
- Насколько я понимаю, этот самолет - одно из ваших технических достижений,
превзошедших наши?
- Да. - Руки мужчины спокойно лежали на рычагах управления, он вел машину
без малейшего напряжения.
Уэнтик посмотрел вниз сквозь широкий прозрачный фонарь и увидел раскинув-
шийся под ними город. День был ясным и теплым, небо сияло прозрачной голубиз-
ной . Главным впечатлением от этого города был его простор. Он изобиловал вы-
сокими зданиями, бетонными и металлическими конструкциями, но все это не было
похоже на то, что Уэнтик привык видеть в своем времени. Здания не лепились
друг к другу, между ними было много места, усеянного пятнами зелени. Ближе к
окраинам здания были менее высокими, но и там их окружала естественная зелень
деревьев и кустарников.
- Вам это нравится? - спросил Джексон.
Уэнтик кивнул, но добавил:
- Здесь не так, как дома.
- Где ваш...
- В Лондоне.
- Я думал, вы американец.
- Нет.
Уэнтик взглянул на холмы за городом. Действительно красиво, если бы не жа-
ра . В другом направлении на горизонте серебряной полосой виднелось море, Юж-
ная Атлантика.
- Мистер Джексон, - заговорил он, - если вы действительно то лицо, которому
я обязан своим здесь появлением, то вам придется очень многое объяснить.
- Обычно меня называют доктор Джексон, - сказал мужчина.
- Извините.
- У нас похожие интересы, доктор Уэнтик. Мы оба ученые, пусть и не в одной
области. Ученый - это человек, который имеет дело с идеей. У некоторых ученых
есть собственные идеи, другие работают над тем, что открыто не ими. Я один из
последних. Социолог. Я имею дело с абстрактными представлениями о людях,
управлении и общественном движении. Вы, как биохимик-исследователь имеете де-
ло с составами и химикатами. Но и вы, и я - профессиональные рационалисты.
- Я приму это к сведению, - осторожно согласился Уэнтик.
- В таком случае, ваш рационализм должен подсказывать, что прежде чем дать
вам объяснение, мне необходимо знать, что требуется объяснить.
- Вы хотите сказать, что вам неизвестно о моих злоключениях в течение по-
следних едва ли не дюжины недель?
- Нет. Мне известно одно: то, что было вопросом нескольких дней, произошло
лишь сейчас. То есть мы с вами встретились.
- И вы не догадываетесь о причине задержки?
- Не имею ни малейшего представления.
Уэнтик начал рассказывать что с ним случилось.
Сидя в этом крохотном самолете, медленно и без видимого источника энергии
летевшим над совершенно чужим для него городом, Уэнтик заново переживал всю
череду событий. Он начал с того момента, когда Эстаурд и Масгроув явились к
нему на станции - при упоминании имени Эстаурда Джексон задал Уэнтику не-
сколько коротких вопросов, - поведал о трагическом эпизоде в тюрьме, а затем
о том, как был доставлен в больницу. Единственной деталью, которую он опус-
тил, была новизна сексуальных ощущений прошедшей ночи; это событие оставалось
пока слишком свежим для его разума, чтобы делиться воспоминаниями о нем в
данный момент.
Когда он закончил, Джексон переспросил:
- Вы говорите, что этот Эстаурд погиб?
- Это был несчастный случай. Он разлил авиационный бензин и поджег его,
прежде чем успел выбраться.
- С вами были и другие люди? Имеете ли вы представление кто они?
- Нет. Насколько я могу судить, какое-то время все они служили в американ-
ской армии, но все это не очень ясно.
- Где они сейчас?
- Полагаю, до сих пор в тюрьме, - ответил Уэнтик. - У них есть вертолет и
один умеет им управлять. Возможно им уже удалось улететь.
- Можете рассказать об Эстаурде еще что-нибудь?
- Вряд ли. Я только знаю, что он работал на какой-то правительственный де-
партамент и предположительно обследовал по его заданию район Планальто.
- Меня заинтриговало то, что вы рассказали об этих допросах, - сказал Джек-
сон. - Есть у вас соображения о мотивах Эстаурда?
Уэнтик на мгновение задумался.
- Не уверен. Думаю, он зашел в тупик; один из его людей намекал на это, ко-
гда говорил, что Эстаурд "клянет" меня за происходящее в тюрьме. Людям он,
например, говорил, что туда их затащил я. Но, на мой взгляд, было совершенно
ясно, кто кого затащил.
- Думаю, я смогу разрешить ваши сомнения, - сказал Джексон.
Он напряг руки на рычагах и нос самолета нырнул вниз. Ток воздуха за бортом
сразу усилился и Уэнтик почувствовал, что машина устремилась к земле.
Теперь он видел перед собой громадное здание, раскинувшееся на несколько
сотен квадратных метров. Хотя он с трудом отличал здесь старые постройки от
новых, это здание выглядело подвергавшимся воздействию непогоды не один год.
Самолет сделал над ним круг, затем тихо опустился на небольшой луг, где уже
парковалось несколько подобных летательных аппаратов. Остановив машину, Джек-
сон встал.
- Вы не собираетесь рассказать мне, как эта штуковина работает? - спросил
Уэнтик.
- Потом, - засмеялся Джексон. - Это наш самый большой вклад в общее дело
мира и мы не упускаем случая поговорить на эту тему. Я расскажу вам о нем во
второй половине дня, как и о других вещах, которые могут оказаться для вас
интересными. Но прежде мне необходимо сделать пару звонков. Я не знал, что в
дело вовлечен кто-то еще.
- Но вы знали о Масгроуве.
- О да. Он фактически центральная фигура.
Пожилой мужчина зашагал прочь от самолета и Уэнтик поспешил следом за ним в
здание.
★ ★ ★
Джексон обещал быть вскоре после полудня. Уэнтик провел утро в своей новой
квартире и примыкавшей к ней лаборатории.
Как и говорил Джексон, и то, и другое - часть университетских владений.
Квартира была в полном распоряжении Уэнтика. В ней были все удобства, какие
можно вообразить, и даже, к великому его изумлению, телевизионный приемник.
Но гораздо больший его интерес вызвала лаборатория, которая - Джексон сказал
об этом перед тем, как оставить Уэнтика одного, - предоставлена исключительно
ему одному. Были обещаны любые помощники, студенты и квалифицированные со-
трудники, а также все, в чем появится нужда. Он тщательно осмотрел лаборато-
рию и нашел в ней буквально все элементы оборудования, каким приходилось
пользоваться на антарктической станции.
В два часа пришел Джексон.
Уэнтик отдыхал в одном из удобных мягких кресел, наслаждаясь кондиционером.
На дворе стояла полуденная жара, а здесь была атмосфера, позволявшая снять
утомление после пребывания в знойном городе.
Джексон подошел к застекленному шкафчику и приготовил два напитка в длинных
бокалах, щедро наполнив их льдом и фруктовыми дольками. Он протянул один Уэн-
тику.
- Я только что навестил Масгроува в больнице, - сказал он. - Его лечат так
же, как пытались лечить вас.
- Счастливчик, - сказал Уэнтик, думая о проведенных с Кариной часах минув-
шей ночи. Получает ли и Масгроув это лекарство?
- Я еще раз прошу простить меня. Боюсь, как и большинство всего остального,
это мой промах. Я распорядился, чтобы вас встретили в аэропорту, а Масгроува
отправили в больницу. Когда самолет приземлился, скорая помощь уже была там,
а мой человек еще не прибыл. Вы были в смирительной рубашке и они приняли вас
за Масгроува.
- Почему вы не искали меня в больнице?
- У нас даже подозрения не было, что вы там. Масгроув исчез вскоре после
того, как вас увезли, - нынче утром он говорил мне, что вы пытались убежать,
-ия решил, что вы где-то в городе, а Масгроув в больнице. На самом деле
оказалось наоборот. Как бы там ни было, теперь все на своих местах.
Уэнтик хлебнул из стакана и нашел напиток приятным: сладкий освежающий пунш
с неизвестными ему специями.
- У меня нет в мыслях винить вас, - сказал он, снова подумав о Карине. - Я
прекрасно отдохнул. Как же вы все-таки нашли Масгроува?
- Как только нам стало известно, что он где-то в городе, мы позвонили и он
появился через пятнадцать минут. Его продержали в полицейском участке около
тридцати шести часов.
Уэнтик слегка нахмурился, почувствовав недомолвку в этом замечании. Он не
очень поверил в полицейский участок, который задерживал человека, не сообщая
об этом вышестоящим властям, и отпустил его. Вероятно, какое-то объяснение
этому было.
- Как бы там ни было, - продолжал Джексон, - проблем больше нет. Вы здесь и
это факт.
- Который, как я полагаю, - сказал Уэнтик, - возвращает нас к моему вопро-
су. Зачем я здесь?
Джексон улыбнулся.
- Чтобы выполнить работу. Возможно очень простую или слишком приятную, но
тем не менее работу, для которой подходите только вы.
- И что же это за работа?
- Исправить то, что вы натворили, доктор Уэнтик. Помочь нам собрать воедино
человеческое общество. Навести порядок в том, что сделано неправильно. Назы-
вайте как хотите, но это должно быть сделано.
- Что должно быть сделано? - мягко спросил Уэнтик.
- Необходимо избавить нас от газа беспорядков.
Джексон сделал долгий глоток, затем стал следить за реакцией Уэнтика.
Уэнтик пожал плечами.
- Это то, о чем говорил Эстаурд? Он связывал мое появление здесь с моей ра-
ботой .
- Именно так. Вы создали газ беспорядков... вы и должны его уничтожить.
- А если я этого не сделаю? Или не смогу сделать?
- Вам придется. Я могу дать вам очень веские основания почему вы должны это
сделать. Воочию убедившись как его поражающее действие повлияло на наше обще-
ство, я уверен, вы сделаете все необходимое. Если не сделаете... Что ж, дело
ваше. Если вы сможете аргументировать свой отказ, нашим ученым и технологам
останется положиться лишь на самих себя.
- Я не бесчеловечен, Джексон, но после того, через что я прошел, вам при-
дется дать мне действительно очень веские основания, почему я должен что-то
для вас делать.
- Полагаю, смогу их вам дать. Но, принимая решение, следует не забывать од-
ну вещь: нет возможности вернуться в ваше время. Ваш мир погиб и это произош-
ло более двухсот лет назад.
Уэнтик наблюдал за ним, не выражая никаких эмоций.
- Думаю, я могу это понять, - произнес он, медленно выговаривая слова.
- Значит, вы понимаете какова природа того, что мы с вами сделали? Что мы
осуществили некий переход во времени, чтобы заполучить вас?
- Да.
- Поздравляю вас. В университете на освоение теории этого перехода отводит-
ся целый семестр.
- Доктор Джексон, - сказал Уэнтик, - вероятно нам пора вернуться к главному
пункту повестки дня. Вы собирались объяснить, почему я обязан работать на вас
с этим газом беспорядков.
- Хорошо, - согласился Джексон. Он осушил свой стакан и направился к шкаф-
чику приготовить второй.
★ ★ ★
- Вижу, вы взялись читать нашу доктринерскую историю, - сказал он, показав
на тощий томик, лежавший на столе между ними. - Вы могли узнать из нее, что
война разразилась в 1979 году. Это была страшная война, тотальная и послед-
няя. В какие-то недели почти девяносто процентов населения мира было уничто-
жено или смертельно заражено. Из осколков этой бойни мы и отстроились заново.
- Война оставила наследство. Были не только уничтожены целые нации, стерты
с лица земли города и полностью ликвидированы целые расы, но остались еще по-
бочные эффекты, которые по сей день, двести лет спустя, несут хаос нашему ми-
ру.
- Это радиация. Мы не имеем возможности сказать сколько было взорвано ядер-
ных запасов или какое количество радиоактивных веществ оказалось разбросанным
на планете. Но нам известны ее остаточные воздействия и если бы вы побывали
со мной в некоторых районах земного шара, то могли бы удостовериться собст-
венными глазами. Помните Америку? Помните богатейшую, самую могучую нацию на
Земле? Страну свободы? Там теперь нет ни одной живой души. Там самая высокая
радиация в мире. Придет день и мы, вероятно, попытаемся снова колонизовать
эту землю, но пока рано.
- Далее вирусы и микробы. К счастью их воздействие было краткосрочным и те-
перь мы живем, не рискуя им попасться. Но я могу сводить вас в ботанический
музей и показать листья обертки кукурузного початка полутораметровой длины и
обыкновенные фрукты вроде яблок и бананов, которые выросли на своих деревьях,
но отравят каждого, кто их съест. Могу показать фотографии новорожденных
уродцев. Можно представить доказательство существования вирусов рака и все-
возможных вторичных продуктов действия этой бактерии, выброшенной в атмосферу
во время войны. То, что сами вирусы больше не могут сделать с нами, продуктом
двухсотлетнего перекрестного опыления и высокой фоновой радиации, мы делаем с
продуктами продуктов этих исходных вирусов.
- Так что с радиацией и бактериями мы теперь научились уживаться. С каждым
годом их потенциал уменьшается и все, что нам необходимо, чтобы постепенно
разделаться с ними, - терпение.
- С беспорядками мы ужиться не можем, потому что их потенциал с годами не
снижается.
- В заключительной стадии войны противоборствующие стороны охватило отчая-
ние. По мере того как бомбардировки продолжались, а враг не переставал отве-
чать тем же, стали использоваться самые разные виды оружия, многие из которых
не были испытаны. Среди них и то, что мы называем газом беспорядков. Его хи-
мический состав мы до сих пор досконально не знаем. Одна из воюющих сторон -
и у нас есть основания быть уверенными, что это Соединенные Штаты - выпустила
тысячи тонн этого газа в атмосферу над территорией противника. Если бы газ
вел себя, как любой другой, то, сделав дело, должен был рассеяться. Но этого
не произошло. Было в составе этого газа что-то такое, чего применившие его
предвидеть не смогли. Вместо того, чтобы рассеяться, он собрался в облака,
сохранив почти весь потенциал. Облака газа стали блуждать в атмосфере по воле
ветров и вертикальных потоков.
Уэнтик перебил Джексона:
- Я прочитал в книге главу об эпохе Беспорядков. Что это было?
- То, что происходит, когда люди надышатся этого газа.
- Представьте сообщество, повседневное название которого определялось каким
угодно его собственным выбором. Вполне вероятно превращение в норму нецивили-
зованного поведения, да и можно ли было ожидать иного? Не было почти никакой
связи. Медленно, но верно дело шло к вырождению. И вот, драка здесь, изнаси-
лование там, кто-то оказался психически больным где-то еще. Примерно через
три дня оказывалось пораженным все сообщество и, в зависимости от того, какое
положение дел принималось за норму, происходило что-то из трех возможных ве-
щей. Люди, жившие по принципу "что потопаешь, то и полопаешь", могли объеди-
ниться и убивать слабейших; религиозно ориентированная группа могла впасть в
полоумное идолопоклонение; воинственное сообщество могло организовать банды
самотитулованных бдителей и пойти на мародерство, зачастую свирепое и крово-
жадное , против соседей. Вариации этих трех возможностей имели место в каждом
конкретном случае, но всегда все сводилось к одному и тому же: беспорядки.
Хуже всего приходилось большим городам, серьезность беспорядков находилась в
прямой зависимости от количества вовлеченных в них людей.
- Началось это, вероятно, с окончания войны в 1980 году и продолжалось до
2085 или 2090 годов. Только в последние тридцать лет этого периода происхо-
дившему была найдена причина и газ получил свой ярлык.
На протяжение девяностых годов прошлого столетия беспорядки резко пошли на
убыль и началась эра Преобразований. Города заново населялись и перестраива-
лись , мы развили нашу технологию и построили общество, которое некоторые из
людей вашего времени могли бы принять за почти совершенное.
- Но беспорядки вовсе не прекратились. По неизвестной нам причине газ бес-
порядков стал менее активным. Вместо блуждания по миру по воле ветров, он со-
брался на высоте примерно трех тысяч метров над уровнем моря и ниже не опус-
кается. Мы знаем, что он продолжает перемещаться над миром, но здесь в Брази-
лии он продолжает доставлять беспокойство только в горных частях страны или
на плато.
- В таких, полагаю, районах, как Планальто, - заметил Уэнтик.
- Да, - согласился Джексон.
- Поначалу это нас не беспокоило, - продолжал он, - потому что основная
часть хозяйства Бразилии всегда тяготела к океанскому побережью. Но народона-
селение растет, а в высокогорных районах Бразилии сосредоточены величайшие в
мире залежи полезных ископаемых, и у нас возникла необходимость иметь возмож-
ность работать и там. Но дело не только в этом. Мы ощущаем воздействие газа и
здесь, в низине. Три-четыре раза в год, обычно весной или осенью, ветры при-
носят его на низинную территорию.
- Конечно, мы принимаем меры предосторожности, но это доставляет чертовски
много хлопот.
Джексон поднял стакан ироническим жестом провозглашения тоста.
- Вот, собственно, и все, доктор Уэнтик, о том, почему мы хотим, чтобы вы
поработали на нас. Вы изобрели этот газ, вы и должны его уничтожить.
Глава восемнадцатая
Уэнтик допил стакан и попросил Джексона наполнить его снова. Разум не пере-
ставал трудиться над услышанным.
Главной проблемой было признание факта, что газ беспорядков явился резуль-
татом его работы. Эстаурд, по существу, говорил о том же самом, но не смог
убедить его.
- Каким образом вы связываете это со мной? - спросил он.
- Мы обнаружили несколько старых архивов во время раскопок Вашингтона. Все,
что пережило время, доставлялось для изучения в Сан-Паулу. Нам попались ссыл-
ки на вашу работу.
- Но моя работа касалась ментального обусловливания. Она не имела никакого
отношения к войне.
- Для большинства бразильцев это одно и то же, - сказал Джексон.
- Но это вовсе не так. То, как газ беспорядков был использован, по крайней
мере, исходя из вашей трактовки, свидетельствует скорее о целенаправленном
его изобретении, как оружия индивидуального поражения гражданского населения.
- А не то ли же самое делает любое ментальное обусловливание?
- Возможно.
Уэнтик некоторое время сидел молча, погрузившись в раздумья. Он вспоминал
прочитанное по теории Павлова, затем то, что становилось достоянием гласности
о ее практическом применении Иосифом Сталиным в Советском Союзе. Все это было
частью пропасти между теорией и практикой, между холодным клиническим светом
в клетке подопытного животного и слепящей лампой камеры для допросов. Ученый
может разработать какой-то принцип и создать нечто такое, к чему в конечном
итоге применения его детища, он будет относиться с отвращением. Павлов не был
тираном, научно обосновывая доктринерство, хотя его методы стали орудием ти-
рании .
И теперь он, Элиас Уэнтик, оказался, вероятно, точно в такой же ситуации.
- Могли бы вы сказать, каких результатов намеревались достичь в своей рабо-
те? - прервал молчание Джексон.
- Думаю, вы знаете.
- Мне кажется, у вас есть сомнение в возможности связи вашей работы с газом
беспорядков. Если вы расскажете точно что именно вам пришлось делать, а я дам
описание психологического процесса, который возникает при заражении газом, то
вероятнее всего вам станет понятно что я имею в виду.
- Хорошо.
Уэнтик заметил, что начал расслабляться. Язвительно-насмешливая речь собе-
седника, которая кому-то другому могла показаться раздражающей, была просто
прямым дополнением его собственной, скорее недоброжелательной манере держать-
ся .
Как можно коротко он обрисовал свои попытки сократить срок выработки услов-
ного рефлекса методами Павлова и те процессы, к которым для этого прибегал.
Он рассказал Джексону о крысах и временной приостановке исследований как раз
в то время, когда его увезли в Бразилию.
- Назначали вы состав людям? - спросил Джексон.
Уэнтик отрицательно покачал головой.
- Я сам принимал его в очень умеренных дозах, но не позволил больше никому
попробовать наркотик на себе. При небольшой силе он оказывал очень слабое
действие.
- И...?
- И ничего. Дальше этого дело не пошло.
- Не понимаю.
- А должны бы. Это было перед самым появлением моих друзей, Эстаурда и Мас-
гроува . Я отказался от продолжения работы и отправился с ними. Насколько мне
дано судить, ситуация с тех пор не изменилась до сих пор.
Джексон возразил:
- Уверяю вас, это не так. Из хранящихся в наших архивах сведений явствует,
что ваша работа была доведена до конца и получен газообразный состав, который
мы теперь называем газом беспорядков.
- У вас неверная информация. Я не закончил работу.
Джексон пожал плечами.
- Позвольте рассказать вам о действии газа более детально, - сказал он. -
Первые симптомы всегда отмечаются увеличением количества снов и их жизненной
яркостью. Затем появляются головные боли или мигрени.
- С этого момента у разных индивидов симптомы неодинаковы. Общим является
только обостренное проявление характера. Если кто-то от природы немного
вспыльчив, у него проявляется тенденция к раздражительности или он становится
более злобным. Другой, скажем, склонный к уединению, может становиться все
более недоброжелательным и отказывается от общения.
- Все это, если отсутствуют внешние стимулы. На деле людям, конечно, прису-
ща стадность и они как-то взаимодействуют друг с другом. Не общаясь, человек
мог бы никогда не осознать происходящие изменения своей психики. Даже двое,
неделями могут находиться рядом, не замечая каких-то основательных изменений,
если они хорошо совместимы. Но при любом большем числе людей в скором времени
начинается повальное скатывание к какой-нибудь мании.
Уэнтик не сдержался:
- Думаю, мне понятно почему. Если, как вы говорите, этот газ беспорядков -
мой состав, то логика объяснения совершенно проста. Вещество открывает разум
для веры во что-то новое, а без осознанного стимулирования это новое никогда
не появится. До этого момента процесс в точности эквивалентен шоковым приемам
Павлова, но в химическом и метаболическом смысле. Без стимула происходит не-
осознанное обращение за ним к самому себе и повышенное проявление черт харак-
тера. Но при взаимодействии с другими людьми происходит непрерывная бомбарди-
ровка мозга непреднамеренными стимулами и в поведении начинают преобладать
иррациональные поступки.
Джексон согласно кивнул.
- Вы за десять секунд пришли к заключению, на которое у нас ушло так много
лет. Но именно этого мы и ожидали от вас. Убедились, наконец, как и я, что
это вещество ваше?
- Боюсь, что да, - сказал Уэнтик.
★ ★ ★
- Утром я виделся с Масгроувом, - сказал Джексон после небольшой паузы, - и
могу нарисовать примерную картину того, что произошло, когда вы прибыли в
Бразилию.
- Вы имеете в виду тюрьму?
Джексон кивнул.
- Не все, правда, вполне ясно; Масгроув очень путается во множестве дета-
лей. Но то, что я узнал от него, помогает мне найти какой-то здравый смысл в
описанных вами событиях, добавив недостающие звенья.
- Однако сначала удовлетворю ваше любопытство по поводу обеспечения энерги-
ей наших машин. У нас это называется Poder Direct© или Непосредственная Энер-
гия. Наш главный, как я говорил утром, вклад в технологию Бразилии. В про-
стейшей форме можно говорить о передаче электроэнергии на расстояние, но на
практике дело гораздо сложнее. Я сам не понимаю эти вещи. Вам достаточно
знать, что в определенных границах напряженного состояния электрический ток
принимает форму импульсов, которые могут излучаться подобно радиоволнам. Это
делает электроснабжение необычайно гибким и значительно более удобным, чем по
проводам. Может быть в полном смысле слова неограниченное количество уст-
ройств, которые приводятся в действие в любой момент времени, лишь бы они на-
ходились в пределах досягаемости энергопередатчика.
- Открытие непосредственной энергии было, подобно большинству значительных
научных достижений, неожиданным и случайным. Возникло несколько новых направ-
лений исследований. Одно из них привело к созданию поля смещения времени.
Уэнтик перебил его:
- Вы слишком торопитесь. Ваш самолет приводится в движение непосредственной
энергией?
- Да. И все приборы в этой квартире тоже, и в больнице, и в тюрьме.
- В таком случае, почему доставивший меня самолет вертикального взлета обо-
рудован обычными турбинами?
- Потому что непосредственная энергия подается передатчиком. Все, что дви-
жется за пределами поля его эффективной досягаемости должно иметь собственный
запас энергии.
- Продолжайте, пожалуйста.
- Я заговорил о том, что это привело к обнаружению поля смещения во време-
ни. У вас, полагаю, это называлось путешествием во времени, но здесь не все
так просто. Генерируемое поле разрывает часть поля времени, которое сосущест-
вует в определенном равновесии с нормальным пространством. Математика этого
дела для меня немного... но сам эффект достаточно прост. Передатчик и каждый
человек или любая вещь в диапазоне его действия движутся сквозь время. Пре-
дельная глубина путешествия неопределенна, по крайней мере, в данный момент.
Разрыв, который дает наш генератор, немного меньше двухсот десяти лет, хотя
мне говорили, что случаются слабые искажения.
- Истекшее субъективное время остается одним и тем же. Человек может отпра-
виться отсюда в прошлое и, проведя шесть месяцев в 1979 году, обнаружить по
возвращении, что здесь истекли те же полгода.
- Как я оказался втянутым в это дело? - задал вопрос Уэнтик скорее себе,
чем своему собеседнику. Его одолевала меланхолия. Возможно дело в напитке.
Джексон взглянул на него и Уэнтику на мгновение показалось, что в выражении
лица этого человека появился проблеск симпатии.
- Случилось так, - сказал он, - что примерно в то же время, когда проводи-
лись эксперименты с полем смещения, мы наткнулись на упоминание вашей работы.
Сразу же было решено, что кто-нибудь отправится назад, чтобы попросить вас
заглянуть к нам и разобраться с причиненным вами по недосмотру злом. Однако
должно было истечь несколько лет, чтобы мы оказались отдалены на двести де-
сять лет от той даты, где был обнаружен ваш след. Единственная информация о
вашем местонахождении говорила, что вы стали работать на Дженикс Кемикэл Кор-
порейшен в октябре 1978 года. Мы направили человека, который должен был доб-
раться до вас. Этот человек - Масгроув.
Уэнтик вскинул голову и стал сверлить собеседника взглядом.
- Масгроув работал на вас? Я думал, он был чем-то вроде мальчика на побе-
гушках у Эстаурда.
- Нет, многие годы он состоял одним из моих ассистентов, выполнил огромную
массу подготовительной работы по изучению воздействия газа беспорядков на на-
ше общество и я решил, что Масгроув идеально подходит для этого дела.
- Но он так и не сказал мне об этом, - заметил Уэнтик.
- Не сказал... Возникло несколько обстоятельств, которые я не предусмотрел.
Первым было исключительно сильное воздействие газа беспорядков на него само-
го, а вторым - знакомство с Эстаурдом.
- Масгроув оставил Сан-Паулу около десяти месяцев назад. План был прост:
отправиться назад в 1978 год с помощью поля смещения времени, сблизиться с
вами и объяснить что случилось, затем вернуться вместе. По завершении работы
у вас был бы выбор либо остаться у нас, либо возвратиться в свое время. Мы
надеялись, даже были уверены, что вы останетесь, узнав свое ближайшее будущее
- нависшую над миром войну.
- Однако все пошло не так как надо.
- Масгроув вылетел в тюрьму района Планальто с генератором поля смещения.
Передача должна была производиться оттуда, поскольку обнаружилось, что гене-
ратор работает только в таких регионах, где невелика неровность поверхности и
мало деревьев и кустарника. Кроме того, по очевидным социальным мотивам, ме-
стность должна быть незаселенной. Такая местность в Бразилии большая ред-
кость .
- Генератор поля, который в данном случае мог также действовать и как пере-
датчик непосредственной энергии, был смонтирован в точном соответствии с пла-
ном и самолет вернулся в Сан-Паулу без Масгроува.
- В этот же период Масгроув должно быть случайно подвергся действию газа
беспорядков. Как вы могли убедиться сами, в районе Планальто его плотность
особенно высока. С этого момента он стал действовать наобум. Ему следовало
использовать генератор и попасть в 1978 год прямо в тюрьме или где-то непода-
леку от нее. Далее предстояло добраться оттуда до Дженикс Корпорейшен в Мин-
неаполисе . Вместо этого он отправился в Вашингтон, причем оказался там спустя
несколько месяцев. Что с ним произошло в эти потерянные месяцы, я не знаю.
Утром, когда я заговорил с ним об этом, он отвечал совершенно бессвязно. Могу
лишь предполагать, что некоторое время он блуждал в джунглях, прежде чем на-
ткнулся на аванпост цивилизации, откуда продолжил путь в Америку.
- В Вашингтоне он познакомился с Эстаурдом.
- Теперь попытайтесь вообразить что представляли собой эти два человека во
время встречи. Масгроув обычно решителен, но поражающее действие газа беспо-
рядков может затянуться на недели. Значительный период времени он был в
джунглях один в исключительно неприятном окружении. Вполне можно допустить,
что к моменту знакомства с Эстаурдом он уже страдал острой формой шизофрении.
- Эстаурд, с другой стороны, судя по вашему описанию, был параноиком. Ника-
ких психических предубеждений, держался за непривлекательную работу в Вашинг-
тоне и, вероятно, не пользовался расположением коллег. Его брак развалился.
Такие люди часто страдают маниями, на которых и коренится паранойное поведе-
ние, и Эстаурд не был исключением.
- Он уже был привлечен американским правительством к изучению нашего поля
смещения посреди бразильских джунглей и Масгроуву ничего не оставалось, как
вступить с ним в контакт.
- Эстаурд подавлял помпезной самоотверженностью и несчастный Масгроув, по-
прежнему страдавший от действия газа беспорядков, попал под его влияние.
- Далее этим шоу командовал Эстаурд.
★ ★ ★
- При первой встрече Масгроув произвел на меня большее впечатление, но Эс-
таурд доминировал. Теперь понятно почему, - сказал Уэнтик.
- Невероятным выглядит то, - сказал Джексон, - что когда вы познакомились с
Эстаурдом, он еще не подвергался действию газа беспорядков, но его дальнейшее
поведение, судя по вашему описанию, не претерпело никаких изменений до самой
смерти.
- С остальной частью этой истории вы знакомы. Эстаурд подергал за веревочки
и организовал нечто вроде крохотной личной армии. Забирая вас в тюрьму, он
надеялся изучить феномен, который обязан был объяснить Вашингтону, а Заодно
могла быть выполнена и миссия Масгроува, суть которой тот в общих чертах рас-
толковал Эстаурду.
- Тогда-то и возникло третье непредвиденное обстоятельство. Воздействие га-
за беспорядков на Эстаурда и его людей.
- Эстаурд чувствовал, что должен добиться власти над вами; синдром беспо-
рядков придал этому желанию определенность и начались допросы. Люди были вы-
нуждены исполнять команды Эстаурда и превратились в его настоящих рабов. Сам
Эстаурд, не сомневавшийся, что вы каким-то образом стоите за всем происходив-
шим, клял вас за новые затруднения и пытался настроить против вас людей. Мас-
гроув , безнадежно растерявшийся, прятался в камерах.
- Вы, сохраняя здравомыслие и приверженность логике, были дезориентированы
происходившим и могли лишь наблюдать.
Уэнтик сказал:
- Эстаурд понимал, что все, кроме меня, испытывают то, что он называл буй-
ными фантазиями.
- Похоже, у вас есть иммунитет против газа беспорядков. Можете ли объяснить
почему?
- По-настоящему, нет, - ответил Уэнтик. - Разве что те небольшие дозы, что
я принимал на станции, как-то укрепили сопротивляемость организма. Приходи-
лось ли вам наблюдать иммунитет у людей, которые подвергались действию газа
более одного раза?
Джексон отрицательно покачал головой. - Таких данных у нас нет. Если это
дает защиту, нам удастся найти способ воспользоваться ею.
- Я вводил себе состав внутривенно, - уточнил Уэнтик.
- Вот как?
- Различие действия вполне возможно, - сказал Уэнтик. - Но все же самое
лучшее - провести исследование.
- Сможете вы воспроизвести состав здесь в лаборатории?
- Надеюсь, да. Хотя на это потребуется время.
- Время терпит, - сказал Джексон. - Как бы там ни было, по причинам, кото-
рые мне установить не удалось, Масгроув неожиданно ушел из тюрьмы пешком и
сделал то, что должен был сделать сразу по возвращении: воспользовался радио.
Вокруг тюрьмы есть несколько безлюдных сторожевых будок и каждая из них обо-
рудована коротковолновым приеме-передатчиком. За ним послали самолет и четыре
дня назад он вернулся в Сан-Паулу. Без вас.
- Четыре дня назад я был еще в тюрьме.
- Конечно. Я не догадался о состоянии Масгроува и когда он сказал, что дос-
тавил вас в тюрьму, тут же отправил его обратно за вами. Не забывайте, я ждал
десять месяцев, не имея ни новостей, ни объяснений задержки. К счастью два
члена экипажа самолета по прибытии в тюрьму сообразили что происходит и наде-
ли смирительную рубашку не только на вас, но и на Масгроува. Это у нас в по-
рядке вещей, когда люди страдают синдромом беспорядков.
- Есть одна вещь, которую я еще не понимаю, - сказал Уэнтик. - Это касается
тюрьмы. Зачем она там, если известно сколь губителен газ беспорядков для лю-
дей?
- Еще одно наследие прошлого, - ответил Джексон, - много лет назад ученые
энергично взялись за проблему очистки бассейна Амазонки. Ничего нельзя было
сделать, пока джунгли покрывают его сплошь. В этой местности так трудно рабо-
тать , что очистить ее обычными методами совершенно невозможно. Поэтому был
придуман новый. В наши дни работы по очистке района Манауса ведутся опрыски-
ванием с воздуха. Деревья там настолько разнообразны, что промышленное ис-
пользование этой древесины просто невозможно, поэтому их отравляют с самолета
и оставляют гнить. Менее чем через шесть месяцев бывшая растительность дости-
гает такой стадии разложения, что ее можно прессовать в брикеты на месте и
либо использовать в качестве дешевого топлива, либо как гумусовое удобрение в
тех местностях страны, где низка урожайность почвы.
- Освоение этого процесса началось в той части джунглей, которую мы теперь
называем районом Планальто. Время от времени мы опрыскиваем его снова, чтобы
не дать стерне ожить.
- Но примерно сто лет назад, когда интенсивность беспорядков была высока, а
их причины известны не были, новая тюрьма стала необходимостью и район Пла-
нальто казался идеальным местом для ее строительства. Удаленная, практически
исключавшая возможность побега, тюрьма казалась тогда последним словом техни-
ки для применения исправительной тирании. В наши дни мы знаем больше о воз-
действии газа беспорядков и эта тюрьма бездействует уже многие годы.
- Выходит все ее приспособления, вроде лабиринта, были сконструированы
именно для тех целей, в которых их использовал Эстаурд?
- Назначение этих устройств - вызывать состояние шока. В определенном смыс-
ле это было возвратом к Павлову. Я как-то прочитал книгу об этой тюрьме. Ухо
на стене, например, не имело никакого практического назначения, кроме просто
своего присутствия. Заключенному завязывали глаза и выводили за стены тюрьмы
к уху. Оставив его одного, тюремщики наблюдали за ним сквозь потайные прорези
в стене.
- Как только заключенный осознал, что он один, его побуждением обычно было
желание снять с глаз повязку и первое, что оказывалось перед его взором, было
ухо. С того места, где его оставляли, он мог видеть долину лишь в одном на-
правлении; все остальное скрывалось за пустой стеной. И посередине этой стены
торчало ухо.
- С этого момента поведение заключенных всегда было одинаковым. Они бежали
от стены почти в перпендикулярном ей направлении, затем останавливались и шли
обратно к уху. Потом убегали снова немного дальше, чем в первый раз. Но
странная бессмысленность уха очаровывала их до такой степени, что уйти от не-
го они так и не могли. Один мужчина пытался даже допрыгнуть до него, чтобы
потрогать, и не прекращал своих попыток целый день.
- Должен признаться, - сказал Уэнтик, - меня оно тоже очаровало, но скорее
вызвало жуткое отвращение.
- Вполне возможно. Вы увидели его ночью, поэтому воздействие на вас было
менее сильным.
- Это меня радует, - тихо сказал Уэнтик.
Джексон спросил:
- Хотите разобраться в чем-нибудь еще?
Уэнтик задумался, затем сказал:
- Любопытно было бы узнать что сталось с теми людьми, которые случайно за-
брели в район Планальто. Эстаурд говорил мне, что исчезло их несколько, кроме
того он сделал фото вашего самолета, когда подбирали одного из них. Кстати,
что будет с его людьми, оставшимися в тюрьме?
- Завтра их заберут. Мы совершаем регулярные облеты регионов, которые под-
вержены действию газа беспорядков. Люди попадают в них время от времени, а
выбраться им оттуда нелегко. Район Планальто давно очищен и патрулируется по-
стоянно. Если в нем оказываются люди из вашего времени, их помещают в больни-
цу и подвергают реабилитационному лечению.
Он встал, достал из кармана ручку и что-то нацарапал на листе бумаги.
- Я загляну туда. Вероятно они все еще в больнице. Доктора, похоже, столк-
нулись с очень трудными случаями. Должно быть люди упорствуют, настаивая на
своих версиях событий, а доктора думают, что дело в стойкости их галлюцина-
ции.
Внезапно лицо его помрачнело.
- У этого дела появляются неприятные стороны, - сказал он.
- Но что же теперь с ними будет? - спросил Уэнтик, понимая причину озабо-
ченности Джексона. Эти люди оказались случайными жертвами цепи событий, в
центре которых он сам, и ему небезразлична их дальнейшая судьба.
Джексон беспомощно обвел взглядом помещение.
- Полагаю, придется предложить им те же альтернативы, что и вам. Остаться
здесь и работать на благо общества или вернуться в свое время.
- Думаю, я смогу поговорить с ними, - сказал Уэнтик. - Хотя я даже не Зна-
ком ни с одним из них. Они захотят вернуться.
Джексон отрицательно покачал головой.
- Сомневаюсь. Вы знаете сегодняшнюю дату?
- В моем или вашем времени?
- В том, где вы подсознательно жили, даже находясь здесь. Дату 1979 года.
- Примерно начало августа, насколько я себе представляю.
- Сегодня пятое августа.
- Это важно?
- Само по себе нет. Но в данный момент уже идет война. Вы помните, что чи-
тали о кубинском вторжении во Флориду? Это было 14 июля 1979 года. Сражение
там закончилось 22 июля. Бомбардировка-мщение Гаваны состоялось 28-го. На
следующий день был разрушен другой кубинский город, Мансанильо.
- Вчера, доктор Уэнтик, когда вы лежали в больничной палате, американский
президент отверг ноту Советского Президиума. Россия потребовала немедленного
переселения кубинских граждан в нейтральную зону на американском континенте
плюс недвусмысленную гарантию перехода Соединенных Штатов к социалистической
форме правления в десятидневный срок.
- Сегодня, когда вы уже сидели в этой уютной комнате, люди вашего времени
делали первые шаги к взаимоуничтожению. Российский флот в Средиземном море
будет ликвидирован сегодня к концу дня. Поздним вечером первые ядерные голов-
ки взорвутся на американской земле.
- В этом нет никакого сомнения? - спросил Уэнтик.
- Абсолютно никакого.
Пожилой мужчина встал и накинул на плечи свою зеленую накидку.
- Мне лучше отправиться в больницу и взглянуть на этих людей. Вы можете по-
ка почитать вот это.
Он достал из кармана небольшую брошюрку и протянул ее Уэнтику.
- Это одно из моих произведений, брошюра может помочь вам побыстрее аккли-
матизироваться в нашем обществе.
Уэнтик взял у Джексона книжицу и с отсутствующим выражением на лице положил
ее рядом с историческим эссе. Когда тот подошел к двери, Уэнтик окликнул его.
- Доктор Джексон!
- Да?
- Не могли бы вы сделать мне маленькое одолжение? В больнице есть сидел-
ка. . .
- Не надо слов. Я намекну. Она вас найдет.
И он вышел. Уэнтик снова сел за стол и пододвинул к себе брошюру.
Глава девятнадцатая
Есть две навязчивые идеи, присущие всем людям в различных пропорциях, хотя
они скорее всего не являются отражением истинной природы человека. Одна из
них - поиск любви, другая - истины.
Ни для той, ни для другой не существует заменителей, хотя любовь может вре-
менно вытесняться чисто физическим процессом секса. Поиск истины не может
удовлетвориться даже подобным суррогатом.
Уэнтик лежал без сна, обнимая за плечи правой рукой спавшую возле него де-
вушку. Ночь была теплой. Даже в эти часы раннего утра город бурлил. В Сан-
Паулу не бывает тихих часов. Все население добровольно приспособилось к мно-
госменной работе, что позволяет городу функционировать круглосуточно изо дня
в день.
Уэнтик таращил в темноте глаза, стараясь отгонять от себя зрительные воспо-
минания первых лет его брачной жизни. Впервые после принудительного расстава-
ния с Джин он позволил себе расслабиться и погрузиться в омут сентиментально-
сти. Картины ее физических достоинств - широкий лоб, веснушчатые руки, не-
большие мягкие груди, искрометный смех - мучили его месяцами. Такова уж субъ-
ективность памяти; вспоминается не главные или особенно важные черты, а лишь
поверхностные, ассоциируемые с возникающими в памяти событиями, наличия кото-
рых вполне достаточно для идентификации личности. Жизнь с Джин была удоволь-
ствием; лучше он вряд ли мог сказать. Она значила для него очень много и они
знали тот род счастья, о котором другим не рассказать; они были довольны друг
другом, может быть с примесью самодовольства. Но ни одного эта примесь не
беспокоила. Если любовь - это то, что он разделял с Джин, то его страсть к
Карине временно затмила ее.
Но она вернулась.
Точно таким же образом Джексон временно утешил его ответом на вопрос о сво-
ей судьбе. Но сейчас, в мирном одиночестве, он видел одно громадное отсутст-
вие истины.
Газ беспорядков, загадочное вещество, доставленное сюда, чтобы разрушать,
не могло быть его детищем.
Работа, которой он занимался, вполне могла постепенно привести к открытию
вещества, воздействие которого на человеческий мозг походило бы на описанное
Джексоном.
Но он не завершил работу.
Эстаурд и Масгроув оторвали его от нее до получения результатов.
Девушка, лежавшая на руке, повернулась во сне и устроилась головой у него
подмышкой. Он обнял ее крепче, ладонь опустилась и нежно охватила одну из
грудей.
Тогда кто...? Кто продолжил работу в его отсутствие? Документация была
только у Нгоко.
Уэнтик резко сел. Абу Нгоко.
Нетерпеливо выражавший недовольство замедлением исследования, нетерпеливо
требовавший испытания состава на людях-добровольцах, нетерпеливо...
- Нгоко! - сказал он вслух.
И девушка упала с руки на подушки, недовольно нахмурив в темноте брови.
Часть III
Станция
Глава двадцатая
Под ними девятьсот метров, джунгли раскинулись от горизонта до горизонта.
Уэнтик сидел с Джексоном в кабине самолета, дюжина смирительных рубашек зло-
веще болталась на вешалке позади них.
Уэнтик был полон мрачных предчувствий по поводу того, что они найдут в
тюрьме. Только отправляясь туда, он осознал, сколь нелегко ему примириться со
смертью Эстаурда. Если так умер один человек, то подобное могло произойти и с
другими. В тюрьме много оружия, есть карабины и ножи, хотя мотивы, заставив-
шие Эстаурда доставить все это туда, Уэнтику были непонятны. Коль скоро этот
человек вбил людям в головы, что карабины брались с собой для сражения...
Он бросил взгляд на сидевшего рядом мужчину; спина прямая, голову держит
гордо. Создавалось впечатление, что он отказывается признаться даже самому
себе, что тиски старости постепенно сжимаются вокруг него все крепче. Уэнтик
прочитал книгу этого человека; он писал ее последние два года. На Уэнтика
произвели впечатление живая ясность стиля и точность его словаря.
Внезапно Джексон коснулся руки Уэнтика и показал в окно.
- Посмотрите, мы приближаемся к расчищенному району.
Джунгли под ними медленно редели, переходя в кустарник, обрамлявший район
Планальто по всему периметру. Уэнтик уже видел эту картину с вертолета. Он
посмотрел вперед, но никогда не рассеивавшаяся в этом районе дымка далеко ви-
деть не позволяла.
Джексон сказал:
- Думаю, пора надеть маски.
Он пошарил за креслом и вытащил портативный кислородный аппарат, который,
как он заверил Уэнтика, эффективно защищал и от газа беспорядков и от любого
другого. Имея такой аппарат, человеку не приходилось дышать загрязненным воз-
духом, он может свободно двигаться и не нуждается в иной защите в подвержен-
ных действию газа местах.
- Не думаю, что мне стоит беспокоиться о маске. Я уже был здесь и выжил.
- Ваше дело, - ответил Джексон, - но я без нее не выйду.
- У вас нет иммунитета.
- Нет. Но и вы не знаете надолго ли ваш.
- Все будет в порядке.
Отчасти правда была в том, что Уэнтику не нравилось ощущение резиновой мас-
ки на лице. Однако он старался найти этому рациональное объяснение. Склонно-
стью к странной форме клаустрофобии, заявлявшей о себе всякий раз, когда ка-
ким-то образом стеснялось нормальное дыхание, пусть даже маской, которая за-
крыла Джексону только нос, оставив рот свободным для продолжения разговора. В
какой-то степени его ссылка на иммунитет была всего лишь отговоркой. Но кроме
того, он действительно инстинктивно чувствовал, что иммунитет у него постоян-
ный .
Оба пилота тоже надели маски и включили подачу кислорода. Уэнтик размышлял
о том, сколь серьезно эти люди относятся к опасности воздействия газа, и за-
давался вопросом о судьбе, которая выпадет на его долю, если в Сан-Паулу ста-
нет достоянием гласности, что он несет ответственность за создание газа. Судя
по книге Джексона, местное общество стабильно, однако не невзрывоопасно. Если
представится возможность, надо бы расспросить Джексона подробнее.
Менее чем через две минуты самолет был над тюрьмой и начал снижаться к зда-
нию по широкой спирали. Все четверо находившиеся на борту стали присматри-
ваться к земле в надежде обнаружить признаки людей Эстаурда, но их нигде не
было видно.
Черный шрам на месте сгоревшей лачуги-лабиринта нарушал единообразие гряз-
но-зеленой стерни, с болезненной остротой напоминая Уэнтику о смерти Эстаур-
да . Он поспешно отвернулся.
- Как вы думаете? - обратился он к Джексону, - Они в тюрьме или более веро-
ятно, что ушли?
- Кто может сказать? - Голос был немного гнусавым и приглушался маской. -
Вряд ли их поведение можно подвести под какой-то шаблон.
Джексон отвернулся и тронул пилота за плечо.
- Зависните перед зданием. Если они внутри, то выйдут, чтобы разобраться в
чем дело.
Пилот согласно кивнул и провел машину над зданием туда, где все еще стоял
вертолет. По крайней мере, подумал Уэнтик, они никуда не улетели.
Самолет снизился метров до пятнадцати над землей и остановился в воздухе.
Реактивные двигатели вертикальной посадки издавали скрежещущий рев, сотрясая
машину; находясь в тюрьме, этот оглушительный грохот нельзя было не услышать.
Джексон и Уэнтик не отрывали взглядов от главных ворот.
Минут через пять они открылись и появились люди.
Они вышли все вместе, настороженно поглядывая на самолет. Ни у одного не
было никакого оружия. Медленно приближаясь, люди остановились метрах в два-
дцати пяти от места, над которым висел самолет.
Джексон спросил пилота:
- Сможете достать их на таком расстоянии.
- Предоставьте это мне, - ответил тот.
Загоревшись любопытством, Уэнтик во все глаза следил за людьми на земле.
Без всякого предупреждения из фюзеляжа машины вырвался и ринулся вниз желтый
пар. Часть его была захвачена мощными струями двигателей и пар устремился на
людей. Один или два из них попытались повернуть обратно, но в считанные мгно-
вения все до единого исчезли в желтых клубах.
- На посадку, - сказал Джексон пилоту. Нос машины пошел вниз и Уэнтик по-
чувствовал, как екнуло сердце. В отличие от вертолета, который должен слегка
задирать при посадке нос, самолет вертикального взлета-посадки шел вниз под
углом вперед.
Как только машина опустилась на стерню, выброс газа из двигателей сдул ос-
татки пара и Уэнтик увидел лежавших без сознания людей.
Джексон пояснил:
- Почти мгновенное действие, но очень мягкое. Они очнутся даже без головной
боли.
Уэнтик вспомнил как, придя в себя после дозы этого пара, почти немедленно
влил в себя целую чашку супа со специями.
Едва двигатели смолкли, все четверо поднялись из кресел и пошли к люку. Пи-
лот открыл его и все спустились на стерню.
Уэнтик взглянул на тюрьму, черная громада которой закрывала солнце. Просто
здание; все признаки исходившей от него угрозы были плодами его подсознания,
а не особенностями архитектуры.
- Здесь все люди? - спросил его Джексон.
Уэнтик посмотрел на неподвижные фигуры. Подсчет голов, подумал он. Их было
двенадцать.
- Да, - сказал он.
- Хорошо. - Джексон кивнул пилоту и его помощнику. Они заботливо подняли
ближайшего к ним и понесли безжизненное тело к самолету.
- Оставим это им. Можете вы показать дорогу в камеру, где стоит передатчик
непосредственной энергии?
Уэнтик кивнул и повел его через главные ворота по узкому тоннелю, а затем
вверх по лестничному пролету на первый этаж тюрьмы.
Когда они проходили по коридору камеру, в которой Уэнтик поселился по при-
бытии в тюрьму, он спросил:
- Вы бывали в этой тюрьме прежде?
- Однажды. Несколько лет назад. Вскоре после того, как она перестала ис-
пользоваться .
Он оглядывал камеры, мимо которых они шли.
- Теперь, когда я здесь, мне понятно почему Масгроув подцепил эту заразу.
Все ощущения совершенно нормальны. Так и хочется сбросить маску.
Уэнтик возразил:
- Это, полагаю, зависит от точки зрения. Я нашел атмосферу тюрьмы пугающей.
- Не могу понять почему.
- Вам не пришлось быть заключенным.
Пожилой мужчина никак не отреагировал и они пошли дальше. Когда добрались
до узкой лестницы, ведущей в бывший кабинет Эстаурда, Уэнтик снова пошел впе-
реди. Он взлетел по ней через две ступеньки, но его спутник, отягощенный бал-
лонами и годами, поднимался более размеренно.
Шагая по второму коридору к той камере, где стояла машина, Уэнтик спросил:
- Когда я найду Нгоко, где вы намерены подобрать меня?
- Здесь, в тюрьме.
- Но кто доставит меня обратно в район Планальто?
- Но это же проще простого: ведь я вручил вам деньги. Расходуйте сколько
угодно, лишь бы заполучить Нгоко. Вероятнее всего меня здесь не будет, но я
позабочусь, чтобы самолет дежурил все время.
Уэнтик кивнул, потом слегка поморщился от неожиданно резкой боли в висках.
Джексон говорил... появляются головные боли и мигрени...
Он тряхнул головой. Это лишь гнетущее воздействие тюрьмы. Ничего более.
Они подошли к камере и Джексон толкнул дверь, но вынужден был напрячь уси-
лие, когда она Заскребла по бетонному полу. Протянув руку, он включил свет и
оба вошли внутрь.
★ ★ ★
Джексон склонился над трехпозиционными переключателями позади машины.
- Этот рычажок, - сказал он, - определяет суть всей операции.
- Я уже разглядывал его. Что он делает? - спросил Уэнтик.
- Он управляет типом генерируемого поля. Я не могу рассказать вам как маши-
на работает, хотя однажды мне объясняли. Это вне сферы моих забот... Меня
больше интересует что она делает. В основе своей генератор имеет четыре со-
стояния: три в положениях "включено" и одно в положении рычажка "выключено".
В данный момент положение "выключено".
Уэнтик видел, что крохотный переключатель находится в нейтральном положе-
нии , как он впервые обнаружил его и как оставил после своих экспериментов.
Джексон продолжал пояснение:
- В его настоящем положении генератор действительно выключен. То есть маши-
на вовсе не генерирует никакого поля.
- Если я перевожу его вверх, - он сделал это и вспыхнула панель с пометкой
"АА", - поле включается. Выйди мы за кромку поля, то увидели бы джунгли, ко-
торые существуют в вашем времени, в 1979 году. Мы можем перешагнуть границу и
вернуться обратно. Другими словами, образуется настоящий карман нашего време-
ни в вашем.
- Когда Масгроув отправился искать вас, он установил поле именно в это со-
стояние .
- Но оно не было в этом состоянии, когда я пришел сюда. Когда мы с Масгро-
увом пересекли границу, я оглянулся назад. Джунгли исчезли.
Джексон согласно кивнул.
- Есть встроенное в машину устройство безопасности. Поймите, если бы поле
оставалось в двухпроходном состоянии, даже представить трудно сколько непри-
ятностей грозило бы проникшим сюда людям. У нас тоже были бы трудности в слу-
чае их заражения газом беспорядков. Пока оно находится в состоянии "АА", лю-
бой попавший в поле увидит совершенно обратное тому, что предстало перед ва-
ми. Он пройдет по стерне, обернется и увидит непроходимые джунгли за спиной.
Ему захочется разобраться в чем дело и он вернется в ваше настоящее!
- Думаю, мне понятно, - сказал Уэнтик.
- Поэтому, когда поле оставляют генерироваться дольше какого-то определен-
ного времени - установка выполняется вот на этой шкале, - Джексон показал на
один из циферблатов слева от себя, - оно автоматически переключается в со-
стояние "А".
Он передвинул рычажок вниз и вправо. Загорелась панель с названной им бук-
вой .
- Теперь поле допускает переход только в одном направлении. То есть из ва-
шего настоящего в наше. С точки зрения всех наших забот это замечательно. При
любых намерениях и целях ничего не надо менять. Находясь в нашем настоящем,
мы по собственной воле можем перемещаться туда и обратно. Но с точки зрения
того, кто находится в 1979 году, дело выглядит немного иначе.
- Необъяснимый пятачок десятикилометрового диаметра со скошенной травой в
самой середине бразильских джунглей. Мы не придавали этому большого значения,
потому что не могли себе представить, что в ваше время здесь может быть ин-
тенсивное движение, но вероятнее всего это было нашей ошибкой. Масгроув тоже
не ожидал, что будет искать вас очень долго, поэтому считал вероятность появ-
ления здесь людей небольшой. Но случилось так, что это заняло у него месяцы и
за это время в поле забралось несколько человек. Вообразите, каково им было.
Круг жнивья в центре леса... войди в поле и лес исчезает... попытайся уйти
обратно и ничего не получается. Нет связи одной сущности с другой.
- Эстаурд рассказывал мне о человеке, который оказался в поле случайно,
вернулся примерно в то место, где вошел, и стал показывать написанные им пре-
дупредительные знаки, намереваясь, видимо, предостеречь других от следования
его примеру.
- Вам известно его имя? - спросил Джексон.
Уэнтик задумался.
- Брэндон, полагаю. Или Брэндер. Я не уверен.
- Это, вероятно, Брэндер. Очень инициативный человек. Он был среди первых
поправившихся, как вчера сообщил мне доктор. Принял случившееся спокойно и
уже обосновался у нас.
Уэнтик задумчиво кивнул. Одна из невинных жертв в потоке событий, управле-
ние которыми неподвластно никому из этих жертв.
- Третье состояние, - продолжил объяснения Джексон, - мы называем "ВБ". Это
избирательное поле.
Он передвинул рычажок и сразу же послышался высокого тона свист, с которым
Уэнтик познакомился, когда обнаружил машину.
- Что это за шум? - спросил он.
Джексон открыл смотровую дверцу и осторожно вытащил длинный кабель.
- Вы услышали, - сказал он, - шум движения воздуха между двумя наконечника-
ми, которые осуществили его передачу в ваше настоящее. Смысл избирательности
поля вот в чем: передается все, что находится между терминалами.
- И где оно оказывается там?
- В том же месте. Но двести десять лет тому назад.
Джексон вернул рычажок в нейтральное положение.
- И все же, на чем мы остановимся? - спросил Уэнтик.
- Я думал об этом, - ответил Джексон. - Мне представляется наилучшим отпра-
вить вас в ваше настоящее, в 1979 год с помощью избирательного поля. Передача
произойдет мгновенно без потери сознания, однако нельзя точно знать где вы
окажетесь в вашем времени. Предположительно, где-то в джунглях, но вы найдете
способ выбраться. С вами все в порядке?
Уэнтик медленно кивнул.
- После того как вы благополучно переправитесь, мы дадим вам время выбрать-
ся из зоны действия поля и переключим его в состояние "АА". Это означает,
что, когда вы найдете Нгоко, будет достаточно просто доставить его в район
Планальто и привести к тюрьме. Здесь вас будет ждать самолет.
- Не мог бы самолет забрать меня прямо на антарктической станции? - спросил
Уэнтик.
- Нет, - сказал Джексон, раздраженно мотнув головой. - Это было бы непрак-
тично . Слишком большая трата времени. У меня много незавершенной работы. Вам
придется все сделать самому.
Уэнтик пристально посмотрел на него, но промолчал. Не в этом ли ключ моти-
вации поведения Джексона? Не отдает ли он собственной работе приоритет перед
всем остальным?
- Ладно, - сказал он наконец, - Я понимаю.
- Но есть одна вещь, о которой вам не следует забывать ни при каких обстоя-
тельствах. У вас не должно появиться искушения отправиться в Америку. Даже
северные районы Бразилии и Венесуэлы подверглись в ходе войны прямому загряз-
нению радиоактивными осадками. К моменту вашего возвращения в то время ядер-
ные боезаряды уже будут рваться в других частях мира. Нам желательно ваше
возвращение, даже если вам не удастся добраться на станцию.
Все верно, подумал Уэнтик. Мне теперь просто незачем и некуда возвращать-
ся. .. Западная и центральная Европа была превращена в пустыню второй волной
бомбардировок...
Он ответил Джексону твердым голосом:
- Я доберусь до станции. Я найду Нгоко. Я доставлю его сюда.
- Хорошо. Что-нибудь еще?
- Только то, что у меня раскалывается от боли голова.
Джексон стал сверлить его взглядом.
- Давно ли она заболела?
- Как только мы вошли в тюрьму.
- Если вы наглотались газа беспорядков...
- Я уверен, что дело не в этом.
В глазах Джексона было сомнение.
- Не знаю. Не забывайте, что случилось с Масгроувом. Лучше бы вы оказались
правы. Дайте мне руку.
Уэнтик протянул руку и Джексон сжал ему запястье. Он натянул на руке кожу,
чтобы она прижалась к кости, затем взял два наконечника кабеля.
- Будет немного больно, - сказал он и воткнул их один за другим в кожу.
Уэнтик вздрогнул.
Он поднял взгляд. Лицо пожилого человека было тускло освещено едва проби-
вавшимся светом лампы, висевшей по другую сторону машины.
- Пока, доктор Уэнтик, - сказал Джексон.
И перевел переключатель вниз и влево.
★ ★ ★
Уэнтик упал в темноту. Все вокруг было черным как смоль. Он глухо ударился
обо что-то не очень твердое, отпрянувшее в сторону; в десяти сантиметрах от
него большое животное раскрыло пасть и завизжало ему прямо в лицо.
Глава двадцать первая
Целых пять часов Уэнтик неудобно сидел в почти полной темноте на ветке де-
рева , не имея представления, что его окружало.
Лес был средоточием кошмаров. Вопли животных не прекращались всю ночь и хо-
тя он слышал этот гвалт прежде, было просто невозможно подавить охватывавшую
его панику. Как бы он ни старался мыслить рационально, образы окружавших его
свирепых хищников становились все более яркими. В конце концов, неимоверным
усилием, ему удалось не думать о гвалте, твердя себе снова и снова, что эти
животные безвредны... и его страх внезапно исчез.
Позднее стали заявлять о себе новые страхи.
Он не знал, как высоко находится на дереве и боялся пошелохнуться, чтобы не
упасть. Уэнтик позволил себе лишь чуть-чуть поудобнее расположиться на ветке.
Хотя ни с одной стороны от себя ему не удалось обнаружить признаков близости
к стволу дерева, ее толщина успокаивала и вселяла надежду, что до ствола не-
далеко .
Ни он, ни Джексон не приняли во внимание одно существенное обстоятельство:
генератор поля смещения находился на втором этаже здания, следовательно лю-
бой, кого бы ни отправили в прошлое с помощью избирательного поля, должен вы-
нырнуть в нем между небом и землей.
Еще больше Уэнтика беспокоило, что Джексон обещал перевести поле смещения в
состояние одновременного существования двух настоящих. Если он сделает это, а
Уэнтик еще будет здесь, то что с ним произойдет?
И сколько времени по мнению Джексона он будет выбираться из этого соседст-
ва?
Мало-помалу, когда Уэнтик начал подумывать, что скоро у него не останется
сил держаться на скользкой ветке, он присмотрелся к тусклому поблескиванию
прямо перед собой. Оно медленно усиливалось и он стал, наконец, различать
контуры близлежащих ветвей.
Когда света стало достаточно, он осторожно огляделся и к своему огорчению
убедился, что не может увидеть со своей ветки землю. Ствол был не так уж да-
леко , менее чем в трех метрах, но ветку покрывала мягкая слизь, которая не
позволяла крепко цепляться за нее.
С величайшей осторожностью Уэнтик полз по ветке, пока не добрался, наконец,
до ствола.
Он был более сухим, чем ветка, и шершавым, его обвивало несколько лиан.
Уэнтик подергал одну и нашел, что это вьющееся растение держится на стволе
почти неподвижно.
Для спуска он выбрал другую лиану и перенес на нее вес тела. Она держала.
Почувствовав большое облегчение, он двинулся вниз.
В руках, давно отвыкших от подобных упражнений, через несколько секунд воз-
никла боль. Он спустился всего метра на три, а от боли уже трясло все тело.
Справа от него оказалась другая ветка и он поставил на нее одну ногу, сняв
нагрузку с рук.
С этой ветки земля была видна, до нее оставалось примерно шесть метров. Он
почти готов был спрыгнуть... Пот пробежал по лицу, а вокруг жужжал не очень
большой рой насекомых. Укусы этих бразильских москитов Уэнтик на себе уже
ощущал.
Он оставил ветку и продолжил спуск. Теперь, когда он мог видеть землю, его
движения стали менее осторожными и он в нескольких местах содрал кожу на ру-
ках . В двух с половиной метрах от земли он отпустил лиану и не очень ловко
попытался оттолкнуться от ствола, надеясь приземлиться на ноги. Вместо этого
тяжело рухнул всем телом и перекатился через заплечный вещевой мешок. Он под-
нялся на ноги и огляделся.
Солнце уже явно взошло, потому что лес был пронизан тускловатым светом. Жи-
вотные затихли и снова стали невидимыми. Он снял со спины поклажу и положил
мешок на Землю. Вынимая вещи одну за другой, Уэнтик убедился, что после путе-
шествия через две сотни лет все осталось в сохранности.
В мешке был запас продуктов, сгущенных и в сухом виде; они занимали мало
места, но могли обеспечить ему сытую жизнь на многие недели. Вероятно эта пи-
ща не так вкусна, как ему хотелось бы. Вода у него тоже была с собой в пло-
ской пластмассовой фляге. Пачка карт. Мачете. Компас. Смена белья. И деньги.
Уэнтик достал деньги и пересчитал их. Он был богачом: почти сорок тысяч
долларов. Джексон выдал их ему, уверяя, что деньги могут понадобиться. Уэнтик
высказал опасение. Что, если его спросят откуда они у него?
Кого это встревожит? - возразил Джексон. Идет война. Подобное больше никого
не заботит, приоритеты изменились.
Уэнтик достал тюбик отпугивающей насекомых мази и щедро нанес ее на лицо и
руки. На Земле нет ничего, что заставляет этих москитов держаться подальше,
но это поможет. Лицу стало прохладнее, когда он намазал его. Но запах был
действительно отпугивающим.
Он сделал большой глоток воды из фляги и был готов двинуться в путь.
Прежде всего необходимо выбраться из района Планальто. О том, когда Джексон
включит поле, разговора не было, а Уэнтику не хотелось оставаться до этого
момента в его границах. Он достал компас и сверился по карте. Около двадцати
пяти километров к северо-западу от его дерева была крохотная деревушка, а
где-то вниз по течению реки Арипуанья находилась католическая миссия. До на-
ступления ночи надо попасть в одно из этих мест. Он не намерен провести в
джунглях еще одну ночь.
Но двадцать пять километров по этим дебрям... пешком...?
Пройдя всего метров двести он уже знал, что никогда не осилит этот путь.
Двигаться было почти невозможно. Подлесок завален мертвыми спутанными лиана-
ми, сквозь которые торчали колючки живых, обломившимися ветвями, всюду был
низкорослый стелющийся кустарник. Не было места, где бы высота этих завалов
не достигала трети метра. Ему то и дело приходилось пользоваться мачете, но
толку от этого было мало, либо это его орудие вообще не производило впечатле-
ния на заросли. Пот снова стал заливать лицо, смывая отпугивавшую насекомых
мазь. На лбу уже появились кровоточащие отметины укусов и он знал, что к по-
лудню лицо распухнет и будет нестерпимо болеть. Он заспешил, но все более
осознавал, что при выборе направления руководствуется не столько компасом,
сколько надеждой на благоприятный случай.
То же самое должно быть выпало на долю Масгроува... Масгроува, человека,
которого Джексон послал разыскать его, а теперь тот же пожилой мужчина отпра-
вил его самого на поиски Нгоко. Возможно Джексону действительно невдомек по-
чему умственное состояние Масгроува ухудшилось к тому времени, когда он доб-
рался до цивилизации, но Уэнтику это теперь совершенно ясно. Несколько дней
блуждания по этим дебрям доведет до какой-нибудь мании почти всякого.
Особенно, если он предварительно глотнул газа беспорядков...
Уэнтик по-новому ощутил свою схожесть с этим человеком. Отправленный на вы-
полнение простенького задания, он сразу же столкнулся с нешуточными трудно-
стями .
Джексон говорил: "Не общаясь, человек мог бы никогда не осознать происходя-
щие изменения его психики.
Не бродил ли Масгроув по этому лесу, медленно впадая в безумие и не осозна-
вая этого, еще меньше понимая что происходит? Он должен был иметь представле-
ние о действии газа беспорядков, но вряд ли мог установить симптомы отравле-
ния у себя.
И тут Уэнтик вспомнил о головной боли, появившейся вскоре после возвращения
в тюрьму. Джексон сказал, что в ней повинен газ беспорядков. Так ли? Его им-
мунитет иссяк? Если да, то, подобно Масгроуву, ему тоже уготована мания, ко-
торая заявит о себе, лишь когда он попадет под какое-то влияние? Ничего не
зная наверняка?
И он подумал о своих ночных страхах перед животными этой ночью, о том как
они разрастались, пока он не сказал себе, что эти звери безвредны...
Ему было о чем подумать, пока он медленно, преодолевая боль в мышцах, шел
через джунгли. Если дело обстоит именно так, то что?
Примерно через три часа в том месте, где он остановился, чтобы поесть и от-
дохнуть, Уэнтик обнаружил труп.
★ ★ ★
Он лежал на дне грубо сработанного каноэ, которое было вытащено на заросший
берег небольшой речки. Человек умер три дня или три недели назад, сказать бы-
ло невозможно. Белые личинки копошились в открытом рту и вытаращенных глазах,
а конечности объедены насекомыми и птицами. Только там, где на трупе еще ос-
тавались клочья одежды, плоть была нетронутой. Над этой разлагающейся массой
вились тучи насекомых.
Запах был невыносимым.
Первым побуждением Уэнтика было пройти мимо, но соблазн воспользоваться ка-
ноэ оказался сильнее. Насколько он представлял себе, из зоны поля смещения
выбраться еще не удалось; с каждой истекавшей минутой его беспокойство усили-
валось . На каноэ он мог бы преодолеть гораздо большее расстояние, чем пешком.
Он подошел к трупу, едва сдерживая тошноту.
Тело лежало на спине, правая рука поднята и согнута, поэтому теперь ее кос-
ти покоились за головой. Одна нога лежала прямо, а другая свешивалась с борта
каноэ. Кости стопы отвалились от голени и белели на влажной бурой раститель-
ности .
На дне каноэ валялись ржавая фляга для воды, деревянное весло и узел сгнив-
шей одежды.
Уэнтик приподнял один конец каноэ, но поспешно бросил его, как только труп
тяжело перекатился по борту. Под трупом было пятно темно-зеленой слизи, в ко-
тором кишели опарыши.
Он отпрянул назад, дрожа от отвращения.
Несколько минут он беспомощно стоял поодаль от каноэ, теряясь в догадках
что предпринять. У него было состояние человека, обнаружившего у себя отвра-
тительных паразитов, от которых должен избавиться. Он понимал, что необходимо
вытащить из лодки труп, но не мог себя заставить это сделать.
Наконец, достав носовой платок, он закрыл им рот и нос и как можно туже
связал концы платка на затылке. Затем нашел обломленную ветку и приволок ее к
каноэ.
Отводя взгляд от трупа, он подсунул конец ветки под днище лодки и попытался
опрокинуть ее. Три раза конец ветки обламывался, как только он начинал прила-
гать усилие. В конце концов она сломалась посередине.
Он зло швырнул оставшийся в руке обломок в воду, подошел к каноэ и стал
поднимать его, наваливаясь всем телом. Оконечность пошла вверх, а сама лодка
наклонилась на борт; труп вывалился с жутким стуком костей по дереву и ска-
тился с берега в воду. Одна нога отвалилась и осталась лежать на берегу, ока-
завшись в речушке лишь наполовину.
Все еще трясясь, Уэнтик следил За трупом, который погрузился в воду, но
плавал почти у самой поверхности. Отдельные детали были почти неразличимы, но
ему казалось, что мертвый человек плывет лицом вверх. Он некоторое время сле-
дил, как медленное течение подхватывало труп и началось его трехтысячекило-
метровое путешествие к океану. Нет, подумал он, вряд ли он доберется туда.
Здесь в реках не меньше хищников, чем на земле и в воздухе.
Он столкнул каноэ в воду и затопил его.
Сначала зеленая слизь и опарыши продолжали цепляться за грубо отесанное де-
рево , но после неоднократных полосканий, наконец, отлепились; он тщательно
вымыл свое судно целиком.
Уэнтик оглядел местность. Туча насекомых, привлекавшихся трупом, исчезла.
Остался только его личный рой.
Он снова вытащил лодку на берег и отошел подальше. Метрах в двадцати от нее
он сел на низкую ветку дерева и поел безвкусной, совершенно лишенной воды пи-
щи, которой смог набить рот всего раз или два. Впечатление, произведенное на
него трупом, было еще слишком свежо в памяти.
Он напился, ополоснул лицо водой из фляги и вернулся к каноэ. Оно уже высо-
хло и Уэнтик увидел, что, хотя использовавшиеся для долбления инструменты бы-
ли грубыми, дерево хорошее и конструкция крепкая. Единственную опасность
представляла возможность перевернуться, если он угодит в стремнину.
Уэнтик столкнул каноэ в воду, оттолкнулся веслом и отчалил от берега.
Почти сразу же его понесло течением и он перебрался на корму лодки. Пра-
вильно грести получилось не сразу и каноэ несколько раз повернулось в стрем-
нине, прежде чем он приноровился.
Как только лодка стала двигаться таким образом, что у него появилось ощуще-
ние власти над ней, он достал отпугивающую насекомых мазь и опять натер лицо
и руки.
Примерно через километр речушка расширилась и стало видно солнце. Хотя де-
ревья и лианы свисали над водой, между кронами растительности двух берегов
появился просвет; Уэнтик был почти уверен, что до наступления ночи найдет
главное русло Арипуаньи. Тогда будет достаточно просто добраться либо до де-
ревушки, либо до миссии. Он расслабился, устроившись на корме, и отдался воле
течения, которое несло его со скоростью километров восемь в час.
★ ★ ★
Труп он больше не видел. Каноэ должно было догнать его в первые же минуты
плавания. Либо труп затонул и будет съеден обитателями реки, либо уже так
разложился, что контакт с водой вызвал его полное расчленение.
Фауна в реке была менее обильной или менее заметной, чем на суше. По одной
из этих причин Уэнтику попадалось на глаза очень немного живых тварей, кото-
рые могли бы по его мнению представлять угрозу. Он когда-то читал о пираньи,
которая обитает почти во всех реках Амазонки, и запомнил, что эти рыбки сди-
рают всю плоть с человеческого тела в считанные секунды. Слышал он и о ги-
гантских аллигаторах, и о водяных змеях, которые ведут себя достаточно мирно,
хотя могут прикончить запросто человека при малейшей провокации с его сторо-
ны. Но подобные животные на глаза ему не попадались.
Работа веслом - состоявшая, главным образом, в том, чтобы держать каноэ но-
сом по течению и внимательно следить, чтобы не наткнуться на что-то под во-
дой, - была необременительной и ничто не мешало ему основательно подумать
впервые после расставания с Джексоном.
Самой приятной стороной его нынешней ситуации было, конечно, сколь бы ни
выглядел чуждым окружавший ландшафт, пребывание в своем времени. Если бы ему
удалось добраться до Англии, он нашел бы ее, не будь войны, такой же, как
всегда.
Осознать, что идет война, было очень трудно. При таких серьезных поворотах
событий необходимо нечто большее, чем всего лишь голословное сообщение, чтобы
убедить кого-то, лично связанного с таким событием, что оно действительно
произошло. Он прочитал о войне в книгах и слышал о ней от Джексона. Для бра-
зильцев, новых бразильцев двадцать второго столетия, эта война была не просто
фактом, она была историей.
Но для Уэнтика знание какого угодно факта вовсе не означало обязательное
понимание всей вытекающей из него сути. Потому что с данным фактом тесно увя-
зывалась его судьба.
Семья в Лондоне. В северной Англии живут его родители. В Суссексе его кол-
ледж. В западном Лондоне фирмы, на которые он работал. Но еще важнее весь
комплекс воспоминаний, впечатлений и всплывающих в памяти зрительных образов,
которые и составляют истинную подлинность всей его жизни. Признать все это
уничтоженным означало для Уэнтика лишиться части самого себя.
Его мир продолжал оставаться неизменным...
Прочным. Не воздействие ли это газа беспорядков?
Понимание механизма навязывания доктрины извне, это одно дело, но может ли
кто-то навязать доктрину самому себе, просто желая во что-то верить?
Но это лишь половина двухзвенной проблемы. С одной стороны, он может пове-
рить, что мир, который он знает, продолжает оставаться таким, каким он знал
его всегда; однако не исключена и возможность поверить тому, что говорил
Джексон.
Его рациональное мышление выступало за принятие последнего.
Но первое было тем, во что он верил. Проблема в целом выходила за рамки
благоразумия.
Через два часа путешествия по реке он оказался у слияния потоков и поплыл
дальше по более быстрым водам Арипуаньи. Сверившись по карте, он стал держать
каноэ ближе к правому берегу и еще через три часа добрался до католической
миссии.
У берега был пришвартован среднего размера гидросамолет. Зрелище доставило
Уэнтику удовольствие. Его поиск оказался менее продолжительным, чем он пред-
полагал .
Глава двадцать вторая
В своем университетском кабинете Джексон соорудил символическую социомеха-
ническую модель структуры нового бразильского общества. Она покоилась на сто-
ле напротив его рабочего места и выглядела произвольным набором цветных пла-
стмассовых трубок и шариков; каждый из них представлял какой-то сектор обще-
ства . Для любого ремесла, профессии или призвания был свой шарик. Отдельные
шарики представляли все направления искусства, социальных служб, фермерских
хозяйств, административные группы, студентов, безработных, больных. Взаимо-
действующие сектора были соединены трубкой, символизирующей контакт; модель
отражала всю полноту взаимодействий.
В чисто скульптурном отношении она очень напоминала пластмассовое наглядное
пособие для изучения сложной молекулы тяжелого элемента. Для Джексона эта мо-
дель стала радостью жизни, которой он так или иначе посвящал большую часть
рабочего времени с поры получения докторской степени.
Тем не менее, только в последние несколько лет его социологические теории
стали обретать нечто приближавшееся к выражению в конкретном виде, что и по-
зволило заняться сооружением модели.
Она и сейчас еще не завершена. И у него было опасение, что на завершение не
хватит жизни. Даже его собственным ученикам будет трудно довести работу до
конца. Для этого нужен кто-то с его мозгом, тот, кто в состоянии зрительно
видеть структуру общества так же четко, как это может он.
На столе, где находилась модель, лежало еще несколько шариков - крохотные,
малозначимые сектора его общества, которым еще предстояло найти в модели ме-
сто .
Именно эти шарики - их чуть больше двух десятков - отделяют его от заверше-
ния строительства модели.
Возвратившись из тюрьмы в Планальто, даже уединившись в кабинете, он никак
не мог подавить в себе раздражения, не мог сконцентрировать мысль на работе и
вернуться к спокойному и упорядоченному труду, которому целиком отдавался до
неожиданного появления Уэнтика.
Джексон отправил самолет с нарядом наблюдателей обратно в тюрьму, где этим
людям предстояло дожидаться возвращения Уэнтика, и снова попытался сосредото-
читься на работе.
Чтобы включить в схему еще только один шарик... Это может вылиться в необ-
ходимость переоформления половины уже выполненной работы. Дело вовсе не в
том, чтобы кое-как пристроить оставшиеся шарики; каждому положено совершенно
определенное место, в котором он только и может действовать и взаимодейство-
вать со всеми остальными.
Если бы здесь был Масгроув...
Но он в больнице, болезненно реагирует при одном упоминании имени Уэнтика.
Джексон уже звонил в больницу, чтобы справиться когда Масгроув сможет вер-
нуться к работе, но получил ответ, что его ассистента продолжают подвергать
интенсивной реабилитационной терапии.
Джексон не отвлекался от работы уже два дня. Он разглядел способ включить в
структуру шарик, представлявший организации гражданской безопасности, но для
этого было необходимо разобрать и перестроить около сорока процентов уже ус-
тановленных шариков, да еще изменить местоположение, по крайней мере, двадца-
ти процентов в той части модели, на которой новая добавка непосредственно не
сказывается.
Он склонился над моделью и нахмурил лоб, стараясь отогнать нерешенные со-
мнения, которые из каких-то задворков разума журчали придирчивым ропотом. Все
это из-за Уэнтика, и он знал...
Не третий день от его сосредоточенности на работе не осталось следа. Когда
он пришел в то утро в кабинет, сел за рабочий стол и уныло уставился на мо-
дель, ему стало ясно, что собраться с мыслями не удастся.
Зло коренилось в головной боли Уэнтика. Он надышался застоявшегося в тюрьме
газа беспорядков, полагая, что обладает иммунитетом, но его действию тем не
менее подвергся. А теперь он погрузился на двести лет в прошлое и так же как
Масгроув блуждает в джунглях.
Но это необходимо... Придет день и его символическая модель общества обре-
тет изящество и симметрию, каждая ее деталь окажется на своем месте. Но пока
газ беспорядков насыщает атмосферу, никакая модель общества не может быть со-
вершенной. Газ - случайный фактор. И только Уэнтик или тот второй, который,
по его словам, знает о газе больше.
Они оба должны быть здесь, чтобы поправить дело. От этого зависит все.
Чего-то не складывалось...
Если Уэнтик понял что принесла с собой война, то он вполне мог решиться
сбежать. Но он читал историю, разве нет? Наверняка должен был видеть, что те-
перь его возврат к прежней жизни невозможен?
Джексон сидел за столом, уставившись на маячившую перед глазами модель, и
задавался вопросом, отдавал ли Уэнтик себе отчет в важности роли, которую он
уже сыграл в становлении здешнего общества, или значимости работы, которую он
мог бы здесь выполнять. Возможно предстоящая работа показалась ему слишком
тривиальной, несмотря на несомненное существование газа беспорядков и ощути-
мость вреда, который он причиняет здесь людям.
Но есть и еще одна-две слабые ниточки. В частности, уверенность Уэнтика,
что работу он не завершил. Однако это мог сделать за него ассистент.
Но сделал ли? Если Уэнтик найдет этого Нгоко и доставит его сюда, то это
будет означать, что после него за завершение исследования взялся кто-то еще.
В противном случае ни газу беспорядков, ни обществу, созданию которого он
способствовал, нынешнему обществу, просто не было бы места. Значит, работу
мог завершить не Нгоко, а кто-то еще. Может быть, ученый, работавший в другом
месте и в другое время, или даже в другом противоборствующем лагере?
Возможно поиск уже привел Уэнтика в его старую лабораторию, возможно это
предопределено судьбой.
И все же. . . В нем виделся ключ решения всех проблем. Он определенно знал
газ и то, как это вещество действует, известны ему и практические результаты
его воздействия. Если бы он не умел делать ничего другого, то все равно смог
бы найти какой-то способ противодействия вреду, который этот газ наносит ны-
нешней бразильской жизни.
Внезапно Джексон ясно понял, что Уэнтика необходимо вернуть сюда, одного
или вместе с этим его ассистентом во что бы то ни стало. Точно так же как не-
сколько лет назад, он снова осознал, что Уэнтик, и только Уэнтик, может по-
мочь завершить его собственную работу. Все остальное не имеет значения. Если
Уэнтик понял, как только что понял сам Джексон, что возвращение в прошлое для
поиска того, кто завершил исследование, ничего не может изменить, он вероят-
нее всего предпочтет остаться в прошлом.
Неопровержимы две вещи. Во-первых, существование газа беспорядков. И во-
вторых, способность Уэнтика что-то против него предпринять, если будут воз-
можности и побудительные мотивы.
Джексон напряженно размышлял еще целый час, затем поднял трубку коммутатора
и сделал первые несколько звонков. Когда днем позже он покидал кабинет, чтобы
отправиться в аэропорт, где его ждал личный самолет, на столе по-прежнему по-
коилась незаконченная пластмассовая модель в окружении шариков, которым он
так и не смог найти места.
Глава двадцать третья
Уэнтик провел ночь в больнице миссии в одиночестве и совершенном расстрой-
стве. Война была фактом. Вещавшая на португальском языке радиостанция Манауса
ни о чем ином не сообщала. Атмосфера миссии была наполнена скорбью и рыдания-
ми. В крохотной белой часовне, стоявшей на широком лугу неподалеку от реки,
облаченные в черное духовные отцы служили полуночную мессу: торжественный ре-
квием за упокой мира, который потряс Уэнтика до глубины души и заставил впер-
вые по-настоящему почувствовать горе.
Потом, одинокого во влажной темноте больничной палаты, измотанного до такой
степени, что сна не было ни в одном глазу, его терзали образы жены. Подтексты
его связи с сиделкой Кариной приобрели внезапно слишком яркую реальность,
подчеркивавшуюся царившей в миссии скорбью. Может быть по причине одиночест-
ва, а возможно и в результате действия газа беспорядков его воля все слабее
противилась влиянию.
Он валяется здесь в Бразилии на больничной койке, а Джин еще может быть жи-
ва. Если это так, то он предал ее.
Католическая доктрина, которая выглядела особенно светлой на берегу молча-
ливо бегущей реки, ее унылое утверждение веры в Бога и человеческую душу не
оставляли места двум точкам зрения на супружескую неверность. Уэнтик, никогда
не считавший себя религиозно настроенным человеком, ощущал в себе симпатию к
вере, и когда он лил слезы ночью в постели, оплакивал он не себя или убиен-
ных, по которым рыдали священники. Он оплакивал Джин.
Утром он заговорил с одним из священников о самолете.
Священник смутился и растерялся.
- Мы используем его для оказания помощи больным, - сказал он. - У нас нет
другого транспортного средства для преодоления джунглей. По реке мы можем пе-
ремещаться на лодках, но нет другого средства...
Уэнтик быстро соображал. Кое-чего Джексон не предусмотрел. В этой части
Бразилии было несколько самолетов, а у него денег больше, чем стоит любой из
них. Но самолеты - жизненно важная составляющая существования в этих местах.
- Нет ли другого самолета, которым я мог бы воспользоваться?
Священник пожал плечами; его внимание было где-то в другом месте.
- В Маникорэ есть плантация, - сказал он. - Но до нее сотни километров.
- Можете вы доставить меня туда на самолете?
- Самолет нам необходим. Если война доберется до Бразилии, больных будет
много. Нам без него не обойтись.
Как он мог сказать ему, что война сюда не придет? Самое худшее, что может
случиться, - радиоактивные осадки, да и то через несколько недель.
В голову пришла мысль. Если Джексон мог так поступить...
- Святой отец, - сказал он, - не могу ли я одолжить у вас самолет? Он нужен
мне всего на несколько дней. Затем я верну его вам. Я оставлю почти все свои
деньги, а через пару недель мы подарим вам второй самолет.
Священник уставился на реку.
- Он вам нужен для войны?
- Нет, - сказал Уэнтик, - не для войны. Если мне удастся, я укорочу ее.
- Укоротите войну?
Уэнтик кивнул. Ночью он соображал, как бы заполучить самолет, чтобы доб-
раться до Англии. Розыск в интересах Джексона казался ему пустой затеей в
сравнении с обуревавшими его чувствами. Но теперь, стоя лицом к лицу с про-
стым, погруженным в благие раздумья священником, он понимал, что обязан идти
до конца.
- Я мог бы слетать на нем к... к одному человеку, который работает на аме-
риканцев. Если мне удастся остановить его работу, война может оказаться менее
жестокой.
- Вы не американец?
- Нет. Британец.
- А тот человек. Вы говорите, он американец?
- Он нигериец.
Священник медленно кивнул.
- Я бельгиец. Из Бельгии. Американцы очень злобны, это их грех?
- Нет, - сказал Уэнтик. - В этой войне нет виновных. Она неизбежна.
Поток событий неизменен, как неизменно само время.
Внезапно священник сказал:
- Подождите здесь.
Он торопливо пошел к миссии и исчез внутри. Минут десять Уэнтик стоял один
на лугу, который полого сбегал к реке, глядя на бело-голубой самолет, поплав-
ком скакавший на глади реки.
Святой отец вернулся и спросил:
- Сможете ли вы вернуть наш самолет через неделю?
- Да.
- И дадите нам еще один.
- Да.
- В таком случае берите. Нам не нужны деньги.
- Но я могу оставить вам тридцать тысяч долларов.
Священник решительно тряхнул головой.
- Это американские деньги.
- Нет, - сказал Уэнтик, имея в виду, что пролежав в подвалах разрушенного
вашингтонского банка двести лет, они стали бразильскими, когда их нашли. -
Они из Бразилии. Просто переведены в доллары, потому что нам казалось, что в
таком виде они принимаются всюду.
Во взгляде священника появилась нерешительность.
- Возьмите их, - настаивал Уэнтик. - Возможно придется построить еще одну
больницу.
- Почему вы хотите оставить их нам?
- Я в отчаянии, - сказал Уэнтик. - Мне нужен самолет, а вам могут приго-
диться деньги. Пожалуйста, возьмите их.
Он снял со спины вещевой мешок, опустил его на траву, вынул деньги и сложил
их аккуратной стопкой.
Из миссии вышел второй мужчина и остановился рядом со святым отцом.
- Это отец Моллой, - сказал священник. - Он покажет вам как обращаться с
самолетом.
★ ★ ★
Тремя часами позже Уэнтик поднял гидроплан с реки и направился на юг.
Почти все время задержки ушло на освоение полета на этом легком самолете.
Большую часть стажа пилота он налетал на небольших клубных самолетах, но у
него был опыт управления двухмоторным "Чессна", который в основном был того
же типа.
На деле самолет оказался неповоротливым и реагировал на управление с запаз-
дыванием, отчасти из-за громадных поплавков, установленных под шасси, а час-
тично от перегрузки большим запасом топлива на борту. Отец Моллой провел с
ним несколько взлетов и посадок, пока не убедился, что Уэнтик освоил их тех-
нику.
Общее расстояние от Бразилии до Антарктиды Уэнтик оценивал примерно в во-
семь тысяч километров. У него было достаточно топлива, чтобы добраться, по
крайней мере, до Риу-Гранди, если удастся где-то приводниться для дозаправки
из запасных бочонков, которые он взял на борт. Святые отцы заверили его, что
в Риу-Гранди он сможет достать гораздо больше топлива. После этого ему при-
дется полагаться только на себя.
На антарктической станции запасы топлива несметны, поэтому Уэнтик не сомне-
вался, что сможет обеспечить себя на весь обратный путь.
Через несколько минут после взлета он увидел район Планальто.
Впервые его взгляду предстал этот четко очерченный круг вырубленного леса.
Джексон выполнил обещание: окно в будущее было открыто и ждало его.
Тюрьма выглядела крохотной черной точкой в центре круга. Впереди его ждал
долгий путь.
Он летел на юг.
★ ★ ★
За час до заката он увидел широкое озеро и опустился на воду.
Растительности было мало, не заметил он и признаков жилья.
На всякий случай Уэнтик поставил гидроплан на якорь метрах в тридцати от
берега. Затем выбрался на крыло с топливными бочонками и занялся нелегким де-
лом дозаправки топливом. У него ушло на это почти два часа. Когда он закончил
было уже холодно и темно.
Дрожа всем телом, он вернулся в кабину, приготовил еду на портативной плит-
ке , лег на одно из длинных сидений и сразу же уснул.
Он проснулся с первыми лучами солнца и увидел надвигавшийся с востока силь-
ный дождь. Громадные кучевые облака громоздились чуть ли не до стратосферы
белыми акробатическими пирамидами и надвигались красивой наковальнеобразной
головой, которая была уже в каких-нибудь десяти километрах. Отказавшись от
Завтрака, Уэнтик быстро умылся и через несколько минут поднялся в воздух.
Вокруг было еще несколько туч и ему пришлось лететь, непрестанно следя за
тем, чтобы их обойти. Держась ближе к земле, он иногда выбирал окольный путь
в несколько миль, чтобы не попадать в воздушные ямы. У него сложилось впечат-
ление , что на этом незнакомом громоздком самолете он способен лететь только
по прямой. На перелет ушло все утро.
Когда он нашел Риу-Гранди и приводнился, как ему советовали, у северного
конца лагуны, где находилось приморское топлив©хранилище, было уже два часа
пополудни. Сразу же начались затруднения; бразильский ВМФ, как ему сказали,
реквизировал все запасы. Сперва Уэнтик растерялся, но вспомнил, наконец, что
все южноамериканцы потенциально продажны, и получил, то что ему требовалось,
хотя пришлось расстаться почти со всей оставшейся наличностью.
На борту было достаточно топлива, чтобы добраться до Антарктиды. Город
скрылся из вида, но до заката оставалось мало времени. Делом первостепенной
важности было найти укрытие для ночной швартовки. Он улетел уже достаточно
далеко к югу от тридцатой параллели и солнце должно сесть раньше. В конце
концов он опустился на озеро Лагоа-Мирин, вытянувшееся по границе между Уруг-
ваем и Бразилией.
Ночью ветер дул с побережья, поэтому Уэнтик плохо спал, боясь за безопас-
ность гидроплана.
Утром он доверху заполнил топливные баки из запасов и отправился дальше.
Теперь он держал путь в океан строго на юг.
Грандиозность путешествия внезапно повергла его в смятение.
Всего в тысяче двухстах метрах под ним серая безбрежность южной Атлантики.
Теперь он вынужден лететь без отдыха, потому что сесть на воду невозможно.
Океан спокоен в это время года, но даже метровое волнение пресечет любую по-
пытку приводниться.
Он летел весь день, борясь с судорогами, не дававшим покоя мышцам ног, и
пихая в рот еду как попало.
Через полтора часа после наступления ночи он опустил крохотный самолет на
водную гладь гавани Порт-Стэнли, защищенной громадными скалистыми утесами
Фолклендских островов.
Он снова был на британской территории.
★ ★ ★
Уэнтик провел в Порт-Стэнли два дня, восстанавливая силы, но главным обра-
зом готовясь к более трудной стадии перелета.
Он надеялся узнать новости о войне, но местным жителям было известно о ней
меньше, чем ему. Всюду Уэнтик видел на лицах людей то же выражение безнадеж-
ности, что и в миссии. Фолклендские острова вероятно переживут войну, думал
он, но эта надежда не уменьшает тревогу. Их жизнь зависит от торговли с Ар-
гентиной, и если будет нанесен удар по Южной Америке, пострадают и они. Воз-
можно это глупая точка зрения, но ее поймет любой, оказавшись на изолирован-
ном нагромождении скал в Атлантике, от которого до континента четыре сотни
миль.
В Порт-Стэнли он заказал дополнительные емкости к топливным бакам, чтобы
можно было совершить перелет без дозаправки.
Утром третьего дня он поднялся над гаванью, на виду толпы местных жителей,
наблюдавших за его отлетом с берега. Возможно они терялись в догадках о месте
его назначения или по инерции считали, что самолет отправился в Аргентину, но
за два дня его никто об этом не спросил.
Отдохнув двое суток на твердой земле, Уэнтик чувствовал себя вполне готовым
к перелету. Даже попав менее чем через два часа в грозу, он стоически не те-
рял расположения духа.
Еще через полтора часа сквозь нее удалось прорваться. Но теперь под ним был
лед, а не вода. И небо темнело.
Последняя часть путешествия, полторы тысячи километров над сплошными льда-
ми, должна быть самой трудной. У него нет выбора, кроме попытки приземлить
самолет на замороженную поверхность плато. Оставалось верить, что металличе-
ские поплавки под шасси будут вести себя подобно лыжам и выдержат до безопас-
ной остановки.
Среди карт, которые дал ему Джексон, была детальная карта плато Холлик
Кеньон с точным указанием расположения станции и ее входов. Как она попала
ему в руки, Уэнтик не знал. Но она поможет ему найти станцию без труда. Не
знающий ее местонахождение может пролететь над станцией десяток раз и ничего
не заметить.
Чем дальше он улетал на юг, тем ниже и ниже было солнце над горизонтом, по-
ка не заскользило прямо по его линии. Замерзшее море под ногами омывали косые
лучи оранжевого света, создавая разительный контраст с темно-синим небом над
головой.
Хотя обогреватель кабины работал на полную мощность, Уэнтик начал ощущать
просачивавшийся в тело коченящий холод Антарктики.
Через четырнадцать часов полета солнце уже почти исчезло за кристально чис-
тым горизонтом, а внизу под самолетом тускло белел лед. Он поднял машину над
низким плоскогорьем, под ним было плато Холлик Кеньон.
Уэнтик искал целый час, прежде чем обнаружил станцию: то, что можно было
увидеть с воздуха, - ряд низеньких металлических вех во льду высотой немного
более метра. Словно внешнее кольцо камней вокруг древнего храма, они обозна-
чали периметр станции. Уэнтик совершил благодарственный круг по этому пери-
метру, ни на мгновение не выпуская вехи из вида и делая оценку направления
ветра.
Солнца не было, но морозные сумерки вызывали какую-то собственную люминес-
ценцию льда. Арктическая зима близилась к концу. Вместо восходов и закатов в
этой удаленной от моря стороне стоял долгий не день - не ночь. Пройдет не-
сколько недель и солнце перестанет уходить за горизонт все двадцать четыре
часа.
Уэнтик выбрал что-то показавшееся ему похожим на гладкую полосу среди торо-
систого льда и сделал несколько заходов на посадку. Приземлиться по-
настоящему он должен с одного раза...
Наконец он был готов и сделал еще один круг. От благополучного приземления,
думал он, зависит абсолютно все. Он педантично перебирал в уме все мельчайшие
детали управления самолетом во время посадки, которым обучался так много лет
назад над лугами Англии.
Самолет пошел на последний заход, тонкий металл поплавков едва не касался
льда и снега. Он убрал газ, снизив скорость до возможного предела, затем ос-
торожно двинул тягу вперед.
Поплавки коснулись поверхности плато.
И металл смялся, шасси согнулось. Уэнтик дал газ, двигатели взревели, но
самолет уже потерял необходимую для взлета скорость. Он накренился на левый
борт и конец крыла стал скрести снег. Правое крыло задралось и нос самолета
зарылся в снег. Уэнтик закрыл лицо руками как раз в тот момент, когда метал-
лическая переборка позади него смялась и выперла внутрь кабины. Окружавшее
его остекление фонаря разлетелось вдребезги, приборы превратились в сплошное
месиво. Раздался грохот рухнувшего на фюзеляж крыла, самолет опрокинулся и
замер, задрав вверх искореженные шасси.
Холодный ветер заносил искрящимися крупицами льда обломки гидроплана.
Глава двадцать четвертая
Долго ли он был без сознания Уэнтик не Знал. Он ощутил страшный холод и
окончательно очнулся.
Вокруг кромешная тьма, ноги выше тела, весь его вес воспринимался только
лопатками. В голове пульсирующая боль, на лице влага, по-видимому кровь. Он
осторожно поиграл мышцами тела, проверяя, нет ли переломов. Боль чувствова-
лась только в левой руке, которая застряла между обломками. Правая рука могла
двигаться свободно.
Надо немедленно добраться до укрытия. Холод становился невыносимым.
Казалось, нет никакой возможности вылезти из-под обломков, тело застряло в
неудобном положении. Он попытался оттолкнуться ногами, но плечи еще сильнее
притиснулись к металлу. Никакой свободы движения ни в одном направлении. Он
попытался пошевелить ногами, но и для их движения пространство было ограни-
ченным. Правая рука лежала на длинном металлическом стержне, видимо какой-то
части управления, и эта деталь ничем не удерживалась. Он схватил ее.
Самолет имел деревянный каркас, надежда была только на его слабость. Он
поднял стержень и с размаху двинул его конец вперед. Послышался треск ломаю-
щегося дерева. Он ударил еще раз и еще.
За несколько секунд удалось проделать достаточного размера дыру и он нада-
вил ногами на обшивку. Дерево затрещало, послышался хруст рвущейся парусины и
внутрь внезапно проник тусклый свет. Он ударил ногами снова, но послышался
скрип исковерканных конструкций фюзеляжа над ним и позади. Уэнтик перестал
пинать обшивку.
Он заерзал, пытаясь сдвинуться вперед, стал подтаскивать тело, работая но-
гами . Дальше талии тело в дыру не проходило. Левая рука оставалась зажатой и
была повреждена. Он дернул ее и ощутил боль от впившегося в мякоть руки рва-
ного металла.
Если удастся освободить руку, он выберется. Уэнтик снова дернул руку и ощу-
тил , что рвет собственную плоть. Резкая боль пронизала руку до самого плеча и
он на секунду закрыл глаза.
Наконец, отчаянно дернув, он вырвал руку и взвыл от боли.
Извиваясь, он выскользнул через дыру и упал на твердую ледяную поверхность.
Дул сильный ветер, было мучительно холодно.
Он взглянул на руку и увидел глубокую рану повыше запястья. Из нее текла
кровь. Уэнтик положил кровоточащую руку на грудь и зажал рану правой рукой.
На горизонте неясно вырисовывалась черная масса облаков, грозившая полным
мраком. Уэнтик понял, что в считанные минуты разразится снежная буря. Он дол-
жен попасть в укрытие...
Пытаясь приземлиться, он рассчитывал остановиться возле одного из входов на
станцию, отмеченному электрически подогреваемой вехой. Под поверхностью льда
возле нее находится тамбур лифтовой шахты, которая ведет к переплетению тон-
нелей .
Ближайшая веха где-то в двухстах метрах от места крушения гидроплана и Уэн-
тик заспешил к ней с той скоростью, какая была для него возможна на мерзлом
снегу. Он прекрасно понимал, что без укрытия жить оставалось не более не-
скольких минут. Кровь на лице уже замерзла, то же самое грозило раненной ру-
ке. Холод был невозможным, каждый вдох сопровождался настоящим взрывом в лег-
ких .
Уэнтик теперь бежал, на каждом шаге рискуя упасть на твердый снег. Он дей-
ствительно несколько раз падал, но тут же поднимался, кляня холод, боль и
свою неуклюжесть.
В пяти метрах от вехи Уэнтик поскользнулся и грохнулся на спину. Он выбро-
сил в сторону здоровую руку, пытаясь сохранить равновесие, но тяжело и нелов-
ко скатился в глубокую яму, почти доверху засыпанную снегом.
Это был вход.
Он поднялся на ноги. Слева от него над ямой был навес, под которым начинал-
ся тоннель во льду. Он пошел по нему, трясясь от холода. Здесь не было ветра
и только теперь он смог оценить его неистовство. Оглянувшись назад, Уэнтик
увидел, что началась буря.
Через десяток метров он дошел до грубо отесанных ступенек и стал спускать-
ся. Внизу бетонная платформа, стены из гофрированной стали. Перед ним метал-
лическая дверь с панелью-идентификатором. Он положил на панель ладонь правой
руки и дверь открылась, скользнув вбок.
За ней был лифтовой тамбур.
Он вошел в кабину лифта и ткнул кнопку спуска. Путешествие вниз продолжа-
лось три минуты. Уэнтик успел осмотреть рану на руке и пришел к заключению,
что повреждение поверхностное. Артерии задеты не были и кровотечение уже было
гораздо слабее, чем в первые минуты.
Двери шахты и лифта открылись. Он был в одном из хорошо знакомых металличе-
ских коридоров.
Уэнтик огляделся в поисках плана станции, которые развешены на всех пересе-
чениях тоннелей. Надо что-то сделать с раной...
Пункт скорой помощи, судя по плану, находился в пятидесяти метрах по боко-
вому коридору и он быстро двинулся в указанном направлении. Распахнув дверь,
он вошел.
Помещение обставлено просто, в строгом соответствии с назначением. Возле
одной из стен койка со стопкой одеял и подушек, в центре большой металличе-
ский стол с двумя задвинутыми под него стульями. У противоположной от койки
стены большой застекленный шкаф с медицинскими принадлежностями.
Уэнтик достал медицинский жгут и стал затягивать им верхнюю часть плечевой
части руки, пока не прекратилось кровотечение из раны. Затем взял тюбик тони-
зирующе-дезинфецирующей мази и нанес ее на рану, морщась от вызванной ею ту-
пой боли. Найдя широкий бинт, он надежно перевязал рану.
Закончив оказание себе первой медицинской помощи, Уэнтик снял жгут, отыскал
в шкафу льняную перевязь и, накинув ее на шею, удобно подвесил поврежденную
руку.
Прежде чем выйти в коридор, он достал из платяного шкафа теплое пальто и
надел его. Здесь хотя и теплее, чем на поверхности, но температура в тоннелях
всегда была лишь на несколько градусов выше нуля.
Он вернулся в главный коридор. Осмотрев его в обоих направлениях, Уэнтик
пришел к одному важному выводу.
Станция выглядела покинутой.
Он снова сверился с планом и направился к своей лаборатории.
★ ★ ★
Как только он вошел в главную исследовательскую лабораторию, его поразило
невыносимое зловоние. Пройдя мимо ряда клеток Уэнтик увидел три десятка, если
не больше, дохлых крыс.
Он осмотрел всю лабораторию, но не нашел даже следов каких-либо записей и
направился в свой бывший кабинет. Как он и ожидал, здесь тоже царило запусте-
ние .
Он подошел к своему рабочему столу и выдвинул ящики. Пусто.
Шкаф для папок. Пустой.
С полок исчезли даже специальные и справочные книги. Исчезли канцелярские
принадлежности. Два стула были аккуратно оставлены сбоку от столов. Шкаф, в
который работники лаборатории прежде складывали дневниковые записи и резуль-
таты анализов... пуст.
В металлическом бункере для бумажного мусора была кучка черных хлопьев пеп-
ла. Уэнтик пошевелил ее пальцами, но не смог обнаружить ни клочка бумаги, за-
писи на котором можно было бы разобрать.
Выйдя из лифта, он почти сразу почувствовал, что станция эвакуирована.
Должно быть он просто догадался. Вероятно инстинктивно. Уэнтик вышел в кори-
дор и направился к ближайшему выходу.
Теперь не до изменения истории. Не предопределено ли ею, что он и не мог
найти здесь Нгоко? Да и что с того, если бы нашел? Пусть бы даже самолет не
разбился и Нгоко оказался здесь. И что? Отправился бы он с Уэнтиком в Брази-
лию? Не уничтожил бы он записи и результаты исследований, как сделал это без
Уэнтика?
Пусть бы самолет взлетел, как положено. Пусть бы они вместе с Нгоко верну-
лись в Бразилию и перешли в будущее. Пусть там, в Сан-Паулу двадцать второго
столетия они стали бы работать над уничтожением газа, который создали сами.
Но если бы Нгоко отправился с ним, мог ли газ быть использован в войне? Разве
не обнаружили бы они, что в этом новом будущем проблемы газа беспорядков про-
сто нет?
Вмешаться в реальность невозможно.
Сан-Паулу, в котором он побывал, до мельчайших деталей был не менее реаль-
ным, чем его мир двадцатого века. Реальным были Карина, и Джексон, м этот
Масгроув, которому, как и Уэнтику, пришлось воочию убедиться в обеих реально-
стях. Если бы газ беспорядков не был использован в войне, другой была бы
внутренняя структура и тамошнего общества.
Поток событий неизменен, как неизменно само время.
Выклянчивая гидроплан у святых отцов, Уэнтик понимал, что какие бы ни были
предприняты действия, нельзя ничего сделать, чтобы отвести войну; теперь он
знал, что невозможно и предотвратить использование в ней газа. И совершенно
неважно, что ему не удалось найти Нгоко и доставить его в Бразилию.
Он подошел к ближайшей лифтовой шахте и вошел в кабину. Дверь закрылась и
он ткнул пальцем кнопку. Кабина стала подниматься.
Станция брошена. Пуста и совершенно бесполезна, как и его поиск.
Он был обречен на неудачу. Пусть даже в этом нет его вины, но неудачу по-
терпел он.
Уэнтик не состоялся как ученый; нет сомнения в том, что незавершенная рабо-
та использована в отвратительных целях. По его вине погиб человек и вероятно
сошли с ума несколько других. Он взялся выполнить задание Джексона и не спра-
вился с ним. Он надругался над доверием священников; они не только не увидят
обещанный подарок, но и свой самолет. И, что вероятно важнее всего для него
лично, он предал жену.
В крайнем одиночестве, какого не доводилось испытывать до него никому на
свете, Уэнтик вышел из лифта на самом верхнем этаже и остался стоять в холо-
де.
Больше нет ничего. Война вспорола кишки мира, в котором он вырос; другой
мир ждет его возвращения.
Он сбросил на пол теплое пальто и остался в одежде, которую выдал ему Джек-
сон в Бразилии. Этот легкий городской наряд совершенно не годился для антарк-
тической погоды. В темном тамбуре под несколькими метрами льда его снова стал
пробирать холод.
Наверх...
Он огляделся, но не увидел ни металлических стен, ни потолка, ни бетонного
пола, вокруг него было только одиночество.
Он пошел к выходу по вырубленному в монолитном льду плато проходу и стал
подниматься по ступеням в ночь, бурю и снежную метель.
Но с ясного неба сияло солнце, воздух был спокоен, а лед блистал слепящей
глаза белизной.
Изумленный, он двинулся прочь от входа по искрящемуся снегу, прикрыв глаза
рукой.
- Сюда, доктор Уэнтик, - донесся голос.
Он повернулся на него и увидел Джексона, стоявшего возле люка серебристого
самолета вертикального взлета.
Глава двадцать пятая
Спустя полтора часа Уэнтик сидел возле смотрового окна шикарного салона и
сквозь темные стекла очков любовался проплывавшей внизу белоснежной пустыней.
Он съел приготовленный ему стюардессой обед и отдыхал на кушетке со стака-
ном вина в руке. Джексон сидел напротив. Пока Уэнтик ел, он объяснял ему как
в результате совершенно иных умозаключений пришел к тому же выводу, что и
Уэнтик: поток событий неизменен.
- ...так что, я прыгнул в самолет и оказался здесь с максимальной скоро-
стью, на какую был способен, - заключил он.
Уэнтик медленно покачал головой. Переход от готовности умереть к решению
продолжать жить давался не сразу.
- Как бы вас это ни удивляло, - продолжал Джексон, - сейчас 2189 год. На
самолете есть портативный генератор поля смещения.
Уэнтик оглядел кабину.
- Это ваш самолет? - спросил он.
- Да. Он оборудован соответственно моим требованиям.
Самолет был крупнее любого, на борту которого ему приходилось бывать. Эки-
паж состоял из четырех человек: два пилота, штурман и повариха-стюардесса,
которая относилась к Джексону с подобострастием, которое едва ли отличалось
от раболепия. Уэнтик внезапно догадался, что этот человек должен занимать
очень высокий пост в правительстве Бразилии.
- Какова дальность полета самолета? - спросил он.
- В полном смысле слова неограниченная.
- Значит вы добрались до меня без посадки?
Пожилой мужчина кивну.
- И так же вернемся обратно.
Уэнтик задумчиво отхлебнул вина. Мысленно он был в своем времени; состояние
мира убедило его в необходимости самоубийства; вспоминавшиеся лица священни-
ков и жителей Фолклендских островов были для него реальнее общества Джексона
и его людей. В конце концов подоплека ситуации с газом беспорядков станет
достоянием гласности. Его присутствие в Бразилии не доставит им большого удо-
вольствия; для него же это станет чем-то совершенно неприемлемым. Они смогут
без него обойтись. Джексон признал, что в Бразилии еще никто серьезно не
брался за поиск противоядия этому газу. При их ресурсах... Они полагают, что
оказывают ему честь; возможность жить вместо неминуемой смерти в собственном
мире.
Но Уэнтику, разум которого продолжал переваривать все, что предшествовало
его решению умереть, было совершенно ясно что он должен делать.
- Доставьте меня в Англию, - обратился он к Джексону.
- Это невозможно!
- Не понимаю, почему. Этой машине все нипочем.
- Да, но вся Европа очень радиоактивна. Мы не можем там приземлиться. Да и
что это даст?
Уэнтик поглядел ему прямо в глаза.
- Я не стану на вас работать, Джексон. Для меня это значит слишком много,
для вас - слишком мало. Я не боюсь смерти. Мне просто надо домой. Вы говори-
ли, что на самолете есть генератор поля. Высадите меня в моей Англии.
- Но вы должны жить для Бразилии. Начнете новую жизнь, получите все необхо-
димое для работы. У вас там уже есть девушка...
- Не говорите мне о ней! - вспылил Уэнтик, внезапно озвучив то, о чем думал
все эти дни.
- Но человеку вашего возраста необходима жена.
У меня она есть
сказал Уэнтик.
Именно ваши проблемы разлучили меня с
ней.
- Вы не женаты.
- Не женат?
- Нет, согласно той информации, которой мы о вас располагали. В Миннеаполи-
се вы жили один, в правительственных архивах не было упоминания о жене, на
антарктической станции вы тоже были один...
- Я британец, черт побери, - перебил его Уэнтик и очень громко. - Это была
временная работа. Я должен был возвратиться к семье спустя пять месяцев, если
бы не появился Масгроув.
- Я этого не знал.
- Для вас была бы какая-то разница? - с сильным сарказмом изрек Уэнтик. -
Вас заботило только ваше проклятое общество.
- Это неправда! - запротестовал Джексон. - Если бы я знал, что вы женаты, я
не послал бы Масгроува отлавливать вас.
Уэнтик сердито отвернулся к окну. Самолет уже был над просторами океана,
черные воды пестрели льдинами. В этом мире сейчас конец антарктического лета
и плавучие льды представляли собой разрозненные обломки.
В разговоре наступило долгое молчание. Уэнтик не отрывал взгляд от окна,
пока под самолетом не осталось ни одной льдины. Он снял темные очки и посмот-
рел на свою руку. Она еще была на перевязи, но сильной боли он больше не ощу-
щал . Ссадина на голове перестала кровоточить почти сразу же еще в гидроплане,
но волосы слиплись от спекшейся крови. Он решил воспользоваться шикарной туа-
летной кабиной в хвостовом отсеке самолета, где уже побывал.
- Что вы пишете? - спросил он.
- Кое-что считаю, - ответил Джексон. - Я уже почти закончил. Знаете вы ваше
сегодняшнее число?
- Думаю, что-то около середины августа.
- Вероятно, четырнадцатое. Или пятнадцатое. Из-за искажений нельзя быть
уверенным. Мы никогда точно не знаем сколько дней составляет погрешность пе-
рехода в поле смещения. Вы установили точную дату вашего появления здесь?
- Так и не пришло в голову поинтересоваться.
- Жаль. Это помогло бы, потому что искажение накапливается. Что ж, придется
многое оценить приблизительно.
- Чем же вы занимаетесь?
- Пытаюсь вам помочь. Предположим, что сегодня пятнадцатое. Прямым курсом
отсюда до Англии - двое суток полета. Там мы будем семнадцатого. Пусть даже
восемнадцатого, если брать с запасом.
- С запасом на что?
- На бомбардировки. Я хочу попытаться воссоединить вас с семьей.
- Это невозможно. Война давно идет.
Джексон медленно наклонил голову в знак согласия.
- В Америке, да. Но в бомбардировках было временное затишье. Ядерных взры-
вов в Европе не было до двадцать второго августа.
Западная Европа была превращена в пустыню второй волной бомбардировок...
- Ваша семья еще жива, доктор Уэнтик.
Но он не слушал. Он смотрел в окно на скользящую внизу гладь океана и при-
думывал план действий.
★ ★ ★
К вечеру следующего дня самолет был над северной Атлантикой и летел парал-
лельно северо-западному побережью Африки. Они прошли над небольшой группой
островов, но Уэнтику давно наскучило смотреть на бесконечный океан и он ело-
нялся по кабине. Джексон смотрел в окно с интересом. Как только они до мель-
чайших деталей обговорили свои действия по прибытии в Англию, дискуссий боль-
ше почти не было и Уэнтик вернулся к своим раздумьям. Возможность снова уви-
деться с семьей обрела черты чуть ли не уверенности, исчезло ощущение опасно-
сти, которое стало частью его существования с момента знакомства с Масгроувом
и Эстаурдом, впервые отодвинулось на второй план.
Часть дня он провел за перечитыванием книги Джексона, касавшейся структуры
нового бразильского общества. Она заинтриговала его, как может заинтриговать
все новое, хотя захватывающий либерализм практических рекомендаций изобиловал
элементами фанатизма, подстать религиозным и моральным утопиям восемнадцатого
века.
Правда, читал он ее из чувства обязанности быть готовым к своей новой жиз-
ни .
Решение было принято: вместе с семьей он вернется в Сан-Паулу и попытается
найти способ нейтрализации газа беспорядков.
Некоторые утверждения показались в книге особенно интересными. Дело выгля-
дело так, что никакого официального правительства быть не должно; решения
всех уровней оставлялись на усмотрение непосредственно заинтересованных. В
случаях сомнения или несогласия необходима консультация со следующим более
высоким общественным пластом. Чем шире проблема, тем выше она должна подни-
маться и тем большее число людей вовлекается в ее решение. Сами социальные
пласты определялись в книге нечетко и у него появился соблазн попытать Джек-
сона вопросами. Однако поддался он этому соблазну всего раз, потому что за
проявлением страстного интереса этого человека к самому предмету Уэнтик так и
не разглядел ответа на свой вопрос.
Было похоже, что принадлежность к слоям должна определяться личными заслу-
гами или достижениями, хотя как их на деле различать тоже четко не определя-
лось .
Уэнтик принял во внимание очевидный достаток Джексона: личный самолет с
экипажем, властность, с которой он держался в больнице и университете. Как
можно понять из книги, этот пожилой человек был сторонником власти одаренных,
толкователем и учредителем общества, которое сам же и придумал.
Когда он дочитал книгу и они с Джексоном сели обедать, он спросил, чем бу-
дет разниться в Сан-Паулу его жизнь и жизнь жены и детей.
Лицо Джексона просияло, как у школьного учителя, предмет которого удостоил-
ся внимания.
- Внешне никак. Повседневное существование во многом, насколько я могу
представить, будет таким же, как в ваше время. У нас децентрализована только
власть.
- Но должны быть какие-то различия.
Джексон согласно кивнул.
- Они есть. В исполнительном отношении. Возьмем, например, решение о дос-
тавке вас в Бразилию. Оно было целиком моим. Я обсудил программу в целом с
Масгроувом, прежде чем мы начали, но дать делу ход было в моей власти, я имел
доступ к тому, что считал полной информацией о вас, и действовал в пределах
сферы моего опыта и знаний.
- И дело пошло прахом, - сказал Уэнтик. - Не наталкивает ли это вас, как
социолога, на мысль, что в системе есть трещина?
- Возможно, - согласился Джексон, - но скорее это было стечением обстоя-
тельств. Единственная действительно существующая трещина, которая, между про-
чим, не беспокоит очень многих людей, заключается в том, что иногда правая
рука не знает, что творит левая. Характерным тому примером служит ваше прибы-
тие в Сан-Паулу. Не только вас по ошибке держали в больнице, но и несчастный
Масгроув торчал в полицейском участке, пока мы не обнаружили ошибку.
Джексон помолчал, собираясь с мыслями.
- Жизнь в Бразилии, - снова заговорил он, - много менее тягостна, как я ду-
маю, чем тот род существования, к которому вы привыкли. Запретов, которые вы
считаете само собой разумеющимися, вроде сексуальных или взаимоличностных, в
ней просто не существует.
- Это звучит слишком многообещающе, чтобы быть правдой, - тихо возразил
Уэнтик, подумав о Карине.
- Для ваших ушей, может быть. Но это именно так, в чем вы сможете убедиться
по возвращении.
Уэнтик посмотрел в окно и увидел огни города на побережье километрах в пят-
надцати к востоку. Африка, неизвестная и невообразимо далекая. Сможет ли он
жить в Бразилии? Для Джексона, витающего в мире теорий и абстрактных понятий,
доступных только посвященным ученым, жизнь в подобном обществе является, ве-
роятно, источником непреходящего удовольствия. Но для него это никогда не пе-
рестанет быть бегством. Гаванью, открывшейся для него по воле случая; лазей-
кой избежать неминуемой смерти в ядерном взрыве или от радиоактивных осадков.
Он повернулся к Джексону и увидел перед собой гордого пожилого человека с го-
рящим интеллектом взглядом... или это другой, более фанатичный блеск? Эти лю-
ди и их святые отцы пережили ядерную катастрофу и восстановили человеческую
цивилизацию. Сможет ли он, Элиас Уэнтик, найти в ней себе место?
Глава двадцать шестая
Англия с воздуха, на критический взгляд Уэнтика, За двести лет изменилась
трагически.
Проснувшись утром, они с Джексоном разглядывали очертания проплывающего под
самолетом побережья. Погода была серой и скучной, облачность стояла на высоте
шестисот метров. По требованию Уэнтика пилот медленно вел самолет вдоль бере-
говой черты на высоте ста пятидесяти метров. Всюду беспорядочно разросшиеся
деревья и неухоженный кустарник скрывали руины зданий. Они пролетали над тем,
что когда-то было большим городом - Уэнтик думал, что это Борнмут, но уверен-
ности у него не было, - и не заметили никакого движения.
Через десять минут они углубились внутрь острова; Уэнтик был подавлен пред-
чувствием зрелища знакомой сельской местности. Знакомой ли? Он знал плотно
населенную Англию, озабоченную недостатком пространства. Здесь же...
В дверях салона появился штурман.
- Уровень радиации на земле очень высокий, сэр, - сказал он Джексону, - но
не смертельный.
- Спасибо.
Джексон взглянул на карту этой части Англии. Старую карту, как заметил Уэн-
тик, где были отмечены города и дороги.
Протянув Уэнтику карту, он сказал:
- Думаю, там, где я отметил. Восточный край долины Солсбери, возле Эймсбе-
ри .
- Не слишком ли это далеко от Лондона? - усомнился Уэнтик.
- Боюсь, да. Не забывайте, что Англия вашего времени участвует в войне. Ес-
ли наш самолет внезапно появится в густонаселенной местности, трудно сказать,
что произойдет. Думаю, безопасно оказаться ближе к Лондону мы не сможем.
Уэнтик на мгновение задумался, потом согласился.
Джексон нажал полуутопленную кнопку и снова появился штурман.
- Вы доставите нас сюда, - сказал ему Джексон, отдавая карту. Тот кивнул и
удалился в пилотскую кабину. Спустя несколько мгновений самолет изменил курс.
Джексон обратился к Уэнтику:
- Генератор поля смещения, установленный здесь на борту, значительно более
совершенен, чем тот, что в тюрьме. Тюремный гораздо больше, потому что служит
еще и в качестве генератора непосредственной энергии. Этот портативнее и по-
зволяет в определенных пределах регулировать фактический размер поля смеще-
ния. Единственным его недостатком является несколько больший коэффициент раз-
броса искажений.
- Это существенно меняет дело?
- Не думаю. Мы прибыли с хорошим запасом времени.
Уэнтик пожал плечами. Это теперь мало что значило.
Через десять минут тон шума двигателей снова изменился и они стали медленно
приближаться к земле. Джексон поднялся на ноги.
- Пойдемте, - сказал он.
Он двинулся в хвостовую часть самолета мимо крохотных, но роскошно отделан-
ных кают и вошел в специально оборудованный отсек. Здесь находился генератор
поля смещения вместе с его длинным пультом управления.
★ ★ ★
Уэнтик выбрался через главный люк. Холодный февральский ветер с юго-запада
шевелил сухую траву вокруг ног. Перед ним простиралась вдаль крохотная части-
ца долины Солсбери. В сотне метров впереди поднимался небольшой холм, порос-
ший почти голыми кустарником и деревьями. По обе стороны холма неухоженная
долина тянулась до горизонта. Джексон установил карман поля смещения диамет-
ром менее километра, но с того места, где стоял Уэнтик, увидеть его границы
было невозможно. Следом за ним в проеме люка показался Джексон.
- Сколько вам потребуется времени? - спросил он.
Уэнтик подумал.
- До завтрашнего вечера. Может быть больше, не могу сказать с уверенностью.
Джексон протянул ему карту и сказал:
- Если пойдете этой дорогой, - он показал направление к холму, - то кило-
метра через полтора окажетесь возле одной из ваших главных дорог. На карте мы
здесь. Эта дорога приведет вас в Лондон.
Уэнтик кивнул.
- Что-нибудь еще?
- Не думаю.
Джексон протянул руку, рукопожатие было неловким.
- Постарайтесь обернуться как можно скорее, - сказал Джексон. - Мы здесь на
виду. Не хочу привлекать нежелательное внимание. - Он оглядел невзрачную рас-
тительность, такую непохожую на бразильскую.
- Удачи, доктор Уэнтик.
Уэнтик снова кивнул. Говорить было нечего. Он отвернулся и направился к
главной дороге.
Он решил подняться на вершину холма. Склон был не очень крутым, усилия на
подъем с лихвой окупятся широким видом с высоты холма. Уэнтик шел быстро,
подсознательное разочарование двух последних дней спешило заявить о себе. Он
должен действовать и чем скорее покончит с этим, тем лучше.
Склон стал немного круче, еще через несколько минут он достиг вершины хол-
ма .
Деревья в листве...
Открывшийся склон холма порос кустарником и деревьями. Резко контрастируя с
той частью долины, откуда он только что пришел, изобилием зелени.
Тепло. Середина августа.
Уэнтик оглянулся и увидел Джексона, который стоял возле самолета. Расстоя-
ние до этого пожилого мужчины - два столетия. Для него английская сельская
местность - анахронизм. Уэнтик осмотрел свою одежду: невыразительная серость
хорошо облегающего фигуру материала. Или это я не на своем месте?
С вершины холма открывался вид на несколько километров во все стороны. Са-
молет Джексона к югу от него, за ним до горизонта яркое безоблачное небо. Эта
долина совершенно не похожа на ту другую, с которой он свыкся в Бразилии;
здесь все в зелени, она очень холмиста, испещрена множеством цветовых оттен-
ков .
Он повернулся в ту сторону, где по словам Джексона пролегала дорога. Ланд-
шафт был более ровным, склон холма совершенно пологим. Менее чем в километре
вниз по склону стояла рощица, за ней тянулась ограда. Дальше было два или три
обработанных поля и прямая линия деревьев, видимо, вдоль дороги.
Уэнтик стал спускаться.
На душе полегчало, по-английски спокойное послеполуденное время. Война, и
Джексон, и его Бразилия внезапно отодвинулись куда-то невообразимо далеко. Он
давно позабыл радость пешей прогулки налегке.
Менее чем за десять минут он вышел к дороге. Перебравшись через низенький
деревянный забор, он спустился по зеленому откосу к обочине.
Движения на дороге не было.
Уэнтик стоял возле неожиданно безмолвной дороги, не соображая что ему де-
лать. Он предполагал остановить попутную машину. Озадаченно постояв еще не-
сколько секунд, он двинулся по обочине в сторону Лондона.
Почти тут же послышался шум мотора и Уэнтик остановился. С Западной стороны
приближалась направлявшаяся в Лондон машина. Он подождал, пока она покажется,
вышел на середину дороги и замахал обеими руками.
Это был большой многоместный легковой автомобиль белого цвета, способный
развивать скорость километров до ста двадцати в час, если не больше. Увидев
Уэнтика, водитель сразу притормозил, и машина остановилась рядом с ним.
В ней было двое полицейских.
Оба выскочили из машины и подошли к нему. Внезапно его охватила непонятная
тревога, когда он увидел, что на головах полицейских тяжелые металлические
каски и они вооружены.
- Что вы здесь делаете? - спросил один из них.
- Пытаюсь добраться до Лондона, - ответил Уэнтик.
- Какого черта вам там надо?
Он ошалело огляделся. Что-то было не так.
- Я долго отсутствовал. Мне надо домой, - сказал он.
- Предъявите документы.
- Какие документы?
Полицейский схватил его за плечо.
- Удостоверение личности и разрешение на поездку.
- Я же сказал вам. Меня долго здесь не было. У меня нет никаких документов.
- Где вы были?
- В Америке, - ответил он не задумываясь.
Полицейские переглянулись.
- Америка подверглась бомбардировке, - сказал один из них.
Уэнтик снова огляделся. Что-то страшно ненормальное было в этом допросе на
обочине неиспользуемой дороги в пустынной сельской местности.
Он сказал:
- Подождите, я все могу объяснить. Но я сейчас же должен попасть в Лондон.
Можете вы взять меня с собой?
Полицейский медленно покачал головой.
- Лондон эвакуирован. Все дороги перекрыты.
- Эвакуирован? - недоверчиво повторил Уэнтик. - Куда?..
- В городе осталось совсем немного людей. Большинство из них так или иначе
связано с правительством. И они живут в убежищах.
- Какое сегодня число? - спросил Уэнтик.
- 22-е августа, - ответил полицейский.
Вот оно искажение поля смещения...
- Но бомбардировка... - начал говорить Уэнтик.
- Мы знаем.
Внезапно из полицейской машины послышалось звучание зуммера и один из них
пошел к ней. Он достал из салона переговорное устройство. Некоторое время
слушал, потом положил аппарат обратно.
Второй смотрел в его сторону.
- Можете вы мне сказать, где моя семья?
- В каком районе Лондона вы жили?
- Хэмпстед.
Полицейский достал из нагрудного кармана буклет и стал листать его.
- Вероятно она в графстве Хартфордшир. Где точно, сказать не могу. За по-
следнюю неделю эвакуированы все крупные британские города.
Вернулся второй полицейский и крепко взял Уэнтика За руку. Первому он ска-
зал :
- Последний сигнал тревоги. У нас всего двадцать минут.
Уэнтик отчаянно рванул руку и помчался к откосу. Полицейский бросился за
ним, но Уэнтик резко метнулся в сторону. Он забрался на откос и тяжело пере-
валился на другую сторону забора. Скатившись в высокую траву, он вскочил на
ноги и побежал. Оба полицейских поднялись следом за ним, но даже не сделали
попытку перелезть через забор.
Уэнтик бежал, не останавливаясь, пока не добрался до противоположного конца
поля. Только там он остановился и оглянулся назад. Оба стража порядка наблю-
дали за ним. Увидев, что он остановился, они исчезли за откосом. Через не-
сколько секунд заработал мотор.
Его рокот стал удаляться и через полминуты умолк вовсе.
Вокруг была полная тишина.
Уэнтик двинулся к холму, еле переставляя ноги. Лондон эвакуирован, как и
все другие города. Джин где-то в Хартфордшире ждет вместе со всем остальным
населением неизбежного прихода войны. А лето длится себе как ни в чем не бы-
вало .
На вершине холма он остановился и посмотрел на расстилавшуюся от него к се-
веру холмистую равнину. Затем повернулся в противоположную сторону, где его
дожидался серебристый самолет.
Он стоял целых полчаса, пока из южной части долины не задул холодный фев-
ральский ветер, тогда как теплое августовское солнце продолжало согревать ему
лицо и плечи. Из-за южного горизонта взметнулась ярчайшая вспышка света и
следом за ней почти одновременно еще две справа и слева от него.
Минутой позже ревущий звук, подобный дальнему грому поздним осенним вече-
ром, сотряс воздух и на какое-то мгновение вся местность, казалось, замерла.
Грохот стих вовсе, а Уэнтик все следил за расползавшимися вдалеке по небу об-
лаками, черными и высокими.
Он закрыл глаза и прислушался, ожидая нового удара грома.
Наступил вечер. Он сидел, прислонившись к стволу дерева, и смотрел на се-
ребристый самолет в низине. Только когда солнце стало садиться, мужчина в яр-
ко зеленой накидке подошел к люку и обвел взглядом небо, ставшее теперь тем-
но-синим, исполосованным черным. Он постоял, долго вглядываясь в высь, затем
поднялся внутрь.
Минутой позже самолет исчез.
Литпортал
ФЕЛИЦЕТИН
Сергей Сизарев
- Вы сами-то верит, во что говорите?! - от раздражения Джош позволил себе
повысить голос, впрочем, в телефонных разговорах это зачастую проходит безна-
казанно. Чтоб выйти на "торговца счастьем" ему потребовался месяц и пара но-
вых и совершенно лишних знакомств.
Джош изнемогал. В затхлой однокомнатной квартирке, в центре задымлённого
города, без работы и цели в жизни. В окна бились машинные гудки и религиозный
хип-хоп. Воспоминания, несбывшиеся мечты... Джош сам устроил себе этот ад и
не мог из него выбраться. Даже спиртное и тяжёлый рок не могли вырвать его из
щупалец уныния и безысходности.
А этот парень на другом провода обещал ему райские кущи. "Всё изменится!
Одна таблетка и вы увидите мир в другом свете! Забудутся печали, уйдут забо-
ты. Начнёте новую жизнь!" Подобные обещания он слышал каждый день из телеви-
зора. Зарабатывать на борьбе со стрессом было модным.
Но некоторые толкачи из чёрных кварталов по секрету сказали ему телефон
торговца, у которого был НАСТОЯЩИЙ товар ("Любой белый может попасть в раста-
манский рай, но только с чёрного входа. Таблетка - твой пропуск!")
- Хорошо, я согласен. Деньги отдам посыльному, - Джош положил трубку. "Ко-
лесо счастья" обещали подвести через час.
Таблетка лежала на ладони. Белая, как молоко, и круглая как шарик. Джошу
вспомнился момент из древнего фантастического боевика, где главному герою
предложили на выбор две пилюли - красную и синюю. "Это квест или RPG?" - за-
дался вопросом Джош, но когда главный герой проглотил обе, понял - "шутер"!
Джош ещё раз оглядел грязные обои комнаты, альбомы старых фотографий, кни-
ги и видеозаписи. Всё то, что мучило его и мешало забыть прошлое, мешало на-
чать новую жизнь. Тоска и безысходность! Быстро проглотив пилюлю, Джош запил
её водой из-под крана и лёг на диван. Он сделал свой выбор.
Приятный полумрак царил в том месте, где он проснулся. В художественном
беспорядке лежали кругом книги и диски, и использованная посуда. Он был одет
в удобную поношенную одежду. Дышалось легко и свободно. Джош выглянул За ок-
но. Там романтично клубились розовый дым, подсвеченный неоновой рекламой и
горящим мусором.
"Здорово жить в самом центре индустриального гиганта, на переднем фронтите
цивилизации!" - подумал Джош и улыбнулся. Прошёл на кухню, включил воду. Из
крана побежала ржавая тонкая струйка. "Богата железом. Полезно для здоровья",
- обрадовался Джош и напился.
Потом, вернувшись в комнату, полистал фотоальбомы. "Какие милые люди! Хо-
рошо , что я их не помню. Я смогу снова пережить радость знакомства с ними!"
Его внимание привлекла пустая баночка из-под таблеток на полу. "Фелицетин?
Милое названье. Наверное, очень вкусный и полезный препарат", - заметил Джош.
Джоша потянуло к людям, на улицу. Он накинул на плечи дождевик и, спустив-
шись вниз, смешался с толпой. На лице Джоша блуждала радостная улыбка от та-
кого единства с себе подобными.
Младший техник умело выбил дверь пневматической кувалдой и ввалился в ма-
ленькую комнату. Доктор Зашёл следом. Ну и запах! Так могли пахнуть только
трупы или панки. О том, как может пахнуть мёртвый панк, было страшно даже по-
думать . Оба мужчин надели респираторы и включили наплечные фонари.
В центре захламлённой квартирки, на диване, лежал полуразложившийся парень
лет двадцати. На его лице застыла ужасная идиотская улыбка. В свесившейся ру-
ке была зажата маленькая баночка. Младший техник вытащил её из руки мертвеца
и прочитал вслух: "Фелицетин".
- Двадцатый случай за неделю. Будем упаковывать, - доктор развернул мешок
для трупов.
- Что записать в рапорт? - спросил его младший техник.
- Напиши - умер от счастья.
Запретзона
ИСКУССТВЕННЫЙ РАЙ
(НАРКОТИКИ - ТО, ЧТО ВЫ ХОТЕЛИ БЫ ЗНАТЬ, НО БОЯЛИСЬ СПРОСИТЬ)
От редакции: У нас были сомнения, стоит ли размещать этот материал. И все-
таки разместили, поскольку он уже в интернете, причем очень давно. Знание и
применение - это разные вещи. Так, например, каждая женщина знает, как зани-
маться проституцией, но не каждая занимается ей. Если же кто-то, зная, что
это опасно, тем не менее, попробует наркотик - что ж, он не очень разумен и,
скорее всего, довольно быстро отсеется из человеческой популяции. Естествен-
ный отбор еще никто не отменял.
Гипер стимуляторы
• Гиперстимуляторы (часто называемые психоделиками1)- вещества, стимулирую-
щие преимущественно кору головного мозга, в отличие от стимуляторов, дей-
ствующих в основном на стволовую часть мозга и, кроме того, вызывающих
многочисленные периферические эффекты.
• За счет локализации стимулирующего действия, его уровень может быть гораз-
до выше, нежели у классических стимуляторов, что приводит к "кислотным"
эффектам - появлению зрительного эха, "узоров", в зависимости интенсивно-
сти воздействия или от концентрации внимания и т.п.
• Гиперстимуляторы относительно безопасны в применении, обычно не вызывают
явлений зависимости и других неблагоприятных эффектов длительного порядка.
Тем не менее, их применение может иметь и явные отрицательные психологиче-
ские последствия.
MDMA (Extasy)
• Экстази - жаргонное название 3,4-метилендиокси-метамфетамина (MDMA), дру-
гие жаргонные названия которого - X, Е, ХТС, Adam, и т.п. Это полусинтети-
ческое соединение, обычно оно встречается в виде белых кристаллов соляно-
кислой соли. Продается в капсулах, таблетках или в виде белого порошка.
• Обычно ее принимают внутрь (глотают), хотя возможно интраназальное и инга-
ляционное применение, а также в виде подкожных, внутримышечных и внутри-
венных инъекций.
• В настоящее время Е находится в DEA Shedule I во многих странах, включая
Россию. Принято соответствующее законодательство, запрещающее применение Е
даже в экспериментальных целях. Запрещено также производить, продавать и
даже владеть Е. Нельзя также распространять информацию о ней, не опублико-
ванную в открытых источниках.
• Согласно Nicolas Saunders (1993), "MDMA был запатентован еще в 1913 году
немецкой компанией Merck... Патент не упоминал возможного использования".
Дозировка MDMA
• Обычная дозировка Е - приблизительно от 80 до 160 миллиграмм (внутрь), хо-
тя используются и более низкие дозы, порядка 40..60 мг. Схожие дозы прини-
мают психотерапевты, для "сближения" с пациентами и их проблемами. Стан-
дартной дозой, на которую принято ссылаться, является 2 мг на килограмм
массы тела (хотя нужно заметить, что действие дозы Е не строго пропорцио-
нально массе тела).
1 В дословном переводе с греческого, "психоделический" - просветляющий душу. Это название
чаще всего используется по отношению к некоторым веществам, а также определенного рода музы-
ке и живописи, позволяющим испытать необычные переживания, выйти За пределы обыденного,
приблизится к Богу и так далее. Психоделические средства могут использоваться для самопозна-
ния, восстановления энергии или просто для смены окружения и отдыха (на Западе получило
большое распространение название "recreational chemicals", подчеркивающее именно это послед-
нее применение психоделических препаратов.
При пероральном применении Е, эффекты начинаются примерно через 30..45 ми-
нут , остальные пути применения дают намного более резкий и быстрый приход.
Первичные эффекты обычно достигают максимума через час после приема
Приём 1/3 или 1/2 от первоначальной дозы через полтора часа (к этому вре-
мени эффекты должны достичь длительного максимума) после приёма обычной
дозы, вызывает продление действия Е. Прием намного большей дозы, чем поло-
вина первоначальной, или после 2 с половиной часов от начала, скорее все-
го, вызовет или усилит нежелательные побочные эффекты, не принося никакой
выгоды.
Противопоказания для MDMA
Е увеличивает артериальное давление и ускоряет пульс примерно как при
средней физической нагрузке. По этой причине, не рекомендуется употреблять
Е при повышенном АД и заболеваниях сердечно-сосудистой системы, даже если
они в настоящий момент не проявляются.
То же самое относится и к людям с повышенной чувствительностью к лекарст-
вам. Заболевания печени и почек могут замедлить выведение Е из организма и
усилить ее эффекты до нежелательной степени.
Бывали смертельные случаи при одновременном приеме Е и ингибиторов моно-
аминооксидазы (ИМАО часто прописывают в качестве антидепрессантов). Е ка-
тегорически не рекомендуется принимать раньше, чем через две недели после
последнего приема ИМАО.
Следует также иметь в виду, что некоторые другие антидепрессанты (в част-
ности "Прозак" и "Золофт") могут блокировать те эффекты Е ради которых оно
применяется.
Физические эффекты MDMA
Физические эффекты от обычных доз Е слабые и разнообразные - изредка упо-
минают сухость во рту, скрип зубами, нистагм (дергание глаз), потливость
или тошноту, иногда отмечают чувство глубокой физической релаксации.
Высокие дозы (передозировка) Е вызывают более однозначные эффекты, похожие
на действие амфетаминов- быстрое и усиленное сердцебиение, пот, головокру-
жение , беспокойство и т.п.
Прежде, чем Е была объявлена незаконной, она заслужила среди психотерапев-
тов репутацию ценного терапевтического инструмента.
Даже несмотря на риск, связанный с препаратом из Shedule I, некоторые те-
рапевты до сих пор используют MDMA в своей практике.
2С-В
Химическое название 2С-В 4-бромо-2,5-диметоксифенэтиламин. Его можно клас-
сифицировать как психоделик и эмпатоген. 2С-В впервые был получен Алексан-
дром Шульгиным вместе с множеством других психоактивных фенэтиламинов. В
последнее время большое количество 2С-В появляется под названием "Nexus".
Ранее фигурировали такие названия как "Eve" и "Venus".
Употребление. 2С-В употребляется орально, на пустой желудок. 2С-В очень
чувствителен к дозировке. Дозировка начинается с очень небольших (8 мг) ,
аккуратно выверенных доз и постепенно повышается на 2 мг. Уличный 2С-В
очень неудобен в этом плане, так как очень сложно определить сколько веще-
ства находится в капсуле. Как правило, для более тонкой дозировки 2С-В
смешивается с инертным порошком.
Дозировки. Шульгин в своей книге PiHKAL говорит о дозировках 2С-В в диапа-
зоне 16-24 мг. В других источниках приводятся дозировки 12-30 мг. Нигде в
литературе не встречается дозировка более 30 мг. Тем не менее, некоторые
люди имеют очень низкую чувствительность к 2С-В и для достижения какого
либо значительного эффекта нуждаются в дозе 25-35 мг.
Комбинирование. Очень часто 2С-В совмещают с ХТС. В медицинской практике
2С-В применяют в конце курса лечения MDMA (ХТС), для закрепления и прояв-
ления того понимания, которое было достигнуто и имеет тенденцию стираться.
Незабываемые, очень выразительные трипы эмпатогенного содержания бывают во
время применения ХТС после трипа с 2С-В.Также 2С-В неплохо сочетается с
кетамином.
Опасности. Действие 2С-В может быть чрезмерно усилено и становится очень
опасным в комбинации с МАО ингибиторами.
Синтез 2С-В
Сокращения:
IPA - С3Н7ОН изопропанол, изопропиловый спирт
THF - С4Н8О тетрагидрофуран
LAH - LiAlH4 алюмо гидрид лития
Раствор 100 г 2,5-диметоксибензальдегида в 220 г нитрометана обрабатывает-
ся 10 г обезвоженного ацетата аммония и нагревается 2,5 часа с периодиче-
ским помешиванием. В результате получается темно красный раствор. Избыток
нитрометана удаляется выпариванием в вакууме.
Полученное в результате выпаривания вещество - нитростирен - очищается
растворением в IPA, фильтрованием с последующим высушиванием. В результате
должно получится 85 г 2,5-диметокси-бета-нитростирена в виде желто-
оранжевого вещества.
Дальнейшая очистка производится перекристаллизацией из кипящего IPA.
В колбу, оснащенную электромешалкой и помещенную в инертную атмосферу. До-
бавляют 750 мл обезвоженного THF содержащего 30г LAH. Затем добавляют 60 г
2,5-диметокси-бета-нитростирена. В результате получается желто- коричневая
смесь. Ее выдерживают при комнатной температуре 24 часа.
После этого избыток гидрида удаляется добавлением IPA. Затем добавляется
30мл 15% раствора NaOH для того чтоб преобразовать неорганические взвеси в
фильтруемую массу. Смесь фильтруется.
Фильтрат промывают сначала в THF, затем в метиловом спирте, после этого
добавляют к прошедшему фильтрацию раствору. Смесь выпаривают в вакууме, а
осадок разводят в 1,5 л воды. Затем смесь подкисляют соляной кислотой, до-
ливают 300 мл CH2CI2, гасят 25% раствором NaOH и, наконец, экстрагируют 400
мл СН2С12.
Полученную смесь экстрактов отделяют от растворителя в вакууме, получая 26
г маслянистого вещества. Его перегоняют при 120-130 °C и давлении 0,5
mm/Hg и получают 21 г белого маслянистого вещества.
Это вещество - 2,5-диметокси-фенэтиламин (2С-Н) - необходимо как можно бы-
стрее поместить в атмосферу СО2.
24,8 г 2,5-диметокси-фенэтиламина растворяют в 40 мл ледяной уксусной ки-
слоты. Затем добавляют раствор 22 г брома в 40 мл ледяной уксусной кисло-
ты. Через пару минут начинается образование твердого осадка с одновремен-
ным выделением тепла.
Смесь остужается до комнатной температуры, фильтруется, осадок промывается
в холодной уксусной кислоте. Получается гидробромид. Однако в полученном
продукте много различных сложных форм солей, которые неизбежно скроют
свойства 2С-В.
Наилучший путь избежать этого образовать нерастворимый хлорид. Вся масса
соли, смоченной в уксусной кислоте, растворяется в теплой воде. pH раство-
ра доводится до 11 добавлением 25% раствора NaOH.
Раствор экстрагируют CH2CI2. Перегонкой в вакууме удаляют растворитель и
получают 33,7 г осадка который перегоняют при температуре 115-130 °C и
давлении 0,4 mm/Hg. Полученные 27,6 г белого маслянистого вещества раство-
ряют в 50 мл воды с 7 г уксусной кислоты.
Раствор энергично перемешивается и обрабатывается 20 мл концентрированной
соляной кислоты. Это приведет к образованию безводной соли - 2,5-
диметокси-4-бромфениламина гидрохлорида. Кристаллы отфильтровывают и про-
мывают небольшим количеством воды и несколькими 50 мл порциями этилового
спирта (! промывание большим количеством воды приведет к потере продукта).
Конечный продукт высушивается на воздухе. Получается 31,05 г белых иголь-
чатых кристаллов с точкой плавления 237-239 °C. Если в последней стадии
добавления соляной кислоты присутствовало слишком много воды, получится
гидрированная форма 2С-В.
Соль уксусной кислоты имеет точку плавления 208-209 °C. Гидробромид -
214,5-215 °C.
Бета-карболины
Бета-карболины усиливают и продлевают действие
псилоцибина и ЛСД, однако такое сочетание все же ме-
нее эффективно, чем айяуаска. Сочетание же ДМТ с
ибогаином малоисследованно.
• Бета-карболины сами по себе обладают психоактивными свойствами в дозиров-
ках, близких к токсическим (свыше 300 мг) , поэтому многие применяют их не
отдельно, а в смеси с другими ППИ (или перед их употреблением) . Доза в
100-150 мг перорально (60-100 мг при курении) практически полностью дезак-
тивирует МАО на 4-8 часов.
• При употреблении внутрь, семена Peganum harmala заливают лимонным соком,
разведенным водой 5:1 и доводят до кипения на быстром огне. Раствор филь-
труют и сливают, а затем для более полной экстракции повторяют процедуру с
осадком. Nicotiana rustica курят так же, как и обычный табак или через
кальян с разведенным лимонным соком (который затем выпивают).
• Поскольку моноаминоксидаза участвует в расщеплении разнообразных классов
веществ, то не следует употреблять препараты и пищевые продукты из этого
списка, менее чем за 12 часов до и после приема бета-карболинов.
о амфетаминами (МДМА, фенамин, первитин, эфедрин, PiHKAL)
о ГАМК и ее производными (ноотропил, GHB)
о продуктами, содержащими тирамин:
+ кисломолочные продукты и сыр
+ пиво и вино
+ бананы
+ соусы
+ печень
+ устрицы, раки, крабы
+ авокадо
+ бобовые
+ шоколад
+ кофе
Несовместимость этих продуктов с бета-карболинами очень высока - вплоть до
смертельных исходов.
Индольные препараты
Ядром всех психоактивных индольных препаратов (ППИ), явля-
ется индол, гетероциклическое ароматическое соединение:
NH
• В зависимости от того, какие радикалы и циклы присоединяются к индольному
ядру, можно разделить все ППИ на четыре группы:
Производные триптамина
Бета-карболины
Гармин
Ибогаин
Все производные индола связывают в мозгу рецепторы серотонина и, в той или
иной степени, подавляют его синтез. Кроме того, ППИ ингибируют моноаминок-
сидазу (МАО), большинство - довольно слабо, но бета-карболины - сильно, а
ибогаин - в средней степени.
Источники. Наиболее доступным естественным источником ППИ в условиях
умеренных и субарктических широт России, следует считать грибы вида
Psilocybe semilanceata, которые содержат псилоцибин и псилоцин. В этих ус-
ловиях также в изобилии растут луговые злаковые травы вида Phalaris
arundinacea и других видов рода Phalaris, которые содержат в своих листьях
и колосках небольшое количество ДМТ (~0.05-0.1%). В южных широтах России,
на Украине и Кавказе произрастают:
содержащая гармалин (зерна, ~3-7%) рута сирийская (Peganum
harmala), известная также под названием "могильник".
содержащие ДМТ и 5-МеО-ДМТ (листья и кора, ~0.2-0.5%) растения рода
Acacia (не путать с "ложной" акацией!), из которых наиболее извест-
на Acacia dealbata (древовидная "мимоза" с желтыми цветками).
Дозировка ППИ. Для всех ППИ характерен "эффект насыщения". При дозах,
превосходящих стандартную в 2-3 раза, их действие возрастает сравнительно
слабо (и, надо отметить, в неприятную сторону), а при превышении дозы в 5-
10 раз возрастание эффекта прекращается - так что даже 100 доз ЛСД не да-
дут такого же глубокого переживания, чем стандартная доза ДМТ. Токсичной
следует считать дозу в 300 мг независимо от используемого препарата.
В небольших дозах (20-30% от стандартной) ППИ действуют, как мягкие,но эф-
фективные кратковременные стимуляторы высшей нервной деятельности.
В качестве общих противопоказаний следует указать выраженные психопатии с
агрессивным компонентом. Не рекомендуется также принимать ППИ беременным
(особенно ЛСД) и кормящим женщинам.
Совместимость с другими препаратами
Марихуана: Неплохая совместимость. Небольшое количество травы, иногда
применяют для продления и усиления трипа, когда действие основного
препарата идет на спад. Небольшое же количество ППИ (30% стандартного)
хорошо для коррекции передозировки "травы" (снимает торможение).
MDMA, PiHKAL, STB, 2СВ, Мескалин: Сочетаются с небольшими дозами ЛСД и
псилоцибина. Поскольку опыт ДМТ глубже, то эффект MDMA на его фоне незаме-
тен. При приеме ИМАО гармалина, ибогаина или айяуаски, MDMA и PiHKAL кате-
горически противопоказаны (опасно для жизни).
Кофеин (чай, кофе, какао): Кофеин ускоряет всасывание ППИ из желудочно-
кишечного тракта, что может считаться благоприятным. При приеме ингиби-
торов МАО категорически противопоказан.
Фенамин, первитин и другие амфетамины: Довольно опасное сочетание. Возмож-
но непредсказуемое, агрессивное поведение. Несовместимость с ингибиторами
МАО может привести к фатальному исходу
Кокаин: Аналогично амфетаминам
Героин и другие опиаты: Практически противоположные по действию вещества.
Есть опасность неприятных, муторных трипов. По некоторым данным, прием ППИ
может помочь справиться с опиатной зависимостью.
Табак: По некоторым данным, прием ППИ может помочь справиться с табачной
зависимостью.
Алкоголь: Лучше избегать. Возможно агрессивное поведение, напоминающее
"белую горячку". Вино и пиво категорически несовместимы с ИМАО. По некото-
рым данным, прием ППИ может помочь справиться с алкогольной зависимостью.
Диссоциативы (кетамин, РСР): Мало данных, однако имеющиеся очень не-
приятны. Трипы описываются, как "ужас", "кошмар".
Айяуаска
Айяуаска (аяхуаска, ayawaska, ayahuasca) - это применяемая индейцами Южной
Америки психоактивная смесь, содержащая растительные бета-карболины и
триптамины, дающая необычайно яркие и сильные переживания.
На языке кечуа, ayawaska значит "вино мертвых". Среди современных исследо-
вателей психоделической реальности, под "айяуаской" принято понимать любое
сочетание бета-карболинов и триптаминов группы ДМТ.
Приготовление айяуаски начинается с получения содержащего бета-карболины
раствора. Затем в раствор добавляются листья растений, в которых
присутствует ДМТ и/или 5-МеО-ДМТ. Этот раствор употребляется внутрь.
Длительность действия айяуаски- 4-8 часов.
ДМТ (DMT)
В группу DMT входят препараты:
• R1=R2=H, R3=CH3 - диметилтриптамин (ДМТ)
• R1=R2=H, R3=C3H7 - дипропилтриптамин (ДПТ)
• R1=OCH3, R2=H, R3=CH3
- 5-метокси-диметилтриптамин (5-МеО-ДМТ)
• R1=OH, R2=H, R3=CH3 - буфотенин
NH
Поскольку препараты этой группы очень быстро инактивируются моноаминокси-
дазой, прием их внутрь неэффективен. Как правило, их употребляют путем
курения, вдувания в нос или внутривенно. Обычная доза: 15-40 мг ДМТ, 5-
МеО-ДМТ примерно в 4 раза активнее.
Обычно основа для курения - тщательно собранные верхние листья петрушки,
хотя некоторые добавляют каплю марихуаны.
Длительность действия ДМТ при курении - 15-40 мин.
Метод извлечения буфотенина из жабьей кожы
Собрать 5 или 10 жаб, лягушки для этого не годятся. Лучше взять 3 жабы.
Убить их по возможности безболезненно, и немедленно снять кожу.
Дать коже посохнуть в холодильнике 4-5 дней, пока кожа станет хрупкой.
После этого кожу следует растереть в порошок и курить. (Из-за скверного
запаха лучше смешать порошок с мятой или другой ароматной травой).
Приготовление компонент ДМТ.
Тщательно перемешать и растворить 25 г индола в фунте безводного этило-
вого сложного эфира в колбе на 2 литра (или в сосуде объемом на две
кварты).
Взять лоток для льда и заполнить его мелким колотым льдом и ледяной
крошкой. Затем несколько минут охлаждать раствор, пока его температура
не станет равной нулю. Одновременно охладить 50 мл безводного оксихлори-
да до -5 С в том же лотке.
Очень медленно влить раствор оксихлорида в индол. Предостережение: когда
два эти раствора смешиваются, происходит очень бурная реакция. Не допус-
кать выплёскивания раствора, не позволять брызгам попадать на кожу.
Подождать, пока все пузырьки исчезнут, затем насыпать в лед несколько
горстей столовой соли, чтобы понизить температуру раствора. Оставить
этот раствор и пометить его как раствор "N1".
Охладить 100 мл этилового эфира, в колбе на 500 мл, до ОС в том же лотке
со льдом и солью. В той же ледяной ванне одновременно охладить запеча-
танную стограммовую бутыль с диметиламином до ОС.
Открыть горлышко бутыли с диметиламином и медленно, тонкой струей, влить
содержимое в эфир. Пометить как раствор "N2".
Очень медленно и осторожно слить вместе растворы "N1" и "N2".
Теперь вынуть смешанные растворы изо льда и перенести их в условия ком-
натой температуры, перемешивая все время. Должен получиться полностью
прозрачный раствор. Если в нем все еще видна муть, продолжать перемеши-
вать , пока раствор не станет прозрачным - насколько это возможно.
Фильтрация ДМТ.
Отфильтровать еще раз с отсосом после промывания осадка техническим эфи-
ром.
Повторить фильтрацию еще раз с эфиром и два раза с водой.
Оставить вещество сохнуть на пластике или на фарфоровой чашке (не ис-
пользуя металл). После сушки образуются частицы твердого вещества. Их
следует собрать и поместить в химический стакан емкостью 800 мл.
Смешать 100 мл бензина с 100 мл метилового спирта; после того, как смесь
размешана, залить частицы полученного вещества слоем раствора толщиной в
полдюйма и нагревать в химическом стакане на водяной бане, пока вся
твердая фаза не растворится. Если нужно, следует добавить еще раствори-
теля.
Нагревание раствора ДМТ на водяной бане.
После полного растворения твердой фазы, снять стакан с бани и охладить
его. Когда он остынет, проявятся тонкие нитевидные кристаллы. Когда они
появились, надо слить максимальный объем растворителя так, чтобы не за-
хватить кристаллы.
Перенести кристаллы в колбу емкостью 1 л и растворить в тетрагидрофура-
не, используя минимальный объем растворителя. Пометить как "Раствор А".
Смешать медленно 200 мл тетрагидрофурана и 20 г литий-алюминиевого гид-
рида в колбе емкостью 500 мл и пометить как "Раствор В". Предостереже-
ние: литий-алюминиевый гидрид не переносит контакта с водой. Нельзя ра-
ботать в дождливый день. Следует надеть очки для защиты глаз и резиновые
перчатки.
Смешать растворы "А" и "В", постоянно перемешивая.
Приготовить водяную баню и нагревать раствор на бане 3 часа, каждые пол-
часа перемешивая раствор по 4 минуты. Чтобы не перемешивать можно ис-
пользовать газоотводную трубку.
Окончательный сбор ДМТ.
Когда все закончится, оставить колбу при комнатной температуре на 20 ми-
нут. Затем перенести ее в лоток со льдом и солью и охладить до ОС. До-
бавлять осторожно перемешивая немного холодного метанола, до тех пор,
пока раствор не станет темным.
Отфильтровать этот темный раствор через воронку с бумажным фильтром и
собрать фильтрат в колбу.
Пропустить 100 мл тетрагидрофурана через фильтр и собрать его в ту же
колбу. Теперь нагревать этот раствор на водяной бане до тех пор, пока
почти весь тетрагидрофуран не испарится, чтобы осталось густое вещество.
Положить немного этого вещества на противень и сушить под лампой 3 или 4
часа. ДМТ готово. Для приема следует смешать небольшое количество ДМТ с
петрушкой или мятой и курить. Не следует колоться. Не курить с табаком.
ДМТ - сильное психотропное средство, его дозу нельзя превышать.
Псилоцибин
В группу псилоцибина входят препараты:
• R1=H, R2=OH, R3=CH3 - псилоцин
• R1=H, R2=[HPO4], R3=CH3 - псилоцибин
Псилоцибин получают из Псилоцибы Мексиканской, маленького гриба, который
растет на влажных пастбищах.
Психотропные вещества находятся и в других грибах, таких как:
о Conocybe sihdinoides
о Psilocybe aztecorum
о Р. Zapotecorum
о Р. Caerulescens
о Strophana cubenis
Псилоцибин, как и пейот, используется племенами мексиканских индейцев. Они
как правило, съедают от 10 до 15 грибов, которые, как и пейот имеют непри-
ятный острый запах. Эффект от псилоцибина обычно продолжается в течение 5-
7 часов. Внешние проявления - тошнота и рвота.
Триптамины этой группы устойчивы к МАО, и поэтому эффективны при приеме
внутрь. Обычная доза - 15-25 мг (от 15 до 30 грибов Psilocybe
semilanceata, в зависимости от места и времени сбора). Возможно также
курение порошка псилоцибина в смеси с табаком или марихуаной.
Длительность действия псилоцибина - 4-7 часов
Синтез псилоцибина
(4-бензилокси-индолил-(3))-глоксило-диметиламид (V)
Приготовить раствор из 50 г 4-бензил-оксииндол (IV) в 1,2 л безводного
сложного эфира, приливая его по каплям и осторожно перемешивая при темпе-
ратуре 1-5 С, добавить 40 мл оксалил хлорида и перемешивать до тех пор,
пока смесь не простоит еще 1 час при температуре 5-10 С. Получится оранже-
во-красный раствор.
Охладить смесь до более низкой температуры с помощью льда и столовой соли
и влить по каплям смесь из 100 мл диметиламина растворенного в 100 мл эфи-
ра.
После отстаивания в течение получаса, осадок следует отфильтровать отсасы-
ванием, используя промывание эфиром, а потом и большим количеством воды.
Сырой продукт, полученный после вакуумной сушки, растворить в смеси бензо-
ла и метанола и перенести для кристаллизации, обработав дополнительными
порциями петролейного эфира. Получается призматические кристаллы с темпе-
ратурой плавления 146-150 С. Выход продукта 52,6 г (73%). По Келлеру реак-
ция цветная, голубовато-зеленая.
4-бензилокси-W-N, N-диметилтриамин (IV)
C19H18O3N2
Приготовить раствор из 52,5 г (V) в литре абсолютинированного диоксана,
добавить по каплям в кипящий (бурлящий) раствор 66 г. литий-алюминиевого
гидрида LiAlH4 в литр того же раствора, и продолжать перемешивать в тече-
ние 17 часов при той же температуре.
Последовательно разрушать комплекс, также как и летучее вещество- восста-
новитель при хорошем охлаждении льдом с применением метанола. Затем доба-
вить 500 мл насыщенного раствора сульфата натрия, отделить осадок и про-
мыть метанолом с диоксаном.
Побочные продукты из фильтрата удалить встряхиванием со сложным эфиром.
Вследствие этого продукт взаимодействия кислоты и основания будет выделен
после подщелачивания гидроксидом натрия и хлороформа.
• После экстракции хлороформом, осушения поташем и выпаривания до маленького
объема, (VI) происходит кристаллизация тонких иголочек с температурой
плавления 125-126 С, выход кристаллов 33 г.
• Из "маточного раствора" после очистки в хроматографе с 300 г. оксида алю-
миния, через который (VI) был пропущен бензол, содержащий 0,2% спирта, бы-
ло получено 7,7 г. чистой амальгамы. Общий выход продукта 85%.
4-гидроксо-\У7-Ы, N-диметилтрептомин (Псилоцин) (II)
C19H22ON2
• Раствор, приготовленный из 37,5 г. (VI) в 1,2 л. метанола, был "посажен"
на носитель из оксида алюминия после добавления 20 г. 5%-го палладиевого
катализатора с водородом, в процессе адсорбировалось теоретически рассчи-
танное количество - около 3,2 л. за 12 часов.
• Из полученного раствора, который был отфильтрован от катализатора и упарен
до небольшого объема, выкристаллизовались гексагональные кристаллы в виде
пластин (II) с температурой плавления 173-176 С. Выход 21 г. (81%). Цвет
реакции по Келлеру зелено-голубой.
4-дибензилфосфорулокси-W-N,N-диметилтриптамин (VII)
Ci2Hi6ON2
Синтетический продукт отвечает всем свойствам (особенно по результатам И.К.
спектроскопии) нормального псилоцина.
• 6,3 г (II) растворили в 30,5 мл 1-нормального спиртовом растворе гидрокси-
да натрия, а остаток просушили 3 часа при высоком вакууме и 40 С.
• Осадок растворили в 100 мл метилового спирта, к нему добавили раствор ди-
бензил фосфорил -хлорида в четыреххлористом углероде объемом 30 мл, который
был свежеприготовлен из 8,3 г дибензил фосфина.
• Это все встряхивалось 2 часа при комнатной температуре. Затем смесь проки-
пятили, остаток растворили в хлороформе со спиртом, взятых в соотношении
9:1, отфильтровали от хлорида натрия, и фильтрат пропустили через хромато-
графическую колонку с 750 г оксида алюминия.
• С тем же раствором - смесью массой 6,8 г (VII) было проведено "освещение".
Из хлороформ-спиртового раствора получены кристаллы с температурой плавле-
ния 238-240 С.
О-фосфорил 4-гидрокси-У7-Н,Ы-диметилтриптамин (Псилоцибин) (I)
C26H29O4N2P
• Приготовили раствор, содержащий 6,8 г (VII) в 100 мл метанола на носителе
из оксида алюминия с водородом до насыщения с добавлением 5 г 5%-го палла-
диевого катализатора.
Осадок был растворен кипячением раствора, который очистили от катализатора
промыванием водой объемом 200 мл, а нерастворимые побочные продукты были
отфильтрованы.
• Водный раствор был упарен досуха; а остаток растворен в малом количестве
метанола, из которого (I) был выделен в виде тонких призм.
• После неоднократной рекристаллизации получили легкие иголочки с температу-
рой плавления 220-228С. Выход 3,0 г (42%). Цветная реакция по Келлеру,
фиолетовая.
C12H17O4N2P
Синтезированный продукт соответствует по всем свойствам (по данным ИК-
спектроскопии) псилоцибину, полученному из грибов.
• Добавление: ради упрощения процесса и удешевления его, можно остановится
на промежуточном продукте - псилоцине, и не фосфорилировать его в псилоци-
бин. При этом выпадает последняя самая дорогая и нестабильная реакция.
• К тому же псилоцин более сильный галюциноген, т. к. имеет меньшую молеку-
лярную массу при той же эффективности, что и псилоцибин. Единственный не-
достаток его - меньшая устойчивость к окислению на воздухе, чем у псилоци-
бина, но этот вопрос решается хранением в холодильнике, в закрытом сосуде
(флакончик).
• Лучшая форма - масляные капли.
Выращивание грибов псилоцибы
• Работая с грибами, очень важно использовать метод получения "чистой куль-
туры", то есть не загрязняя грибы нежелательной плесенью. Этот метод чис-
той культуры можно легко постичь, прочитав любое практическое руководство
по работе в бактериологической лаборатории. Любой, кто проходил курс био-
логии, легко продемонстрирует метод пересадки плесени и подготовки "приви-
вочной петли", которая позволяет перенести грибки из одной кюветы или кол-
бы в другую, без заражения материала.
• Осторожная пересадка грибков псилоцибы - наиболее важный момент, так как
псилоциба легко разрушается и обрастает другой плесенью, присутствующей в
окружающей среде. Материал, на котором растет псилоциба, обычно называют
"средой". Приготовление среды немного отличается для разных видов, но под-
ход для всех одинаков. Ингредиенты по списку взвешиваются (особая точность
не требуется), растворяются в нужном количестве воды и помещаются в кон-
тейнер для стерилизации. Можно использовать фруктовые банки объемом с пин-
ту или кварту, прикрыв их тяжелой сеткой из алюминиевой фольги.
• Поскольку среда готовится с целью вырастить чистую культуру, присутствие
остальных микроорганизмов, которые могут тоже прорасти, должно быть исклю-
чено . Поэтому среду перед использованием нужно стерилизовать, чтобы убить
бактерии и споры плесени, которые могут оказаться в среде или на стекле
сосуда. Стерилизацию нужно проводить в автоклаве в течение 15-20 минут при
250 F. Выводить требуемое давление в автоклаве следует очень медленно,
чтобы среда не выплеснулась.
Фруктовая банка объемом на кварту, должна поместить не более двух стаканов
используемой среды, в банку объемом на пинту нужно положить 3/4 стакана
среды. Среда с имеющимся в ней сахаром (глюкозой, сахарозой, мальтозой, и
т.д.) должна нагреваться около 20 минут при 250 F без карамелизации. Эта
карамелизация может оказаться губительной для гриба - она может не вырасти
или вырастит совсем немного. Можно вообще не получить псилоцибы.
После подготовки и стерилизации, хорошо бы оставить среду на три дня, не
открывая ее, чтобы быть уверенным в том, что среда действительно стериль-
на. Если не наблюдается роста плесени, и нет пленок бактерий на среде
(обычно видимых или дурно пахнущих), значит стерилизация удалась. В про-
тивном случае всё следует выбросить. Никогда и никакую среду не удается
повторно стерилизовать для выращивания псилоцибы.
Для того, чтобы получить среду где можно выращивать псилоцибу длительное
время, можно приготовить несколько пробирок с агаром как отверждающим
агентом. Наиболее удобны пробирки длиной 6 дюймов и около 1/2 дюйма в диа-
метре, с навинчивающейся крышками и резиновыми прокладками (их можно найти
в любой лабораториях).
Наполнить пробирки на 1/3 средой с агаром (после плавления агара - см. со-
став) , простерилизовать и охладить до комнатной температуры для отвердения
агара. Обработать грибки водой по методике, для получения чистой культуры.
Выдержать трубки при комнатной температуре в течение нескольких дней - да-
же неделю - до тех пор, пока на поверхности покажется грибок. Крышки снять
и поместить культуры на хранение в холодильник. Это будет "склад культур"
и источник разработки различных видов среды. Применение склада культур
обеспечивает постоянное наличие подходящих, незараженных материалов. Пси-
лоциба хранится в холодильнике около года, не требуя новой среды.
Перенести в более вместительные емкости небольшое количество тонких белых
нитей (так называемый "мицелий" или грибница), применяя метод чистой куль-
туры. Оставить культуру при комнатной температуре 70-75 F. Это сделать
очень просто, если есть погреб или если поставить термостат в обычный хо-
лодильник чтобы было удобно поддерживать нужную температуру. Грибы псило-
цибы прорастают и при более высокой температуре, но содержание псилоцибина
в них понижено, а то и вовсе отсутствует.
Не обязательно дожидаться, пока оформятся грибы (называемые грибным те-
лом) , для того, чтобы извлекать псилоцибин. В мицелии содержится его
столько же, сколько и в грибном теле. Когда грибы доросли до 10-12 дней,
их можно собирать. (Это время - переменчивый фактор для получения макси-
мального выхода псилоцибина. На выход обязательно повлияет весь путь и
ошибки индивидуальных условий роста).
Следует тщательно делать записи об используемых средах, температуре и вре-
мени сбора. Записи могут помочь для улучшения практического выхода псило-
цибы. По науке, собирать грибы следует на четвертый день после того, как
грибница съест весь сахар. Собирая урожай, следует удалять среду: жидкую
среду удалять фильтрованием через колонку, собирая комки мицелия, а твер-
дую среду - просто собирая куски мицелия.
Собранный мицелий осторожно высушить при небольшом нагревании (не выше 200
F в печи со слегка приоткрытой дверцей) и после этого стереть в порошок
сухое вещество. Можно сделать экстракцию порошка, замочив его в метаноле,
отфильтровав и выпарив жидкость при небольшом нагревании. Это следует де-
лать в хорошо проветриваемой комнате, до тех пор весь метанол испарился.
Псилоцибин частично перейдет и в среду, но в очень небольшом количестве,
попытки извлечь его успеха не имеют.
Вышеизложенная процедура кажется несложной, но после нескольких попыток
происходит столкновение с определенными трудностями. Производство псилоци-
бина зависит от многих факторов, часть из которых неизвестна до сих пор.
Нет другого пути, кроме проб и ошибок в совершенствовании среды и методов.
"Псилосуба кубенсис" растет на картофельной ботве, на дрожжах, или на ржа-
ных зернах, в то время как "Псилосуба мексикана" будет расти на картофель-
ной ботве, но не ржаных зернах.
Рецепты приготовления среды
Рецепт выращивания картофельной декстрозе
• Помыть 250 г. неочищенного картофеля. Нарезать картофель ломтиками тол-
щиной 1/8 дюйма.
• Промыть проточной водой, пока вода не будет оставаться чистой. Ополос-
нуть после этого дистиллированной водой.
• Залить дистиллированной водой и варить до мягкости.
• Слить жидкость через фланелевую ткань в колбу или стакан.
• Промыть картофель один или два раза небольшим количеством дистиллирован-
ной воды.
• Картофель выбросить а жидкость собрать и долить объем дистиллированной
воды до литра.
• Перелить жидкость в кастрюлю, добавить 5 г агара и перемешивать до рас-
творения (внимательно смотреть, чтобы не выкипело, лучше взять сковород-
ку из нержавеющей стали), 10 г крахмала и 1,5 г экстракта дрожжей.
• Разлить в сосуды горячую жидкость в автоклав на 15 минут при 250 F, дав-
ление около 15 фунтов. Тем же способом можно получить отвар РДИ (RDY),
только без сахара.
Рецепт для приготовления среды на ржаном зерне
• На емкость в 1/2 пинты: 50 г сырого Зерна ржи (целого) , 80 мл воды, 1 г
карбоната кальция.
• На 1 пинту: 100 г зерна ржи (недробленого) , 160 мл воды, 2 г карбоната
кальция
• На 1 кварту: 225 г зерна ржи (недробленого) , 275 мл воды, 4 г карбоната
кальция
- Замечание: Если среда из зерна ржи кажется сухой, следует добавить ещё
немного дистиллированной воды.
лсд
Химические названия:
• К,К-диэтиламид лизергиновой кислоты
• Ы,1Я-диэтиллизергоиламид
Условные названия и шифры:
• LSD; LSD-25; Lysergide, Delysid.
ЛСД представляет собой твердое вещество, не имеющее
цвета, вкуса и запаха, кристаллизуется в виде призм.
В воде практически не растворяется, температура
плавления 83 С.
NH
Дозировка ЛСД
Первоначальная дозировка сильно зависит от типа и способа употребления ки-
слоты. В химии мощность ЛСД-25 измеряется микрограммами.
Обычно 300-500 мкг. действуют 5-8 часов, хотя это зависит от качества ки-
слоты .
Минимально действующая доза LSD, вызывающая признаки психоза, 0,0005
мг/кг, что соответствует 0,035 мг на человека, при этом возможны вегета-
тивные расстройства.
Оптимальная психотомиметическая доза при пероральном введении ID-50 0,002
мг/кг или 0,15 мг на человека, однако для людей не употребляющих алкоголь,
она составляет 0,1-0,2 мг, а для употребляющих - 0,3-0,5 мг на человека.
Ингаляционные дозы аэрозолей примерно такого же порядка.
Так как ЛСД является аналогом эрготоксина, она категорически
противопоказана при беременности и гинекологических заболеваниях.
Смертельная токсодоза для человека (интерполированная) LD-50 1-5 мг/кг.
Действие ЛСД
Начальная стадия характеризуется прежде всего неприятными субъективными
ощущениями. Через 15-20 минут после приёма LSD, отмечается чувство стесне-
ния, усталости, внутренней взбудораженности, часто тревоги, головокружения
и головной боли. Могут быть неприятные боли в области сердца, похолодание
или дрожание рук. Одновременно наблюдаются разнообразные вегетативные рас-
стройства - покраснение или побледнение кожи, чувство жара или холода,
потливость, усиленное слюно- и слезоотделение, тошнота. Зрачки глаз расши-
ряются, речь теряет стройность, пульс становится учащенным, дыхание - за-
медленным. Нарушение координации движений приводит к неуверенной походке,
неуверенному взятию предметов. - Продолжительность начальной стадии зави-
сит от дозы и способа поступления ЛСД в организм. Обычно бывает от 40 ми-
нут до 1,5 часа.
Психические расстройства начинаются с изменений эмоционального настроения
и поведения, которые зависят от психического склада людей. У одних возни-
кают настороженность, подавленное настроение, депрессия, у других - эйфо-
рия. Постепенно появляется искаженное (по отношению к обычному) восприятие
мира. Обычно возникают зрительные галлюцинации в виде ярко окрашенных пе-
стрых образов или картин. Они дополняются слуховыми, обонятельными и ося-
зательными галлюцинациями, которые в свою очередь вызывают определенные
зрительные иллюзии. Часты явления синестезии (смешения восприятий), когда
обоняется музыка, слышится звук цвета или ощущается прикосновение запаха.
Возникает иллюзия раздвоения личности: пораженный фиксирует происходящие с
ним и вокруг него события, но считает, что все это относится не к нему.
Одновременно теряется ориентировка в пространстве и времени, на фоне нару-
шений мышления и речи обычно ослабевают умственные способности пораженно-
го .
В период действия ЛСД, настроение может неоднократно меняться от эйфории к
депрессии и наоборот. Многие начинают страдать манией преследования, ста-
новятся недоверчивыми и враждебно настроенными, повышенно чувствительными
к любому прикосновению к ним. Их агрессивность особенно возрастает к концу
действия ЛСД, которое продолжается 5-8 часов.
Состояние сознания при приёме ЛСД квалифицируется как оглушенность различ-
ных степеней. Память страдает только при сильных отравлениях, поэтому по-
сле возврата, большинство могут описать свои ощущения. В заключительной
стадии, которая может длиться 16-18 часов, (а иногда 1,5-2 суток), проис-
ходит постепенное исчезновение соматических и вегетативных расстройств.
В последние годы широко обсуждался вопрос как помочь человеку, который под
воздействием ЛСД впал в состояние неконтролируемой паники. Говорится о
том, что используя транквилизаторы, можно успокоить человека и вывести его
из неприятного состояния, но при этом следует быть очень осторожным, пото-
му что наркотики безусловно реагируют с транквилизаторами. Предпочтитель-
нее в этой ситуации - постараться создать атмосферу раскованности и благо-
желательности. Ни при каких обстоятельствах кроме настоящей неконтролируе-
мой паники, нельзя помещать человека принявшего ЛСД в городскую больницу.
Следует говорить с человеком, убеждать его, что он под воздействием кисло-
ты и пытаться его успокоить. Только перемена обстановки может эффективно
подействовать на человека неудачно принявшего ЛСД.
Кумулятивного действия у LSD не обнаружено, хотя после многократных отрав-
лений небольшими дозами наблюдались длительные периоды психозов.
Привыкания к LSD не отмечено.
История ЛСД
Диэтиламид лизергиновой кислоты впервые был получен в 1938 г. А. Гофманом
(Швейцария). Первые публикации об LSD, его аналогах и их психотропном дей-
ствии относятся к 1943 г. Несмотря на высокую физиологическую активность,
соединение не было принято на вооружение иностранных армий из-за малой
доступности.
• Биохимический механизм действия LSD сложен и еще не до конца выяснен. Ди-
этиламид лизергиновой кислоты является структурным аналогом серотонина -
одного из переносчиков нервного возбуждения как в синапсах головного моз-
га, так и на периферии, в системе приема информации. В связи с этим обна-
ружены изменения в функционизировании различных систем организма. При от-
равлении LSD наблюдаются самые разнообразные симптомы поражения - от нару-
шений со стороны психики до расстройств вегетативной нервной системы. Так,
передавая нервные импульсы в синапсах головного мозга, серотонин регулиру-
ет состояние отдыха, сна и накопления энергии. LSD же, обладая четко выра-
женным антисеротонинным действием, нарушает эти процессы, что является
причиной галлюцинаций. При этом LSD, по-видимому, выступает в роли мало-
специфичного серотонинолитика (вещества, блокирующего рецепторы синапсов,
в которых медиатором является серотонин) подобно холинолитику BZ в системе
передачи нервных импульсов с участием ацетилхолина.
• Кроме того, для LSD характерна ингибирующая способность по отношению к
ферменту моноаминооксидазе (МАО) серотонина и к МАО других медиаторов
нервной системы, например МАО Y-аминомасляной кислоты, МАО гистамина, МАО
норадреналина. Все это значительно усложняет поражение организма ЛСД и за-
трудняет выбор методов лечения пораженных. Психотомиметическое действие
ЛСД проявляется при попадании его в желудочно-кишечный тракт, при вдыхании
аэрозолей, при проникновении в кровь через раны и при всасывании через ко-
жу.
• Из крови ЛСД очень быстро, уже через несколько минут, переходит во внут-
ренние органы, в том числе свыше 70 % в кишечник и всего 0,02% в головной
мозг. Однако и этого количества достаточно, чтобы вызвать серьезные рас-
стройства центральной и периферической нервной системы. Характерно, что
местного действия ЛСД на те органы и ткани, через которые он попадает в
организм, не отмечается.
Смертельная доза и токсичность ЛСД
После открытия его необычных психических эффектов, ЛСД-25, который был За-
крыт для дальнейших исследований после первых испытаний на животных, снова
включили в серию опытных препаратов. Большинство основополагающих исследова-
ний на животных были проведены доктором Аурелио Черлетти из фармакологическо-
го отдела Сандоз, возглавляемого профессором Ротлином.
Прежде чем новое вещество допускается к исследованиям в систематизированных
клинических экспериментах с участием людей, следует собрать обширные данные о
его действии и побочных эффектах в фармакологических опытах на животных. Эти
испытания должны проанализировать усвоение и распад данного вещества в орга-
низме , и, в первую очередь, его переносимость и относительную токсичность.
Опыты над животными мало, что рассказывают о психических изменениях, вызы-
ваемых ЛСД, потому что психические эффекты едва ли можно установить у низших
животных; и даже у более высокоразвитых, о них можно судить лишь в определен-
ной мере. Эффекты ЛСД воздействуют в первую очередь на сферу высшей психиче-
ской и умственной деятельности. Отсюда становиться ясно, что специфических
реакций на ЛСД следует ожидать только от высших животных. Тонкие психические
реакции нельзя обнаружить у животного, поскольку, даже если они и происходят,
животное не в состоянии их выразить. Следовательно, становятся заметными
только относительно сильные нарушения, которые выражаются в измененном пове-
дении подопытных животных. Поэтому, даже для высших животных, таких как кош-
ки, собаки и обезьяны, необходимы количества препарата, существенно большие,
чем эффективная доза ЛСД для человека.
В то время как мыши под воздействием ЛСД показывают только двигательное
беспокойство и изменения в манере облизываться, у кошек мы видим, помимо ве-
гететивных симптомов, таких как стоящая дыбом шерсть (пилоэрекция) и повышен-
ное слюнотечение, симптомы, указывающие на наличие галлюцинаций. Животные
беспокойно всматриваются в воздух, и, вместо того, чтобы ловить мышь, кошка
оставляет ее в покое, или даже останавливается перед ней в страхе. Можно так-
же прийти к выводу, что поведение собак под воздействием ЛСД включает галлю-
цинации. Группа шимпанзе, находящихся в клетке, очень чувствительно реагирует
на то, что один из стаи получает ЛСД. Даже если в отдельном животном не за-
метно никаких перемен, все в клетке начинают шуметь, поскольку шимпанзе под
влиянием ЛСД больше не подчиняется четко согласованному иерархическому поряд-
ку стаи.
Из оставшихся видов животных, на которых тестировался ЛСД, стоит упомянуть
только аквариумных рыб и пауков. У рыб наблюдалась необычное положение тела
на плаву, а у пауков ЛСД производил явные изменения в плетении паутины. При
очень низких оптимальных дозах паутина была даже более пропорциональной и ак-
куратной, чем обычная: однако, при больших дозах паутина становилась непра-
вильной и рудиментарной.
Насколько токсичен ЛСД? Токсичность ЛСД определялась на нескольких видах
животных. Нормой для измерения токсичности вещества является индекс ЛД50, то
есть средняя летальная доза, от которой погибает 50% испытуемых животных. Как
для ЛСД, так и в целом, он широко варьируется в зависимости от вида животно-
го. ЛД50 для мышей составляет 50-60 мг/кг в/в (то есть, от 50 до 60 тысячных
грамма ЛСД на килограмм веса животного при внутривенной инъекции раствора
ЛСД). Для крыс ЛД50 снижается до 16.5 мг/кг, для кроликов до 0.3 мг/кг. Один
слон, которому ввели 0.297 грамма ЛСД, умер через несколько минут. Вес этого
животного определили как 5000 кг, что соответствует летальной дозе 0.06 мг/кг
(0.06 тысячных грамма на килограмм веса тела). Поскольку это единичный слу-
чай, это значение не следует обобщать, но мы можем заключить, что самое
большое земное животное показывает пропорциональную чувствительность к ЛСД,
так как летальная доза для слона должна быть приблизительно в 1000 раз мень-
ше, чем для мыши. Большинство животных погибает от летальной дозы ЛСД из-за
остановки дыхания.
Малые дозы, вызывающие смерть у подопытных животных, могут создать впечат-
ление, что ЛСД очень токсичное вещество. Однако, если сравнить летальную до-
зу для животных с эффективной дозой для человека, которая составляет 0.0003-
0.001 мг/кг (от 0.0003 до 0.001 тысячной грамма на килограмм веса тела), вы-
ясняется необычайно низкая токсичность ЛСД. Только 300-600-кратная передози-
ровка ЛСД, если сравнивать с летальной дозой кроликов, или даже 50000-100000-
кратная передозировка, в сравнении с токсичностью у мышей, могла бы вызвать
смертельный исход у человека. Эти сравнения относительной токсичности, ко-
нечно же, понимаются только как приблизительные оценки порядков величин, так
как определение терапевтического индекса (то есть отношение между эффектив-
ной и летальной дозой) имеет смысл только для данных видов животных. В слу-
чае человека подобная процедура невозможна, потому что летальная доза для че-
ловека не установлена. Насколько мне известно, до сих пор не зафиксировано
ни одной смерти, которая была бы прямым последствием отравления ЛСД. Много-
численные случаи смертельных последствий, приписываемые употреблению ЛСД,
действительно имели место, но все это были несчастные случаи, даже само-
убийства, которые можно отнести на счет дезориентирующего состояния, возни-
кающего при интоксикации ЛСД. Опасность ЛСД лежит не в его токсичности, а,
скорее, в непредсказуемости его психических эффектов.
Несколько лет назад в научной литературе, а также в массовых изданиях, поя-
вились сообщения, утверждающие, что ЛСД повреждает хромосомы и генетические
данные. Эти эффекты, однако, наблюдались лишь в нескольких индивидуальных
случаях. Тем не менее, последовавшие за этим всесторонние исследования боль-
шого , статистически значимого числа случаев, показали, что нет никакой связи
между хромосомными аномалиями и употреблением ЛСД. То же самое относится к
сообщениям о деформации плода у беременных, которые по некоторым утверждени-
ям, возникали из-за ЛСД. В экспериментах над животными возможно, в принципе,
спровоцировать деформацию плода крайне высокими дозами ЛСД, достаточно сильно
превышающими дозы, используемыми для человека. Но в этих условиях даже без-
обидные вещества вызывают подобные повреждения. Исследование указанных инди-
видуальных случаев деформации плода у человека, опять-таки, не обнаруживает
связи между ЛСД и подобными травмами.
Если бы такая связь существовала, это уже давно привлекло бы к себе внима-
ние, поскольку на сегодня несколько миллионов человек когда-либо принимали
ЛСД.
Фармакологические свойства ЛСД. ЛСД легко и полностью поглощается желудоч-
но-кишечным трактом. Поэтому необязательно делать инъекции ЛСД, за исключе-
нием особых случаев. Опыты на мышах с радиоактивно помеченным ЛСД установили,
что введенный внутривенно ЛСД очень быстро исчезает, оставляя небольшие сле-
ды, из кровеносной системы и распространяется по организму. Как ни странно,
меньше всего он концентрируется в мозге. Здесь он сконцентрирован в опреде-
ленных центрах среднего мозга, которые играют роль регуляторов эмоций. Эти
открытия дают указания о локализации определенных физических функций в мозге.
Концентрация ЛСД в различных органах достигает максимальных значений через
10-15 минут после инъекции, затем плавно спадает. Тонкая кишка, где концен-
трация достигает максимума через два часа, составляет исключение. Выводится
ЛСД большей частью (примерно до 80-ти процентов) через кишечник посредством
печени и желчи. Только от 1 до 10 процентов продуктов переработки составляет
неизмененный ЛСД; остаток состоит из различных продуктов распада.
Поскольку психические эффекты ЛСД продолжаются даже после того момента, ко-
гда его уже нельзя обнаружить в организме, мы должны заключить, что он не ак-
тивен как таковой, а скорее он запускает определенный биохимический, нейрофи-
зиологический и психический механизм, который вызывает состояние опьянения и
продолжается уже в отсутствие действующего вещества.
ЛСД стимулирует центры симпатической нервной системы среднего мозга, что
приводит к расширению зрачков, повышению температуры тела, и росту уровня
сахара в крови. Как уже упоминалось, ЛСД вызывает сокращения матки.
Особенно интересным фармакологическим свойством ЛСД, открытым в Англии
Дж.Х. Гэддамом, является его эффект блокады серотонина. Серотонин - это гор-
моноподобное вещество, присутствующее в различных органах теплокровных живот-
ных. Концентрируясь в среднем мозге, он играет важную роль в распространении
импульсов определенных нервов и, следовательно, в биохимии психических функ-
ций. Психические эффекты ЛСД некоторое время объясняли нарушениями нормально-
го функционирования серотонина, которые вызывает ЛСД. Тем не менее, вскоре
было показано, что даже некоторые производные ЛСД (соединения, в которых
слегка изменено химическое строение ЛСД), не проявляющие галлюциногенных
свойств, тормозят эффекты серотонина так же сильно, или даже сильнее, чем
неизмененный ЛСД. Поэтому, тот факт, что ЛСД блокирует серотонин, не доста-
точен для объяснения его галлюциногенных свойств.
ЛСД также влияет на нейрофизиологические функции, связанные с допамином,
который, как и серотонин, является гормоноподобным веществом, естественно
встречающимся в организме. Большинство мозговых центров, восприимчивых к до-
памину, активизируются ЛСД, в то время как другие им подавляются.
Мы все еще не знаем биохимического механизма, посредством которого ЛСД воз-
действует на психику. Однако, исследования взаимодействия ЛСД с мозговыми ре-
гуляторами, такими как серотонин и допамин, являются примерами того, как ЛСД
может служить в качестве инструмента для исследований мозга, для изучения
биохимических процессов, которые лежат в основе психических функций.
Синтез ЛСД
• Это открытие касается приготовления амидов лизергиновой кислоты и создания
промежуточного соединения, необходимого при приготовлении лизергиновой ки-
слоты. Хотя известны лишь несколько природных и искусственно полученных
амидов лизергиновой кислоты, они обладают рядом различных полезных фарма-
кологических свойств. Особенно полезен эргоновин, N-(l(+)-l-
гидроксоизопропил)-амид d-лизергиновой кислоты, который в промышленности
применяется как окислитель.
• Попытки получить амиды лизергиновой кислоты обычным способом выделения
амидов, так же как и взаимодействие аминов с хлоридом лизергиновой кислоты
или ее анионом, были безуспешны. Патенты США описывают процессы получения
амидов лизергиновой кислоты, хотя эти процессы эффективны как дополнение к
желаемому превращению лизергиновой к-ты в один из ее амидов, они все же
лишены преимуществ. Предлагаемый ниже способ достаточно простой и удобный
получения амидов лизергиновой кислоты, который позволяет провести реакцию
между лизергиновой кислотой и ангидридом трихлоруксусной кислоты, чтобы
получить смесь лизергиновой и трифторуксусной кислот, а затем провести
взаимодействие смеси ангидридов с азотистыми соединениями, имеющими не ме-
нее одной связи водород- азот. Полученный амид лизергиновой кислоты выде-
ляется из смеси удобным способом.
• Взаимодействие лизергинового и трифторуксусного ангидридов происходит при
низкой температуре, это значит, что реакция может проходить при температу-
ре около О С. Предпочтителен интервал от -15 С до -20 С. Этот интервал
включает температуры достаточно высокие, чтобы реакция проходила быстро;
он позволяет также принять меры предосторожности против слишком большой
скорости реакции, развития высокой температуры и, следовательно, возможно-
го нежелательного разложения смеси ангидридов.
• Реакция проходит в среде соответствующего дисперсанта, который является
инертным по отношению к реагентам. Лизергиновая кислота малорастворима в
реагентах, пригодных для проведения реакции, поэтому она находится в виде
взвеси в дисперсанте.
• Требуется 2 галлона трифторуксусной кислоты на моль лизергиновой кислоты
для быстрого и полного превращения лизергиновой кислоты в смесь ангидри-
дов . Оказалось, что молекула ангидрида связывается с одной молекулой ли-
зергина, которая содержит основной атом азота, и это тот самый продукт,
который реагирует со второй молекулой трифторуксусного ангидрида, чтобы
образовать ангидрид, находящийся в смеси с одной молекулой трифторуксусной
кислоты. Превращение лизергиновой кислоты в смешанный ангидрид происходит
за относительно короткое время, но, чтобы реакция прошла полностью, требу-
ется около трех часов.
Смесь ангидридов лизергиновой и трифторуксусной кислоты относительно неус-
тойчива , особенно при комнатной температуре, а также при более высоких
температурах, поэтому ее следует хранить при низкой температуре.
Термическая неустойчивость ангидрида в смеси делает желательным превраще-
ние его в лизергиновую кислоту без лишних потерь. Сам ангидрид, поскольку
содержит группу лизергиновой кислоты, также может существовать в смеси
большей частью в виде аддукта в ионной форме совместно с ангидридом триф-
торуксусной кислоты или самой кислотой.
Для максимального выхода продукта очень важно, чтобы полученная лизергино-
вая кислота была бы безводной. Для обезвоживания кислоты проще всего ее
нагреть до 105-110 С в вакууме примерно 1 мм ртутного столба в течение не-
скольких часов, так как других подходящих способов обезвоживания кислоты
нет.
Превращение смешанного ангидрида в амид посредством взаимодействия ангид-
рида с азотистым основанием, таким, как аминогруппа, следует проводить при
температурах, равных комнатной или ниже. Наиболее удобно проводить реак-
цию, добавляя охлажденный раствор смешанного ангидрида к аминосоединению,
имеющему приблизительно комнатную температуру.
Из-за того, что кислотные реагенты присутствуют в реакционной смеси в виде
смешанного ангидрида, для максимально полного превращения требуется около
пяти моль-эквивалентов аминогрупп на один моль-эквивалент смешанного ан-
гидрида .
Для того, чтобы смешанный ангидрид полностью вошел в реакцию, желательно в
реакционную смесь дать несколько больше реагента, чем пять моль. При жела-
нии можно использовать основное соединение, способное частично нейтрализо-
вать кислотные составляющие, находящиеся в реакционной смеси. Примером та-
кого соединения может служить третичный амин. В этом случае примерно один
моль-эквивалент аминосоединения будет превращен в амид лизергиновой кисло-
ты, а лизергиновая кислота, не участвовавшая в реакции, может быть удалена
из реакционной смеси и использована еще раз в других реакциях.
Проводится это превращение по следующему методу:
Безводную лизергиновую кислоту диспергируют в подходящей среде, например,
в амилнитриле, и суспензию охлаждают до 15-20 С. В суспензию медленно до-
бавляют раствор, содержащий примерно два моль-эквивалента трифторуксусной
кислоты, предварительно охлажденный до -20 С.
Смесь выдерживают при низкой температуре в течение 1-3 часов, чтобы обра-
зовалась смесь ангидридов лизергиновой и трифторуксусной кислот. Раствор
смеси ангидридов добавляю к аминосоединению в количестве около пяти моль-
эквивалентов для прохождения реакции.
Хотя обычно амино-соединения предварительно растворяют, можно этого не де-
лать . Реакцию с аминосоединением или его раствором следует проводить при
комнатной или более низкой температуре. Реакционную смесь оставляю на 1-3
часа при комнатной температуре и желательно в темноте, а затем избыток
растворителя можно удалить испарением в вакууме при температуре чуть выше
комнатной.
Осадок, состоящий из амида с избытком амина и его соли, вымывается хлоро-
формом и водой. Вода отделяется от раствора хлороформа, который содержит
амид; осадок много раз промывают водой, чтобы удалить избыток амина и его
разнообразных солей, образовавшихся при реакции, включая и непрореагиро-
вавшую лизергиновую кислоту.
Раствор хлороформа подвергается испарению, удаляя остаток амида лизергино-
вой к-ты. Амид, полученный таким способом, может быть легко очищен любым
доступным методом. Растворители и дисперсионная среда, которые используют-
ся вами в этой реакции, должны сохранять жидкое состояние при низких тем-
пературах и иметь инертную природу, не вступая в реакции с лизергиновой
кислотой и трифторуксусным ангидридом. В качестве подходящих реагентов
можно предложить: амилнитрил, диметилформамид, пропилнитрил, и тому подоб-
ные .
Обычно другие реагенты используются довольно редко. Из перечисленных выше
веществ наиболее подходит амилнитрил, поскольку он имеет малую реакционную
способность при температуре реакции, относительно летуч и легко отделяется
от реакционной смеси перегонкой в вакууме.
Для получения амида лизергиновой к-ты можно предложить множество азотистых
оснований, подходящих для проведения реакции. Как уже было сказано, азоти-
стое соединение должно иметь связь водород-азот, чтобы образовался амид.
Для реакции можно взять следующие аминосоединения: аммиак, гидразин, пер-
вичные амины, такие как глицин, этаноламин, диглицилглицин, аминопропанол,
диэтиламин, эфедрин и другие.
Когда в реакцию вступают такие вещества, как аминопропанол или любой спир-
тосодержащий амин, при взаимодействии с ангидридами лизергиновой или три-
хлоруксусной кислот, продукты реакции, к несчастью, содержат также амино-
группы. Вследствие двойственной природы спиртосодержащих аминов образуются
два изомера.
Обычно количество примесного соединения не превышает 25-30%, от общего ко-
личества продукта реакции, но иногда это количество бывает существенно за-
вышено . Аминогруппы очень редко можно превратить в желанный гидроксиламид,
но выход продукта можно повысить, если обработать амин или его смесь с
амидом спиртовым раствором щелочи, чтобы провести превращение всех компо-
нентов в необходимый гидроксоамид.
Наиболее целесообразно проводить эту реакцию растворением амино-компаунда
или его смеси в минимальном количестве спирта, одновременно добавляя в
раствор двукратное количество 4-нормального раствора гидроксида калия.
Оставьте смесь на несколько часов при комнатной температуре, произойдет
нейтрализация кислоты щелочью, а затем можно выделить и очистить амид ли-
зергиновой кислоты.
• Следует уяснить, что используемый выше термин "лизергиновая кислота" вклю-
чает любой из четырех, или все четыре, стереоизомера, возможные в структу-
ре лизергиновой кислоты. Изомеры лизергиновой кислоты можно выделить и
подвергнуть превращениям по методам, известным из литературы.
Пример первый
Приготовление смеси ангидридов лизергиновой и трифторуксусной кислот:
• Приготовьте суспензию из 5,36 граммов d-лизергиновой кислоты в 125 мл
амилнитрила и охладите при -20 С.
• К суспензии добавьте охлажденный (до -20 С) раствор, содержащий 8,82 грам-
ма трифторуксусной кислоты и 75 мл амилнитрила.
• Выдержите эту смесь при температуре -20 Св течение 1,5 часа для полного
растворения вещества, и d-лизергиновая кислота превратится в смесь ангид-
ридов лизергиновой и трифторуксусной кислот.
• Смесь ангидридов можно выделить в виде масла, если провести испарение рас-
творителя в вакууме при температуре около нуля по Цельсию.
Пример второй
Приготовление N.N-диэтиламида d-лизергиновой кислоты:
Раствор смеси ангидридов лизергиновой и трифторуксусной кислот в 200 мл
амилнитрила можно получить, если провести реакцию лизергиновой кислоты массой
5,36 г с трифторуксусной кислотой массой 8,82 г по первому методу.
• Амилнитрил, содержащий смесь ангидридов, следует добавить к раствору амил-
нитрила объемом 150 мл, содержащему 7,6 г диэтиламина. Смесь следует вы-
держать в темноте при комнатной температуре в течение примерно 2 часов.
• Затем перегонкой в вакууме отделить амилнитрил от осадка; осадок содержит:
"нормальные" и "изомерные" формы амида d-лизергиновой кислоты вместе с не-
которым количеством лизергиновой кислоты и соль (продукт взаимодействия
диэтиламина с лизергиновой кислотой и немного побочных продуктов.)
• Осадок следует растворить в смеси 150 мл хлороформа и льда, полученного из
20 мл воды. Отделите верхний слой хлороформа и проведите экстракцию рас-
твора пятью порциями хлороформа объемом по 50 мл.
• Экстракты хлороформа объедините и четыре раза промойте холодной водой (ка-
ждая порция воды имеет объем по 50 мл), чтобы удалить остаточные количест-
ва солей аминов. Затем осушите экстракт хлороформа безводным сульфатом на-
трия и проведите испарение хлороформа в вакууме. Таким образом, получен
твердый остаток, содержащий "нормальную" и "изомерную" формы М,Н-
диэтиламида d-лизергиновой кислоты, массой 3,45 г.
• Вещество растворите в 160 мл смеси бензина и хлороформа, взятой в соотно-
шении 3:1 и проведите хроматографию с помощью 240 граммов оксида алюминия.
Если хроматография проводится на том же растворителе, то на колонке с ок-
сидом алюминия появятся две голубые светящиеся полоски. Зона N.N-
диэтиламида d-лизергиновой кислоты будет двигаться быстрее, если пробу
разбавить тем же растворителем, что использовался ранее (объем растворите-
ля около 3000 мл);
• Разбавление следует проводить, чтобы на хромотограмме не снижалась ско-
рость продвижения наиболее мобильной зоны голубого окрашивания. Раствор
обрабатывают лимонной кислотой для того, чтобы получить тартрат N.N-диэтил
амида d-лизергиновой кислоты, который будет выделен.
• Тартрат N.N-диэтил амида d-лизергиновой кислоты плавится с разложением при
190-196С. N.N-диэтил амид ди-изо-лизергиновой кислоты, который адсорбиру-
ется на колонке из оксида алюминия в виде второй флюоресцентной зоны, мо-
жет быть удален растворением в хлороформе. Изоформа амида может быть выде-
лена после испарения хлороформа в вакууме.
Пример третий
Приготовление амида N-диэтиламинэтил d-лизергиновой кислоты:
По методу первому готовим раствор смеси ангидридов лизергиновой кислоты и
трифторуксусной кислоты из 2,68 г лизергиновой кислоты и 4,4 г ангидрида
трифторуксусной кислоты, растворенных в 100 мл амилнитрила.
• Этот раствор следует добавить к диэтиламинэтиламину массой 6,03 г.
• Реакционную смесь выдерживать при комнатной температуре в течение 1,5 ча-
сов .
• Амилнитрил испаряют, а остаток обрабатывают хлороформом, как описано в
опыте втором.
• Обработанный осадок содержит N-диэтиламиноэтиламид d-изо-лизергиновой ки-
слоты, его растворяют в нескольких мл этилацетата, и раствор охлаждают при
температуре около 0 С;
• В процессе охлаждения из раствора кристаллизуется N-диэтиламиноэтил d-изо-
лизергиновой кислоты.
• Кристаллы отфильтровывают, а фильтрат упаривают с целью получить дополни-
тельное количество кристаллического амида.
• После перекристаллизации объединенных фракций кристаллов можно получить N-
диэтиламиноэтил d-изо-лизергиновой кислоты, плавящийся при 157-158 С. Оп-
тическое соотношение следующее: [x]d = +372 градуса (с. = 1.3 в пиридин)
Экстракция ЛСД
Можно получить экстракт лизергиновой кислоты из семени "Утренней славы"
(Morning glory) или Гавайской древовидной розы.
• Измельчить 150 г семян и залить их 130 мл эфира на два дня.
• Профильтровать семена через мелкий фильтр. После чего хорошо их просу-
шить .
• Два дня настаивать кашицу в 110 мл древесного спирта.
• Опять отфильтровать раствор и слейте в бутыль под № 1.
• Снова залить кашицу на 2 дня 110 мл древесного спирта.
• Отфильтровать. Кашицу выбросить а фильтрат соединить с раствором № 1.
• Слить раствор в сотейник и осторожно его упарить. Когда вся жидкость вы-
парится, останется желтая масса. Ее следует тщательно собрать и упако-
вать в капсулы.
Для одной дозы требуется 30г. семян "Утренней славы" или 15г семян Гавай-
ской древовидной розы. (Прим.: Многие компании, такие как Нортхоп Кинг, по-
крывают свои семена токсичными оболочками, а это яд).
Мескалин (пейот)
• Пейот - это маленький коричневый кактус, который в природе растет едва
поднимаясь над землей. На верхушке этого кактуса располагается несколько
бутонов без иголок, слегка напоминающих гриб. Именно в этих бутонах и на-
ходится мескалин, и едят именно эти бутоны, хотя некоторые племена индей-
цев едят и корень, и все растение. Пейот имеет длинную историю, восходящую
к ацтекам, которые считали его божественным и применяли при многих религи-
озных обрядах.
• Традиционное приготовление пейота сохранилось в том же виде и в наши дни.
Бутоны срывают с кактуса, режут на маленькие кружочки. Затем их сушат на
солнце несколько дней. Затем их размалывают и заливают кипятком, чтобы по-
лучить подобие чая. Можно есть и сырой пейот, но у него скверный вкус.
• Можно почитать книги К. Кастанеды "Учение дона Хуана", "Отдельная реаль-
ность", "Путешествие в Икстлан" и др. в которых описывается применение
этого растения индейцами.
Действие мескалина
• По воздействию мескалин очень похож на ЛСД и псилоцибин, расстраивая обыч-
ную работу органов чувств. В течение двух часов после принятия может на-
блюдаться частичная или полная потеря зрения, но как показывает опыт, все
остальные чувства субъекта обостряются. Чувство времени и пространства
притуплено или отсутствует. Имеют место определенные изменения в воспри-
ятии. Предметы могут казаться плавающими в жидкости, субъект может делать
движения, напоминающие птицу в полете. Субъект может пугаться самого себя,
и чувство страха и опасности усугубляется болезненным восприятием цвета
окружающих предметов.
• Мескалин, как психотропное вещество, имеет широкий спектр воздействия.
Нормальная доза мескалина - около 500 мг, и если превысить за 1 дозу 1000
и более микрограмм, возможно сильное токсическое воздействие. Для эффекта
нужно принять около 10 бутонов, а это 300-800 мг.
• Мескалин - галлюциногенный алкалоид, который получают из кактуса пейота,
или синтезируют в лаборатории. По химической структуре мескалин очень схо-
ден с STP, который гораздо сильнее по психотропному воздействию.
Синтез мескалина
• Алкалоид, добываемый из кактуса, мескалин, (3,4,5 - триметилоксифенилэти-
ламин) изучался на протяжении нескольких лет, т.к. он оказывает необычно
влияние на физическое состояние живых существ. К настоящему времени опуб-
ликованы работы Спаса 2 -7 по исследованию структуры алкалоида посредством
его синтеза, а также несколько других методов. В настоящей работе пред-
ставлено описание простого синтеза с применением гидридов алюминия и ли-
тия . В процессе синтеза можно особо подчеркнуть следующее: таллиевая ки-
слота - 3,4,5 - триметилокси - бензойная кислота - 3,4,5 - метилоксибензил
хлорид - 3,4,5 - триметилоксифенилацетонитрил - мескалин.
Сложный эфир метил 3,4,5 - триметоксибензойной кислоты: Это раствор, при-
готовленный смешением 100 г 3,4,5-триметилоксибензойной кислоты (0,47
моль) , 20 г гидроксида натрия, 55 г карбоната натрия, 300 мл воды, 94 мл
метилсульфата (0,94 моль); перемешивание компонентов рекомендуется в тече-
ние 20 минут. Смесь отстаивается около получаса. Твердый сложный эфир оса-
ждается из холодной смеси (65 г., 61%). Из фильтрата можно получить около
38 г продукта, если окислить его разбавленной соляной кислотой. Сложный
эфир получают дальнейшим растворением в минимальном количестве метанола и
перегонкой. Обычно эту обработку следует повторить несколько раз, чтобы
получить бесцветные кристаллы продукта, который плавится при температуре
80-83 С. Семмлер, который провел множество процессов, получил температуру
83-84 С.
Спирт 3,4,5 - триметилбензиловый: Приготовьте суспензию из 4,6 г (0,12
моль) литий-алюминиевого гидрида, добавив к нему 200 мл безводного сложно-
го эфира, в течение 30 минут, и раствор из 22,6 г (0,1 моль) метилового
сложного эфира 3,4,5 - триметоксибензойной кислоты в количестве 300 мл.
Образующееся твердое вещество осторожно растворите в ледяной воде объемом
50 мл. После декантации добавьте 250 мл охлажденной до ОС 10% серной ки-
слоты. Продукт экстрагируйте 150 мл сложного эфира. Объедините экстракт,
полученный при обезвоживании сульфата с раствором, оставшимся от промыва-
ния осадка; вакуумная перегонка при 135-137С, 0,25 мм, выход продукта -
14,7 г, 73%. Это соединение получено разными способами, описанными Мар-
ксом; вакуумная перегонка при 228С, 25 мм.
Хлорид 3,4,5 - триметилоксибензил: Приготовьте гомогенный раствор, состоя-
щий из смеси 25 г 3,4,5-триметоксибензилового спирта и 125 мл концентриро-
ванной соляной кислоты, охлажденной до ОС. Гомогенную консистенцию получи-
те после длительного встряхивания смеси. Некоторое время бурно идет реак-
ция, а затем появляется тяжелый осадок вязкого продукта. После отстаивания
не менее 4 часов и разбавления 100 мл ледяной воды, декантируйте водную
фазу и проведите экстракцию тремя порциями бензина по 50 мл каждая. Затем
вязкий органический осадок растворите в объединенных бензиновых экстрак-
тах. Раствор бензина промойте водой и осушите сульфатом натрия. Раствор
бензина перенесите в дистиллятор и отгоните бензин. Красный осадок превра-
тится в небольшое количество ледяного сложного эфира, который следует про-
пустить через поглотительную колонку. Кристаллический продукт после про-
мывки небольшим количеством сложного эфира, составит 9,7 г. Объединенные
фильтраты после стояния в холодильнике дадут дополнительное количество
продукта. Общий выход продукта - 13 г (48%). После четырех перекристалли-
заций для очистки от бензина, можно получить бесцветные иголочки, темпера-
тура плавления которых 60-62 С. Аналитический состав СюН13С1: С, 55.42; Н,
6.05 Установлено: С, 55.55; Н, 6.13
Это соединение хорошо растворимо в сложном эфире, спирте и ацетоне, но ма-
лорастворимо в сложных эфирах - продуктах перегонки нефти. Если его оста-
вить стоять при комнатной температуре несколько дней, он опять превращает-
ся в красную полумягкую массу. Спиртовой раствор чистого вещества дает
осадок переменного состава со спиртовым раствором нитрата серебра.
3,4,5-триметилоксифенилнитрил: это смесь 9 г цианида натрия в 35 мл воды и
60 мл метанола с 9,7 г 3,4,5 - триметилоксибензил хлоридом, подогретая до
90°С в течение 10 минут. Растворители частично испаряются и уменьшают дав-
ление. Осадок экстрагируют 90 мл сложного эфира За три раза. Объединенный
экстракт промывают водой и осушают, пропуская над сульфатом натрия. После
удаления осушителя раствор сложного эфира нагревают на водяной бане, и
эфир испаряется на воздухе. После очистки продукт получается в виде чешуй-
чатых кристаллов. Перекристаллизация из сложного эфира дает прямоугольные
призмы: выход продукта 2,5 г (27%), точка плавления 76-77С. По данным Ва-
кера и Робинсона температура плавления этого соединения равна 77 С.
Мескалин - это суспензия, состоящая из безводного сложного эфира массой
0,85 г и порошка гидридов лития и алюминия. При постоянном помешивании до-
бавьте 2,0г 3,4,5-триметилокси-фенилацетонитрила в 150 мл безводного слож-
ного эфира в течение 15 минут. Перемешивайте 25 минут, а затем осторожно
добавьте 10 мл ледяной воды. Затем медленно влейте смесь, состоящую из 10
г серной кислоты и 40 мл воды. Слейте водную фазу и обработайте концентри-
рованным гидроксидом натрия. Проведите экстракцию осветленной нефтью тремя
порциями по 30 мл каждая. Объединенные экстракты промойте водой и обез-
водьте с помощью гидроксида калия. К декантированному раствору сложного
эфира добавьте смесь 1 г серной кислоты и 25 мл сложного эфира. Белый оса-
док промойте несколько раз сложным эфиром; выход продукта 1,2 г (40%). По-
сле проведения перекристаллизации из 95% этанола получите длинные тонкие
пластинчатые кристаллы, которые размягчаются при 172 С и плавятся при 183
С.
Чистый сульфат мескалина, полученный из природных источников доктором Се-
версом из Департамента Фармакологии, имеет температуру размягчения 170 С и
температуру плавления 180 С. Пикрат, приготовленный из кислого сульфата
после трех перекристаллизаций в этаноле, имеет температуру плавления 217
С. Хлороплатинат, приготовленный из чистого основания, имеет температуру
плавления 184-185 С. Спас приводит следующие температуры плавления: суль-
фат - 183-186 С, пикрат - 216-218 С, хлороплатинат - 187-188 С.
Экстракция мескалина
Метод первый
Взять 50 г высушенного земляного пейота и положить в колбу Эрленмейера на
500 мл.
Добавьте 250 мл древесного спирта, плотно закройте колбу и замочите поро-
шок кактуса на целый день, изредка помешивая.
Слейте древесный спирт в химический стакан объемом 500 мл, тщательно про-
фильтруйте и поместите туда, где имеется хорошая вентиляция для испарения.
Предостережение: древесный спирт легко воспламеняется, беречь от огня!
Опять замочите порошок кактуса в колбе на 2 часа, но уже в 100 мл 1-
нормальной соляной кислоты.
Профильтруйте, выбросьте кашицу, и соедините фильтрат спиртового раствора
с осадком после испарения древесного спирта. Профильтруйте раствор снова.
Добавьте 2-нормальный раствор гидроксида калия в количестве, достаточном
для нейтрализации раствора (pH проверьте универсальным индикатором).
Добавьте 100 мл хлороформа, перемешайте и дайте жидкости постоять до тех
пор, пока она не расслоится на две части.
Разделите эти два слоя с помощью колонки и слейте водную (верхнюю) фазу.
Это можно сделать в любом длинном сосуде.
Добавьте 40 мл воды к хлороформу, встряхните и снова разделите слои. Верх-
ний слой слейте.
Профильтруйте хлороформ, выпарите его, растворите клейкий остаток в воде
(20 мл). Профильтруйте еще раз. Получена примерно одна доза.
Метод второй
Возьмите свежие бутоны пейота, промойте, удалите кожицу, удалите все стеб-
ли и чужеродные примеси.
Возьмите мякоть пейота и пропустите через мясорубку или кофемолку.
Высушите мякоть, а затем измельчите еще раз.
Прокипятите мякоть пейота в течение пяти часов, следя за тем, чтобы вода
не выкипала.
Возьмите кожицу и кору пейота и изрубите ножом. Изрубив, прокипятите в
другой кастрюле в течение пяти часов.
Слейте жидкости из обеих кастрюль и соедините их. Выбросьте кашицу пейота.
Этот раствор кипятите, пока он не станет темным. Но не позволяйте ему
слишком загустеть. Назовем этот раствор раствором "А".
Теперь охладите раствор "А".
Возьмите раствор "А" и заполните им разде лительную колонку до половины.
Добавьте приблизительно равный объем этилового эфира и встряхивайте около
двух минут.
Теперь пусть жидкости расслаиваются. Слейте водную фракцию (нижний слой),
открыв пробку-вентиль. Не сливайте раствор эфира.
Теперь проделайте с раствором "А" все сначала. Весь удаляемый раствор обо-
значим "В". Соберите раствор эфира и выбросьте его.
Прокипятите раствор "В" для уменьшения объема, но не позволяйте ему слиш-
ком загустеть.
Добавьте индикатор фенолфталеин в раствор "В", пока раствор не станет
красным.
Добавьте небольшой объем разбавленной серной кислоты пока не исчезнет
красный цвет. Не добавляйте слишком много кислоты.
Добавьте одну чайную ложку пекарского порошка (для нейтрализации кислоты)
на каждый галлон раствора. Прокипятите раствор снова для уменьшения объе-
ма .
Поставьте раствор "В" на несколько часов в холодильник, но не замораживай-
те его.
Когда он совсем остынет, слейте как можно большее количество воды, остав-
ляя кристаллы в контейнере. Промойте кристаллы ледяной водой.
Добавьте ледяной воды к воде, собранно с кристаллов. Прокипятите этот рас-
твор для уменьшения объема, затем охладите в холодильнике. Повторите про-
цедуру получения кристаллов. Эти кристаллы - почти чистый сульфат мескали-
на . Высушите кристаллы и поместите в ампулу.
Обычно получается 30-80 мг сульфата мескалина из одного бутона.
Стимуляторы ЦНС
Стимуляторы повышают умственную и физическую работоспособность, увеличива-
ют выносливость, повышают скорость реакции, устраняют чувство усталости и
сонливости, увеличивают объем внимания, способность к запоминанию и ско-
рость обработки информации.
В психологическом отношении стимуляторы вызывают ощущение бодрости, улуч-
шение настроения вплоть до выраженной эйфории, повышают общий уровень мо-
тивации .
К отрицательным эффектам стимуляторов относятся: наступающее после прекра-
щения их воздействия общее утомление организма, относительно быстро возни-
кающая сильная психологическая зависимость. Физиологическая зависимоть от
стимуляторов вполне возможна (классический пример - кокаин), но ее нельзя
назвать характерной чертой данной группы препаратов.
Помимо классических "быстрых" стимуляторов, к которым относятся кофеин,
фенамин, и другие "психомоторные стимуляторы", повышать активность цен-
тральной нервной системы могут также препараты других групп, таких, как
ноотропы и общетонизирующие средства растительного происхождения "адапто-
гены".
Адаптогены
Различные препараты природного (растительного или животного) происхожде-
ния, могут оказывать тонизирующее и стимулирующее действие на функции
нервной системы и организма в целом. Спектр их эффектов лежит в промежутке
между психомоторными стимуляторами и ноотропами.
Обычно эти препараты малотоксичны, но, как и другие стимуляторы, должны
применяться с соответствующей осторожностью.
В эту группу препаратов входят, например, женьшень, элеутерококк, родиола
розовая (золотой корень), лимонник дальневосточный, пантокрин.
Принимают их курсами, продолжительностью по 1-1,5 месяца, потом несколько
месяцев перерыва. Препарат, дозировки, продолжительность курса и перерыва
подбираются строго индивидуально.
Однократный прием этих препаратов дает легкий психостимулирующий эффект.
При курсе же первые несколько дней тоже ничего не заметно, даже можно в
первый раз из-за "мягкости" не заметить психостимулирующего эффекта. Но
где-то к концу первой недели замечается повышение работоспособности, улуч-
шение сна: легче встаешь, легче засыпаешь, сон спокойный и глубокий.
Настроение становится более ровным, спокойным. Мысли становятся необычайно
ясными: как будто бы с глаз спала серая пелена. Становишься более собран-
ным. После завершения курса положительные эффекты постепенно пропадают че-
рез 1-3 месяца.
Психомоторные стимуляторы
Эффекты препаратов этой группы развиваются быстро (в течение десятков ми-
нут после употребления), и сильно зависят от дозировки.
Характерным эффектом является способность ослаблять действие снотворных и
седативных веществ и уменьшать аппетит. Как правило, они вызывают также
усиление сердечной деятельности, повышение артериального давления, стиму-
лируют дыхание и расширяют бронхи. Большинство психомоторных стимуляторов
активируют симпатическую систему, характерным признаком этого является
сильное расширение зрачков.
Передозировка вызывает суетливость, невозможность сосредоточиться, болтли-
вость , потребность двигаться и непрерывно менять положение. При еще более
высокой дозе возникают неприятные физиологические эффекты: тошнота, голо-
вокружение , тахиаритмия, сухость во рту, озноб и проч.
Небольшая доза психостимуляторов может вызвать, особенно у утомленного или
истощенного человека так называемые "парадоксальные реакции" - сонливость,
апатию, чувство тоски и резкое снижение настроения.
Наиболее неприятным побочным эффектом психостимуляторов является "отдача"
в виде снижения мотивации, работоспособности и настроения, что может при-
вести к формированию психологической зависимости, если для преодоления
этих последствий используют повторные дозы стимулятора.
Фенизопропиламины
К препаратам данной группы относятся: эфедрин, эфедрон (меткатинон), сид-
нокарб, сиднофен, аминорекс, метаминорекс, и др.
К арилалкиламинам относят четыре ряда соединений:
Арилэтиламины
фенилэтиламин (1-фенил-2-аминоэтан)
2С-В (1-(4-бромо-2,5-диметоксифенил)-2-аминоэтан)
N-метиларилэтиламины
дофамин (1-(3,4-дигидроксифенил)-Ы-метил-2-аминоэтан)
адреналин (1-(3,4-дигидроксифенил)-1-гидрокси-Ы-метил-2-аминоэтан)
Арилизопропиламины
фенамин или амфетамин (1-фенил-2-аминопропан)
STP (1-(4-метил-2,5-диметоксифенил)-2-аминопропан)
N-метиларилизопропиламины
э ф едрин (1-фенил-1-гидрокси-N-метил-2-аминопропан)
первитин (1-фенил-N-метил-2-аминопропан)
MDMA (1-(3,4-метилендиоксифенил)-Ы-метил-2-аминопропан
Сиднокарб, не входит ни в одну из вышеперечисленных категорий. Он относит-
ся к арилалкилсидноиминам.
Амфетамины (Фенамин, Speed)
Амфетамины- стимуляторы центральной нервной системы. Они не вырабатывают
энергию, как пища, скорее пускают в дело энергию, которая уже есть в орга-
низме . Они являются наиболее близкими синтетическими аналогами психостиму-
лятора кокаина.
Амфетамины (фенилизопропиламины) делятся по химическим свойствам на:
Соли или рацематы
Декстроамфетамины
Метамфетамины (фенилметилизопропиламины)- самые сильные по воздействию.
Чистые амфетамины представляют собой белые, или слегка кремовые мелкокри-
сталлические порошки, растворимые в воде.
Список амфетаминов
Бензедрин. Легкая розовая таблетка в виде сердечка или белая таблетка на
10 мг. с бороздкой посередине. Иногда продаются капсулы по 15 мг или в ви-
де масла основания для ингаляции.
Бифетамин. Упакован в капсулы по 12 мг с черным верхом и белым низом. Кап-
сулы по 20 мг. все черные, а по 17 мг. - все белые. На них написано "RJD"
или "RJS". На каждой капсуле изготовителем указана дневная норма.
Десбутал. 5 мг. твердого вещества в зеленых капсулах, розовые или голубые
таблетки по 10 мг., голубые и желтые таблетки -по 15 мг. Изготовителем ре-
комендуется норма по 1 капсуле - 5 мг. 2-3 раза в день, или 1-2 таблетки
по 10-15 мг. за утренний прием 1 раз в день.
Дексамил. Дексамил включает стимулятор амфетамин и барбитураты, чтобы ком-
пенсировать воздействие амфетамина (т.е. нервозность). Дексамил продается
в баночках с зеленой крышкой, таблетки белого цвета. Он также продается в
виде зеленых сердцевидных таблеток по 5 мг. с бороздкой посередине. В Ве-
ликобритании они продаются под названием "дринамил" для сердечников.
Мефедрин. Белые таблетки с бороздкой в центре по 5 мг. или ампулы для инъ-
екций по 20 мг. Наиболее часто на черном рынке встречается кристаллический
порошок; это ни что иное, как измельчённый мефедрин, часто смешанный с
чем-нибудь еще (сахарной пудрой или содой).
Фенамин, Психотон. Таблетки, порошок по 10 мг.
Первитин aka Метамфетамин aka "винт". Таблетки по 2, 3, 5 мг, ампулы по 1
мл=20 мг. Метамфетамин в виде основания кристаллизуется при низкой темпе-
ратуре и называется - "лёд". Вдыхание и курение амфетаминов - оснований
вызывает моментальное действие.
Дозировка амфетаминов
Амфетамины не становится пристрастием, но входит в привычку и его кажущая-
ся безобидность приводит к тому, что доза постоянно увеличивается. Дли-
тельное время его употребления вызывает паранойю и настоящую ментальную
дезориентацию. Это особенно характерно для мефедрина. Амфетамин- скверное
дело, будь он в таблетках или в порошке, и дела могут быть также плохи,
если не хуже, как и с героином.
Дозировка метамфетамина (разовые дозы).
3-10 мг - легкое действие, бодрость, повышение внимания, работоспособно-
сти, снятие усталости и сонливости.
10-25 мг - средние, снижение внимания, повышение двигательной активно-
сти, выраженное психическое возбуждение, периферические эффекты, незна-
чительное повышение давления и учащение пульса.
25-50 мг - сильные, сильное психическое возбуждение, физическая актив-
ность , заметное повышение давления, тахикардия, длительность действия до
2-х суток;
50-100 мг - токсические, сильное психическое возбуждение, нарастание
тревоги и мнительности, сильное повышение давления, возможна аритмия,
длительное действие.
Разовые дозы амфетаминов примерно в 2-3 раза больше, чем для метамфетами-
на .
Амфетамины не вызывают физического привыкания, а только психическое.
Действие анфетаминов
Амфетамин, обычно применяется в медицине для прерывания хронической де-
прессии, и дает пациенту ощущение эйфории, в то же время, контролируя ап-
петит .
Амфетамины резко подавляют аппетит, вызывают сужение кровеносных сосудов и
повышение давления. Наблюдаются сухость во рту, расширение зрачков, уча-
щенный пульс. Углубляется дыхание и увеличивается вентиляция легких. Ме-
тамфетамин обладает более выраженным действием на периферические сосуды.
Заметное повышение давления вызывают дозы более 20 мг.
Амфетамины способны вызвать необычный душевный подъем, стремление к дея-
тельности, устранить чувство усталости, создать ощущение неутомимости,
бодрости, необычной ясности ума и легкости движений, быстрой сообразитель-
ности, уверенности в своих силах и способностях и даже бесстрашия. Дейст-
вие амфетаминов сопровождается приподнятым настроением. От кокаина амфета-
мины отличаются меньшей эйфорией и более сильным стимулирующим действием.
Амфетамины и секс
В очень малых дозах амфетамины применяются в США для лечения сексуальных
расстройств. Несомненным действием метамфетамина является резкое усиление
полового влечения и сексуальной потенции. При применении повышенных доз
метамфетамина снимаются все сдерживающие "социальные тормоза", поведение
обоего пола отличает обнаженная сексуальность.
На женщин метамфетамин оказывает более сильное сексуальное воздействие -
вызывает повышение либидо, "обостренную чувствительность", активность, не-
утомимость и стремление к многократным оргазмам. Амфетамин же активен не-
значительно . Сексуальное воздействие метамфетамина особенно привлекает лю-
бителей экспериментов и кампании, практикующие групповой секс.
Ощущения при приёме амфетаминов
После приема амфетаминов через полчаса-час наступает активное состояние.
Подъем настроения сочетается с выраженным повышением психической и физиче-
ской активности, приливом энергии, уверенностью в себе, своих силах и воз-
можностях .
Повышение умственной и физической работоспособности подтверждается объек-
тивными данными. Исчезает потребность в отдыхе и сне. При больших дозах
активное бодрствование продолжается 2-3 суток, при малых - 4-8 часов. В
действии препаратов есть различия. Амфетамины, в отличие от метамфетамина,
у десяти процентов людей вызывает парадоксальную реакцию в виде сонливо-
сти, вялости, снижения работоспособности. Амфетамины заканчивают действие
резко, при внутривенном введении наблюдается "приход". Метамфетамин дейст-
вует сильнее, но более мягко и длительнее.
Амфетамины чаще заканчивают действие внезапно. Подъем через 6-8 часов рез-
ко сменяется изнеможением, чувством усталости, раздражительности. Действие
метамфетамина проходит медленно и почти незаметно: после короткого 2-х, 3-
х часового отдыха работоспособность и самочувствие остаются высокими. Час-
тое употребление амфетаминов без перерывов вызывает истощение нервной сис-
темы и быстрый рост толерантности.
История амфетаминов
Амфетамины нашли сначала военное применение, а затем вошли в мировую пси-
хотерапевтическую практику и приобрели массовую популярность. Во время
Второй Мировой войны амфетамин давали американским и советским лётчикам,
морякам, танкистам, разведчикам, как средство для снятия усталости, борьбы
со сном во время несения службы, повышения бдительности.
После войны увлечение и широкое распространение амфетаминов началось в
Японии от американских солдат, затем с демобилизованными солдатами в 50-х
годах амфетамины распространились в США и далее в Европе. Особенно попу-
лярно употребление амфетаминов в Англии и Швеции. Они распространены также
в Польше, Германии, Нидерландах. В Азии - в Китае и Казахстане.
• В СССР амфетамины производились с 40-х годов, но ограниченно применялись в
медицинской практике и были малодоступны. В 80-90-х годах увлечение амфе-
таминами стало распространяться в Северо-Западном регионе России, странах
Прибалтики, Казахстане. Чистые препараты употребляют реже. Они не очень
доступны. Более известен суррогат метамфетамина называемый - "винт", полу-
чаемый из эфедрина и представляющий смесь веществ содержащую метамфетамин.
• Амфетамины по-прежнему распространены в психотерапевтической практике и
сохранили свое "военное" значение - входят в аптечки спецподразделений ар-
мии США. Производятся десятком фирм мира. По классификации Всемирной Орга-
низации Здравоохранения амфетамины относятся к наркотикам.
Сиднокарб
• Сиднокарб и фенамин относятся к группе амфетаминов по химической структу-
ре, а по фармакологическому действию - к психостимуляторам. Это препараты,
повышающие психическую активность, вызывающие повышения ясности сознания,
яркости восприятия, психической работоспособности, препятствующие сонливо-
сти и засыпанию.
• Сиднокарб широко применяется для лечения различных состояний психической
астении - слабости, отсутствия желания работать, сонливости. Если эти сим-
птомы являются проявлением депрессии, то применение только психостимулято-
ров неэффективно, хотя в комплексе с антидепрессантами применение может
быть оправдано.
• У здоровых возможно применение сиднокарба на случай необходимости выпол-
нить какую-нибудь работу в сжатые сроки для устранения чувства утомления и
сонливости, хотя после этого достаточный отдых, конечно, необходим, так
как устраняется именно ощущение утомления за счет использования энергети-
ческих резервов.
• В отличии от фенамина, у сиднокарба менее выражена стимуляция при одно-
кратном приеме, наблюдается ее постепенное усиление от приема к приему.
• Переносится сиднокарб обычно хорошо, зависимости и привыкания не вызывает,
при его применении возможно повышение артериального давления, понижение
аппетита, а также явления гиперстимуляции.
Кофеин
Кофеин содержится в чае, кофе, листьях мате а также в гуара-
не и орехах кола. Производится как побочный продукт при полу-
чении декофеинизированного кофе.
• Токсическая доза: Подтвержденная летальная доза составляет
10 г, хотя известен один документированный случай выживания
после инъекции 24 г. У маленьких детей прием внутрь 35
мг/кг может вызвать интоксикацию средней тяжести. Дети метаболизируют ко-
феин очень медленно. Для них также опасен теофиллин, который может со-
держаться в препаратах от бронхиальной астмы.
• Симптомы передозировки:
Острое отравление кофеином дает ранние симптомы анорексии (отсутствие
аппетита), тремора (дрожание, в т.ч. пальцев рук) и беспокойства. Затем
следует тошнота, тахикардия, гипертония и спутанность сознания. Сильная
интоксикация может вызвать делирий "белая горячка", судороги, наджелу-
дочковую и желудочковые тахаритмии, гипокалиемию и гипергликемию.
Хронический прием высоких доз кофеина может привести к нервозности,
раздражительности, гневливости, постоянному тремору, мышечным по-
дергиваниям, бессонице и гиперрефлексии (hyperreflexia).
При тестировании крови: Концентрации 1..10 мг/л нормальны для пьющих ко-
фе. Концентрация 80 мг/л фатальна.
• Кофеин увеличивает уровень циркулирующих жирных кислот и было показано,
что это способствует их окислению и утилизации. В течение многих лет кофе-
ин использовался бегунами на длинные дистанции, чтобы усилить метаболизм
жиров. В этом отношении он весьма эффективен для тех, кто еще не привык к
нему, и может помочь избавиться от лишнего жира. Однако, кофеин не подав-
ляет аппетит, а напротив, возбуждает его. Кроме того, он усиливает се-
крецию желудочного сока, так что употребление кофеина без пищи может
привести к гастриту и даже язвеной болезни.
Шоколад (теобромин)
• Шоколад содержит стимулятор теобромин. Древние месомериканцы первыми обна-
ружили стимулирующие свойства шоколада и считали его божьим даром. Натура-
лист Линаеус осознавал этот факт, когда давал шоколадному дереву его офи-
циальное ботаническое название, Теброма - какао. Теброма по-гречески озна-
чает "пища богов". Шоколад принятый большими дозами резко повышает на-
строение2 .
• Древние ацтеки, которые использовали шоколад задолго до вторжения испан-
ских колонизаторов, считали его афродизиаком (веществом повышающим сексу-
альную энергию) и стимулирующем духовное развитие веществом.
• Шоколад оказывает намного более сильное влияние на женщин3, чем на мужчин.
Шоколад содержит не только теобромин - наркотик очень похожий на кофеин,
но также вещества оказывающие влияние на женскую гормональную секрецию.
• Многие женщины испытывают острую потребность в шоколаде перед началом мен-
струации .
• Шоколадные страдания характерны также для женщин климактерического возрас-
та, употребляющих гормональные препараты, стимулирующие секрецию женских
половых гормонов.
2 Но, может вызывать раздвоение Зрения.
3 Понятно, почему для женщин, к вину, добавляют шоколадные конфеты.
Шоколад не рекомендуется потреблять при:
Хронических мигренях.
Подверженности резкой смене настроений.
При ПМС (Перед Менструальный Синдром).
При наличии фиброзных образований в груди.
Полное исключение шоколада из диеты может привести к характерным симптомам
периода отвыкания от наркотических препаратов. Для избавления от шоколад-
ной зависимости следует принимать таблетки магнезиума 300 миллиграмм 2
раза в день
Шоколад содержит большое количество жира и сахара. Чистый порошок какао,
при сходном вкусе - свободен от этого.
Кокаин
Другие названия кока, кокос, кокс, Си, Цэ. Кокаин это экстракт из листьев
произрастающего в Южной Америке растения Erythroxylum Соса.
Кокаин относится к группе психомоторных. Начинает работать практически
мгновенно - сразу после того как порошок попадает на слизистую носа, на-
ступает "приход" - вспышка кайфа. Резко повышается двигательная актив-
ность, мозг "быстрее" соображает, наблюдается общий подъем душевных и фи-
зических сил. Эффект ощущается недолго - 10..15 минут, и затем наступает
депрессия, которая длится около 30-40 минут.
Дозировка зависит от длительности потребления. Стартовая доза - две "до-
рожки" .
Зависимость и другие опасности
Длительное употребление кокаина вызывает паранойю, глухоту, бред, наруше-
ние пищеварения и неконтролируемые конвульсии. Кроме того, весьма вероят-
ность проблемы со слизистой носа или отвердение вен (зависит от способа
приема); нарушение фаз сна (человек перестает высыпаться). Есть влияние на
потенцию.
Наиболее неприятным побочным эффектом психостимуляторов является "отдача"
в виде снижения мотивации, работоспособности и настроения, что может при-
вести к формированию психологической зависимости, если для преодоления
этих последствий используют повторные дозы стимулятора.
Производство кокаина
Производство кокаина начинается на восточных склонах Анд в Перу и Боливии.
Кокаин является алкалоидом, подобно кофеину, никотину, кодеину, морфину и
героину. Это сложное психотропное вещество, выделяемое из листов коки,
кусты которой достигают более четырёх метров в высоту.
Собирают лист женщины и дети в обычные мешки; целая семья, проработав с
рассвета до заката, каждый собирает 25 кг сырого листа. После просушки на
солнце этот вес сокращается до десяти кг. Сушеные листья обрабатывают ще-
лочным раствором извести или поташа, в результате чего из листа выделяются
14 алкалоидов. Один из них кокаин.
Следующие сутки лист вымачивают в чанах с керосином. Когда алкалоиды рас-
творяются в керосине, мёртвый уже лист вынимают, а в чаны добавляют рас-
твор серной кислоты. Кислота, соединившись с алкалоидами, образует не-
сколько солей, одна из которых - сульфат кокаина. Затем керосин откачивают
и снова добавляют щелочной раствор, чтобы нейтрализовать кислоту. На дне
чана оседает вязкое сероватое вещество - это паста коки.
Тысяча килограмм свежего листа даёт всего десять килограмм пасты. Произво-
дители пасты обычно отсылают её колумбийцам, которые производят дальнейшую
очистку и превращают пасту в чистое кокаиновое основание. Причём из двух с
половиной кг пасты получается один кг этого основания.
Кокаиновое основание можно курить, но вдыхать его нельзя. Чтобы получить
пригодный для вдыхания кокаиновый порошок, основание растворяют в эфире с
добавлением соляной кислоты и ацетона, потом фильтруют, просушивают и по-
лучают гидрохлорид кокаина.
Для получения одного килограмма кокаина требуется 17 литров эфира. Больший
вред организму приносит не сам чистый кокаин, а именно та дрянь, при помо-
щи которой его добывают из листьев коки.
Обычно кокаин нюхают, однако любители внутривенных инъекций тоже не ред-
кость .
Крэк
Разновидность кокаина, которую курят, получила название экспресс-наркотика
из-за низкой цены: доза стоит на улице в пределах 10-15 долларов. При этом
крэк - наркотик с самой максимальной привыкаемостью, он в 10 раз опаснее
кокаина. Поскольку он проникает в кровь через легкие, то достигает мозга
за считанные секунды, а это означает мгновенную зависимость. Как и при
употреблении кокаина, возникает состояние эйфории, но продолжается оно
всего лишь 5-20 минут. Затем наступает сильная депрессия.
Человек попадается мгновенно, следующая доза нужна немедленно, через не-
сколько минут.
Никотин
Никотин (от имени француза J. Nicot, который впервые ввез в 1560 г. табак
во Францию) - алколоид, содержащийся, главным образом в листьях и семенах
различных видов табака (tabaco - исп.) и является жидкостью с неприятным
Запахом и жгучим вкусом.
Известно более 70 видов табака, которые дико растут в тропиках, в Америке
и Австралии. Возделываются два курительных вида табака (в диком виде неиз-
вестны) : махорка Nicotiana rustica и обычный табак Nicotiana tabacum.
При курении табака, никотин возгоняется и проникает с дымом в дыхательные
пути. Всасываясь слизистыми оболочками, оказывает сначала возбуждающее, а
затем, при применении больших доз, парализующее действие.
При длительном употреблении, никотин вызывает физическую зависимость - од-
ну из самых сильных среди известных наркотиков. Однако "тяжелым" наркоти-
ком никотин не считается, т.к. его психоактивное действие сравнительно
слабое (он не вызывает "изменения сознания")
Всё же есть сведения, что в Америке табак специально выращивали для рели-
гиозных церемоний, существовал даже бог табака. Вероятно, подлинное значе-
ние табачных листьев утеряно, и неизвестно европейцам и по сей день.
Антидепрессанты
Антидепрессанты объединяют большую группу лекарств, основным свойством ко-
торых является устранение депрессивного состояния. К антидепрессантам от-
носят ингибиторы МАО: гидразиновые (ипразид, ниаламид) и негидразиновые
производные (индопан и т.д.), 4- и 3-циклические соединения (миансерин,
имипрамин, амитриптилин, азафен, пиразидол), вторичные амины (дезипрамин).
Выделяют также группу антидепрессантов II поколения (номифензил, тразадон
и т.д.) и препараты лития.
Возможные побочные действия: сонливость, сухость во рту, "пелена" перед
глазами, запоры, затруднения при мочеиспускании, обмороки, потливость,
дрожь, сыпь, сердцебиение, головная боль.
Предостережение: В сочетании с некоторыми лекарствами и пищевыми продукта-
ми ингибиторы МАО оказывают обратное действие, что может приводить к зна-
чительному подъему артериального давления.
При терапии антидепрессантами обеих групп прием алкоголя следует ограни-
чить. Поинтересуйтесь у врача, можно ли при приеме антидепрессантов управ-
лять автомобилем или другими механизмами.
Дополнительная информация
Наиболее изученными и безопасными являются трициклические соединения. Ме-
ханизм действия трициклических антидепрессантов связан с блокадой обратно-
го захвата норадреналина пресинаптическими нервными окончаниями, вследст-
вие чего содержание норадреналина в синаптических щелях увеличивается.
В местах накопления норадреналина (различные структуры головного мозга, а
также сердце и легкие, селезенка и другие органы) повышается активность
адренергической передачи нервных импульсов, происходит возбуждение цен-
тральных и периферических а- и Ь-адренорецепторов.
Аналогичное действие 3-циклических антидепрессантов наблюдается в отноше-
нии дофамина и серотонина. Препараты этой группы блокируют центральные и
периферические М-холинорецепторы, оказывая атропиноподобное действие.
Ингибиторы МАО ниаламид блокируют моноаминооксидазу, вызывающую окисли-
тельное дезаминирование и инактивацию моноаминов (норадреналина, дофамина,
серотонина) с накоплением этих аминов в структурах головного мозга.
Некоторые антидепрессанты сочетают в себе действие ингибиторов МАО и 4- и
3-циклических соединений. Общим свойством всех антидепрессантов является
тимолептическое действие: влияние на аффективную сферу с улучшением на-
строения и общего психического состояния.
Описание антидепрессантов
Мелипрамин (имизин, антидеприн, имипрамин) относится к сильным антидепрес-
сантам с сопутствующим стимулирующим действием.
Фармакокинетика. Препарат хорошо всасывается при приеме внутрь, достига-
ет максимальной концентрации в крови через 1-2 ч, после внутримышечного
введения- через 30-60 мин. Накапливается в печени, почках, головном моз-
ге . Хорошо проникает через гематоэнцефалический барьер. Связь с белком
76-95%. Активно метаболизируется в печени, экскретируется с мочой. Пери-
од полувыведения 9-20ч.
Показания. Мелипрамин применяют при депрессивных состояниях различной
этиологии: астено-депрессивных состояниях, эндогенной депрессии у боль-
ных маниакально-депрессивным психозом, реактивной депрессии, депрессив-
ных состояниях при психопатиях, неврозах, а также при энурезе.
Антидепрессивное действие развивается постепенно, через 1-2 недели.
Уменьшается тоска, двигательная заторможенность, улучшается настроение,
появляется бодрость, повышается психический и общий тонус организма.
При отсутствии эффекта в течение 2-3 недель препарат отменяют. Курс ле-
чения 4-5 недель.
Побочные действия. При повышенной чувствительности или передозировке
возможно усиление или появление бессонницы, возбуждения, тревоги, галлю-
цинаций, бреда. Препарат отменяют и назначают нейролептики, при бессон-
нице - снотворные. В ряде случаев отмечаются головная боль, головокруже-
ние , тремор, потливость, онемение конечностей, парестезии, коллаптоидное
состояние, зуд, аллергические реакции, лейкоцитоз, эозинофилия. В связи
с холинолитическим действием возможны сухость во рту, нарушение аккомо-
дации , задержка мочеиспускания, тахикардия, диспептические расстройства.
Противопоказания. Острые заболевания печени, почек, кроветворных орга-
нов, сахарный диабет, сердечно-сосудистая недостаточность, нарушения
проводимости сердца, инфекционные заболевания, нарушения мозгового кро-
вообращения, глаукома, аденома предстательной железы, атония мочевого
пузыря, первый триместр беременности. При язвенной болезни противопока-
зан прием внутрь.
Амитриптилин (триптизол) также относится к препаратам с хорошей биодоступ-
ностью и высоким сродством к белку плазмы крови.
Период полувыведения у здоровых людей составляет 24-48 ч, а у больных он
колеблется от 9 до 24 ч. Терапевтическая концентрация амитриптилина в
крови равна 0,04-0,16 мкг/мл. Препарат активно метаболизируется в пече-
ни, превращаясь в нор- и динитротриптилин, обладающие антидепрессивными
свойствами. Два этих метаболита, а также гидроксисоединения и N-оксиды
экскретируются с мочой: за 2 нед этим путем выводится 80% метаболитов.
Основным показанием к применению антидепрессантов с учетом особенностей
их фармакодинамики являются депрессивные состояния. При депрессивных со-
стояниях, сопровождающихся вялостью, заторможенностью, безынициативно-
стью, применяют ниаламид 50-70 мг/сут утром и днем.
Терапевтический эффект пояляется обычно через 1-2 нед приема. Используют
ниаламид также при невралгии тройничного нерва, стенокардии. Взаимодей-
ствие ингибиторов МАО со значительным числом лекарств, а также продук-
тов, содержащих тирамин и фенилэтилен (сыр, кофе, пиво, вино, сливки), с
развитием тяжелых осложнений ограничивает применение препаратов этой
группы.
Отличия в показаниях к применению
остальных антидепрессантов.
Имизин с антидепрессивным действием оказывает эффект примоторной и идеа-
торной заторможенности, инволютивной, климактерической, реактивной, алко-
гольной депрессии. При этом исчезает чувство тоски, улучшается настроение,
появляется бодрость, уменьшается двигательная заторможенность. Назначают
его внутрь в дозе 75-100 мг/сут с постепенным увеличением ее до 200-250
мг/сут. Дети до 1 года (и пожилые люди) получают дозу 100 мг/сут, которую
увеличивают вдвое каждые 7 лет жизни.
Амитриптилин назначают по тем же показаниям начиная с 50-75 мг/сут.
Азафен применяют при депрессиях легкой и средней тяжести, в том числе ши-
роко используют в амбулаторной практике в дозе 25-50 мг/сут с постепенным
увеличением ее до 150-200 мг/сут. Азафен обладает слабым снотворным дейст-
вием и лишен в отличие от имизина и амитриптилина холинолитической актив-
ности, в связи с чем может применяться у больных с глаукомой и аденомой
простаты, у лиц пожилого возраста.
Пиразидол (пирлиндол) обладает свойствами ингибиторов МАО и 3- и 4-
циклических соединений. Применяют его при маниакально-депрессивных психо-
зах, шизофрении с аффективными расстройствами, инфолюционных психозах и
других патологических состояниях.
Ноотропы
Термин "ноотроп" был применен в 1972 году для описания специфических эф-
фектов пирацетама (ноотропила), таких как улучшение памяти, способности к
обучению, активирование кортико-субкортикальных связей и интегративных
функций мозга, а также способность повышать сопротивляемость нервной сис-
темы к неблагоприятным воздействиям.
Сейчас ноотропами считаются препараты, основными эффектами которых являют-
ся какие-либо из вышеперечисленных, включая сюда и чисто "нейро-
метаболические" средства, положительно влияющие на обмен веществ в нервной
ткани.
В отличие от психомоторных стимуляторов, эффекты ноотропов развиваются го-
раздо медленнее (как правило, после нескольких недель приема препарата) и
не так ярко выражены. Наиболее важными эффектами являются активация интел-
лектуальных функций, памяти, и облегчение процессов обучения. Ноотропы мо-
гут применяться также для снижения негативных эффектов, вызванных примене-
нием психомоторных стимуляторов.
Ноотропы малотоксичны и не имеют резких побочных эффектов.
Препарыты относящиеся к ноотропам: ноотропил, аминолон (aka гаммалон), це-
ребролизин (cerebrocylin).
Диссоциативы
Диссоциативными называют препараты (разных химических классов - анестети-
ков фенциклидинового ряда, холинолитиков и проч.), способные вызвать "от-
деление" (диссоциацию) сознания от физического тела и/или временно нару-
шать целостность психики, "распыляя" сознание. Эффекты этих веществ много-
образны, чаще они неприятны, однако получаемый от их применения опыт неко-
торые люди считают уникальным и весьма ценным.
Диссоциативы, как правило, не вызывают физиологической зависимости. Психо-
логическая же зависимость возможна, но крайне редка, т. к. употребление
препаратов этого класса для абсолютного большинства людей обычно эпизоди-
ческое .
Кетамин
Систематическое название:
• 2-(метиламино)-2-(2-хлорфенил)-циклогексана
дрохлорид.
• 2-(2-Chlorophenyll)-(methylamino)-cyclohexanone
hydrochloride.
Условные названия и шифры:
• К, Ket, Ketamine, Special К, "Vitamin К"
Кетамин производится многими фармацевтическими компаниями, и имеет много
синонимов. Некоторые из них: Kalipsol (Венгрия), Ketaject (USA), Ketalar
(UK), Ketanest, Ketaset, Ketolar, Vetalar.
• Брутто-формула Ci3Hi6CINO-HCl, мол. масса 274.2. LD50 (IPR-MUS) : 400
mg/kg, LD50 (IVN-MUS): 77 mg/kg. white solid - melting point 266 °C -
non-flammable. Solubility: water 20g/100ml
Кетамин в медицине
Основное медицинское применение кетамина - как средство для наркоза. Кета-
мин представляет собой белый кристаллический порошок со слабым характерным
запахом, легко растворимый в воде (1:5) и спирте (pH водных растворов до-
вольно кислая - 3.5..4.5) Особенность анестезирующего действия кетамина -
в сохранении самостоятельной адекватной деятельности легких. Действие
препарата связано преимущественно с угнетающим влиянием на ассоциативную
Зону коры и подкорковые образования таламуса. Кумуляции при многократном
введении не наблюдается.
Минимальная эффективная анестетическая доза Кетамина при внутривенном вве-
дении составляет 0.5 mg на килограмм массы тела, при этом сознание выклю-
чается через 1..2 минуты и эффект длится около двух минут. При дозе lmg/kg
наркоз продолжается около 6 минут, а при дозе 2mg/kg - около 10..15 минут.
При внутримышечном введении эффект наступает медленнее, но более
продолжителен (при введении 6..8 mg/kg эффект развивается через 6..10 ми-
нут и длится до 30..40 минут).
Анальгетический (обезболивающий) эффект развивается в течении 10 минут по-
сле внутривенного введения и продолжается примерно 2..3 часа. При внутре-
мышечном введении этот эффект тоже более продолжителен.
Кетамин применяют для мононаркоза и комбинированного наркоза, особенно у
пациентов с пониженным артериальным давлением (АД) или при необходимости
сохранения самостоятельной вентиляции легких. Он показан в экстренной
хирургии и на этапах эвакуации, в частности у пациентов с травматическим
шоком и кровопотерей (в связи с быстрым введением в наркоз, отсутствием
угнетения дыхания и кардиостимулирующим эффектом), при различных
хирургических операциях (включая кардиохирургию), а также при эндоскопиче-
ских процедурах, катетеризации сердца, небольших хирургических манипуляци-
ях, перевязках, в том числе в стоматологической, офтальмологической и ото-
ларингологической практике, а также в акушерской практике при кесаревом
сечении.
Вводят кетамин внутривенно (струйно или капельно) и внутримышечно.
Взрослым вводят в/в 2..3mg/kg, в/м 4..8mg/kg. Для поддержания наркоза инъ-
екции повторяют (по 0.5..lmg/kg в/в или 3mg/kg в/м) . Поддержане наркоза
непрерывной в/в инфузией достигается его введением со скоростью 2mg/kg в
час (на изотоническом р-ре хлористого натрия (0.9% р-р соли)). Кетамин
можно применять в сочетании с нейролептиками (дроперидол и др.) и анальге-
тиками (фентанил, промедол и т.п.) В этих случаях дозу кетамина нужно
уменьшить.
Кетамин вызывает повышение АД (на 20..30%) и увеличивает частоту сердечных
сокращений с увеличением минутного выброса сердца; периферическое со-
противление сосудов при этом уменьшается. Стимуляция сердечной деятельно-
сти может быть уменьшена применением диазепама (сибазона). Как правило,
Кетамин не вызывает бронхо- и ларингоспазма, не угнетает рефлексов верхних
дыхательных путей. Тошноты и рвоты обычно не возникает. Применение Кетами-
на может сопровождаться непроизвольными движениями, гипертонусом, галлюци-
наторными явлениями. Эти эффекты предупреждаются или снимаются применением
транквилизаторов или дроперидола.
При в/в введении кетамина иногда возможны боль и покраснение по ходу вены;
при пробуждении возможно психомоторное возбуждение и относительно долгая
дезориентация.
Кетамин противопоказан при выраженных нарушениях мозгового кровообращения
или при наличии нарушений в анамнезе, при выраженной гипертензии, эклам-
псии, при тяжелой декомпенсации кровообращения, эпилепсии и других заболе-
ваниях, сопровождающихся судорожной готовностью. Нельзя смешивать растворы
кетамина с барбитуратами (выпадают в осадок).
Формы выпуска: 5% раствор в ампулах по 2 и 10ml, в упаковке по 10 ампул.
10% раствор во флаконах по 10ml. Хранение: Список А. В защищенном от света
месте.
Анестезия при введении кетамина получила название "диссоциативной", что
означает, в частности, что сознание при ней "отделяется" (или "диссо-
циируется") от тела. Основное преимущество кетамина перед другими
средствами для наркоза в том, что он не подавляет гортанных и глоточных
рефлексов (человек не рискует во время операции захлебнуться собственной
слюной).
Кетамин как психоделик
Хотя воздействие кетамина на сознание делает его одним из идеальных психо-
деликов, отсутствие у него способности вызывать эйфорию (состояние блажен-
ства) не сделала его популярным. Однако, специалисты в области психохимии
с давних пор использовали кетамин для изучения измененных состояний созна-
ния. Jay Stevens в своей книге "The Storming Heaven: LSD and the American
Dream" пишет, что исследования в области психоделических препаратов не
прекращались в Штатах с 60-х годов. Существующая там сеть исследователей,
которых Стивенс называет "психохимическим Фронтиром" продолжала изучать
влияние психоделических веществ на сознание человека. Когда законы за-
прещали использование определенных "инструментов", они переходили на
другие вещества, применение которых не было ограничено.
К тому времени, как книга Стивенса была напечатана (в 1987 году), участни-
ки этой сети нашли или синтезировали множество новых препаратов со
странными названиями - Adam, Eve, Venus, Intellex, 2CB и т.д. Стивенс
спрашивал многих участников этого тайного сообщества, какой препарат они
считают "наилучшим", и два наиболее часто назывваемых вещества были MDMA
(Ecstasy, X) и кетамин.
Но в широком распростанении кетамина главную роль сыграла политика - за-
претительная и хватательная политика правительств в области психохимии.
Если полиции, например, удается перехватить значительную долю травки, по-
ступающей на рынок, некоторые люди начинают использовать в психоделических
целях синтетические препараты. Когда в Шотландии резко сократилось поступ-
ление импортного героина, люди начали употреблять фармацевтические
препараты, наносящие, несомненно, намного больший ущерб здоровью, чем при
любых условиях, мог бы нанести героин. К моменту, когда была запрещена
MDMA, сотни тысяч человек открыли для себя этот препарат и с его помощью
полностью отключались от своих проблем по выходным. Резкое сокращение дос-
тупа к MDMA логически привело к тому, что другой относительно легальный
препарат занял ее место. Конечно, многие были разочарованы - ведь кетамин
в сущности, лекарство для одного, a Ecstasy обладала социальными качества-
ми .
Производить кетамин намного легче, чем MDMA - химикаты, необходимые для
варки гораздо проще; и гораздо безопаснее - поскольку он не является за-
прещенным наркотиком.
Ливерпульский исследователь Alan Matthews утверждает, что дальнейшая дис-
куссия о запрещении или разршении кетамина бессмысленна. Подростки - го-
ворит он, больше не говорят, что они купили "Е" или "X" или "К", они го-
ворят, что купили "таблетки". Они обескуражены тем, что продавцы
предлагают новые препараты (большинство из которых на самом деле является
смесями старых, но есть и действительно новые) каждую неделю. Их названия
(Phase Four, Phase Five, Turbo’s, Flatliner, Shamrock) абсолютно бессмыс-
ленны, и даже продавцы очень редко знают что именно находится в их таблет-
ках .
Действие кетамина
Утверждают что кетамин неинтересный и неприятный препарат. Для одних он
слишком сильно отделяет сознание от тела, для других кетамин - мощное и
гибкое средство, действие которого легко формировать, изменяя дозу и об-
становку .
Большинство согласны, что кетамин хорошо переносится, с небольшим неприят-
ным эффектом на следующий день и легким "похмельем". Обстановка играет
критическую роль в проявлении его эффектов. Большинство считает, что кета-
мин не следует применять без некоторого опыта в употреблении психоделиче-
ских препаратов.
После начала действия препарата произойдет фрагментация - мир распадается
на кусочки и начинает вращаться, не вызывая впрочем, головокружения. Музы-
ка распадается на кусочки. При достаточной дозировке, в какой-то момент
обычная действительность и тело исчезают. События за этой чертой сильно
различаются, но большинство говорит об альтернативных пространствах, оди-
ночестве, видении прошлого и будущего, а также о странных машинах всех ви-
дов.
Под действием кетамина очень трудно общаться т.к. невозможно видеть и слы-
шать окружающих. Некоторые видения крайне тяжелы, а некоторые - пугающи,
но этот страх обычно не остаётся после, поэтому эти переживания нельзя на-
звать действительно ужасными. Возвращение нормальной действительности про-
исходит в обратном порядке, постепенно обретается обычное зрение. Эффекты
мягко продолжаются еще около часа, постепенно спадая.
Дозировка кетамина
Дозировка кетамина зависит от способа употребления, желаемого эффекта и
его продолжительности. Обычно начинают с низких доз (0.2..0.4 mg/kg) и по-
степенно повышают дозу до 100..150 mg, чтобы действительно испытать специ-
фическое действие кетамина. Для большинства способов применения (кроме ин-
траназального) сила воздействия Кетамина прямо пропорциональна дозе (ли-
нейная зависимость). На этой линии имеются две точки. При достижении пер-
вой из них человек полностью теряет связь с окружающим миром, а при даль-
нейшем повышении дозы достигается вторая точка, в которой полностью теря-
ется сознание.
Легко заметить, что в медицине кетамин применяется исключительно в виде
иньекций - внутривенных, либо внутримышечных. Это связано с большей эффек-
тивностью и быстротой наступления эффектов при таком способе введения.
Помимо иньекций, кетамин можно употреблять внутрь, хотя на вкус он от-
вратителен . Лучше всего засунуть раствор на ложке глубоко в горло и немед-
ленно запить. При таком способе применения эффект наступает несколько мед-
леннее, но ненамного - через 15..30 минут, в зависимости от дозы, которая
должна быть примерно вдвое выше внутримышечной дозы для достижения того же
эффекта, и продолжается дольше - до 4..5 часов при максимальной дозировке.
Другой метод употребления кетамина - интраназальный. Для этого выпаривают
раствор (если нет кетамина в кристаллической форме), очень тонко измельча-
ют кристаллы при помощи бритвенного лезвия и размещают порошок в виде тон-
кой линии на зеркальце. С помощи маленькой трубочки втягивают порошок в
нос, при этом эффект наступает очень быстро, через 1..5 минут и
продолжается недолго - до получаса, с остаточными явлениями не долее одно-
го часа и сильно отличается от эффекта при пероральном приеме соответст-
вующей дозы.
При пероральном (внутреннее) применении, оптимальная доза - 3..8 mg/kg
(первая точка примерно на 6 mg/kg). Дальнейшее повышение дозы не дает до-
полнительного психоделического эффекта. Хорошей начальной дозой будет
300..350 mg для женщины и 350..375 mg для мужчины среднего веса. Минималь-
ная доза (15O..175mg) дает хороший психоделический опыт.
При внутримышечном применении, начальная доза должна быть около 0.5 mg/kg
(первая точка будет в районе 1.2 mg/kg). Дозы выше 3 mg/kg приводят к глу-
бокой анестезии. Не следует забывать о стерильности. Доза в 100 mg (один
кубик) близка к оптимальной почти для всех. Место иньекции болит несколько
дней (иногда недель). Лучше разбить дозу на две, вводимые с перерывом в
5..10 минут.
При внутривеннем применении, эффект наступает очень быстро, поэтому жела-
тельно, чтобы иньекцию делал кто-то другой, так как можно не успеть даже
вытащить иглу. Никаких особых преимуществ этот способ не имеет, зато
вероятность и количество возможных осложнений больше, поэтому внутривенное
введение нежелательно. Доза должна быть примерно в полтора раза меньше со-
ответствующей в/м дозы. Продолжительность примерно вдвое меньше.
При интраназальном применении, первая точка примерно как при пероральном
применении, около 5.. 6 mg/kg. Минимальная доза также порядка 3 mg/kg, но
действие ее очень короткое и сильно отличается от такой же пероральной до-
зы. 200 mg будет хорошей начальной дозой практически для всех, независимо
от пола и массы тела. Для поддержания эффекта требуются очень низкие дозы.
При регулярном употреблении развивается толерантность (относительная не-
чувствительность) , требующая увеличения доз. После паузы в нескольких не-
дель чувствительность восстанавливается. Вводить повторные дозы, не
рекомендуется (за исключением интраназального метода, при котором
продолжительность эффекта может оказаться недостаточной).
• Кетамин не вызывает навязчивого стремления к повторному применению
(пристрастия), даже чисто психологического.
История кетамина
• "Неужели это тот самый философский камень?"- спрашивал редактор журнала
Anaesthesia 26(2) 1971. Поиск безопасного общего анестетика привел
фармакологов в 1963 к фенциклидинам (сначала CI-395 aka РСР aka Sernyl,
который потом был назван Angel’s Dust- "Ангельская Пыль", а затем CI-400
aka циклогексамин). Хотя они давали адекватную анестезию, у пациентов были
отмечены сильные психотические реакции. Дальнейшие исследования привели к
кетамину, впервые появившемуся в Университете штата Мичиган в 1965 году.
• Кетамин в терапевтических дозах не вызывал психотических реакций. Фирма
Parke-Davis начала его массовое производство (CI-581, Ketalar) в качестве
безопасного общего анестетика с быстрым наступлением анестезии и быстрым
выходом из нее, и он был широко применен уже во Вьетнаме. Разумеется, воз-
вращаясь из иллюзорного К-пространства на больничные койки, пациенты
рассказвали невероятные истории...
• Медики не сильны в метафизике, поэтому они обозначили эти странные явления
как "острые реакции" и кетамин начал получать очень плохую репутацию. Что-
бы подавить это действие кетамина, пациентов просто накачивают сильнодей-
ствующими бензодиазепинами, чтобы они не могли вспомнить, что с ними было.
Клинико-терапевтический аспект
Кетамин (калипсол, кеталар, кетанест) представляет собой средство для нар-
коза, получившее широкое распространение в качестве препарата выбора в экс-
тренной хирургии, на этапах эвакуации пациентов с травматическим шоком и кро-
вопотерей, а также при небольших хирургических манипуляциях и инвазивных ме-
тодах диагностики. Препарат применяется как для моно-, так и для комбиниро-
ванного наркоза. Особенности фармакологического действия кетамина в отсутст-
вии угнетающего влияния на дыхательную функцию и, следовательно, в сохранении
возможности спонтанного дыхания при его использовании. Действие препарата
связано с преимущественным угнетающим влиянием на ассоциативную кору и ядра
таламической области, а также возбуждением лимбической системы. Препарат по-
вышает артериальное давление и увеличивает частоту сердечных сокращений,
уменьшая при этом периферическое сопротивление сосудов. Химическое название ?
2-(метиламино)-2-(2-хлорфенил)-циклогексана гидрохлорид. Вещество по структу-
ре близко к фенциклидину, способность вызывать галлюцинации и измененные со-
стояния сознания объясняют тропностью этого вещества MNDI [я так понял, что
это все же NMDA] рецепторам.
В качестве психоделического средства кетамин, начиная с 80-х годов, получил
широкое распространение в Северной Америке и Западной Европе, что объяснялось
законодательным запретом большинства наркотиков с психоделическим действием
при отсутствии среди запрещаемых веществ кетамина. Легальная возможность при-
обретать препарат, на который распространились ограничения лишь как на "силь-
нодействующее средство" привели к тому, что он занял существенное место среди
веществ использующихся в так называемой "химии отдыха".
В России кетамин в качестве "досугового наркотика" среди несовершеннолетних
активно используется с 90-х годов. Распространение начинается с представите-
лей молодежного андеграунда, когда в Россию хлынул поток литературы "психоде-
лического содержания", в то время на рынке наркотиков отсутствовали другие
галлюциногены. Сейчас кетамин является широко распространенным в России пси-
ходеликом (по нашим наблюдением практически 70 процентов наблюдаемых наркома-
нов , имеющих химическую зависимость от различных веществ, в прошлом имели
эпизоды потребления кетамина). Тропность подростков именно к этому психоак-
тивному веществу объясняется возрастными особенностями, вследствие которых
главным действующим мотивом инициального потребления является не поиск чувст-
венного удовольствия, а прежде всего любопытство и поиск фантастических, не-
обыкновенных ощущений (И.Н. Пятницкая, 1994). Проблема усугубляется тем, что
использование одного и того же шприца "по кругу" в группах потребителей кета-
мина создает угрозу заражения вирусом иммунодефицита человека.
Возможность формирования химической зависимости от кетамина до последнего
времени разделялась не всеми авторами. Широко распространенная точка зрения,
согласно которой галлюциногены вызывают умеренную "психическую зависимость"
без признаков "физической", опровергнута российской наркологической школой,
что подтверждается имеющимися у нас наблюдениями.
На нелегальных рынках наркотиков кетамин представлен в основном в виде фаб-
рично изготовленного медицинского препарата во флаконах, содержащих 10 милли-
литров 5% раствора для инъекций.
С целью одурманивания кетамин применяется различными способами. Наиболее
распространенным является введение раствора кетамина путем внутримышечных
инъекций. Данный способ рассматривается потребителями, с одной стороны как
самый экономичный, а с другой, как обеспечивающий достаточную длительность
интоксикационных переживаний до (1,5 часов). Начальные дозы обычно составляют
0,5 - 0,6 миллилитров 5% раствора, с последующим повышением до 1,5 - 2,0 мил-
лилитров . Реже практикуется внутривенный способ введения ввиду непродолжи-
тельности действия препарата. Еще реже встречается интраназальный способ по-
требления сухого порошка, полученного путем выпаривания раствора. Пероральный
способ, как правило, встречается также не часто, так как несмотря на то, что
действие препарата может продолжаться до 3 ? 4,5 часов, его дозы увеличивают-
ся в 2,5 ? 3 раза.
На основании изучения клинического материала подросткового отделения НИИ
наркологии можно сделать следующие выводы о месте кетамина в структуре по-
требления психоактивных веществ вообще и стереотипе развития пристрастия к
нему у подростков.
Первые пробы происходят, как правило, в группе с а- и антисоциальной актив-
ностью. Даже в случае, если возникающие ощущения оказываются неприятны подро-
стку, то под влиянием авторитета группы, "зависимости" от нее, прием наркоти-
ка продолжается.
Состояние интоксикации характеризуется полиморфными психопродуктивными рас-
стройствами. На фоне двигательной пассивности отмечаются деперсонализационно-
дереализационные расстройства, гипер- и гипоакузия, искажение перспективы,
растерянность, субъективное ускорение или наоборот замедление чувства време-
ни, нарушение схемы тела, чувство тяжести в теле или наоборот чувство невесо-
мости, полета, иногда с крутыми виражами, на которых "захватывает дух". При
закрытых глазах отмечаются наплывы зрительных образов от элементарных (пятен,
кружочков, геометрических фигур) до сложных, связанных в сюжеты, которыми на
определенных фазах интоксикации опьяневший может управлять. При увеличении
дозы вводимого препарата, наблюдаются картины онейроидоформного помрачения
сознания, для которого характерно видение себя со стороны, сюжетность пережи-
ваний, которые могут быть как достаточно простыми (прогулка по двору или по-
леты по квартире, подъезду), так и достаточно сложными (сцены ада, фантасти-
ческого фильма и так далее). Аффективное сопровождение может быть различным:
от эйфорически- экстатического до интенсивного страха, "леденящего ужаса". По
мере прекращения действия препарата расстройства исчезают в порядке, обратном
появлению. Постинтоксикационное состояние сопровождается вегетативной дис-
функцией, тошнотой, реже рвотой, умеренной астенией, психическим дискомфортом
в сочетании с апатией.
Инъекции делаются с частотой 1-2-3 раза в неделю, причем в подростковых
компаниях возможно как потребление только кетамина, так и сочетание его с
другими наркотическими и токсикоманическими веществами. Стремление как можно
чаще бывать в "наркоманической - группе" есть отражение становления патологи-
ческого влечения. При отсутствии вещества или наличии препятствий для его по-
требления возникает состояние психического дискомфорта, проявляющееся раздра-
жительностью, скукой. Возможна агрессия в отношении лиц, препятствующих нар-
котизации. Стремление под любым предлогом выйти из дома, несмотря на запреты
родителей, кражи денег и вещей из дома на "флакон" свидетельствуют об усиле-
нии проявлений патологического влечения, которое вместе с тем продолжает но-
сить групповой характер. При распаде группы часть подростков на этой стадии
заболевания при более или менее благоприятных микросоциальных условиях спо-
собны прекратить потребление.
Постепенно повышается толерантность, которая достигает 1,0-2,0 миллилитров
5% раствора. Клиническая картина интоксикационных переживаний теряет былую
яркость, уменьшается выраженность (количественная и качественная) галлюцина-
торных переживаний, значительно реже возникают онейроидоформные картины.
Сужается круг интересов, резко падает интерес к учебе, исчезают былые при-
вязанности. Подростки становятся апатичными, меньше следят за своей внешно-
стью.
Состав группы потребителей кетамина меняется. Переходя на другие психоак-
тивные вещества, члены группы меняют и окружение. Если вся группа начинает
потреблять другое психоактивное вещество, то пристрастившиеся к кетамину по-
кидают ее и присоединяются к потребителям этого вещества в другой компании
или потребляют препарат в одиночестве. Обычно формируется небольшая группа из
2-3 приверженцев этого наркотика. Важным критерием перехода с групповой зави-
симости на индивидуальную психическую является появление на фоне коллективно-
го потребления эпизодов приема препарата в одиночестве (Битенский с соавт.,
1989) .
Абстинентный синдром при зависимости от кетамина формируется при системати-
ческом потреблении через 4-7 месяцев. Чем старше подросток, тем выраженнее
симптоматика возникающих расстройств. На первые - вторые сутки лишения возни-
кают умеренной степени выраженности вегетативная дисфункция, стойкие инсомни-
ческие расстройства, диффузный соматический дискомфорт с мучительным чувством
изможденности, алгические ощущения, лишенные четкой локализации, которые
больные описывают как неинтенсивные, но постоянные, мучительные боли в руках,
мышцах спины. Иногда пациенты не могут указать отчетливой их локализации. Ха-
рактерна монотонная назойливость этих больных. Продолжительность абстинентно-
го синдрома до 10-ти дней.
По выходе из абстинентного синдрома изменяется общее психическое состояние,
которое по своим характеристикам напоминает умеренно выраженные астено-
апатические состояния. Характерно резкое обеднение мимических реакций, их од-
нообразие, невыразительность. У целого ряда больных нами наблюдалась мимиче-
ская диссоциация между верхней и нижней половинами лица. Моторика также суще-
ственно обеднена, двигательные акты лишены выразительности и законченности.
Эмоциональные проявления существенно нивелируются и представлены в основном
дисфороподобными реакциями в случае возникновения препятствий к потреблению
наркотика. В целом эмоциональный фон таких больных ближе к апатическому. Как
правило они немногословны, на вопросы отвечают с большой задержкой, отмечает-
ся стереотипность высказываний и речевых оборотов. В беседе такие больные не
проявляют инициативы, кроме тех ситуаций, когда выпрашивают медикаменты, или
под влиянием патологического влечения стремятся прервать лечение. Влечение к
наркотику может приобретать характер компульсивных приступов. В такие моменты
они могут быть агрессивными, негативистичными, совершают примитивные протест-
ные действия с целью добиться выписки за "нарушение больничного режима".
Больные, как правило, некритичны к своему состоянию. Ввиду нарушения концен-
трации внимания, определенной торпидности мышления, отсутствия инициативы они
как правило малопродуктивны в процессе индивидуальных и групповых психокор-
рекционных занятий.
В это же время наступает социальная и психическая дезадаптация. Подростки
не могут учиться, обычно не работают, круг общения ограничивается только по-
требителями кетамина, да и то в основном с целью совместной добычи препарата
или денег на его приобретение.
Исходная стадия заболевания у несовершеннолетних нами практически не встре-
чалась. Она наблюдается у лиц старше 18 лет и имеет характерные для общей
наркологической синдромологии признаки. Снижение толерантности, протрагиро-
ванность абстинентных расстройств, выраженные изменения личности, полная со-
циальная и психическая декомпенсация.
Диагноз зависимости от кетамина ставится на основании констатации острой
интоксикации кетамином, общего специфического рисунка поведения подростка,
начавшего злоупотребление, обнаружения атрибутов наркотизации (шприцев, игл,
флаконов из-под кетамина, при внутримышечном введении - массивы инъекции чаще
всего в области предплечий). Весьма ценным для постановки диагноза являются
данные анамнеза (особенно объективного).
Лечебная работа с этими подростками должна проводиться в зависимости от
стадии развития заболевания. При донозологических формах потребления, в рам-
ках пубертатного аддиктивного поведения, наиболее эффективными являются меро-
приятия, направленные на коррекцию неблагоприятных социальных и психологиче-
ских факторов в жизни подростка, рационально-суггестивная психотерапия, на-
правленная на опровержение постулатов "психоделической идеологии", ложных
представлений о безопасности потребления этой группы психоактивных веществ,
организация досуга, формирование альтернативных наркотикам и токсикантам ув-
лечений. Нежелательным является помещение этого контингента потребителей в
наркологический стационар, если их поведение в целом не выходит за рамки со-
циально приемлемого, ввиду опасности усвоения негативного опыта и интеграции
подростка в наркоманические а- и антисоциальные группы.
При формировании групповой зависимости, углублении явлений социальной, се-
мейной, психологической дезадаптации, вопрос о стационировании должен решать-
ся индивидуально. В случае наличия следующих факторов: удовлетворительных ус-
ловий проживания в семье, способности родителей коррегировать поведение паци-
ента и участвовать в терапевтическом процессе, преморбидно здоровой личности,
отсутствия выраженных а- и антисоциальных тенденций в поведении, возможности
для школьной и профессиональной адаптации, лечение можно проводить в амбула-
торных условиях. Рекомендовано применение небольших доз сонапакса до 50-75 мг
в сутки с целью смягчения дисфороподобных колебаний аффекта, феназепама от 1
до 2 мг в сутки как анксиолитического средства, неулептила до 20 мг в сутки,
в качестве корректора поведения; если по прошествию нескольких недель сохра-
няются аффективные расстройства, поведенческие девиации, то необходимо дли-
тельное (1-2 месяца) применение антидепрессантов, в частности триттико (тра-
зодона) в дозе 150 ? 300 мг в сутки. В случае грубых, мало корригируемых дис-
фороподобных колебаний настроения и гневливых реакций рекомендуется назначе-
ние финлепсина до 1г в сутки, тизерцина до 75 мг в сутки, увеличение доз со-
напакса до 200 мг в сутки и выше. Следует еще раз подчеркнуть важность психо-
коррекционной работы во всех возможных ее формах именно на ранних этапах за-
болевания .
При стационировании больного с целью курсового лечения его пребывание в ле-
чебном учреждении должно быть не менее 30-45 дней. Лечение начинается с купи-
рования абстинентного синдрома и связанных с ним аффективных расстройств.
Предпочтение по нашему мнению должно быть отдано алифатическим фенотиазинам,
тиоксантенам в сочетании с транквилизаторами. По нашим данным адекватно при-
менение аминазина в дозе до 50 мг в сутки внутримышечно или тизерцина до 50
мг в сутки внутримышечно. Однако упомянутые препараты следует применять у
больных чрезвычайно осторожно, под контролем артериального давления 3-4 раза
в сутки, и сочетать алифатические фенотиазины с препаратами вазотонического
действия (кордиамин, сульфокамфокаин). В случае снижения систолического арте-
риального давления ниже 90 мм. рт. ст. тизерцин или аминазин следует отме-
нить. Значительно более безопасным средством в данном случае являются произ-
водные тиоксантена, в частности хлорпротиксен (труксал): этот препарат можно
применять перорально в период абстинентного синдрома до 200 мг в сутки и вы-
ше . Из числа транквилизаторов наиболее безопасным и эффективным по нашим дан-
ным оказался феназепам, который можно применять в периоде абстиненции перо-
рально до 4 мг в сутки и выше. С целью купирования вегетативных расстройств
возможно назначение реланиума в виде внутримышечных инъекций до 30 мг в су-
тки. Спорным остается вопрос о часто рекомендуемом применении при абстинент-
ном синдроме витаминов и ноотропных препаратов. По нашему мнению, без наличия
специальных показаний (грубое органическое поражение головного мозга, клини-
чески выраженный гиповитаминоз, особенно группы В и др.) назначение этих
групп препаратов может спровоцировать резкое обострение патологического вле-
чения и соответственно усиление психопатоподобных расстройств. По мере редук-
ции проявлений абстинентного синдрома, на фоне снижения суточных доз нейро-
лептиков и транквилизаторов, рационально присоединение антидепрессивной тера-
пии, в частности триттико (тразодоном) до 450 мг в сутки. Преимущества препа-
рата "триттико" заключаются в том, что, обладая свойствами "мягкого" антиде-
прессанта с главным образом седативным типом эффекта, он способен в значи-
тельной степени нивелировать дисфороподобные колебания настроения, нередко
являющихся эквивалентом обострения патологического влечения к токсиканту. При
этом препарат практически лишен (при применении в рекомендованных дозах)
серьезных побочных эффектов, требующих отмены терапии.
Активные психотерапевтические мероприятия следует начинать не ранее 15 дня
пребывания в стационаре. По выписке больной должен находиться под динамиче-
ским наблюдением в подростковом кабинете наркологического диспансера. Учиты-
вая высокую вероятность рецидива заболевания желательно продолжение активного
медикаментозного и психотерапевтического лечения длительное время после вы-
писки из стационара.
Только проведенные в полном объеме медицинские, социально- реабилитационные
мероприятия создают условия для формирования стойкой ремиссии.
Холинолитики
• Антихолинергическими, или холинолитическими, средствами называют вещества,
ослабляющие, предотвращающие или прекращающие взаимодействие ацетилхолина
с холинорецепторами. Блокируя холинорецепторы, они действуют противополож-
но ацетилхолину.
• В соответствии с делением холинорецепторов на м- и н-холинорецепторы холи-
нолитические вещества также подразделяют на вещества с преимущественным м-
или н-холинолитическим действием. Такое деление отвечает довольно высокой
избирательности действия веществ каждой из этих групп. Следует, однако,
учитывать, что в какой-то степени м- холинолитические вещества понижают
реактивность никотиночувствительных, а н-холинолитические вещества - реак-
тивность мускариночувствительных рецепторов.
• К веществам, обладающим выраженной холинолитической активностью, относятся
атропин и родственные ему алкалоиды (скополамин, платифиллин и др.), а
также ряд полусинтетических и синтетических соединений. В зависимости от
химической структуры и физико-химических особенностей эти соединения раз-
личаются не только по преимущественному влиянию на м- и н-холинорецепторы,
но и по способности проникать через гематоэнцефалический барьер и другие
биологические мембраны, по длительности действия и другим свойствам. Это в
совокупности определяет показания к их дифференцированному применению в
качестве лекарственных средств.
• Следует учитывать, что четвертичные аммониевые соединения (метацин, атро-
вент, тровентол и др.) плохо проникают через гематоэнцефалический барьер и
используются как вещества периферического холинолитического действия. Вме-
сте с тем целый ряд холинолитиков легко проникают через гематоэнцефаличе-
ский барьер и активно связываются с центральными холинорецепторами (ами-
зил, спазмолитик и др.), что послужило основанием для объединения их в
группу "центральных холинолитиков" хотя в той или иной степени они оказы-
вают также периферическое холинолитическое действие.
• Блокирующее влияние на м-холинорецепторы (с одновременным блокированием н-
холинорсцепторов) оказывают атропин и родственные ему алкалоиды, а также
ряд синтетических холинолитических препаратов (спазмолитии, апрофен и
др.). Метацин более избирательно блокирует м- холинорецепторы.
В последние годы в связи с идентификацией подтипов м-холинорсцепторов (Ml,
М2, М3) стали изыскивать фармакологические вещества, избирательно дейст-
вующие на эти подтипы рецепторов. К таким недавно созданным лекарственным
средствам относится пяренцспин (гастроцепин), избирательно блокирующий М1-
холинорецепторы. Ведется поиск препаратов, избирательно действующих на
другие подтипы м- холинорецепторов.
н-Холинолитические вещества в соответствии с особенностями периферических
н-холинорецепторов подразделяются на две группы. Вещества, преимущественно
действующие в области ганглионарных синапсов, в связи с особенностями дей-
ствия и терапевтического применения выделяют в особую группу "ганглиобло-
кирующих веществ". Вещества, действующие преимущественно в области сомати-
ческих нервно-мышечных синапсов, выделяют в группу "курареподобных ве-
ществ" .
По преимущественному влиянию на центральные м- и н-холинорецепторы холино-
литические вещества могут быть разделены на группы (П.П. Денисенко):
вещества с м-холинолитической активностью (скополамин, амизил). дейст-
вующие преимущественно на холинорецепторы синапсов восходящей ретикуляр-
ной формации и некоторых других подкорковых образований мозга;
вещества с н-холинолитической активностью (спазмолитик, ганглерон и
др.), действующие преимущественно в области синапсов коры и гиппокампа;
вещества смешанного типа действия, влияющие на м- и н-холинореактивные
системы (апрофен ндр.), оказывающие блокирующее влияние в области синап-
сов коры и подкорковых образований головного мозга.
Ряд веществ, оказывающих преимущественно центральное и холинолитическое
или смешанное действие и нашедших применение при лечении паркинсонизма и
других заболеваний экстрапирамидной системы, выделены в отдельную группу.
Некоторые центральные холинолитики нашли применение в качестве транквили-
зирующих препаратов (Амизил).
Холинолитическими свойствами обладают не только вещества перечисленных
групп, но и в определенной степени некоторые противогистаминные препараты
(димедрол, дипразин и др.), местноанестезирующие и другие средства.
THORN APPLE - Дурман
Datura inoxia Mill. Семейство Solanaceae (пасленовых).
Материал: Корни, стебли, листья, цветки или семена невысокой однолетней
травы, растущей на сухих пустошах и свалках в Мексике и на юго-западе США.
Применение: Стебли и листья курят для облегчения астмы или создания мягко-
го опьянения. Корни и семена для прорицательства. Корни толкут в воде,
пьют. Листья и семена в Индии добавляют к гандже для дополнительных эффек-
тов .
Активные вещества: Скополамин, атропин, гиосциамин и другие тропины.
Эффекты: Галлюциноген и снотворное.
Противопоказания: Чрезмерные дозы токсичны. Может привести к "черным ды-
рам" и жестоким головным болям. Индейские брухо утверждают, что курение и
прием внутрь цветов вызывает безумие.
Parkopan (Паркопан)
Международное наименование - trihexyphenidyl
Состав и форма выпуска. Активное вещество - тригексифенидила гидрохлорид.
Таблетки 0.002 и 0.005 г.
Фармакологическое действие. Противопаркинсоническое средство. Оказывает
центральное и периферическое холинолитическое действие.
Показания. Синдром Паркинсона (монотерапия, комбинированная терапия с ле-
водопой) .
Режим дозирования. Начальная доза 0.002 г, каждые 1 -3 дня дозу повышают
на 0.002 г. Средняя суточная доза для поддерживающего лечения 6-10-15 мг,
кратность приема 3-5 раз в день. Избегать быстрых изменений дозировки,
резкого перерыва или прекращения терапии.
Побочное действие. Сухость слизистых, покраснение кожи, головокружение,
тошнота, рвота, тахикардия, чувство сдавления в голове, усталость, вялость
мышц, уменьшение деятельности потовых желез, запор, нарушение аккомодации,
провокация глаукомы, нарушение мочеиспускания, особенно при аденоме про-
статы, психозы, аллергические реакции.
Противопоказания. Механические стенозы желудочно-кишечного тракта, мегако-
лон, аденома простаты с наличием остаточной мочи, ранние сроки беременно-
сти, тахикардия, тахиаритмия, острый отек легких. Осторожно - при глауко-
ме , психозе, свежем инфаркте миокарда.
Особые указания. Под влиянием препарата возможно развитие лекарственной
зависимости. Во время лечения не рекомендуется заниматься видами деятель-
ности, требующими повышенного внимания.
Тарен
Тарен является противоядием ФОВ (фосфорорганических соединений) и входит в
комплект военной индивидуальной аптечки.
Действие - центральный М-холиноблокатор. Аналогичный препарат - BZ.
При внутреннем применении (в неотравленном состоянии) 2-х капсул, наблюда-
ется четкий галлюценогенный эффект, выражающийся в спутанности сознания,
провалах в памяти и наличии ярких зрительных галлюцинаций.
Препарат начинает действовать через 20-30 минут после приема, действие
длится 4-5 часов. Соматические проявления: сухость во рту и во всем теле,
расширенные зрачки.
Тарен толерантен - для достижения того же эффекта, дозу требуется увеличи-
вать. Психологической же тяги к дальнейшему употреблению нет, т.к. отсут-
ствует эйфория и повторяемость ощущений.
DXM
ДХМ, или декстрометорфан, вещество для подавления
кашля, составная часть сиропов от кашля и против©-
кашлевых лекарств.
Безопасны сиропы содержащие только декстрометорфана
гидробромид (DXM НВг). Популярные в США марки вклю-
чают Robitussin Maximum Strength Cough (и им подоб-
ные) , Drixoral Cough Liquid Caps (красного цвета),
и им подобные. [У нас доступны в основном сиропы с
малым содержанием ДХМ - максимально 2mg на 10мл]
сн3о
Если сироп содержит гуафенизин (gauifenesin) (Robitussin DM и подобные
"DM" сиропы содержат это лекарство), возможна рвота. Если он содержит аце-
таминофен (paracetamol), исход может быть фатальным. Другие добавки - ско-
рее всего нарушат трип и обеспечат пребывание в больнице.
Приём ДХМ вместе со следующими прпаратами смертельно опасен:
Любые антидепрессанты. Ингибиторы МАО (ионаминоксидазы) самые худшие:
ДХМ и МАОИ - смертельно. ДХМ и другие антидепрессанты могут вызвать се-
ротониновый синдром, иногда фатальный.
Лекарства для похудения - фентермин (phentermine, fenfluramine (Redux),
или фен-фен (phen-fen). Опять же риск серотонинового синдрома.
Антигистамины без снотворного эффекта (лекарства от аллергии)- Allegra,
Seldane, или Hisminal.
Опиаты
Опиоиды относятся к препаратам, изменяющим душевное состояние и восприятие
окружающего. Иногда опиоиды вызывают сон, но потери сознания не происходит
даже при высоких дозах.
Опиаты имеют разнообразную химическую структуру, но вызывают довольно
сходные эффекты, за счет того, что все они связываются со специфическими
"опиатными" рецепторами.
Основными эффектами опиатов являются:
Болеутоляющая активность, сильное уменьшение болей любого происхождения.
Эйфоризирующая активность, способность вызывать особое психическое со-
стояние благополучия и благодушия.
Подавление кашлевого и дыхательного центров мозга.
Активация парасимпатической системы, сужение зрачков.
Повышение тонуса кишечника, запоры, спазм гладких мышц.
При длительном применении активность опиата снижается (привыкание).
Неприятные эффекты при внезапной отмене препарата (абстиненция или лом-
ка) .
Опиаты вызывают психологическую и физическую зависимость (пристрастие).
По химической природе, характеру и механизмам фармакологической активности
современные анальгетики делят на две основные группы:
Наркотические анальгетики. Включает морфин и близкие к нему алкалоиды
(опиаты) и синтетические соединения, обладающие морфиноподобными свойст-
вами.
Ненаркотические анальгетики. Включает синтетические производные салици-
ловой кислоты, пиразолона, анилина и др.
Опиаты считаются самыми опасными из всех видов наркотиков.
Дополнительное инфо
Все необработанные опиатные наркотики из растительного сырья, имеют легкий
вяжущий эффект при попадании на язык. Содержат алкалоиды опиатного ряда -
морфин, кодеин и некоторые другие.
В обработанном виде выглядят как растворы. В случае кустарного изготовле-
ния из растительного сырья - получается коричневый раствор "черный рас-
твор", "черное", похожий на хорошо заваренный чай, с отчетливым, иногда
резким запахом уксуса. Когда отстоится, становится светлее и прозрачнее,
дает осадок в виде мелких темных частиц.
Жаргонные названия
"Маковая соломка", "солома", или "сено" - размолотые (иногда до состояния
пыли) коричнево-желтые сухие части растений: листья, стебли и коробочки.
"Ханка" - застывший темно-коричневый сок маковых коробочек (он же опий-
сырец) , сформированный в лепешки 1-1,5 см в поперечнике.
"Бинты", или "марля" - пропитанная опием-сырцом хлопчатобумажная ткань,
становится коричневой, если до пропитки имела светлый цвет. Плотная и лом-
кая на ощупь.
Агонисты опиоидных рецепторов
Интенсивность биологических реакций (аналгезия, седация), развивающихся
под действием опиоидов, может быть использована для определения их истин-
ной активности. Опиоиды типа морфина, максимальное биологическое действие
которых обусловлено связыванием рецепторов называют агонистами.
Полные агонисты вызывают максимальную биологическую реакцию (например,
аналгезия, угнетение дыхания).
Морфин
Морфин считают прототипом опиоидов. Его молекулярную структуру составляют
пять совмещающихся колец. Модификация молекулярной структуры морфина, при-
водящая к созданию полусинтетических опиоидов, сопровождается изменением
фармакологических свойств возникающих соединений.
Морфин является основным представителем группы наркотических анальгетиков.
Он оказывает сильное болеутоляющее действие. Понижая возбудимость болевых
центров, он оказывает также противошоковое действие.
В больших дозах вызывает снотворный эффект, этот эффект более выражен при
нарушениях сна, связанных с болевыми ощущениями.
Морфин оказывает тормозящее влияние на условные рефлексы, усиливает дейст-
вие наркотических, снотворных и местно-анестетических средств. Понижает
возбудимость кашлевого центра.
Морфин вызывает возбуждение центра блуждающих нервов, проявляющееся бради-
кардией. А также вызывает миоз в результате активации нейронов глазодвига-
тельных нервов. Эти эффекты снимаются атропином или другими холинолитика-
ми.
Рвота, которая может наблюдаться при применении морфина, связана с возбуж-
дением хеморецепторных пусковых зон продолговатого мозга. Морфин угнетает
рвотный центр. Поэтому повторные дозы морфина и рвотные средства, вводимые
после морфина, рвоты не вызывают.
Основной обмен и температура тела под влиянием морфина понижаются.
Характерным для действия морфина является угнетение дыхательного центра.
Токсические дозы вызывают появление периодического дыхания и последующую
смерть, в результате остановки дыхания.
Фармакокинетика
После в/в введения морфин распределяется в органах и тканях. Уже через 10
мин 96-98% этого препарата исчезает из плазмы крови. Объем распределения
морфина относительно велик, что указывает на его интенсивное поглощение
тканями, в том числе скелетными мышцами.
Пик концентрации препарата в крови наступает через 7,5-20 мин после его
внутримышечного введения. В период от 15 мин до 3 ч концентрация морфина в
крови поддерживается на более высоком уровне после внутримышечного и под-
кожного введения, чем после внутривенной инфузии. Что видимо, обусловлено
созданием депо препарата при внутримышечном и подкожном введении с после-
дующим поступлением в кровь.
Применение
Применяют морфин в качестве болеутоляющего средства при травмах и различ-
ных заболеваниях, сопровождающихся сильными болевыми ощущениями (злокаче-
ственные новообразования, инфаркт миокарда и т.п.), в периоперационном пе-
риоде, при сильной одышке, связанной с сердечной недостаточностью.
Для обезболивания родов морфин обычно не применяют, так как он проходит
через плацентарный барьер и может вызвать угнетение дыхания у новорожден-
ного .
Противопоказания
Повышенная чувствительность к опиатам, угнетение дыхания, угнетение ЦНС,
судороги, повышение внутричерепного давления, травма головы, алкогольное
опьянение, бронхиальная астма, сердечные аритмии, хирургические вмешатель-
ства на желчевыводящих путях, прием препаратов ингибиторов МАО.
Вызывает выраженную эйфорию и при повторном применении быстро развивается
лекарственная зависимость.
Дозировка
Взрослые: п/к 1 мл 1% раствора. Максимальная доза разовая - 0,02г, суточ-
ная 0,05г.
Кодеин
Фармакокинетика
После всасывания кодеин подвергается метаболизму в печени (преимущественно
деметилирование с образованием норкодеина) и затем выделяется почками. В
отличие от морфина он выводится в неактивной форме.
Около 10% введенной дозы кодеина после деметилирования трансформируется в
морфин. Именно данная фракция объясняет обезболивающее действие кодеина,
поскольку сам он обладает очень слабым аффинитетом к опиоидным рецепторам.
Фармакологическое действие
Кодеин обладает слабым или умеренным обезболивающим действием, его не сле-
дует применять при выраженных болях. Точно так же ограничена его способ-
ность вызывать седативный эффект, тошноту, рвоту и угнетать дыхание.
Кодеин не рекомендовано вводить внутривенно, поскольку его способность
стимулировать высвобождение гистамина выражена даже сильнее, чем у морфи-
на .
Энтеральный прием кодеина в дозе 15 мг оказывает выраженное противокашле-
вое действие. При повышении дозы до 60 мг этот эффект усиливается.
Кодеин обычно включают в состав комплексных препаратов, используя его про-
тивокашлевое действие, а также часто комбинируют с ненаркотическими аналь-
гетиками для снятия легких или умеренных болей.
Максимальный обезболивающий эффект отмечают при дозе 60 мг, эквивалентной
650 мг ацетилсалициловой кислоты (аспирин). При внутримышечном введении
130 мг кодеина эквивалентны 10 мг морфина.
Героин
Другие названия: диацетилморфин, диаморфин
Диацетилморфин - это представитель препаратов, не связывающихся с опиоид-
ными рецепторами и не оказывающих аналгезирующего действия. Фармакологиче-
ский профиль диацетилморфина похож на профиль морфина и не имеет преиму-
ществ перед ним при внутримышечном или энтеральном введении.
Диацетилморфин запрещен к производству и применению из-за его способности
быстро вызывать наркотическую зависимость.
Дополнительное инфо
После укола у некоторых появляется сонливость, другие, наоборот, делаются
разговорчивыми сверх меры. При употреблении высоких доз чаще всего насту-
пает состояние дремы, когда глаза закрываются на середине фразы, а голова
склоняется на грудь. Другие физические эффекты героина - потливость, соп-
ливость , кожный зуд, усиленное мочеиспускание, запор, замедленное дыхание
и сердцебиение. Температура тела понижена. Всё же несмотря на замедление
жизненных функций, ум героинщика обычно ясен, мышление его активно.
Самый дешевый (в смысле денег) способ употребления героина - это внутри-
венные инъекции. Это потому, что через иглу наркотик попадает в кровенос-
ную систему (а оттуда в мозг) напрямую. При этом не происходит "утечки"
вещества в виде дыма, и часть порошка не теряется в носоглотке.
Как только человек попадает под влияние героина, наркотик ведет его к при-
выканию. Новичок пока не чувствует боли, но очень скоро встретится с ней.
Хотя некоторые специалисты по наркотикам отрицают, что на ломках человек
чувствует боль, и используют термин "дискомфорт", сами потребители описы-
вают это ощущение именно как боль. Эта боль в слабой форме может появиться
уже через три-четыре недели употребления. Другими словами, системы, из ко-
торых состоит организм, в короткий срок изменяются до такой степени, что
при отсутствии привычной дозы сигнализируют о своем недовольстве болью.
Степень дискомфорта при ломке будет увеличиваться прямо пропорционально
стажу употребления и дозам наркотика. Кроме того, ломка будет наступать
быстрее.
Новичку будет хорошо еще 4-5 часов после укола, у него не будет отходня-
ков. "Ветеран" же просто уколется несколько раз в день, чтобы избавиться
от боли. При этом он не почувствует никакого удовлетворения. На самом де-
ле, наркоман со стажем живет в тех же условиях, что и больные раком в тер-
минальной стадии, у которых боль не проходит без анестезии. Один из таких
людей заметил очень точно: "Если ты подсел, тебе уже не будет покоя. Ты
или торчишь, или болеешь. Скажем, из 100 процентов своего времени 60 про-
центов ты болеешь, 20 процентов ищешь героин, а еще 20 процентов времени
спишь ’’.
Какой срок для этого требуется, неизвестно - это зависит от доз. Тому, кто
нюхает или курит героин, однозначно понадобится больше времени, чем тому,
кто его колет. Обычно люди подсаживаются не сразу - для этого требуются
месяцы, иногда годы. Но если человек попал в спирал зависимости, бросить
будет трудно.
История героина
Употребление наркотиков в традиционных обществах регулировалось строгими
правилами, так что реальной социальной проблемой наркомания стала лишь в
индустриальную эпоху и в первую очередь в больших городах. Помимо индиви-
дуализации , отчуждения и прочих факторов, здесь нужно назвать и процесс
развития фармакологии. Жители цивилизованных стран постепенно привыкли к
тому, что врачи могут спасти их от любой боли. Например, с середины 19
столетия все сложные операции проводили под общим наркозом, и смерть от
болевого шока постепенно становилась в лечебных учреждениях Европы редко-
стью. Врачи понимали, что многие анальгетики чрезвычайно опасны, но заме-
нить их было трудно.
В последние годы прошлого века фармакологи неустанно трудились в поисках
заменителя для морфина. Пионером во всех химических исследованиях тогда
являлась Германия (недаром же именно там придумали отравляющие газы). В
1896 году Йозеф фон Меринг, работавший со многими эфирами морфина, создал
замену для опасного кокаина, являвшегося тогда главным средством против
кашля. Он убедил главного производителя алкалоидов, дармштадскую фирму
"Мерк", выбросить в 1898 на рынок изготовленный в коммерческих количествах
препарат, производное морфина, получивший в торговой сети название "дио-
нин" . Его стали сразу же широко применять вместо кодеина и других опиатов.
Достижения фон Меринга стимулировали научную мысль другого виднейшего фар-
маколога, директора исследовательских программ фармацевтической фирмы
"Байер и компания" Генриха Дрезера. В 1898 году он создал препарат, кото-
рый снимал боль лучше морфина и был при этом безопаснее его. По своей хи-
мической формуле вещество называлось диацетилморфин. После первых опытов
казалось, что он вызывает куда меньшее привыкание, чем любые другие произ-
водные морфина.
Прошло четыре года, прежде чем выяснилось, что новое лекарство, широко
продававшееся по всему миру и творившее чудеса обезболивания, приводит па-
циентов к неслыханной наркотической зависимости - она наступала не сразу,
но зато превосходила все, что было известно доселе. Начиная с 1902 года
многие страны стали применять законы, запрещавшие ввоз диацетилморфина.
Выводы из этой истории были сделаны много позднее. Скажем, в США лишь с
1929 года началась разработка анальгетиков, на вызывавших привыкания.
Генрих Дрезер был честным ученым, стремившимся облегчить человеческие
страдания. Но именно с его легкой руки фирма "Байер и компания" присвоила
препарату диацетилморфин броское, легко запоминающееся название - геро-
ин. . .
Определение источников героина
Каждый географический регион мира производит героин, который отличается от
героина, произведенного в других регионах.
Юго-восточный азиатский героин. В юго-восточной Азии героин (так называе-
мый "морской" героин) почти всегда белый порошок.
Юго-западный азиатский героин. Юго-западные азиатские образцы героина -
средне коричневого цвета несколько гранулированный порошок, который очень
соответствует обычному американскому уличному названию "неочищенный са-
хар". Чистого героина в нем 40-60 %.
Мексиканский героин. Мексиканский героин - похож на свои уличные названия
"черная смола" и "коричневый Мексиканец". "Черная смола" - обычная форма
мексиканского героина, распространяемого в пределах США. Цвет темно корич-
невый, близок к черному, - липкое аморфное, смолоподобное вещество с ха-
рактерным запахом уксусной кислоты. Мексиканский коричневый героин облада-
ет темно коричневым цветом и представляет собой грубый гранулированный по-
рошок . Часто мексиканский коричневый героин имеет более низкую чистоту чем
черный героин.
Южноамериканский героин. Героин из Южной Америки
чистоты (до 90%) белый порошок.
Синтез героина
Разделение алколоидов опия сырца есть в "фарма-
цевтической химии" и в книге Орехова "Химия ал-
калоидов "(1964г)
Данная информация взята из книги "Синтетические
химико-фармацефтические препараты" М.В. Рубцов,
А.Г. Байчиков, Москва 1971 г. издательство "Ме-
дицина". Страница 234. Синтез налорфина. Диаце- сн3асо
тилморфин проходит как промежуточный продукт.
почти всегда высокой
200 гр.(1.96 Мол.) уксусного ангидрита и 100 гр.(0.347 Мол.) 99% Морфина
нагревают при 100 С° в течение 8 часов. Затем отгоняют в вакууме избыток
ангидрида и уксусную кислоту. Остаток охлаждают и выливают при хорошем пе-
ремешивании в 500 мл воды и 0.5 кг льда. Температура смеси не должна пре-
вышать 3 - 5 °C.
К раствору ацетата героина при перемешивании (температура 0-5 С°) прилива-
ют 292 мл. 10% раствора амиака до полного осаждения героина, который выпа-
дает в виде розовато-желтых комков. Героин растирают в порошок и отсасыва-
ют, потом промывают водой (350 мл) и сушат. Получают 120 г героина, кото-
рый 2 раза из 850 г абсолютного спирта с активированным углем. Получают 96
г героина Т пл.= 171-172 °C.
Из спиртовых растворов дополнительно выделяют 14 г чистого героина. После
упаривания спирта остаток вновь ацетилируют по выше описанному способу.
Выход героина после деацетилирования 95.5% на морфин.
Дополнительная информация
Почти во всех регионах мира, синтез героина начинается с извлечения морфия
из опиума. Синтез героина прост: реакция ацетилирования с помощью ангидри-
да уксусной кислоты.
В Польше, Украине, России и ряде стран СНГ ацетилированный (acetylated)
опиум производится из соломы мака.
В юго-западной Азии, героин наиболее часто представляет собой свободную
неочищенную основу, которую в других странах подвергают обширным процеду-
рам очистки.
Уксусный ангидрид - наиболее обычный реактив, используемый в изготовлении
героина. Однако, в редких случаях, специалисты сталкиваются с использова-
нием двух других реактивов: ацетил хлорид (acetyl chloride) и диацетат
этилидина (ethylidene diacetate (химическое название 1,1-ethanediol
diacetate)).
Кроме того, по имеющимся сведениям, в юго-западной Азии, "ледяная" уксус-
ная кислота использовалась для ацетилирования морфия.
Широко принятая оценка полного процесса производства героина следующая: из
10 килограмм опиума производится приблизительно менее килограмма основы
морфия, из которой в свою очередь производятся менее килограмма основы ге-
роина .
Гидрокодон
Другие названия: гикодан, лортаб, викодин, туссионекс
Клинико-фармакологический профиль гидрокодона такой же, как у кодеина. Он
хорошо всасывается при энтеральном приеме (около 50%) и оказывает выражен-
ное противокашлевое действие. Гидрокодон используют только энтерально
обычно в комбинации с другими ненаркотическими анальгетиками для получения
обезболивающего эффекта.
Фармакокинетика
Полагают, что при метаболизме в печени он может образовывать гидроморфон.
Использование в клинике
Гидрокодон обычно выпускают в комбинации с ацетаминофеном или с ацетилса-
лициловой кислотой. Подобное сочетание обеспечивает синергизм действия,
уровень обезболивания соответствует действию удвоенной дозы каждого из
этих препаратов. Побочные же эффекты при этом ослабевают.
Гидроморфон (дилаудид)
Гидроморфон при парентеральном введении действует примерно в 7-8 раз силь-
нее морфина.
Фармакокинетика
Фармакокинетика этого препарата изучена недостаточно. Скорость распределе-
ния препарата в тканях такая же, как и у морфина. Около 90% препарата ис-
чезают из плазмы крови уже через 10 мин после его введения. Выделение гид-
роморфона, как и морфина, зависит от его быстрого потребления тканями с
последующим медленным выходом обратно в кровь.
Использование в клинике
Гидроморфон в отличие от морфина, кодеина и меперидина не подвергается ме-
таболизму с образованием норгидроморфона. Эта особенность делает примене-
ние гидроморфона особенно целесообразным у пациентов с почечной недоста-
точностью. В остальных отношениях гидроморфон практически не отличается от
морфина.
Выпускается в таблетках, содержащих от 1 до 4 мг препарата. Растворы для
инъекций содержат его в дозах 1, 2 и 4 мг/мл. внутримышечное введение 1,5
мг гидроморфона оказывает действие, эквивалентное 10 мг морфина.
Аналгезирующий эффект продолжается 3-5 часов. Обезболивающее действие пре-
парата при энтеральном приеме в 5 раз слабее, чем при внутримышечном вве-
дении .
Оксикодон
Другие названия: перкоцет, перкодон, роксицет, роксикодон, тилокс.
Фармакологический профиль оксикодона такой же, как у морфина. Подобно ко-
деину и гидрокодону, оксикодон хорошо всасывается после приема внутрь,
оказывая обезболивающее действие в течение не менее получаса.
Оксикодон выпускают обычно в комбинации с другими анальгетиками неопиоид-
ного ряда. Оксикодон не используют как противокашлевое средство. Кроме то-
го , препарат обладает значительным потенциалом в отношении наркотической
зависимости.
Фармакокинетика
Фармакокинетика оксикодона, как и большинства других полусинтетических
опиоидов, изучена недостаточно. Продуктом его метаболизма является норок-
сикодон .
Использование в клинике
Оксикодон назначают только энтерально. При этом его действие в 4 раза ела-
бее, чем у гидрокодона.
Оксиморфон (нуморфан)
При парентеральном введении оксиморфон примерно в 10 раз активнее морфина.
Отмечается быстрое развитие наркотической зависимости и слабое высвобожде-
ние гистамина. В остальном схож с морфином.
Использование в клинике
Высокая активность препарата, кратковременность его действия и возможность
энтерального приема сделала перспективными исследования по трансдермально-
му введению оксиморфона. Обычная доза оксиморфона при внутримышечном вве-
дении равна 1-1,5 мг каждые 4-6 ч. При в/в инфузии начальная доза состав-
ляет 1,5 мг.
Синтетические опиоиды
Меперидин (демерол)
Меперидин- один из препаратов из группы фенилпиперидина, относится к опио-
идным-агонистам. Преимущественно используемые анестетики фентанил, суфен-
танил и алфентанил являются аналогами меперидина.
Фармакокинетика
При энтеральном введении препарат подвергается метаболизму в печени, и
биологическое действие оказывает 45-75% введенной дозы. Меперидин всасыва-
ется медленнее, пик его концентрации в крови наступает через 2 ч после
приема внутрь.
Скорость всасывания препарата при внутримышечном введении весьма вариа-
бельна, поэтому обезболивающее его действие неустойчивое и часто недоста-
точное .
После в/в введения меперидин переходит из крови в ткани, распределение за-
вершается через 30-45 мин, что гораздо медленнее, чем у морфина (10 мин
после в/в введения).
Время полувыведения меперидина составляет 3-4,4 ч. Около 60% препарата
связывается белками плазмы. Ослабление связывания препарата белками крови
у пожилых людей может привести к увеличению содержания свободной фракции
меперидина и вызвать повышенную чувствительность к нему.
Метаболизм
Нормеперидин оказывает возбуждающее действие на ЦНС, его токсические эф-
фекты проявляются миоклонусом и судорогами. Поэтому назначение меперидина
больным с почечной недостаточностью может привести к накоплению метаболита
и развитию нормеперидиновой интоксикации.
Фармакологическое действие
Меперидин почти в 10 раз слабее морфина при энтеральном приеме и в 7-10
раз - при парентеральном введении. В используемых дозах не оказывает види-
мого влияния на сердечно-сосудистую систему.
Меперидин в противоположность морфину и другим опиоидам не замедляет ритм
сердца. Напротив, благодаря своему структурному сходству с атропином, он
способен спровоцировать тахикардию.
В больших дозах меперидин снижает сократительную способность миокарда, ве-
личину ударного объема и одновременно повышает давление наполнения. Отри-
цательный инотропный эффект меперидина проявляется в дозе 2-2,5 мг/кг.
Незначительное антиспастическое действие препарата делает меперидин препа-
ратом выбора среди других опиоидов при лечении больных с печеночной коли-
кой .
В отличие от других опиоидов меперидин чаще вызывает мидриаз, а не миоз,
что отражает его атропиноподобные свойства.
Использование в клинике
Меперидин назначают внутримышечно при сильных болях по 75-100 мг. Повтор-
ные введения могут потребоваться через 2-4 ч, т.к. продолжительность анал-
гезии меньше, чем у морфина. В раннем послеоперационном периоде возможно
назначение меперидина в инфузии, нагрузочная доза 0,5-1,5 мг/кг с после-
дующим переходом через 30-60 мин на поддерживающую дозу 0,25-0,75 мг/мин.
Меперидин чаще других препаратов используют для в/в пациент-контролируемой
аналгезии
Промедол
Промедол является синтетическим производным пиперидина. По строению и фар-
макологическим свойствам он близок к меперидину, но более активный (в 5-6
раз), не отличаясь существенно по токсичности.
По влиянию на ЦНС промедол близок к морфину; он уменьшает восприятие цен-
тральной нервной системой болевых импульсов, угнетает условные рефлексы.
Усиливает действие местных анестетиков. По сравнению с морфином меньше уг-
нетает дыхательный центр, меньше возбуждает центр блуждающего нерва и
рвотный центр.
Оказывает умеренное спазмолитическое действие на гладкую мускулатуру внут-
ренних органов и вместе с тем повышает тонус и усиливает сокращения муску-
латуры матки.
Применение
Применяют промедол как обезболивающее средство при травмах и различных за-
болеваниях, сопровождающихся сильными болевыми ощущениями.
В акушерской практике применяют для обезболивания и ускорения родов; в
обычных дозах не оказывает побочного действия на организм матери и плода.
При болях, связанных со спазмами гладкой мускулатуры (стенокардия, пече-
ночные, почечные, кишечные колики и т.п.), промедол можно сочетать с холи-
нолитическими и спазмолитическими средствами.
Промедол является одним из компонентов премедикации. Введение промедола
интраоперационно, незначительно углубляя седацию, усиливает аналгезию, что
способствует нормализации гемодинамики. В послеоперационном периоде проме-
дол применяют для снятия болей и как противошоковое средство.
Дозировка
Взрослые: п/к 1 мл 1% или 2% раствора, при сильных болях 1-2 мл 2% раство-
ра. Действие наступает через 10-20 минут и продолжается после однократного
введения 3-4 часа. Максимальная разовая доза 0,04г, суточная - 0,16г.
Фентанил
Фентанил является производным меперидина и входит в группу фенилпипериди-
на. Обезболивающее действие препарата в 75-125 раз сильнее, чем у морфина.
Фармакокинетика
Более высокая, чем у морфина, растворимость в липидах объясняет быстрое
наступление эффекта после введения фентанила (в течение 30 сек) и неболь-
шую продолжительность действия. Эффект от действия фентанила вскоре пре-
кращается в связи с быстрым высвобождением его из жировой ткани и из ске-
летных мышц и соответственно снижением его содержания в плазме крови.
Кратковременность действия однократной дозы фентанила отражает быстрое его
потребление тканями и столь же быстрое высвобождение с падением уровня
препарата в крови.
При повторных введениях или при непрерывной инфузии фентанила может насту-
пить насыщением неактивных жировых и мышечных депо. В этом случае темпы
снижения его концентрации в крови замедляются, и действие фентанила удли-
няется .
Несмотря на кратковременность действия фентанила, выведение его из орга-
низма происходит относительно медленно. Время полувыведения составляет
185-219 мин, что отражает большой объем распределения препарата в тканях
(из-за высокой растворимости препарата в липидах).
Фармакологическое действие
Фентанил влияет на ЦНС как депрессант, вызывая аналгезию и подавляя дыха-
ние. В отличие от меперидина фентанил в малых дозах (1-2 мкг/кг) обладает
слабым гипнотическим и седативным эффектом.
Большие дозы, практически не применяемые в практике обезболивания (50-150
мкг/кг), вызывают глубокую седацию вплоть до потери сознания.
Фентанил при парентеральном введении почти в 100 раз активнее морфина, но,
несмотря на это, при введении названных средств в эквивалентных дозах уг-
нетение дыхания развивается в одинаковой степени.
Показания
Премедикация перед операциями, осуществление вводного наркоза (в сочетании
с ингаляционными или в/в анестетиками), реже использование для послеопера-
ционного обезболивания. Фентанил в сочетании с дроперидолом используют для
проведения "классической" нейролептаналгезии. Фентанил применяют в концен-
трации 50 мкг/мл.
Препарат обычно применяют для предоперационной седации в педиатрии и для
купирования болей у больных раком. Дозы варьируют от 10 до 25 мкг/кг. По-
бочное действие при таких дозах проявляется легким зудом в области лица
(65-85%) и слабым зудом всего тела (10-30%) либо выраженной тошнотой (30-
37%) .
Дозировка
У взрослых для премедикации перед наркозом или с целью аналгезии в после-
операционном периоде фентанил вводят в/м в дозе 0,05-0,1 мг (1-2 мл) . Для
осуществления вводного наркоза препарат вводят в/в в дозе 0,1-0,2 (2-4
мл) . Введение дополнительных доз фентанила требуется приблизительно через
каждые 20-30 минут. Более высокие дозы препарата (0,05-0,1 мг/кг) применя-
ются в кардиохирургии.
Побочные явления
Брадикардия, угнетение дыхания. Могут развиться мышечная ригидность и ри-
гидность грудной клетки, главным образом после введения большой дозы или
после быстрого в/в введения препарата.
Суфентанил
Суфентанил является тиаминовым аналогом фентанила и входит в группу фенил-
пиперидиновых синтетических опиоидов. Он активнее фентанила в 5-10 раз,
соответственно выше и аффинитет.
Фармакокинетика
Высокая растворимость суфентанила в липидах определяет быстрое проникнове-
ние препарата через гематоэнцефалический барьер и наступление его дейст-
вия. Как и у фентанила, быстрое перераспределение суфентанила в неактивные
ткани (жир, скелетные мышцы) резко ограничивает его действие, особенно при
назначении небольших доз. Период полураспределения - 0,72 мин, период по-
лураспада - 13,7 мин.
Продукты метаболизма суфентанила не обладают биологической активностью. С
мочой выводится менее 1% неизмененного суфентанила.
Фармакологическое действие
Фармакологические свойства суфентанила практически не отличаются от тако-
вых фентанила, но более выражено седативное действие. При назначении су-
фентанила несколько чаще развиваются брадикардия, миоз, угнетение дыхания,
тошнота, рвота и спазм гладких мышц.
Применение в клинике
Хорошие результаты применения суфентанила отмечают в нейроанестезиологии и
у кардиохирургических больных с низкой фракцией выброса.
Алфентанил
Алфентанил является производным фентанила. Он слабее фентанила в 5-10 раз,
но обладает более быстрым началом действия и короткой продолжительностью
(на треть короче по сравнению с фентанилом).
Фармакокинетика
Главными фармакологическими особенностями алфентанила служат его низкий pH
и малый объем распределения. Аналгезия после в/в введения алфентанила на-
ступает очень быстро (через 1-2 мин). Благодаря высокой ионизации препарат
быстро проникает через гематоэнцефалический барьер, несмотря на слабую
растворимость в липидах.
Объем распределения алфентанила в 4-5 раз меньше, чем у фентанила. Алфен-
танил характеризуется слабой растворимостью в липидах и высокой степенью
связывания с белками плазмы.
Время полувыведения препарата составляет 70-98 мин.
Использование в клинике
Алфентанил успешно применяется при кратковременных операциях и манипуляци-
ях. Наиболее удачно сочетание низких доз алфентанила с диприваном. При
нейрохирургических операциях применение алфентанила в сочетании с диприва-
ном показало снижение метаболизма головного мозга и отсутствие эпизодов
гипертензии.
Хорошо изучено применение алфентанила для эпидуральной анестезии и для в/в
анестезии, контролируемой пациентом.
Используется в дозе 20-25 мкг/кг в/в, затем 1-3 мкг/кг/мин как компонент
общей анестезии N2O/O2.
Ремифентанил
Ремифентанил - первый в этом классе опиоид с очень коротким временем полу-
жизни (менее 10 мин) за счет высокой степени эстеразной активности метабо-
лизма, что обусловливает быстрое прекращение действия.
Сравнение ремифентанила с алфентанилом в амбулаторной практике при инфузи-
онном введении в комбинации с пропофолом показало лучшую гемодинамическую
стабильность при использовании ремифентанила в дозе 0,5 мкг/кг/мин
(F.Chung,1996).
При больших абдоминальных операциях ремифентанил в дозе 0,4 мкг/кг/мин
оказался эффективнее фентанила, побочные реакции не выявлены (F.Cama и
ДР.,1996).
Пиритрамид (дипидолор)
Пиритрамид по аналгетической активности 15 мг пиритрамида эквивалентны 10-
2 0 мг морфина.
Фармакодинамика
Пиритрамид является морфиноподобным препаратом - производным дифенилпро-
пилпиперидина, обладает пролонгированным центральным аналгетическим эффек-
том, близок по активности к морфину.
Действие препарата развивается быстро: после в/в введения аналгезия насту-
пает уже в течение 1-2 минут, после в/м или п/к введения - в течение 15-20
минут, и сохраняется длительное время - 4-6часов.
Препарат хорошо переносится. Тошнота, рвота, запор и угнетение дыхания
возникают реже, чем при использовании морфина. Препарат редко вызывает
значительные нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы, такие как
гипотония и брадикардия.
Также как и другие морфиноподобные аналгетические средства, пиритрамид об-
ладает противокашлевым эффектом. Анальгетическое и побочные действия пре-
парата устраняются налоксоном.
Показания
Интенсивные и очень интенсивные болевые синдромы, в том числе, возникающие
после оперативных вмешательств и при злокачественных опухолях (при наличии
показаний к применению морфиноподобных средств).
Противопоказания
Известная чувствительность к препарату. Коматозные состояния. Угнетение
дыхания. Внутричерепная гипертензия.
Дозировка
При в/м или п/к введении разовая доза препарата у взрослых обычно состав-
ляет 7,5-15 мг. При в/в введении (при необходимости очень быстро достичь
анальгетический эффект) разовая доза препарата у взрослых обычно составля-
ет 15-20 мг. Инъекция осуществляется медленно, при необходимости препарат
разводится изотоническим 0,9% раствором хлорида натрия.
Наркотическая зависимость
Как при использовании других опиоидов, пиритрамид может вызывать физиче-
скую и психическую зависимость. Риск привыкания возрастает при назначении
больших доз препарата и с увеличением длительности его применения. Со вре-
менем развивается толерантность к препарату (необходимость повышения его
дозы для достижения прежнего аналгетического эффекта).
При отмене препарата, замене его менее активным морфиноподобным средством
или в случае применения препарата-антагониста может развиться абстиненция,
характеризующаяся нарушениями координации, тремором, тревогой, рвотой, по-
носом и/или повышением артериального давления.
Леворфанол (лево-дроморан)
Леворфанол - единственный доступный агонист из группы морфина. Правовра-
щающий изомер (декстрометорфан) обладает такой же противокашлевой активно-
стью, как кодеин, но не оказывает обезболивающего действия и не вызывает
наркомании.
Фармакологические свойства леворфанола такие же, как у морфина. Леворфанол
в 7 раз активнее морфина при энтеральном введении и в 5 раз - при паренте-
ральном .
Фармакокинетика
Леворфанол быстро всасывается после подкожного введения. Максимальная
аналгезия наступает через 60-90 мин., а продолжительность обезболивания
такая же, как после парентерального введения морфина. Метаболизм препарата
осуществляется медленно, поэтому повторные инъекции препарата через корот-
кие интервалы времени могут вызвать его аккумуляцию.
Использование в клинике
Леворфанол чаще всего используют при хронических болях, вызванных раком.
Метадон (дольфин)
Метадон впервые был синтезирован немецкими фармацевтами во время второй
мировой войны. Левовращающий изомер активнее правовращающего в 8-50 раз,
что придает ему основное значение в обезболивании.
Фармакокинетика
Метадон хорошо всасывается при энтеральном применении (41-90%) . В плазме
крови препарат обнаруживают уже через 30 мин после приема, а пик концен-
трации наступает через 4 ч. Признаки аналгезии появляются через 30-60 мин
после приема. После подкожного введения достаточная концентрация в крови
достигается через 10 мин, а пик концентрации в мозговой ткани через 1-2
часа.
Метадон прочно связывается с белками крови и тканей, поэтому при повторных
введениях может накапливаться в тканях. Время полувыведения метадона после
однократного в/в введения составляет 14 ч, а половина оставшейся дозы вы-
водится уже за 55 ч по мере истощения тканевых запасов препарата. При сис-
тематическом приеме метадона время его полувыведения равно 22 ч.
Фармакологическое действие
Клинико-фармакологическое действие метадона такое же, как у морфина. Не-
смотря на длительный период полувыведения (14ч), продолжительность аналге-
зии не превышает 4-5 ч. При повторных приемах наблюдается кумулятивный эф-
фект (высвобождение метадона из тканей). В случае длительного энтерального
приема последующие дозировки метадона следует снижать или увеличивать ин-
тервалы между приемами.
Использование в клинике
Метадон считается отличным анальгетиком, наиболее пригодным для устранения
хронических болей. Используется в лечении героиновой зависимости.
Пропоксифен (дарвоцет, вигезиг)
Пропоксифен по своей структуре очень близок к метадону, но обладает более
слабым обезболивающим действием и применяется только энтерально. Обезболи-
вающий эффект оказывает только правовращающий изомер.
Фармакокинетика
Пропоксифен подвергается интенсивному метаболизму при первом прохождении,
поэтому его биологическое действие при энтеральном введении проявляется на
30-70%. Метаболиты пропоксифена выделяются с мочой. Время полувыведения
метаболита (норпропоксифена) составляет примерно 23 ч, а самого пропокси-
фена - 14,6 ч. поэтому при повторных введениях уровень норпропоксифена в
крови может оказаться в 4 раза выше, чем самого пропоксифена.
Использование в клинике
Пропоксифен используют как легкий анальгетик и назначают только энтераль-
но. Его доза 90-120 мг эквивалентна 60 мг кодеина или 600 мг аспирина.
Пропоксифен не оказывает противовоспалительного и жаропонижающего дейст-
вия , противокашлевое влияние незначительно.
Трамадол (трамал)
Считается частичным агонистом опиатных рецепторов, но обладает двойным
(опиоидзависимым и опиоиднезависимым) действием. Анальгетическое действие
развивается через 15-30 минут после приема и продолжается 3-5 часов. Эф-
фект 1 мг/кг трамадола сравним с таковым у бупренорфина в дозе 3 мкг/кг,
налбуфина (1 мг/кг), морфина (1 мг/кг).
Показания
Болевой синдром сильной и средней интенсивности различной этиологии, хро-
ническая боль. Проведение болезненных диагностических или терапевтических
мероприятий. Применяется для снятия болей при инфаркте миокарда.
Используется в акушерстве для обезболивания родов (не вызывает существен-
ной дыхательной депрессии у новорожденных, не влияет на сердцебиение пло-
да, низкая частота побочных эффектов).
Побочное действие
Повышенное потоотделение, головокружение, тяжесть в голове, сухость во
рту, тошнота, рвота, утомляемость, сонливость, спутанность сознания.
В отдельных случаях описывались судороги. Однако они появлялись почти все-
гда после в/в введения высоких доз трамадола или при одновременном лечении
нейролептиками.
Противопоказания
Трамадол противопоказан в случае сверхчувствительности к действующему ве-
ществу - хлоргидрату трамадола или к другим компонентам препарата; в слу-
чае острого отравления алкоголем, болеутоляющими, снотворными или психо-
тропными средствами.
Средства предосторожности
Следует принимать специальные средства предосторожности в случае зависимо-
сти от сильных болеутоляющих средств (препараты опия), нарушения сознания
неизвестного происхождения, нарушений дыхания, повышенного внутричерепного
давления.
Нельзя назначать препарат одновременно с ингибиторами МАО. Трамадол можно
применять спустя 14 дней с момента прекращения приема ингибиторов МАО.
Дозировка
У взрослых и детей старше 14 лет: разовая доза составляет 50-100 мг трама-
дола. В случае, когда боль не прекращается спустя 30-60 минут, можно до-
полнительно ввести 50 мг препарата. Обычная суточная доза трамадола не
превышает 400 мг.
Однако в терапии боли опухолевого происхождения или сильной послеопераци-
онной боли, может оказаться необходимым введение значительно высших доз.
Антагонисты опиоидных рецепторов
Антагонисты - препараты, не обладающие или имеющие очень слабую истинную
активность, противодействующие агонистам, предотвращая их доступ к рецеп-
торам (налоксон).
Опиоиды, которые даже при введении в высоких дозах вызывают ограниченные
реакции частичного рецепторного типа, называют частичными агонистами.
Совместное введение частичных и полных агонистов снижает (антагонизирует)
эффект действия полных агонистов.
Опиоиды неодинаково влияют на разные рецепторы, действуя одновременно как
агонисты в отношении одного рецептора и как антагонисты - в отношении дру-
гих. Подобные препараты называют агонист-антагонистами, или смешанными
агонист-антагонистами.
Бупренорфин (бупренекс)
Бупренорфин - это полусинтетический опиоид, производное опиоида тебаина.
Фармакокинетика
Бупренорфин обладает высокой липофильностью. Взаимодействие бупренорфина с
рецепторами происходит замедленно, и это объясняет продолжительность дей-
ствия препарата, не совпадающую с временем его полувыведения из крови, со-
ставляющим 3-5 ч.
Фармакологическое действие
Бупренорфин - высокоактивный препарат. При в/в его введении 0,3 мг этого
препарата эквивалентны 10 мг морфина. На рецепторы он действует как час-
тичный агонист. Однако его аффинитет к этим рецепторам примерно в 50 раз
сильнее, чем у морфина.
Побочные реакции на бупренорфин напоминают таковые у смешанных агонист-
антагонистов. Седация и сонливость отмечаются почти у 50%, а тошнота и
рвота - у 10-20% пациентов.
Бупренорфин не вызывает психомиметических и дисфорических реакций
Отмечено выраженное угнетение дыхания под влиянием бупренорфина. По этой
же причине удаление подобного действия бупренорфина достигается лишь при
назначении высоких доз налоксона. Для поддержания адекватной вентиляции у
больных, получивших высокие дозы бупренорфина, можно применять доксапрам.
На сердечно-сосудистую систему бупренорфин оказывает такое же воздействие,
как и морфин.
Использование в клинике
Бупренорфин обычно назначают в/м или
этом наиболее эффективно устраняются
рационном периоде, болевой синдром
миокарда.
в/в в дозе 0,3 мг каждые 6 часов. При
выраженные и тяжелые боли в послеопе-
при почечной колике, раке, инфаркте
Налбуфин (нубаин)
Налбуфин является полусинтетическим смешанным агонист-антагонистом, близ-
ким по своей химической структуре оксиморфону и налоксону.
Фармакокинетика
После приема внутрь налбуфин подвергается интенсивному метаболизму при
первом прохождении в печени. Биологическое действие оказывает только 10%
препарата.
Основным продуктом метаболизма является неактивный глюкуронид. Время полу-
выведения налбуфина 3-6 ч.
Фармакологическое действие
При в/м введении налбуфин вызывает обезболивание, вполне сравнимое с дей-
ствием морфина (соотношение действия 1:1). Время наступления обезболивания
и его продолжительность такие же, как и у морфина.
При повышении дозы сверх 0,45 мг/кг обезболивающее действие не усиливает-
ся, угнетение дыхания не усугубляется.
Этот препарат также способен ускорять развитие симптомов отмены у лиц с
физической зависимостью от опиоидов.
Седативный эффект относится к наиболее частым проявлениям побочного дейст-
вия налбуфина, наблюдающегося у 33% пациентов. Нередко имеет место и
обильное потоотделение. Дисфория наблюдается реже, чем при назначении пен-
тазоцина или буторфанола, однако частота ее увеличивается по мере нараста-
ния дозировки.
В отличие от пентазоцина и буторфанола налбуфин не повышает артериальное
давление, давление в системе легочной артерии и частоту сердечных сокраще-
НИЙ .
Использование в клинике
Налбуфин включают в премедикацию (0,1 мг/кг в/м) и дополняют общую анесте-
зию (основные дозы - 0,15-0,25 мг/кг и поддерживающие дозы - 0,05-0,075
мг/кг). Применение налбуфина предупреждает послеоперационную тошноту и
рвоту.
Налбуфин используют в комбинации с препаратами, потенцирующими аналгезию и
нейровегетативную активность, например с клонидином (клофелином) в дозе
25-50 мкг в/в.
Обычная доза препарата при в/м или в/в введении взрослым равна 10 мг каж-
дые 3-6 ч. Максимальная суточная доза составляет 160 мг.
Пентазоцин
Другие названия: тальвин, фортрал, лексир
Пентазоцин является синтетическим опиоидом из группы бензоморфана. Его
обезболивающие свойства связаны с левовращающим изомером этого препарата.
Фармакокинетика
Пентазоцин хорошо абсорбируется при энтеральном и парентеральном введении.
После приема внутрь биологическое действие оказывает не более 20% введен-
ной дозы препарата из-за интенсивного метаболизма в печени.
В ходе метаболизма образуются неактивные глюкурониды, которые выделяются с
мочой вместе с 5-25% неизмененного препарата.
Фармакологическое действие
Пентазоцин вызывает аналгезию а также психомиметический и дисфорический
эффекты.
При парентеральном введении пентазоцин в 2-3 раза слабее морфина. Препарат
также вызывает седативное действие и потоотделение. Высокие дозы пентазо-
цина провоцируют галлюцинации и психомиметический эффект ("активная трево-
га", деперсонализация и т.п.).
Среди смешанных агонист-антагонистов он обладает максимальной способностью
подавлять дыхание и вызывать аналгезию. При дозе препарата выше 30 мг про-
порционального возрастания депрессии дыхания не происходит.
У взрослого человека с массой тела 70 кг максимальный эффект наступает при
дозе 60 мг.
Опасность развития привыкания невелика, но все же иногда появляются физи-
ческая зависимость и наркомания. Пентазоцин способен ускорять развитие
синдрома отмены у лиц с физической зависимостью от опиоидов.
Использование в клинике
Пентазоцин может применяться в качестве антагониста морфина (фентанила).
Введение осуществляется за 10-15 мин до окончания операции: в/в медленно
(в течение 2-3 мин) вводят пентазоцин (1 мг/кг); целесообразно вначале
ввести половину расчетной дозы, а через 3-4 мин - оставшуюся часть.
Эффект пробуждения и восстановления самостоятельного дыхания наступает че-
рез 3-4 мин. Уменьшая депрессию дыхания, связанную с применением фентани-
ла, пентазоцин при в/в введении сам приводит к ней, хотя длительность де-
прессии значительно меньше.
Доза пентазоцина для взрослых - 30 мг в/м или 50 мг каждые 3-4 ч энтераль-
но. В дозе 50 мг пентазоцин оказывает анальгетическое действие, эквива-
лентное 60 мг кодеина.
Буторфанол
Другие названия: стадол, бефорал, морадол.
Буторфанол представляет собой синтетический смешанный агонист-антагонист
морфинового ряда. Агонистическое его действие выражено в 20 раз, а антаго-
нистическое - в 10-30 раз сильнее, чем у пентазоцина.
Фармакокинетика
Препарат быстро и полностью абсорбируется после в/м введения. Уже через 5
мин распределяется половина введенного препарата. Окончательное время по-
лураспределения составляет 160 мин.
Образуемые в процессе метаболизма вещества неактивны. Почки выделяют около
25% введенной дозы препарата и около 85% его количества связывается с бел-
ками плазмы крови.
При энтеральном введении буторфанол малоэффективен из-за интенсивного ме-
таболизма при первом прохождении в печени.
Фармакологическое действие
Буторфанол в 3-5 раз более активен в отношении аналгезии, чем морфин. По-
добно другим смешанным агонист-антагонистам, буторфанол вызывает седацию.
Он может подавлять дыхание и вызывать аналгезию, как это свойственно сме-
шанным агонист-антагонистам.
Подобно пентазоцину, буторфанол повышает общее артериальное давление, дав-
ление в легочной артерии и ЧСС.
Использование в клинике
Показанием для назначения буторфанола служат выраженные или сильные боли
(острая послеоперационная боль, печеночная и почечная колики). В/м препа-
рат рекомендовано вводить в дозах 1-2 мг, а в/в - по 0,5-2 мг каждые 3-4
ч.
За счет седативного действия применяется в премедикации. Также применяют
как средство для эпидуральной анестезии, в частности при кесаревом сече-
нии. Хорошее обезболивание обеспечивается при введении 2 мг препарата в 10
мл физ. р-ра.
Дезоцин (далган)
Дезоцин относится к синтетическим препаратам морфинного ряда и обладает
выраженными свойствами частичного агониста.
Фармакокинетика
Препарат быстро распределяется в организме, но медленно выводится. Объем
распределения у него весьма высок, что указывает на его интенсивное погло-
щение тканями. Дезоцин выделяется почками в неизмененном виде, а также
подвергается метаболизму в печени.
Фармакологическое действие
В отличие от налбуфина, пентазоцина и буторфанола, дезоцин усиливает обез-
боливающий эффект даже при его назначении после других ?-агонистов. При
парентеральном введении действие дезоцина эквивалентно морфину. Обезболи-
вающий эффект дезоцина быстро исчезает под влиянием налоксона.
Дезоцин вызывает побочные эффекты, характерные для агонист-антагонистов в
целом: седацию (иногда продолжительную), тошноту и рвоту. Седативный эф-
фект наступает через 1 час после в/м введения 10-15 мг дезоцина.
Угнетение дыхания под влияние повышенных доз дезоцина имеет характер "по-
толка" действия. При дозах свыше 0,3 мг/кг не происходит дальнейшего уве-
личения ни аналгезии, ни угнетения дыхания.
Вероятность развития наркотической зависимости минимальная, хотя имеются
сообщения о наркотическом потенциале дезоцина.
Налоксон (наркан)
Фармакокинетика
В/в введение налоксона в дозе 1-4 мкг/кг приводит к реверсии аналгезии и
дыхательной депрессии, вызванных опиоидами. Продолжительность этого дейст-
вия невелика (30-45 мин), что, вероятно, связано с метаболизмом и быстрым
вымыванием препаратом из рецепторов в мозге. Поэтому для поддержания анта-
гонистического действия препарата бывают необходимы повторные его введе-
ния .
Налоксон подвергается метаболизму при первом прохождении в печени. Время
его полувыведения составляет 64 мин. Особенно интенсивный метаболизм на-
блюдается при энтеральном приеме налоксона.
Фармакологическое действие
В отношении опиоидов, назначаемых обычными путями, налоксон действует как
антагонист, устраняя вызванное ими нарушение дыхания и аналгезию. При спе-
циальном подборе дозировок можно сохранить, хотя бы частично, аналгезию
при минимально выраженной дыхательной депрессии. Однако тошнота, рвота и
стимуляция сердечно-сосудистой деятельности могут сопровождать частичное
ослабление аналгезии.
Действие налоксона, введенного эпидурально, возрастает соответственно по-
вышению дозировки. При инфузии налоксона в дозе 5 мкг/кг/ч качество вызы-
ваемой эпидуральным введением морфина аналгезии не изменяется, но устраня-
ются нарушения дыхания.
Инфузия налоксона в дозе 10 мкг/кг/ч уже снижает аналгезию. Введение на-
локсона в дозе 5-10 мкг/кг/ч устраняет как депрессию дыхания, так и анал-
гезию , вызванную фентанилом.
Появление тошноты и рвоты непосредственно связано со скоростью введения
налоксона. Малые дозы препарата, назначаемые каждые 2-3 мин, снижают час-
тоту этих побочных реакций.
Налоксон может увеличивать нагрузку на сердечно-сосудистую систему. Это
выражается активацией симпатической нервной системы: тахикардия, гипертен-
зия, аритмия, отек легких.
Налтрексон
Налтрексон в отличие от налоксона весьма эффективен при назначении внутрь
и оказывает выраженное антагонистическое в отношении опиоидов действие на
протяжении 24 ч.
Препарат выпускают в таблетках по 50 мг и применяют при лечении морфини-
стов .
Депрессанты
Депрессанты это разнообразные успокаивающие, снотворные, транквилизирующие
и тому подобные вещества, основным эффектом которых является торможение
тех или иных процессов в центральной нервной системе.
К депрессантам относятся барбитураты, бензодиазепины, опиаты (вынесенные в
отдельную группу), а также алкоголь.
• Почти все депрессанты вызывают пристрастие (физическую и психологическую
зависимость), чему особенно способствует любая регулярность употребления.
• Абсолютное большинство депрессантов крайне вредны для здоровья, при их ис-
пользовании весьма велика вероятность передозировки (что, например, и за-
ставило современных врачей почти отказаться от прописывания барбитуратов).
Вероятность передозировки резко возрастает при смешении депрессантов с лю-
быми другими наркотиками (наиболее опасен алкоголь).
• Многие успокаивающие ослабляют самоконтроль, что часто толкает на асоци-
альные поступки.
Барбитураты
• Действие барбитуратов противоположно действию амфетаминов: они подавляют
центральную нервную систему. В малых дозах они действуют как транквилиза-
торы, а в больших - они снотворные.
• Сон с барбитуратами - ненормальный сон, т.к. они подавляют все виды нор-
мальной активности во время сна.
• Продолжительный прием снотворных ведет к полному психологическому сдвигу,
т.к. у разума не остается пути реализовать себя. Барбитураты вызывают
склонность к суициду.
• "Потребитель барбитуратов производит отталкивающее впечатление. У него от-
сутствует координация, он шатается и падает со стульев в баре, засыпает в
середине беседы, пища вываливается у него изо рта. Он застенчив, ворчлив и
глуп". (Вильям Бароуз, "Naked Lunch").
Список барбитуратов4
• Люминал. Смертельная доза 800-1000 мг. Люминал - сильный барбитурат про-
должительного действия. Обычно он продается в виде красных (16 мг) , белых
(32 мг) или зеленых (100 мг) таблеток с бороздками.
• Амутал. Сильный барбитурат продолжительного действия. Смертельная доза
100-250 мг. Продается в виде светло-зеленых (15 мг), розовых (100 мг) таб-
леток или капсул в оболочке с надписью "Lilly".
• Амутал натрия. Очень похож на амутал, но продается в светло-голубых капсу-
лах с темно-голубой полосой, разделяющей верхнюю и нижнюю части. Дозировка
как и амутала.
• Бутизол натрия. Продается в виде зеленых, оранжевых, розовых и голубых
таблеток, на которых написано "McNeil". Смертельная доза 150 мг.
4
В России могут быть другие формы.
Нембутал. Сильный барбитурат седативного и гипнотического действия. Смер-
тельная доза нембутала или "желтый жакет"- около 200 мг. Он, как и все
барбитураты, чрезвычайно опасен, если его принимает человек инфицированный
или ослабленный. Нембутал продается в желтых капсулах по 30 мг с надписью
"а" на донышке, в капсулах по 50 мг, желтых с белым дном и буквой "а" па
нем, и в капсулах по 100 мг, желтых с надписью "Abbott".
Секонал. Один из самых популярных барбитуратов на черном рынке, поскольку
он известен докторам очень широко. Он известен под названиями "Красный
дьявол", "Красные птички", "Румяна" из-за цвета капсул. Он продается в
красных капсулах по 32 мг, смертельная доза около 150 мг.
Либриум. Слабый транквилизатор, обычно рекомендуемая доза составляет 5-15
мг 3-4 раза в день. Этот депрессант получить легче всего, т.к. врачи про-
писывают его при бессоннице и неврозах. Он продается в зеленых и желтых
капсулах с надписью "Roche-5", или в коричневых и зеленых капсулах по 10
мг каждая с надписью "Roche-Ю", или в белых и зеленых капсулах по 25 мг с
надписью "Roche-25".
Валиум. Легкий транквилизатор, рекомендуемая доза которого составляет 5-10
мг за 2-3 раза в день. Он продается в белых капсулах по 2 мг и в желтых
таблетках по 5 мг с надписью "Roche".
Теразин. Очень сильный наркотик. Он считается сильнейшим транквилизатором
и его следует применять особенно осторожно. Теразин дают, чтобы успокаи-
вать буйных пациентов. Обычная доза - около 25 мг. Его можно применять,
если кислота не дает хорошего результата. Однако, теразин слишком успокаи-
вает но не заботится о том, чтобы разбудить.
Седативные препараты
На латыни "sedatio" означает "успокоение". В отличие от транквилизаторов и
снотворных - седативные средства не вызывают расстройств координации дви-
жений, сонливости, явлений привыкания, психической и физической зависимо-
сти .
Как правило, они усиливают действие снотворных, анальгетиков (обезбаливаю-
щих) и других успокаивающих средств.
Седативные препараты: бромиды, валерьянка.
Транквилизаторы
Общая характеристика
производные глицерола (мепробамат);
производные бензодиазепина (элениум, диазепам, лоразепам, феназепам,
клоназепам, альпразолам и многие другие);
производные триметоксибензойной кислоты (триоксазин);
производные азапирона (буспирон);
производные другой химической структуры (амизил, гидроксизин, оксилидин
мебикар, мексидол и другие).
Клинико-фармакологические эффекты
транквилизирующий или анксиолитический;
седативный;
миорелаксирующий;
противосудорожный или антиконвульсивный;
снотворный или гипнотический;
вегетостабилизирующий.
Дополнительно указывают на психостимулирующий и антифобический эффекты.
Следовательно, основной мишенью применения транквилизаторов считаются
различные тревожно-фобические синдромы непсихотического уровня как ост-
рые, так и хронические, развивающиеся в рамках так называемых погранич-
ных состояний.
Побочные эффекты
Транквилизаторы в отличие от нейролептиков и антидепрессантов не дают вы-
раженных побочных эффектов и хорошо переносятся больными. Во многом именно
поэтому сразу после введения в клиническую практику хлордиазепоксида (эле-
ниума) в 1959 г. число вновь синтезированных транквилизаторов росло лави-
нообразно, и в настоящее время они получили наиболее массовое распростра-
нение среди всех лекарственных средств, поскольку широко используются не
только в психиатрии, но и в соматической медицине, а также здоровыми людь-
ми для снятия негативной составляющей эмоционального стресса.
Основные побочные эффекты
Явления гиперседации - субъективно отмечаемые, дозозависимые дневная
сонливость, снижение уровня бодрствования, нарушение концентрации внима-
ния , забывчивость и другие.
Миорелаксация - общая слабость, слабость в различных группах мышц.
"Поведенческая токсичность" - объективно отмечаемые при нейропсихологи-
ческом тестировании и проявляющиеся даже при минимальных дозировках лег-
кие нарушения когнитивных функций и психомоторных навыков.
"Парадоксальные" реакции - усиление ажитации и агрессивности, нарушения
сна (обычно проходят спонтанно или при снижении дозы).
Психическая и физическая зависимость - возникает при длительном примене-
нии (6-12 мес непрерывного приема) и проявляется феноменами, схожими с
невротической тревогой.
Алкоголь
По фармакологическим свойствам этанол можно отнести к средствам для нарко-
за . Наиболее чувствительны к нему клетки ЦНС, особенно клетки коры мозга,
воздействуя на которые, он вызывает характерное алкогольное возбуждение,
связанное с ослаблением процессов торможения.
Затем ослабляются также и процессы возбуждения, наступает угнетение спин-
ного и продолговатого мозга с подавлением деятельности дыхательного цен-
тра .
• Этанол употребляют внутрь, а при отравлении метанолом - внутривенно в виде
20-33% раствора в изотоническом растворе или воде для иньекций.
Конопля
• Марихуана, анаша - разные названия одного и того же растения - конопли.
Cannabis Sativa, более известное под названием марихуана, является коноп-
ляным растением, растущим практически по всему миру. Растения каннабиса
наиболее известны сегодня как сильные психоактивные субстанции, но многие
годы их собирали из-за их волокна. Прочное конопляное волокно использова-
лось в производстве канатов, одежды и корабельных снастей. Также несколько
столетий во многих странах мира они использовались в целях изменения соз-
нания, пока в первой трети нашего столетия в Соединенных Штатах не открыли
их психоактивные способности. После этого конопляное растение стали чаще
собирать благодаря его психоактивным эффектам.
Марихуана
• Термин "марихуана" происходит от португальского слова mariguango, которое
переводится как "пьянящий". И марихуана, и гашиш происходят от каннабис
сатива. Марихуана - это верхняя часть растения с листьями. Гашиш изготав-
ливается из пыли смолы, которая выделяется конопляным растением для защиты
от солнца, жары и для поддержания уровня жидкости. Растения, произрастаю-
щие в теплом климате, выделяют больше смолы, которая является сильным пси-
хоактивным средством.
• В Америке можно достать множество ее различных сортов, таких как:
о Золото Акапулько
о Панамская красная
о Вьетнамская зеленая
о Нью-Йоркская белая
• Все эти названия соответствуют силе и месту сбора марихуаны. На американ-
ском рынке самой лучшей считается марихуана из Мексики и Вьетнама. Также
высоко ценится анаша из Среднего Востока, но она не так легко доступна.
• Нельзя определить, какой товар покупается, предварительно его не опробо-
вав , так как большинство видов конопли похожи друг на друга и пахнут оди-
наково, независимо от силы воздействия.
Выращивание конопли
Метод первый
Многие семена плодородны, но из Мексики они самые лучшие. Не следует выбра-
сывать семена, потому что марихуана - сорняк и будет расти везде.
Посадка:
• Замочить семена на ночь в чистой, чуть теплой воде. Ваш контейнер может
быть обычным ящиком для рассады. Если это невозможно, возьмите пластмасс©-
вое блюдо глубиной около двух дюймов, оно вполне подойдет. Заполните кон-
тейнер промытым мелким песком и измельченным мхом-сфагнумом. Если это не-
возможно, используйте обычную землю. Земля должна быть плотно утрамбована,
хорошо полита, избыток воды следует удалить.
Прокопайте лунки глубиной полдюйма по всей длине ящика. Теперь вы готовы
сажать семена. Лунки делайте через каждый дюйм. Каждую лунку заполните
почвой, песком, мхом и водой.
Прикройте ящик чистым листом пластиковой пленки и поместите его в теплое
место, где солнце светит не менее шести часов в день.
Оставьте рассаду так, пока не появятся первые ростки. Если у вас нет мате-
риалов, описанных выше, такого же успешного результата можно добиться, по-
местив семена в несколько слоев влажного бумажного полотенца.
Затем покройте семена листом полиэтиленовой пленки, как сказано выше, и
выставьте на солнце.
Примерно через неделю начнут появляться признаки жизни. Через две недели
должны уже вырасти отдельные маленькие росточки.
Теперь настало время пересадки. Поле, куда вы хотите посадить рассаду,
должно быть тщательно подготовлено. Навоз должен быть положен не менее,
чем за неделю до пересадки. Почва должна быть аналогична той, которая была
в ящике с рассадой.
Все остальное, особенно площадь вашего участка, должно быть продумано так,
чтобы дать вашим растениям максимальную свободу.
Контейнер с рассадой за день до пересадки следует полить так обильно, что-
бы потоки воды смыли самые слабые растения, не повредив корней.
Рассада должна быть высажена в лунки глубиной 2 или 3 дюйма, в зависимости
от размеров растений.
Почва вокруг ростков должна быть рыхлой, и, если сможете, внесите в почву
некоторое количество дождевых червей. Если света мало, вам поможет простое
колечко оловянной фольги, которым следует окружить росток.
После посадки обычно самыми критическими являются первые несколько дней.
Если растения пережили этот шок, нет причины, почему бы им не стать здоро-
выми и рослыми (от 15 до 20 футов)
Уход:
На этой стадии не требуется большого ухода, нужно лишь удобрение. В каче-
стве удобрения можно использовать навоз, растворимые азотосодержащие со-
единения, натриевую селитру, сульфат аммония или перегной, популярный во
все времена.
Чтобы растения выросли более крепкими, им следует оборвать нижние листья,
но делать это следует лишь тогда, когда побеги достигнут высоты не менее
трех футов.
Земля вокруг ваших растений должна быть очищена от других сорняков, а на-
секомые-вредители, как ни странно, не трогают марихуану.
Сбор урожая:
Как правило, срезать побеги следует после того, как они дадут семена, но
если алчность торопит вас, можете убивать гуся, несущего вам золотые яйца.
Лучший способ сушки - на солнце, но если вы живете в городе, где небезо-
пасно просушивать 5-10 футовые деревья марихуаны, воспользуйтесь кварцевой
лампой или лампой для загара.
• Если сушка идет на солнце, процесс занимает около двух недель. При исполь-
зовании лампы трава готова для курения уже через 3-4 дня.
• После окончания сушки отделите листья и растолките их. Это самый лучший
продукт, конечно, если вы не выбрали для употребления женскую особь ма-
рихуаны. Если это так, отделите цветы - это как раз то, что нужно.
• Стебли и ветви могут пригодиться для курения через трубку.
Конопля- сорняк и может расти всюду, включая помещения с искусственным све-
том. Лампы для загара дают хороший эффект с расстояния 2-3 фута. В качестве
интересного эксперимента освещайте половину вашей плантации лампой для зага-
ра, а другую половину - лампой инфракрасного света, потом сравните результа-
ты . Для городского жителя идеальной плантацией может стать ванна.
Второй метод
Этот метод несколько более сложен, чем первый, но приносит лучшие результа-
ты.
• Прежде всего, вам понадобится ящик для рассады. Возьмите 1 деревянный кон-
тейнер для молока и обрежьте его стороны до высоты 6 дюймов. Закройте от-
верстие прозрачным пластиком, оставив одно отверстие открытым. Проложите
деревянную планку по верху контейнера и зафиксируйте на ней лампочку в 60
ватт. Вот теперь у вас есть ящик для рассады.
• Вам понадобится "Kitty Litter" (можно купить любую грунтовую смесь) и ми-
лорганит (можно заменить навозом).
• Возмите одну часть навоза или милорганита и смешайте с пятью частями
"Kitty Litter", заполните этой смесью ящик на два или три дюйма и как сле-
дует увлажните.
• Теперь распределите семена, двадцать семян на тридцать квадратных дюймов,
поверх почвы и покройте их сверху на полдюйма смесью "Kitty Litter" и ми-
лорганита .
• Включайте 60-ваттную лампочку на 24 часа в сутки. Когда ростки взойдут,
включайте лампу только лишь как дополнение к солнечному свету.
• Рассада должна прорастать в ящике около месяца, а затем ее следует переса-
дить . Место посадки должно быть надежно укрыто, а почва - хорошо удобрена.
• Когда это сделано, прокапайте лунки глубиной около фута и необходимой ши-
рины. Дайте каждому растению достаточно места, не стесняйте их свободы.
• Чтобы стимулировать рост и помогать ему, используйте разнообразные удобре-
ния: перегной, милорганит, навоз - перед посадкой, как описано в методе
первом; после посадки полейте ваши растения, в воду добавьте около стакана
гашеной извести на квадратный ярд поля.
• Чтобы войти в силу, марихуане, как правило, требуется около восьми меся-
цев , но она удивительно хорошо адаптируется в любой фазе роста.
• Вы всегда сумеете отличить женскую особь, так как ее растения меньшего
роста. Она нуждается в специальном уходе. Чтобы сохранить урожай, идеаль-
ный метод - подвесить растения в сарае с хорошей вентиляцией.
• Теперь дайте урожаю время. Если по разным причинам вы спешите, или нет
подходящего сарая, вы можете высушить свой урожай в печи при температуре
ниже 200 С. Как и в первом методе, можно использовать лампу для загара.
Распределение марихуаны по сортам
Наибольшей силой обладают цветы женских особей (это маленькие отростки и
семена на самой верхушке).
Маленькие ростки верхних листьев женских особей также очень крепкие. Они
часто покрыты смолой и представляют собой второй сорт.
Третий сорт марихуаны - верхние листья, они тоже крепкие, но не настолько,
как первые два сорта.
Четвертый и низший сорт - это все мужские особи и все листья верхней поло-
вины мужских особей.
История конопли
«Скифы открыли какие-то деревья, плоды, которые они, собравшись вместе и
разведя костер, сыпали в огонь, уселись вокруг дыма этих горящих плодов,
поднимающийся из костра, они становились одурманенными, как греки от вина.
И чем больше плодов они кидали в костер, тем сильнее был дурман. Это за-
канчивалось тем, что они поднимались начинали танцевать или раскрывались в
пении.» (Геродот).
В соответствии с книгой Эрнеста Абеля "Марихуана: Первые двести лет"
(1980), первые свидетельства использования каннабиса относят к периоду Ка-
менного века, то есть 10000 лет назад. Археологи с Тайваня обнаружили
горшки, сделанные предположительно из растений каннабиса. Самые ли ранние
свидетельства об употреблении каннабиса в фармакологических целях Китай-
ским императором Шен Нунгом относят к началу третьего века до нашей эры.
Шен Нунг был китайским мифическим императором и врачом, который обладал
знаниями по медицинскому использованию растений каннабиса. Теоретически
каннабис использовался в этот период в Китае благодаря его успокаивающим
свойствам, им лечили боль, болезни, отводили влияния злых духов и исполь-
зовали в широких целях.
Каннабис быстро распространился из Китая по всем соседним азиатским стра-
нам. Особенно он был популярен в Индии, где его использовали в религиозных
целях. Архартва Веда, один из древнейших и индийских письменных памятников
индуизма, включает его в число пяти секретных растений. Благодаря культур-
ному и религиозному использованию растению была обеспечена защита и почте-
ние .
В древности не зафиксировано использование каннабиса в качестве интокси-
канта где-либо За пределами Индии и Китая. Значительно позже использование
каннабиса распространилось на Среднем Востоке и в Северной Африке. Это
происходило в ходе экспансии гашиша по этим регионам. Использование гашиша
арабами датируется около десятого века нашей эры и одиннадцатым веком в
Египте.
Использование каннабиса в качестве интоксиканта в этих частях света разви-
валось значительный период времени. В девятнадцатом столетии каннабис на-
чали применять в Западном мире благодаря письменным описаниям действия га-
шиша . Эти материалы появлялись в медицинских источниках или в периодике. В
Великобритании использование каннабиса распространилось благодаря Вильяму
Ошаннеси, ирландскому медику. В Индии он наблюдал медицинское применение
каннабиса и описал его в своих трудах. Во Франции предложение использовать
каннабис принадлежало доктору Жако Мориа, который предполагал, что канна-
бис можно использовать при лечении умственных расстройств. Впоследствии,
использование и эффекты каннабиса были более детально изложены многими
французскими авторами. Вероятно, одним из самых примечательных был Теофил
Готье, которого познакомил с каннабисом Мориа. Готье живо описал его посе-
щения Клуба гашиша, который в 1840-х годах находился в Париже в шикарном
отеле Пимодан. Гашиш включался в сладкое кушанье под названием Давамеск.
Живописные описания Готье процесса употребления гашиша и эффектов наркоти-
ка имели мистический оттенок, включая интриги, игры, экстаз, страх и бе-
шенство .
Благодаря тому, что появившиеся рассказы о каннабисе и гашише были непри-
глядными и отталкивающими, распространение использования наркотика по Ев-
ропе было медленным. Широкого распространения в Европе они достигли лишь к
1960-м годам, когда их заново привезли путешественники из Соединенных Шта-
тов .
Химка
АМФ или "химка" является размоченной в формальдегиде марихуаной, которая
высушивается перед курением. Это описание впервые дается в клинической ли-
тературе в 1985 году Иваном Спектором, медиком из Медицинского Колледжа
Бейлора в Техасе.
В соответствии с описанием Спектора, который приводит в качестве примеров
пациентов, обратившихся за помощью после курения АМФ, употребляющие выяв-
ляли серьезные психиатрические феномены и нарушения. Некоторые из них со-
общали, что они "внезапно чувствовали, как будто прозрачная стена возникла
между ними и всем окружающим". Среди симптомов, связанных с интоксикацией
АМФ, называют замедленное чувство времени, нарушения памяти, дезориента-
ция , параноидальный бред, беспокойство, стеснительность, неясность мыслей,
трудности в воспроизведении реальности и дрожь. Физиологические воздейст-
вия при употреблении химки включают повышенное кровяное давление, тахикар-
дию, психомоторное возбуждение.
Гашиш
Гашиш или хэш, это эссенция марихуаны, экстрагированная и спрессованная в
блоки. Хэш обычно курят из трубок, хотя есть много рецептов, в которых он
используется в качестве ингридиента. Воздействие гашиша гораздо сильнее
марихуаны.
Самое удивительное в гашише - его цена на черном рынке. Всюду 1 унция га-
шиша стоит от 60 до 100 долларов, в зависимости от спроса и предложения.
Обычно килограмм травки стоит 150 долларов, в то время как 7 унций гашиша
может стоить около 700 долларов.
Гашиш можно курить через трубку или смешать с табаком сигарет. По традиции
гашиш курят через кальян или длинную трубку, в которую поступает дым, про-
пущенный для охлаждения через воду. Кальян во всех странах Ближнего Восто-
ка это нечто большее, чем то, что получает обычный курильщик в процессе
курения. Если заменить воду на аромизированное брэнди или красное вино,
эффект может быть весьма сильным.
Экстракция гашиша
• Для начала понадобится около килограмма травы и сито, чтобы ее просеять.
• Килограмм травы обычно спрессован в блок. Разломайте блок и тщательно про-
сейте его.
• Удалите всю грязь и посторонние предметы, но не выбрасывайте стеблей, а
семена следует выбрать, так как они слишком крупны для хорошего гашиша.
• Теперь, когда вы разделили и просеяли весь килограмм, положите всю массу в
большой чан и залейте спиртом низкого качества (примерно 1,5 галлона на
килограмм).
• Затем прокипятите смесь в течение трех часов. Лучше иметь электрическую
печь, чем газовую, т.к. спирт легко воспламеняется, и его никогда не сле-
дует нагревать на открытом пламени.
• После трех часов нагревания слейте жидкость из чана и поместите в пласти-
ковую бутыль с этикеткой "Раствор N 1".
• Затем оставшуюся кашицу повторно прокипятите еще три часа со свежей порци-
ей спирта.
• После двух спиртовых экстракций, все время наливая свежий спирт, повторите
ту же процедуру, но влейте вместо спирта воду. Температура воды должна
быть выше температуры спирта, по кипятите только час. Процедуру кипячения
с водой повторите дважды.
• После этого опять слейте раствор и поместите в другую емкость под этикет-
кой "Раствор N 2".
• Теперь уменьшите объемы обоих растворов, прокипятив их в отдельных кастрю-
лях до тех пор, пока они не начнут густеть.
• Когда каждый раствор значительно загустеет, слейте их вместе и еще немного
прокипятите на водяной бане. К этому моменту раствор должен иметь конси-
стенцию поделочной глины.
• Теперь подогрейте полную чашку скипидара и добавьте в кашицу. Будьте очень
осторожны со скипидаром, так как даже его пары огнеопасны.
• Добавьте две унции сосновой смолы и прогрейте кастрюлю 10 минут на слабом
огне.
• Теперь переложите смесь на блюдо для жарки глубиной 2-3 дюйма и запекайте
в печи 15 минут при 35ОС.
После этого у вас должен получиться хороший гашиш, но, если после последней
стадии он все еще влажный, дожарьте его еще 10 минут до полного высушивания,
но не пережгите.
Этот рецепт применим для получения гашиша из марихуаны, но в странах Сред-
него Востока, где могут себе это позволить, применяют другой способ получения
гашиша. Когда сушат коноплю или растения марихуаны, ее подвешивают за стебель
в комнате, устланной дерюгой или мешковиной. Когда растения сохнут, смола и
маленькие листочки падают на дерюгу. Через несколько недель дерюгу собирают,
и так получают сырье высочайшего качества для дальнейшей экстракции. Вещество
собирают и варят, а затем прессуют до твердого состояния.
ПОДВАЛ
Список легальных веществ
ADRENOCHROME SEMICARBBAZONE - Адренохрома семикарбазон
3-hydroxy-l-methyl-5,6-indolinedione semicarbazone
З-гидрокси-1 -метил-5,6-индолинедион семикарбазон
1 Материал: оксидированный эпинефрин (адреналин) с семикарбазидом.
1 Применение: 100 мг полностью растворяют в небольшом количестве алкоголя,
расплавленного жира (масла), растительного масла, и выпивают. Это необ-
ходимо из-за слабой растворимости в воде, чтобы улучшить впитывание.
1 Эффекты: Физическая стимуляция, ощущение благополучия. Легкая редукция
мыслительных процессов.
1 Противопоказания: Не замечено. Действует как гемостатик (кровоостанавли-
вающее) , препятствуя капиллярным кровотечениям при травмах. Адренохром
химически индуцирует шизофрению, но не его семикарбазид.
ALPHA-CHLORASOLE - Альфа-хлоразол
a-D-glucochlorasol (a-D-глюкохлоразол)
1 Материал: Синтетический препарат, изготовляемый в реакции нагрева хлора-
ла с глюкозой.
1 Применение: 350..500 мг перорально.
1 Эффекты: Эйфорические, действует на ЦНС (центральную нервную систему)
подобно РСР (фенциклидину), в сочетании с изменениями сознания как при
курении марихуаны.
1 Противопоказания: Вообще-то депресссант ЦНС, но у некоторых пациентов
может вызвать нервозность. Менее токсичен, чем РСР или хлорал. Опасен,
если принимается даже с небольшими количествами алкоголя (и даже пива).
Способен вызвать судороги.
ASARONE - Азарон
1,2,4-trimethoxy-5-propenylbenzene/2,4,5-trimethoxy-l -benzene
1,2,4- триметокси-5-пропенилбензол или 2,4,5-триметокси-1-бензол
1 Материал: Вещество, родственное мескалину и амфетаминам, содержащееся в
корнях аира (Acorus calamus) и Asarum spp. Это химический предшественник
ТМА-2 (2,4,5-trimethoxy-a-methyl-4,5-methylenedioxyphenylettiylamine)
(2,4,5-триметокси-альфа-метил-4,5-метилендиоксифенилэтиламин), галлюци-
ногена, в 18 раз более мощного, чем мескалин. В организме азарон превра-
щается в ТМА-2 посредством аминизации, происходящей вскоре после усвое-
ния .
1 Применение: 45..350 мг перорально на пустой желудок. Индивидуальная пе-
реносимость широко варьирует.
1 Эффекты: Одновременно стимулятор, галлюциноген и обезболивающее. Тот или
другой из этих аспектов может быть более выражен в зависимости от дозы и
индивидуума. Стимулятор ЦНС, антиспазматик.
1 Противопоказания: не следует принимать с ингибиторами МАО.
ATROPINE SULFATE - Атропина сульфат
Материал: Сульфат алкалоида, содержащегося в белладонне, дурмане и неко-
торых других пасленовых.
Применение: 0.5..5 мг перорально.
Эффекты: Конкурирующий ингибитор ацетилхолина в синапсах. Не предотвра-
щает выделение ацетилхолина. Галлюциноген, сходный со скополамином, но
вызывает возбуждение, а не ступор. Усиливает действие других психотроп-
ных средств, в том числе опиума, каннабиса, хармалиновых алкалоидов,
мескалина.
Противопоказания: Чрезвычайно токсичен. Побочные эффекты включают в себя
пересыхание и раздражение слизистых оболочек, нарушения зрения, задержа-
ние мочи, тяжелые галлюцинации, ретроградную амнезию, длящуюся от не-
скольких часов до нескольких суток. Не рекомендуется без наблюдения спе-
циалиста . Большие количества могут привести к повреждениям мозга.
BELLADONNA - Белладонна
Atropa Belladonna L. Семейство Solanaceae (пасленовых).
1 Материал: Листья и корни многолетней травы растущей на лесистых холмах и
в затененных местах в центральной и южной Европе, юго-западной Азии, в
Алжире, натурализовавшейся в США.
1 Применение: Толченые сухие листья 30..200 мг или корни 30..120 мг прини-
мают перорально или курят.
1 Активные вещества: Атропин, скополамин и другие тропаны. Листья содержат
до 0.3..0.5 процента алкалоидов, корни 0.4,.0.7 процента.
1 Эффекты: Галлюциноген, снотворное, антихолинергик.
1 Противопоказания: Чрезвычайно токсичен. Даже незначительное количество
может оказаться фатальным. Корни содержат апоатропин, даже малые дозы
которого могут быть летальными, особенно при пероральном приеме. Приме-
нять не рекомендуется. См. Atropine и Scopolamine.
BETEL NUT - Орехи бетель
Areca catechu. Семейство Palmacea (пальмовые).
1 Материал: Крупные семена этой азиатской пальмы.
1 Применение: Заворачиваются в листья перца бетель и посыпаются известью,
смолой "катеху" малайской акации Acacia catechu, мускатным орехом, кар-
дамоном или другими пряностями. Эту "подушечку" кладут в рот и сосут не-
сколько часов.
1 Активные вещества: Ареколин (метил-1,2,5,6-тетрагидро-1-метилникотинат),
эфирное масло, извлекается из ореха под действием слюны и извести. Ли-
стья бетеля содержат чавикол, аллилпиро-катехол, чавибетол, кадинен.
1 Эффекты: Ареколин стимулирует центральную нервную систему. Учащает дыха-
ние и уменьшает нагрузку на сердце. Листья бетеля обладают свойствами
легкого возбудителя.
1 Противопоказания: При неумеренном употреблении или в случае незрелых
орехов, излишний ареколин может вызвать головокружение, рвоту, понос и
судороги. От длительного употребления рот, десны и зубы окрашиваются в
темно-красный цвет (из-за смолы катеху). Считается, что длительное не-
умеренное употребление снижает сексуальную потенцию.
1 Поставщик: орехи арека и листья бетель в MGH.
BROOM - Ракитник
Genista, Cytisus, Spartium spp. Семейство Leguminosae (бобовых).
1 Материал: Цветы нескольких близких видов, в том числе ракитника Канар-
ских островов (Genista canariensis), шотландского ракитника (Cytisus
scoparius) и испанского ракитника (Spartium junceum).
Применение: Соцветия собирают, выдерживают в закрытой емкости 10 дней,
сушат и скручивают цигарки. Дым вдыхают и задерживают.
Активные вещества: Цитизин (токсический пиридин).
Эффекты: Одна сигарета вызывает расслабление на 2 часа. Большие количе-
ства вызывают более глубокое и длительное расслабление (4..5 часов). Са-
мая глубокая релаксация в первые два часа, затем чувство интеллектуаль-
ной бодрости и обостренное цветовосприятие без галлюцинаций.
Противопоказания: Обычно без нежелательных побочных эффектов и похмелья.
У некоторых людей сразу после курения возникает легкая головная боль.
Цветы ракитника чрезвычайно токсичны при приеме внутрь. Свойства сердеч-
ного стимулятора как у дигиталиса.
Поставщик: Часто встречается в садах и парках. Сушеные соцветия в MGH
CABEZA DE ANGEL
Calliandra anomala. Семейство Legaminosae (бобовых). Материал: Смола
кустарника с перистыми малиновыми цветами, растущего в равнинных и гори-
стых местностях и вблизи рек на юге Мексики и в Гватемале; иногда разво-
дится в Калифорнии в качестве декоративного.
Применение: В прошлом использовалось ацтеками. На коре делали надрезы,
несколько дней собирали смолу, сушили, измельчали в порошок, смешивали с
пеплом и нюхали.
Активные вещества: Не известны.
Эффекты: Снотворное, вызывает сон. Также используется в медицине при ди-
зентерии, опухолях, лихорадке и малярии.
Противопоказания: Не известны.
CALAMUS - Аир
Acorns calamus. Семейство Агасеае (ароидных). Материал: Корни высокого
ароматического растения с саблеобразными листьями, растущего на болотах
и по берегам прудов и рек в Европе, Азии, в Северной Америке - от Новой
Шотландии до Миннесоты, а на юге - до Флориды и Техаса.
Применение: Корни собирают поздней осенью или весной, моют, очищают от
разветвлений, сушат в умеренном тепле. Корень можно жевать или покрошить
и заваривать как чай. Доза варьирует от 2 до 10 дюймов длины корня. Кор-
ни со временем портятся. Обычно выдыхаются через год. Хранится герметич-
но в сухом прохладном месте. Активные вещества: Азарон и бета-азарон.
Эффекты: Кусочек сушеного корня толщиной с карандаш и около 2 дюймов
длиной вызывает возбуждение и прилив оптимизма. Кусочек в 10 дюймов дли-
ной приводит к легким изменениям сознания и галлюцинациям (см.
"Asarone"). Психоактивные компоненты не определены, но, предположитель-
но, связаны с ароматическими и горькими веществами.
Противопоказания: Федеральное агенство (PDA) недовольно продажей и ис-
пользованием аира и выпустило для некоторых поставщиков трав директивы,
Запрещающие его продажу публике. Директива FDA - это просто вежливое
обозначение угрозы подвергнуть поставщиков беззаконным преследованиям. В
настоящее время законов против аира нет. Некоторые эксперименты показа-
ли, что излишние количества аирного масла могут увеличивать у крыс веро-
ятность опухолей. Многие индейцы кри из Северной Альберты жуют корень
аира в целях гигиены полости рта и как тонизирующее. Они, по-видимому,
не испытывают неприятных побочных эффектов. Фактически, те, кто его
употребляет, выглядят более здоровыми, чем те, кто не употребляет.
Поставщик: сушеные корни в MGH; жизнеспособные корни в RCS, GBR.
CALEA
Calea zacatechichi. Семейство Compositae (сложноцветных). Материал: Ли-
стья кустарника из центральной Мексики и Коста-Рики. Применение: 1 унцию
толченых сухих листьев заливают 1 пинтой воды или алкоголя. Настой пьют
медленно. Для усиления эффекта выкуривается самокрутка из листьев. Пси-
хоактивные компоненты не определены, но, предположительно, связаны с
ароматическими или горькими веществами.
Эффекты: Через 30 минут чувство покоя с обостренным ощущением пульса и
сокращений сердца. Одна унция проясняет разум и чувства. Большие количе-
ства могут вызвать галлюцинации.
Противопоказания: Не известны.
Поставщик: Нужно добывать в Мехико. Рынок "Oaxaca".
CALIFORNIA - Калифорнийский мак
Eschschnoltzia californica. Семейство Papaveraceae (маковых). Материал:
Листья, цветы и коробочки обычного дикорастущего растения.
Применение: Высушивают и курят.
Активные вещества: Родственные опиуму алкалоиды: протопин, селеретрин,
сангвинарин, альфа- бета-гомохелидонин и некоторые глюкозиды.
Эффекты: После курения очень мягкая марихуанаподобная эйфория длится
20..30 минут. Концентрированный растительный экстракт может быть более
мощным при пероральном приеме или курении.
Противопоказания: Без очевидных побочных эффектов. Не вызывает привыка-
ния. По-видимому, неэффективен при повторном приеме в течение 24 часов.
Поставщик: Дикорастущий (запрещен законами Калифорнии; правонарушение,
штраф За сбор). Семена в В, FM, G, NK, RCS.
CATNIP - Кошачья мята
Nepeta catoria. Семейство Labiatae (губоцветных). Материал: Листья.
Применение: Листья курят отдельно или в смеси с равным количеством таба-
ка . Также смачивают экстрактом табак или другое курево.
Активные вещества: Метатабилацетон, непаталактон, непеталовая кислота.
Эффекты: Мягкая марихуанаподобная эйфория, с табаком более выраженная и
длительная.
Противопоказания: Вредные эффекты не известны. Табак вреден и формирует
привыкание.
Поставщик: MGH и зоомагазины. Аэрозольный экстракт в зоомагазинах. Жиз-
неспособные семена в В, FM, G, NK, RCS.
CHICALOTE - Колючий мак Argemone mexicana. Семейство Papaveraceae (мако-
вых) .
Материал: Семена и золотистый сок из неспелых коробочек многолетнего
растения с желтыми цветками и колючими листьями, растущего в засушливых
местах и по обочинам дорог на юго-западе США и в Мексике.
Применение: Коробочки прокалывают или раскрывают, сок собирают, сушат и
курят либо едят как опиум.
Активные вещества: Протопин, берберин (морфиноподобные алкалоиды) и не-
которые изоквинилины.
Эффекты: Успокаивающее, обезболивающее, эйфорическое средство. От семян
легкий галлюцинаторный эффект.
Противопоказания: Для эпизодического употребления не выявлены. Длитель-
ное употребление может отягчить течение глаукомы и вызвать отеки или во-
дянку .
Поставщик: жизнеспособные семена в RCS.
CHODAT
Polygala sibirica; Р. tenuifolia. Семейство Polygalaceae. Материал: Жел-
то-коричневые корни с кисло-сладким вкусом растения родом из умеренного
пояса Азии (северный Китай и Япония).
Применение: 1 ст. ложку заваривают как чай или толкут и смешивают с дру-
гими травами. Принимают ежедневно на протяжении нескольких недель.
Активные вещества: Сенегин (7 процентов от сухого веса).
Эффекты: Много применений в медицине. В тайской медицине используется
для улучшения памяти и умственных способностей.
Противопоказания: Не известны. Чрезмерная доза может вызвать рвоту.
Поставщик: этот вид, когда есть, либо близкий, Р. senega, в MGH.
COLORINES
Erythrina flabelliformis и другие виды. Семейство Leguminosae (бобовых).
Материал: Ярко-красные бобы древесного кустарника или дерева, растущего
на юго-западе США, в Мексике и Гватемале.
Применение: ?..1/2 семени жуют и глотают.
Активные вещества: Неопределенный токсический индол и изоквинилины.
Эффекты: Ступор и галлюцинации. Противопоказания: Чрезвычайно токсично.
Не рекомендуется.
Поставщик: растет на сухих равнинах.
DAMIANA - Дамиана
Turnera diffusa. Семейство Turneraceae. Материал: Ароматные листья кус-
тарника, растущего в тропической Америке, в Техасе и Калифорнии.
Применение: 2 стложки листьев заваривают в 1 пинте кипятка. Чай пьют од-
новременно с курением трубки с листьями.
Активные вещества: Неопределенные соединения в маслянистой фракции экс-
тракта .
Эффекты: Легкий афродизиак, марихуанапо-добная эйфория длится 1-11/2 ча-
са . Регулярное умеренное употребление оказывает на половые органы тони-
зирующий эффект.
Противопоказания: Дым сушит легкие, лучше использовать кальян. Чай имеет
горьковатый вкус; можно добавлять мед. Говорят, длительное неумеренное
употребление может отравить печень. Поставщик: MGH.
DILL - Укроп
Anethum graveolens. Семейство Umbelliferae (зонтичных). Материал: Масло
из семян.
Применение: Масло съедобно.
Активные вещества: Диллапиол (безаминный предшественник 2,3-диметокси-
4,5-метилендиок-сиамфетамина (DMMDA-2)).
Эффекты и Противопоказания: см. PARSLEY.
Поставщик: Отдел пряностей в продуктовых магазинах; поставщики трав,
MGH. Жизнеспособные семена в В, FM, G, NK, RCS.
DONANA - Донана
Coryphanta Macromeris. Семейство Cactaceae (кактусов). Материал: Малень-
кий колючий кактус из северной Мексики и южного Техаса.
Применение: Удалив колючки, 8..12 свежих или сушеных кактусов принимают
на пустой желудок. Их можно есть, либо покрошить и заварить как чай в
течение 1 часа.
Активные вещества: Макромерин (L-альфа-З,4-диметоксифенил-бета-
диметиламиноэтанол или beta-phenethylamine), в 5 раз менее активный, чем
мескалин.
Эффекты: Галлюциноген, приблизительно подобный мескалину.
Противопоказания: Не следует принимать большие дозы совместно с ингиби-
торами МАО. Никаких других не выявлено.
Поставщик: отростки в AHD; семена в RCS, NMCR.
EPENA - Эпена
Virola calophylla. Семейство Myristicaceae (мускатниковых). Материал:
Красная смола под корой дерева, растущего во влажных лесах Колумбии и
Бразилии.
Применение: Смолу соскабливают или вываривают с коры, сушат, измельчают,
смешивают с пеплом и нюхают.
Активные вещества: К,1Я-диметилтриптамин (DMT) , 5-метокси-N,N-
диметилтриптамин (5-MeO-DMT), буфотенин.
Эффекты: Мощный мгновенный галлюциноген. Пик эффекта длится минут 30.
Изменения цветов и размеров, головокружения.
Последействие: прилив оптимизма, приятное возбуждение, длящееся несколь-
ко часов.
Противопоказания: Чрезмерная доза может вызвать головную боль и ошелом-
ление в течение первых 5 минут. При полном желудке возможна тошнота. Фи-
изческая боль или дискомфорт могут усиливаться в первые 10 минут. Инги-
битор МАО.
Поставщик: Местных источников нет. ДМТ и буфотенин в США запрещены. СМ.
5-MeO-DMT.
5-FLUORO-A-METHYLTRYPTAMINE - 5-Фторо-А-МетилТриптамин
Материал: Синтетический триптамин.
Применение: Съедают 2 5 мг.
Эффекты: Галлюциноген и возбудитель; вызывает сонное оцепенение, подобно
псилоцибину, но без вялости и утомления.
Противопоказания: Ингибитор МАО.
Поставщик: CS.
Другие метилированные триптамины со схожими психоактивными свойствами
включают в себя 6-фторо-альфа-метилтриптамин, 7-метилтриптамин, N-
метилтриптамин, 5-метилтриптамин. Дозы, эффекты и противопоказания для
них примерно те же самые, что и для вышеуказанного. Некоторые из немети-
лированных производных тоже активны. Это 5- и 6-флюоротриптамин, 5- и 6-
флюоротриптофан.
FLY AGARIC - Мухомор
Amanita muscaria. Семейство Agaricaceae (пластинниковых). Материал: Гри-
бы с красными шляпками с белыми чешуйками, растущие в дождливую погоду в
березовых и сосновых лесах северного умеренного пояса восточного и за-
падного полушарий.
Применение: Грибы собирают и сушат на солнце или в печи при температуре
200 градусов Фаренгейта (93 Цельсия). Нельзя принимать больше одного му-
хомора среднего размера до того, как будет выяснена индивидуальная пере-
носимость .
Активные вещества: мускимол и иботеновая кислота, превращающаяся при
сушке в мускимол. Присутствуют также некоторые количества мускарина, но
в связи с тем, что он плохо преодолевает барьер "кровь-мозг", ему не
приписывают ответственности за психоактивные эффекты.
Эффекты: Меняются в зависимости от индивида, источника грибов, дозы.
Обычно через 30 минут бывает головокружение, легкие судороги, иногда
тошнота, после чего наступает онемение ног и сумеречный сон в течение 2
часов, с цветными видениями и обостренной чувствительностью к звукам.
После этого может случиться прилив жизнерадостности, сил и энергии. Ти-
пичны галлюцинации и изменения размеров. Весь сеанс длится 5. . 6 часов.
Мускимол - галлюциноген, действующий на ЦНС. Иботеновая кислота вызывает
покраснение кожи и летаргию. Мускарин - высокотоксичный галлюциноген.
Противопоказания: Ошибки в идентификации. Некоторые близкие виды amanita
чрезвычайно токсичны. В них входят A. pantherina, A. virosa, A. verna,
A. phalloides ("ангел-разрушитель"). Большие количества A. muscaria тоже
могут оказаться смертельны. Три гриба - абсолютный максимум.
Примечание: Поглощенный мускимол большей частью переходит в мочу неизме-
ненным. Сибирские едоки мухоморов практикуют питье такой мочи для по-
вторного использования психоактивного материала.
Поставщик: в природе.
GI ’-I-SA-WA
Lycoperdon marginatum, L. mixtecorum. Семейство Lycoperdaceae. Материал:
Гриб-дождевик, растущий на большой высоте в лесах умеренного пояса в
Мексике.
Применение: Плодовое тело и/или споры едят.
Активные вещества: Неизвестный алкалоид.
Эффекты: Полусонное состояние с невизуальными галлюцинациями (голоса,
эхо и прочие звуки).
Противопоказания: Не известны.
Поставщик: некоторые близкие виды произрастают в США в природе.
GUARANA - Гуарана
Paullinia cupana НВК. Семейство Sapindaceae (сапипдовых). Материал: Се-
мена древесной лианы бразильских лесов.
Применение: Семенам дают заплесневеть, мелют, замешивают тесто с манио-
ковой мукой и водой, затем сушат в форме цилиндров. При употреблении
скоблят от палочки 2 ст. ложки порошка, растворяют в чашке горячей воды
с медом и пьют.
Активные вещества: Кофеин 5 процентов (в 2,5 раза больше, чем в кофе).
Эффекты: Стимулятор.
Противопоказания: Длительное чрезмерное употребление кофеина может вы-
звать нервозность, бессонницу, привыкание.
Поставщик: MGH.
HARMINE - Хармин
7-methioxy-l-methyl-9H-pirido (3,4-b) indole
7-метокси-1-метил-9Н-пиридо (3,4-Ь) индол Материал: индолсодержащий ал-
калоид, содержащийся в некоторых растениях, в том числе Banisteriopsis
caapi (из которого изготавливают южноамериканский галлюциноген "яхе"),
Peganum hannala (сирийская рута), Zygophyllum fabago и Passiflora
incamata.
Применение: 25..750 мг хармина (см. "эффекты") едят на пустой желудок. В
гидрохлоридной форме хармин можно нюхать (20..200 мг). Дозы для инъекций
меньше: SC 40..70 мг, IV 10..30 мг. В желудке всасывается плохо. Малые
дозы (20..200 мг) эффективно при приеме За щеку и под язык.
Эффекты: Хармин и аналогичные алкалоиды- антагонисты серотонина, галлю-
циногены, стимуляторы ЦНС, кратковременные ингибиторы МАО (в 100 раз
сильнее импрониазида, но действуют лишь несколько часов). Небольшие дозы
(25..50 мг) действуют как легкий терапевтический церебральный стимуля-
тор, иногда вызывая дремоту или сон на 1. .2 часа. Дозы до 750 мг могут
иметь галлюциногенное действие, сила которого значительно варьирует у
индивидов. Доза в 25..250 мг, принятая совместно с ЛСД или псилоцибином
качественно изменяет воздействие последних. Сообщают о телепатических
эффектах такой комбинации.
Противопоказания: Хармин - кратковременный МАО ингибитор. Его не следует
принимать вместе с алкоголем и определенными лекарствами и блюдами. При
нюхании может слегка раздражать носоглотку. Большие количества подавляют
ЦНС. Так как индивидуальная переносимость различна, это может случиться
при дозе в 250..750 мг.
Поставщик: CS.
Примечание о других хармаловых алкалоидах: Различные алкалоиды имеют
разную силу. 100 мг хармина эквивалентны 50 мг хармалина. 35 мг тетра-
гидрохармана, 25 мг хармалола или хармола, 4 мг метоксихармалана. Харма-
ловые алкалоиды синергистичны (взаимно усиливают свое действие) и поэто-
му наиболее эффективны в соответственно сбалансированных сочетаниях.
Тропины (алкалоиды белладонны) также усиливают эффекты хармаловых алка-
лоидов. Хармол и хармалол (фенолы) при передозировке могут вызвать про-
грессивный паралич ЦНС.
HAWAIIAN WOOD ROSE, BABY - Малая гавайская древовидная роза
Argyreia nervosa. Семейство Convolvulaceae (вьюнковых). Материал: Семе-
на, присутствующие внутри круглых стручков лианоподобного растения лесов
Азии и Гавайских островов.
Применение: Семена извлекают из стручков, белый слой с кожуры соскабли-
вают или отжигают, семена мелют и едят, либо замачивают в воде, фильтру-
ют , пьют. Доза 4..8 семян.
Активные вещества: Амин D-лизергиновой кислоты и сходные компоненты.
Эффекты: ЛСД-подобный сеанс с крайним утомлением. В первые час или два
может возникнуть тошнота. Весь сеанс длится около 6 часов. После может
возникнуть чувство успокоения часов на 12 и более.
Противопоказания: Беременным женщинам или лицам, страдавшим расстрой-
ствами печени, не следует ни при каких обстоятельствах употреблять амиды
лизергиновой кислоты.
Поставщик: MGH.
HAWAIIAN WOOD ROSE, LARGE - Большая гавайская древовидная роза
Merremia tuberosa. Семейство Convolvulaceae (вьюнковых). Материал: Боль-
шие черные семена внутри шестернеобразных стручков гавайской лианы.
Применение, эффекты и противопоказания: Аналогично малой древесной розе.
Доза 4..8 крупных семян.
Поставщик: RCS.
• HELIOTROPE - Гелиотроп или Валериана
Valenana officinalis. Семейство Valerianaceae (бурачни-ковых). Материал:
Корни широко известного садового цветка.
Применение: 2 унции кипятят 5 минут в одной пинте воды, процеживают,
пьют,
Активные вещества: шантин, валерин, полиапетилированная валериановая ки-
слота .
Эффекты: Транквилизатор и обезболивающее.
Противопоказания: неприятный запах, но терпимый вкус.
Поставщик: растения в MGH; семена в RCS.
• HENBANE - Белена
Hyoscyamos niger L. Семейство Solanaceae (пасленовых). Материал: Различ-
ные части ворсистого липкого двухлетнего или однолетнего растения, обыч-
ного на пустошах, по обочинам дорог и на песчаных почвах в Европе (ино-
гда в США).
Применение: В Индии и Африке курят листья и семена ради опьяняющего эф-
фекта . Заваривая толченый корень, делают отвар.
Активные вещества: гиосциамин, скополамин и другие тропаны.
Эффекты: Галлюциноген и снотворное. Гиосциамин схож с атропином, но на
периферическую нервную систему действует сильнее.
Противопоказания: Те же, что у дурмана. Европейские средневековые чаро-
деи заявляли, что чрезмерное употребление может вызвать необратимое бе-
зумие . Поставщик: нужно искать в местах обитания.
• HOPS - Хмель
Humulus lupulus. Семейство Cannabinaceae. Материал: Пряно-горьковатые
хлопьеобразные плодовые части многолетней лозы, используемые в пивоваре-
нии в качестве ароматизатора.
Применение: Хмель курят как травку, экстрагируют в алкоголе или настаи-
вают в воде (1 унция на пинту).
Активные вещества: Лупулин (смолистый порошок, химически схожий с ТГК).
Эффекты: Успокаивающее. При курении дает легкий марихуанаподобный эффект
с транквилизацией.
Противопоказания: Чрезмерное длительное употребление может вызвать у не-
которых индивидов головокружения, ментальный ступор и легкие симптомы
желтухи.
Примечание: Некоторые популярные книги по разведению каннабиса указыва-
ют, что лозу хмеля можно прививать на корневой узел марихуаны, в резуль-
тате появляется растение, которое выглядит как нормальная лоза хмеля, но
содержит активные вещества марихуаны. Это означает, что возможно выращи-
вать свою собственную марихуану, замаскированную под хмель, и не мозо-
лить глаза блюстителям закона. По этой причине правительство справедливо
попросило производителей хмеля не продавать его отростки широкой публи-
ке . Против хмеля нет законов, но его сейчас трудно достать5. Хмель в ос-
новном размножают отростками корня. Жизнеспособные семена редки.
5
И при этом его производят повсеместно, поскольку он необходим для пивоварения.
Поставщик: сушеный хмель в MGH; жизнеспособные семена в RCS; жизнеспо-
собные корни в WP.
HYDRANGEA - Гортензия
Hydrangea paniculata grandiflora. Семейство Saxifragaceae (камнеломко-
вых) . Материал: Листья распространенного садового растения.
Применение: Листья высушивают и курят. Только одну сигарету.
Активные вещества: Гидрангин, сапонин и цианогенные соединения.
Эффекты: Легкий марихуанаподобный приход, субтоксичное опьянение.
Противопоказания: Чрезмерная доза может продуцировать цианида больше,
чем позволяет выдержать метаболизм организма. Не рекомендуется.
Поставщик: живые растения в питомниках, RCS.
INDIAN SNAKEROOT - Раубольфия змеиная
Rauwolfia serpentina. Семейство Aponcynaceae (кутровых). Материал: Корни
кустарника родом из Индии.
Применение: 50..150 мг корня жуют и глотают.
Активные вещества: Резерпин, ресциннамин, йохимбин, иамалин, серпентин
(алкалоиды).
Эффекты: Понижает кровяное давление, успокаивает психику, не вызывая
ступора и атаксии. Эффекты задерживаются на несколько дней или недель,
так как резерпин в организме должен превратиться в производные вещества.
В медицине используется для лечения безумия, а в религии для вызова
транквилизированного состояния, способствующего медитации. Эффекты длят-
ся несколько дней.
Противопоказания: CM. "RESERPINE".
Поставщик: MGH. См. RESERPINE, RESCINNAMINE.
INTOXICATING MINT - Пьяная мята
Lagochilus inebrians. Семейство Labiatae (губоцветных). Материал: Листья
центральноазиатского кустарника.
Применение: Листья сушат и заваривают как чай.
Активные вещества: Неизвестный многоосновный спирт.
Эффекты: Транквилизатор, опьяняющее, легкий галлюциноген.
Противопоказания: Не известны.
Поставщик: MGH.
IOCHROMA - Иохрома lochroma spp.
Семейство Solanaceae (пасленовых). Материал: Листья кустарника или де-
ревца с трубчатыми цветками (пурпурными, синими, алыми или белыми), рас-
тущего в лесистых районах Перу, Чили и Колумбии (особенно в горных рай-
онах Анд); также разводится в садах в США. Применение: Листья курят или
варят чай.
Активные вещества: Не известны (вероятно, тропины).
Эффекты: Галлюциноген.
Противопоказания: Данных недостаточно. Со всеми тропинсодержащими препа-
ратами рекомендуется осторожность.
Поставщик: саженцы в RCS.
JUNIPER - Можжевельник
Juniperas Macropoda. Семейство Cupressaceae (кипарисовых). Материал: Ли-
стья и ветки кустарника или дерева, растущего в северо-западных районах
Гималаев. Ягоды некоторых видов можжевельника используют в приготовлении
джина.
Применение: Листья и ветки можжевельника размещают над горящими углями.
Закутав голову одеялом, вдыхают дым.
Активные вещества: Психотропный агент не определен. Были выделены нона-
козанол, бета-В-глюкозид бета-ситостерола, сугиол (дитерпеновый кетон) и
некоторые гликозиды и агликоны.
Эффекты: Опьянение, галлюцинации, бред. У принявшего препарат в течение
нескольких минут наблюдается двигательное возбуждение и неуравновешен-
ность , затем он впадает в гипнотический транс. Сеанс длится минут 30, в
это время могут быть видения и беседы со сверхъестественными существами.
Противопоказания: В точности не известны, но, по-видимому, не для часто-
го использования. Вероятно, яд для печени.
Поставщик: ягоды в MGH; растения (некоторые виды) в RCS, питомниках.
KAVA KAVA - Кава-Кава
Piper methysticum. Семейство Piperaceae (перечных). Материал: Пульпа из
корней и нижних стеблей высокого многолетнего кустарничка, растущего на
островах южной части Тихого океана, Гавайских островах и на Новой Гви-
нее .
Применение: На островах применяют два метода. Если из сушеных корней ка-
ва-кавы просто делают отвар, высвобождаются водорастворимые соединениия,
и получается мягкий тонизирующий напиток. Если же сырье сначала переже-
вывают и сплевывают в чашу и затем заливают кокосовым молоком, то в
эмульсии экстрагируется мощный наркотический продукт. Те, кто не желает
пережевывать корень, могут добиться того же самого результата следующими
способами:
- 1 унцию толченой или мелко молотой кава-кавы смешивают с 10 унция-
ми воды или кокосового молока, 2 стложками кокосового или оливко-
вого масла и 1 стложкой лецитина, затем взбивают миксером до обра-
зования похожей на молоко жидкости. Порция рассчитана на 2.. 4 че-
ловек .
- Смолу растворяют на горячей бане в изопропиловом спирте, избавля-
ясь затем от растворителя выпариванием его. Растворяют снова в со-
ответственно нагретом бренди, роме или водке. Для сладости можно
добавить мед. Маленькой ликерной рюмки на человека достаточно. По
первому методу смола эмульгируется, по второму-растворяется в
спирте. Последнее более эффективно, так как алкоголь мягко транс-
портирует препарат в организм.
Активные вещества: Каваин, дигидрокаваин, метистицин, дигидрометистицин,
янгонин и ди-гидроянгонин.
Эффекты: Приятное возбуждение через 30 минут (с алкоголем быстрее). Еще
через 30 минут наступает эйфория и летаргический успокаивающий эффект,
но при этом не затрагивающий сознание. Подавляется спинномозговая, а не
церебральная активность. Затем некоторые хотят спать. Весь сеанс дяится
2..3 часа.
Последействие: приятное расслабленное ощущение. Похмелья нет.
Противопоказания: В общем не токсично. Если свежий корень или спиртовой
экстракт неумеренно употреблять на протяжении нескольких месяцев, может
образоваться зависимость, появиться желтизна кожи, сыпь, лишаи или язвы,
понос, истощение, потеря аппетита, покраснение глаз и ослабление зрения.
Эти симптомы быстро исчезают, когда употребление кава-кавы прекращается
или уменьшается. Эти неприятности не возникают при нормальном потребле-
нии (на островах раз в неделю). При умеренном использовании кава-кава
возбуждает аппетит и оказывает общее оздоровляющее действие.
1 Поставщик: MGH.
КНАТ - Кат
Catha edus. Семейство Celastraceae (Burning bush). Материал: Свежие ли-
стья и стебли кустарника или дерева, растущего в лесистых местах Эфио-
пии. Ныне культивируется и в соседних странах.
Применение: Свежие листья жуют или варят как чай.
Активные вещества: Норпсевдоэфедрин, витамин С (помогающий преодолеть
ряд неприятных эффектов препарата).
Эффекты: Возбуждение, эйфория, прояснение интеллекта, эпизодически сме-
няемые галлюцинациями, оканчивающимися утомлением, сном, депрессией.
Частота дыхания и пульса возрастает.
Противопоказания: Первый прием иногда сопровождается головокружением,
разбитостью, эпигастрическими болями, снижением сердечно-сосудистой ак-
тивности. Длительное употребление приводит к сердечным заболеваниям, по-
тере аппетита, уменьшению сексуальной потенции, бредовым состояниям
(delirium tremens).
Поставщик: саженцы в RCS (запросить каталог).
KUTHMITHI - Кусмиси Withania somnifera.
Семейство Solanaceae (пасленовых). Материал: Кора с корня кустарника,
растущего на открытых и заброшенных местах в Южной и тропической Африке
и в Индии. Другие части растения используются в медицина как местное
обезболивающее, листья - против вшей, из плодов варят суп.
Применение: Отвар коры для питья.
Активные вещества: Сомниферин, витаферин и другие алкалоиды.
Эффекты: Успокаивающее.
Противопоказания: Заметных побочных эффектов нет. В Северной Африке без
опаски дают младенцам.
Поставщик: саженцы в RCS.
LION’S TAIL - Львиный хвост
Leonotis leonurus R.Br. Семейство Labiatae губоцветных. Материал: Смола
из листьев высокого многолетнего кустарника, растущего в садах в жарких
районах США.
Применение: Темно-зеленую смолу соскабливают или экстрагируют с листьев
и цветков, добавляют к табаку или другому куреву. Можно также курить или
жевать сухие листья.
Активные вещества: Невыявленное вещество (возможно, леонурин).
Эффекты: Эйфорический, марихуанаподобный.
Противопоказания: Постоянное употребление может привести к привыканию (в
той же мере, что и табак).
Поставщик: некоторые южнокалифорнийские питомники; RCS.
LOBELIA - Лобелия
Lobelia inflata. Семейство Lobeliaceae. Материал: Листья, стебли и семе-
на северно-американского растения, иногда именуемого индейским табаком.
Применение: Можно курить или настаивать - 1 стложка на пинту воды.
Активные вещества: Лобелии - 2-(6-(бета-гид-роксифенетил)-1-метил-2-
пиперидил) ацетофенон - и сходные алкалоиды.
Эффекты: При курении дает легкую марихуанаподобную эйфорию, проясняет
интеллект. Чай действует одновременно как возбуждающее и расслабляющее.
Малые дозы склонны действовать возбуждающе; большие - как релаксант. Мо-
жет также вызвать ощущение щекотки в членах и изменить психическое со-
стояние .
Противопоказания: Вкус кислый, вызывает неприятные ощущения колотья во
рту и глотке. Может привести к тошноте, рвоте, вестибулярным нарушениям.
Курение может вызвать у склонных к мигреням кратковременную головную
боль.
Поставщик: сушеные растение и семена в MGH; жизнеспособные семена в RCS
MARABA - Мараба
Kaempferia galanga L. Семейство Zingiberaceae имбирных. Материал: Ризомы
бесстеблевой травы, растущей на Новой Гвинее, в Индии, Малайзии и на Мо-
луккских островах.
Применение: Ризомы жуют и глотают.
Активные вещества: Неизвестное соединение(я) в эфирном масле.
Эффекты: Галлюциноген.
Противопоказания: Не известны. Длительное время использовалось в медици-
не .
Поставщик: MGH.
МАТЕ
Ilex paraguayensis. Семейство Aquifoliaceae падубовых. Материал: Листья
вечнозеленого деревца, растущего вблизи рек в лесах Бразилии, Аргентины
и Парагвая.
Применение: Листья заваривают в горячей воде и пьют отвар. Активные ве-
щества : Кофеин и другие пурины.
Эффекты: Возбуждает. Меньше шокирует организм, чем кофе или чай.
Противопоказания: Длительное чрезмерное употребление кофеина может вы-
звать нервозность, бессонницу, привыкание.
Поставщик: MGH, диетические магазины.
MESCAL BEANS - Мескалиновые бобы
Sophora secundiflora. Семейство Leguminosae бобовых. Материал: Красные
бобы вечнозеленого кустарника, растущего в штатах Техас и Нью-Мексико, а
также на севере Мексики.
Применение: ? или меньшую часть боба жарят вблизи огня, пока не пожелте-
ет , мелют, жуют и глотают.
Активные вещества: Цитизин (токсичный пиридин).
Эффекты: Рвота, опьянение, сердцебиение, сопровождаемые 3-х дневным из-
неможением или сном.
Противопоказания: Чрезвычайно токсично. Даже небольшой излишек (для не-
которых ? боба) может вызвать судороги и смерть. Употреблялся в ритуалах
индейцев прерий до того, как у них появился пейот. Ныне индейцами больше
не используется.
Поставщик: Растут на известняковых холмах. Жизнеспособные семена в RCS.
5-MeO-DMT
5-methoxy-N,N-dimethyltryptamine
1 5-метоксм-П,Ы-диметилтриптамин Материал: индоловый алкалоид, встречаемый
в семенах, стручках, в коре и смоле некоторых южноамериканских деревьев,
в том числе Piptadenia peregrina и Vlrola calophylla, которую нюхают.
1 Применение: 3.5..5 мг помещают на слой петрушки в гашишной трубочке и
курят за одну затяжку, либо измельчают и нюхают.
1 Эффекты: Ошеломительные психоделические эффекты начинаются почти мгно-
венно, через 2..3 минуты смягчаясь до ЛСД-подобных ощущений. Могут про-
изойти изменения восприятия, включая обострение цветоощущения и макро-
скопию (изменение размеров). Весь сеанс длится 20..30 минут.
1 Противопоказания: Некоторые страдают от головокружения, потери ориента-
ции и ощущения давления в течение первых 2. .3 минут, особенно при боль-
ших дозах. В этом случае лучше всего попытаться расслабиться и отдаться
потоку ощущений, так как это быстро проходит и сменяется более комфорт-
ным самочувствием. Не принимают 5-MeO-DMT на полный желудок или при чув-
стве пресыщения, поскольку тогда будут ощущаться давление и тошнота. От
препарата не остается похмелья или нежелательного последействия. Обычно,
несколько часов спустя чувствуется приятное возбуждение. Если принимать
слишком поздно перед сном, может повлиять на сон. Из-за интенсивных на-
чальных эффектов средство особенно не следует употреблять за рулем.
Очень большие дозы, достаточные, чтобы вызвать сильный прилив крови к
голове, могут привести к разрыву слабых капилляров мозга. Продолжитель-
ное злоупотребление может в конце концов расстроить мыслительные функ-
ции . Ингибитор МАО.
1 Поставщик: CS.
MORMON TEA - Мормонский чай
Ephedra nevadensis. Семейство Gnetaceae. Материал: Надземные части без-
листного пустынного кустарника, растущего на юго-западе США.
Применение: 2 унции на 1 пинту воды, кипятят 10 минут.
Активные вещества: D-норпсевдоэфедрин.
Примечание: в отличие от азиатских видов Е. equisetina и Е. sinica, Е.
nevadensis содержит мало или вообще не содержит эфедрина.
Эффекты: Возбудитель. Также смягчает астму и закупорку вен.
Противопоказания: Серьезные побочные эффекты не выявлены. При чрезмерном
употреблении может подавлять аппетит.
о Поставщик: сушеное растение в MGH; жизнеспособные семена в RCS.
MORNING GLORY
Ipomoea vioiacea. Семейство Convolvulaceae (вьюнковых). Материал: Семена
и, в меньшей степени, остальные части растения, кроме корней. Сильнейшие
сорта: Heavenly Blue, Pearly Gates, Flyiiif Saucers, Wedding Bells, Blue
Star, Summer Skies. Badoh Negro (мексиканский сорт).
Применение: 5..10 грамм семян тщательно разжевывают и глотают, либо тон-
ко мелют и полчаса настаивают в ? чашки воды, процеживают, пьют.
Активные вещества: амид D-лизергиновой кислоты и эргометрин.
Эффекты: ЛСД-подобный сеанс длится часов 6.
Противопоказания: Людям, перенесшим гепатит или другие заболевания пече-
ни , особенно не следует принимать амиды лизергиновых кислот. Эргометрин
обладает свойством стимулировать матку, его нельзя принимать беременным
женщинам. Некоторые поставщики обрабатывают семена ядом, чтобы предот-
вратить употребление для изменения сознания, либо метилированной ртутью
- от порчи (симптомы: рвота, понос). Если обработанные семена посеять,
отрава не переходит в следующее поколение. У некоторых людей, носивших
обработанные семена на голой коже в качестве четок, появлялась сыпь.
Поставщик: необработанные семена в MGH.
NUTMEG - Мускатный орех
Myristica fragrans. Семейство Myristicaceae мускатниковых. Материал: Се-
мена тропического вечнозеленого дерева, растущего в Ост- и Вест-Индии.
Применение: Едят 5..20 граммов целого или молотого ореха.
Активные вещества: Метилендиоксид-замещенные соединения: миристицин (не
содержащий аминов предшественник З-метокси-4,5-метиленди-оксиамфетамина
(M-MDA)), элемицин и сафрол (не содержащий аминов предшественник 3,4-
метилендиоксиамфетамина (MDA)). Эти и другие ароматические фракции си-
нергистически объединяются, создавая психотропный эффект. Терпены улуч-
шают усвоение.
Эффекты: Возможна тошнота в течение первых 45 минут, сопровождаемая не-
сколькими часами поглупения и хихиканья, затем пересыханием рта и глот-
ки, покраснением кожи и глаз, чувством тяжелого опьянения, бессвязной
речью и расстройством двигательных функций. Сменяется ощущением покоя,
ступором с невозможностью уснуть, эйфорией и сумеречной дремотой. Весь
сеанс длится часов 12, заканчивается 24 часами изнеможения и сна.
Противопоказания: Может вызвать временные запоры и трудности при мочеот-
делении. Мускатное масло усиливает отложение жира в печени. Сафрол кан-
церогенен и ядовит для печени. Полезно как пряность или в малых дозах.
Поставщик: продуктовые магазины; жизнеспособные семена в RCS.
COLA NUTS - Орехи кола Cola nitida.
Семейство Sterculiaceae стеркулиевых. Материал: Семена африканского де-
рева .
Применение: Семена жуют или мелют и варят в воде, 1 ст. ложка на чашку.
Активные вещества: Кофеин 2 процента, теобромин, коланин (глюкозид).
Эффекты: Стимулятор мышечной и нервной энергии. Способствует сжиганию в
организме жиров и углеводородов, замедляет окисление азота и фосфора.
Противопоказания: Долговременное чрезмерное употребление кофеина может
вызвать нервозность, бессонницу, привыкание.
Поставщик: MGH.
OLOLUIQUE
Rivea corymbosa. Семейство Convolvulaceae вьюнковых. Материал: Семена
лианы, растущей в горах на юге Мексики.
Применение: 15, и более, семян тщательно мелют и настаивают в ? чашки
воды.
Активные вещества: амид D-лизергиновой кислоты, лизергол и турбикорин
(кристаллический глюкозид).
Эффекты: ЛСД-подобный сеанс, длящийся около 6 часов, затем чувство ре-
лаксации. В течение первого часа может возникнуть тошнота. Амид D-
лизергиновой кислоты - галлюциноген. Турбокорин стимулирует ЦНС и обла-
дает антиспазматическими свойствами.
Противопоказания: Людям, перенесшим заболевания печени, особенно не сле-
дует принимать амиды лизергиновой кислоты. Поставщик: нужно добывать в
Мексике.
PERIWINKLE - Мадаскагаскарский барвинок
Catharanthus roseus, ранее Vinca roseus, семейство Apocynaceae кутровых.
Материал: Листья вечнозеленого кустарничка, родом с Мадагаскара, ныне
распространенного в качестве декоративного в США, а во Флориде
дикорастущего.
Применение: Курят сухие листья.
Активные вещества: индоловые алкалоиды, близкие к ибогаину: акуаммин,
катарозин, виндолин, винкристин, винбластин, винкамин.
Эффекты: Эйфория и галлюцинации. Винкамин улучшает умственные способно-
сти при церебрально-сосудистых расстройствах.
Противопоказания: Вызывает немедленное снижение количества белых телец
(винкристин и винбластин - цитостатики, применяющиеся при лечении опухо-
лей, поскольку они блокируют клеточное деление). Чрезмерное или длитель-
ное употребление вызывает зуд и раздражение кожи, потерю волос, атаксию,
дегенерацию мышечных тканей. Настоятельно не рекомендуется.
Поставщик: растения в питомниках; жизнеспособные семена в RCS.
PARSLEY - Петрушка
Petroselinum crispum. Семейство Umbelliferae зонтичных. Материал: Масло
из семян.
Применение: Съедобно.
Активные вещества: Апиол (не содержащий аминов предшественник 2,5-
диметокси-3,4-метилендиоксиамфетамина (DMMDA)) и еще одно невыявленное
вещество с боковой аллиловой цепочкой, являющееся не содержащим аминов
предшественником 2,3,4,5-тетраметоксиамфетамина (тетра-МА).
Эффекты: Неопределенные (стимулятор-галлюциноген). В малых дозах полезна
как желудочное средство.
Противопоказания: Эффективные психотропные дозы токсичны для печени и
вредны для почек. Не рекомендуется.
Поставщик: поставщики трав, MGH; жизнеспособные семена в RCS, В, G, NK,
FM.
PASSIONFLOWER - Страстоцвет
Passiflora incarnata. Семейство Passifloraceae страстоцветных. Материал:
Листья и стебли многолетнего вьющегося растения родом из Вест-Индии и с
юга США, ныне культивируемого по всему миру.
Применение: Можно курить, заваривать как чай (1/2 унции на пинту кипят-
ка) или превращать в сырую смесь алкалоидов.
Активные вещества: Хармин и сходные алкалоиды. Приблизительно 1 грамм
харминовых алкалоидов на килограмм. Также несколько неизвестных алкалои-
дов.
Эффекты: При курении очень легкий кратковременный марихуанаподобный эф-
фект . Отвар - транквилизатор и снотворное. Харминовые алкалоиды - галлю-
циногены .
Противопоказания: Примесные вещества в смеси алкалоидов могут вызвать
тошноту. Харминовые алкалоиды - кратковременные МАО ингибиторы.
Поставщик: растения в MGH; растения и семена в RCS.
PEMOLINE
Пемолин
2-imino-5-phenyl-4-oxazolidinone
2-имино-5-фенил-4-оксазолидинон. Материал: Синтетический препарат группы
гидантоина.
Применение: 2 0..5 0 мг перорально.
Эффекты: Стимулятор интеллекта с очень малым возбуждением ЦНС, длитель-
ность 6..12 часов.
Противопоказания: Без серьезных побочных эффектов. Может возникнуть бес-
сонница, если не прошло достаточно времени между приемом пемолина и от-
ходом ко сну.
Поставщик: CS.
PEMOLINE MAGNESIUM - Магниевая соль пермолина
2-imino-5-phenyl-4-oxazolidmonato (2) - diaqu©magnesium
2-имино-5-фенил-4-оксазолидинонато (2) -диаквомагнезия. Материал: Препа-
рат эквимолярной смеси пемолина и гидроокиси магния, изучавшийся в Лабо-
раториях Абботта в качестве средства для улучшения обучаемости и памяти.
Применение: 50..100 мг принимали перорально по утрам в течение 10..14
дней подряд. Эффект накапливается. Результаты наиболее заметны, когда
препарат сочетается с богатой белками диетой, изобилием витамина С, сба-
лансированным В-комплексом и адекватными количествами кальция и магния.
Для более выраженного и быстрого эффекта в качестве стимулятора цен-
тральной нервной системы и высшей мозговой деятельности разовый прием
доводили до 200..500 мг пемолина-магния.
Эффекты: Большие дозы действуют как возбудитель ЦНС и психический стиму-
лятор, улучшают умственные способности, особенно память, на 6..24 часа.
Действие подобно амфетаминам, не вызывая ни пересыхания слизистых оболо-
чек, ни сердечной стимуляции. Малые последовательные дозы действуют как
мягкий стимулятор психики и ЦНС, и накапливают магний в церебральных си-
напсах. Магний действует в качестве каталитического проводника в синап-
сах мозговых центров памяти. Принимаемый таким образом пемолин способен
улучшить память на 60 процентов и у молодых и у старых людей. После за-
вершения курса эти эффекты могут сохраняться от нескольких недель до не-
скольких месяцев, постепенно сходя на нет. При необходимости эффект мо-
жет быть восстановлен с помощью поддерживающего курса. Последний может
быть осуществлен либо во время обучения, либо во время попыток вспомнить
усвоенный материал. Препарат способствует образованию в мозге РНК.
Противопоказания: Большие дозы (или даже малые, если приняты слишком
поздно перед сном) могут помешать заснуть.
Поставщик: CS, RX.
PIPILTZINTZINTLI - Пипильцинцинтли
Salvia divinorum. Семейство Labiatae губоцветных. Материал: Листья рас-
тения из южной Мексики. Для точно такого же эффекта используют также ли-
стья Coleus blurnei и C.pumila, обычных комнатных растений.
Применение: Около 7 0 больших свежих листьев тщательно пережевывают и
глотают либо измельчают, настаивают 1 час в 1 пинте воды, процеживают,
пьют. Если имеется миксер, листья можно разрубить в кашицу.
Активные вещества: Не выявлены, предположительно, неустойчивый многоос-
новный кристаллический спирт.
Эффекты: Аналогичны псилоцибину, с цветными видениями, но мягче и длятся
только 2 часа.
Противопоказания: Некоторые люди испытывали тошноту в первые 2 часа; о
других неприятных или вредных побочных эффектах ничего не известно.
Поставщик: S. divinorum обычно достают в Мексике. Оно чрезвычайно редко.
У Церкви Древа Жизни (405 Columbus Avenue, San Francisco, California
94133) есть крупный экземпляр, один из немногих, существующих в США. Они
вышлют отросток с корнями любому, кто пожертвует на церковь 100 долларов
или более. Растения Coleus можно купить в любом питомнике. Семена Coleus
в В, FM, G, NK, RCS.
PSILOCYBE - Гриб псилоцибе
Psilocybe mexicana. Семейство Agaricaceae пластинниковых. Материал: Пло-
довые тела и мицелий этого гриба, растущего на юге Мексике, также других
химически близких видов (см. ниже), растущих в Северной и Южной Амери-
ках .
Применение: 4..20 свежих грибов едят на сухой желудок. Количество зави-
сит от их размера, вида, времени сбора и индивидуальной переносимости.
Активные вещества: Псилоцибин и псилоцин.
Эффекты: Расслабление мышц и легкие изменения зрения в первые 15..30 ми-
нут, сопровождаемые головокружением, неспособностью сосредоточиться,
зрительными и слуховыми галлюцинациями, утомлением и ощущением расщепле-
ния личности без потери самоконтроля. Пик наступает через 1..1.5 часа
после приема. Весь сеанс приблизительно 6 часов.
Противопоказания: При приеме слишком скоро после еды может вызвать тош-
ноту. Индейцы мазатек утверждают, что постоянное употребление этого гри-
ба в течение длительного периода ускоряет процессы старения. Один смер-
тельный случай (6-летний мальчик) приписывался приему большого количест-
ва P.baeocystis, содержащего беоцистин и норбеоцистин. При нормальном
употреблении взрослыми отравления не зафиксированы.
Поставщик: Многие виды растут в диком виде в США и Канаде. Среди них
Psylocybe baeocystis, Р.caerulescens (сильнейшая разновидность),
Р.caerulipes, P.cubensis var. cyanescens, P.cyanescens, P.pellipes,
Conocybe cyanopes, Copelandia cyanescens, Panaeolus foenisecci,
P.subbaleatus, Pholiotina cyanopoda. Ни в коем случае нельзя употреблять
никакие дикорастущие грибы до положительного результата экспертизы опыт-
ного миколога.
SAN PEDRO - Сан-Педро
Trochocereus pachanoi. Семейство Cactaceae кактусовые. Материал: Высокий
разветвленный кактус из Перу и Эквадора.
Применение: Кусочек в 3 дюйма диаметром и 3. . 6 дюймов длиной отрезают,
чистят и едят (не следует забывать то, что пристает к внутренней стороне
кожуры, это самое сильное), либо, вместо чистки, толкут или измельчают и
варят в 1 кварте воды 2 часа, процеживают, пьют медленно.
Активные вещества: Мескалин (1.2 г на 1кг. сырого веса), гомовератрила-
мин, 3-метокситирамин.
Эффекты: Похожи на пейот, но более транквилизирующие. Начинаются через
1. . 1/2 часа и длятся часов 6.
Противопоказания: У некоторых людей мескалин вызывает тошноту. Лучше
принимать мескалин, пейот и "Сан Педро" постепенно в течение 45 минут,
чтобы избавить организм от химического шока.
Поставщик: отростки в AHD, NMCR; семена в NMCR, RCS.
SASSAFRAS - Лавр американский
Sassafras officinale albidum. Семейство Lauraceae лавровых. Материал:
Ароматная кора с корня североамериканского дерева.
Применение: Варят как чай (1 унция на пинту воды) . Маслянистая фракция
извлекается в алкоголе или дистиллируется. Сафрол в воде не растворяет-
ся. Стартовая доза 100..200 мг экстрагированного и выпаренного масла.
Активные вещества: Сафрол (не содержащий аминов предшественник 3,4-
метилендиоксиамфетамина (MDA) ) .
Эффекты: Чай в больших дозах действует как возбудитель и вызывает пото-
отделение. Сафрол (MDA) - стимулянт, галлюциноген; в больших дозах афро-
дизиак , в малых - эйфориант.
Противопоказания: Сафрол токсичен для печени (избегать повторного упот-
ребления) . У лабораторных животных усиливал склонность к опухолям (по-
тенциирующий канцероген). Чрезмерная доза может вызвать рвоту, шок, афа-
зию, смерть из-за центрального паралича дыхания. Нормальное употребление
отвара безопасно.
Поставщик: Свежие корни дикорастущие, на о востоке США, сбор ранней вес-
ной или осенью. Сушеные корни в MGH; саженцы в RCS.
SCOPOLAMINE HYDROBROMIDE - Скополамина гидробромид
Материал: Гидробромидная соль тропинового алкалоида, содержащегося в
белладонке, дурмаке и других пасленовых.
Применение: 0.5..5 мг перорально на пустой желудок.
Эффекты: В малых дозах (0.3..0.8 мг) - депрессант ЦНС, антихолинергетик,
обезболивающее. В больших - вызывает эйфорию, галлюцинации и наркоз.
Действует через 15 минут; сеанс 4..12 часов.
Противопоказания: Пересыхание рта и слизистых оболочек, нарушения зре-
ния, трудность при глотании, пересохшая горячая кожа, гловная боль, из-
нурение. Не должен употребляться лицами, страдающими сердечно-
сосудистыми расстройствами или глаукомой. Чрезмерное употребление разру-
шительно для мозга. Не рекомендуется.
Поставщик: CS.
SHANSI - Шанси
Coriaria thymifolia. Семейство Coriariaceae. Материал: Пурпурные ягоды
пальмообразного кустарника, растущего в Андах, и других родственных ви-
дов (C.japonica, C.muscifolia).
Применение: Ягоды едят. Активные вещества есть также в листьях.
Активные вещества: Катехоламиновые соединения, сесквитерпены: кориамир-
тин, кориатин, тутин и псевдотутин.
Эффекты: Возбуждение, галлюцинации, ощущение полета.
Противопоказания: Об этом препарате известно немногое. У некоторых пле-
мен считается ядовитым. Большие дозы могут вызвать ступор, кому, судоро-
ги .
Поставщик: В некоторых питомниках есть близкие виды.
SINICUICHI
Heimia salicifolia. Семейство Lythraceae дербенниковых. Материал: Листья
растения, встречающегося от Мексики до Аргентины.
Применение: Сорванные листья слегка подвяливают, измельчают с водой (или
разжижают миксером), подвергают ферментации на солнце в течение 1 дня,
пьют. Если свежих листьев нет, сушеный материал заваривают в горячей во-
де и дают перед употреблением постоять 1 день на солнце. Десять грамм
сушеных листьев или эквивалентное количество свежих рекомендуются в ка-
честве стартовой дозы.
Активные вещества: Криогенин (1-карбамил-2-фенилгидразин), алкалоид.
Эффекты: Приятная дремота, расслабление скелетных мышц, замедление серд-
цебиений, расширение коронарных сосудов, подавление ацетилхолина, акти-
визация эпинефрина, легкое снижение кровяного давления, "замораживание"
тела, мягкое опьянение и головокружение, потемнение в глазах, слуховые
галлюцинации (удаленные звуки), улучшение функций памяти.
Противопоказания: Ни похмелья, ни нежелательных побочных эффектов. Не-
воздержанность добавляет на следующий день в поле зрения золотисто-
желтые тона. Продолжительное неумеренное употребление может в конце кон-
цов ухудшить память.
Поставщик: нужно добывать в Мехико (рынок "Oaxaca").
SO’KSI
Mirabilis multiflora. Семейство Nyctaginaceae. Материал: Корни многолет-
него растения с багровыми цветками, встречающегося на высоте 2500..5600
футов (800..1700 м) на горных склонах среди скал и кустарников в Аризо-
не, Юте, Колорадо и на севере Мексики.
Применение: Большие корни жуют и сок глотают. Используется знахарями на-
родности/племени Hopi для диагностических прорицаний.
Активные вещества: Не выявлены.
Эффекты: Галлюциноген.
Противопоказания: Не известны. Корень близкого вида М. jalapa может вы-
зывать сходные эффекты, но при этом сильное рвотное.
Поставщик: Жизнеспособные семена в RCS. Растет на юго-западе США.
Предупреждение: у М.multiflora в чашечке 2..5 цветков, у М.jalapa- толь-
ко один. Семена М.jalapa в RCS, FM, NK, В, G.
SYRIAN RUE - Сирийская рута
Peganum harmala. Семейство Zygofillaceae. Материал: Семена древесного
многолетнего растения родом со Среднего Востока. (Корни тоже активны, но
используются редко).
Применение: 1 унцию семян тщательно разжевывают и глотают. Наиболее эф-
фективно в комбинации с другими психотропными средствами, особенно с со-
держащими тропины.
Активные вещества: Хармин, хармалин и хармалол.
Эффекты и противопоказания: Галлюциноген; см. "HARMINE" и др.
Поставщик: MGH.
THORN APPLE - Дурман
Datura inoxia Mill. Семейство Solanaceae (пасленовых). Материал: Корни,
стебли, листья, цветки или семена невысокой однолетней травы, растущей
на сухих пустошах и свалках в Мексике и на юго-западе США.
Применение: Стебли и листья курят для облегчения астмы или создания мяг-
кого опьянения. Корни и семена для прорицательства. Корни толкут в воде,
пьют. Листья и семена в Индии добавляют к гандже для дополнительных эф-
фектов .
Активные вещества: Скополамин, атропин, гиосциамин и другие тропины.
Эффекты: Галлюциноген и снотворное.
Противопоказания: Чрезмерные дозы токсичны. Может привести к "черным ды-
рам" и жестоким головным болям. Индейские брухо утверждают, что курение
и прием внутрь цветов вызывает безумие. См. "SCOPOLAMINE" и "ATROPINE".
Поставщик: Семена в RCS. Другие близкие виды: D. fastuosa, D. metel, D.
meteloides, D. stramonium (сорняк Джимсона). CM. Также "TREE DATURAS",
"ATROPINE", "SCOPOLAMINE".
TREE DATURAS - Дурманное дерево
Datura, подрод Brugmansia’, включает D. Candida, D. suaveolens, D.
sanguinea, D. arborea, D. aurea, D. dolichocarpa, D. vulcanicola. Семей-
ство Solanaceae (пасленовых). Материал: Различные части невысокого дере-
ва со свисающими ароматными воронкообразными цветами, родом из Южной
Америки, растущего во многих садах в Соедйденкых Штатах (особенно в Ка-
лифорнии) .
Применение: Листья иногда курят. Другие части заваривают в горячей воде.
В Андах небольшие количества семян измельчают и добавляют в питье. В ри-
туалах инициализации у некоторых племен западной Амазонии настой упот-
ребляется перорально или ректально.
Активные вещества: Скополамин, гиосциамин, норгиосциамин и другие тропи-
ны.
Эффекты: У листьев аналогичны D.inoxia. Семена вызывают смятение в мыс-
лях, бредовые состояния, сменяющиеся судорожным сном с цветными галлюци-
нациями .
Противопоказания: Более токсично, чем D.inoxia. Чрезмерные дозы могут
вызвать амнезию.
Поставщик: Семена D.arborea, D.Candida, D.suaveolens в RCS. См. также
атропин и скополамин.
L-TRYPTOPHAN - L-Триптофан
l-a-aminoindole-3-propionic acid
1 1-альфа-аминоиндол-З-пропиониковая кислота. Материал: Аминокислота, су-
щественная в человеческом обмене веществ.
1 Применение: 5..8 грамм едят на пустой желудок.
1 Эффекты: Дремота, эйфория и изменения сознания, как от слабой (5 мг) до-
зы псилоцибина.
1 Противопоказания: Тенденция к засыпанию. Чрезмерное употребление может
привести к диетическому дисбалансу аминокислот.
1 Поставщик: CS. 500-мг таблетки в некоторых диетических магазинах.
WILD FENNEL - Фенхель дикий
FoeiitcuUitti vulgare Mill. Семейство Umbelliferae зонтичных. Материал:
Масло из семян сорняка с перистыми листьями и желто-зелеными зонтиками
соцветий с запахом аниса, растущего на пустошах в Южной Европе и на за-
падном береге США.
Применение: 5..20 капель масла перорально.
Активные вещества: Эстрагол (не содержащий аминов предшественник 4-
метоксиамфетамина (МА)).
Эффекты: Судороги эпилептического типа и галлюцинации.
Противопоказания: Нежелателен эпилептический синдром. Компоненты масла
токсичны для печени и вредны для почек. Нормальное кулинарное количество
с очевидностью безопасно; галлюциногенные дозы крайне вредны.
Поставщик: Дикорастущий. Семена в MGH; жизнеспособные семена в RCS.
WILD LETTUCE - Латук дикий
Lactuca virosa и др. Семейство Compositae сложноцветных. Материал: Экс-
тракт из листьев и корней сорняка, растущего в Европе.
Применение: Материал извлекается соковыжималкой, подсушивается на солнце
или в умеренном тепле, курится как опиум.
Активные вещества: латучный опиум (содержит 2 процента лактуцина) плюс
лактуцерол (тараксастерол) и латучную кислоту.
Эффекты: Обезболивающее, похожее на опий, но менее выраженное. Ранее ис-
пользовалось в медицине как заменитель опиума.
Противопоказания: В больших количествах может быть токсичен.
Поставщик: Жизнеспособные семена в RCS; сушеные листья в MGH. Немного
латучного опиума содержится также в других видах Lactuca, в том числе в
рыночном латуке, но количество его обычно незначительно.
WORMWOOD - Полынь
Artemisia absinthium. Семейство Compositae сложноцветных. Материал: Ли-
стья и стебли распространенной травы.
Применение: Горькое эфирное масло извлекается с алкоголем. Иногда соче-
тают с перно или анисовкой, чтобы получился Ab’synthe (абсент).
Активные вещества: Абсинтин, анабсинтин и летучее масло.
Эффекты: Наркотический.
Противопоказания: Чрезмерное долговременное употребление напитка вызвает
привыкание и ослабление здоровья. Прием эфирного масла или напитка может
вызвать расстройства, нервозность, ступор и судороги.
Поставщик: сушеная трава в MGH; жизнеспособные семена в RCS.
YAGE - Яхе
Banisteriopsis caapi. Семейство Malpighiaceae. Материал: Нижняя часть
стебля лозы, растущей в Южной Америке в бассейнах рек Амазонки и Орино-
ко .
Применение: Корни толкут в ступке, обычно в сочетании с другими местными
психоактивными материалами (по большей части растениями семейства пасле-
новых) , варят с небольшим количеством воды от 2 до 24 часов, процежива-
ют, доводят объем до 1/10. Туземцы пьют чашку объемом 4 унции. Другим
следует начинать с этой дозы.
Активные вещества: Хармин, хармалин, хармалол и тетрагидрохармин. При-
близительно 500 мг всех алкалоидов в чашке на 4 унции, приготовленной
как сказано.
Эффекты: Дрожь в первые несколько минут, сопровождаемая потовыделением и
физическим возбуждением на 10..15 минут, затем успокоение с затуманива-
нием мыслей, галлюцинациями, обострением цветовосприятия, сине-
фиолетовыми тенями, изменением размеров и улучшенным ночным зрением.
Харминовые алкалоиды - кратковременные ингибиторы МАО.
Противопоказания: CM. "HARMINE" и др.
Поставщик: MGH.
YOHIMBE - Йохимба
Corynanthe yohimbe. Семейство Rubiaceae мареновых. Материал: Внутренний
слой коры тропического западноафриканского дерева.
Применение: От 6 до 10 ст. ложек струганой коры варят 10 минут в 1 пинте
воды, фильтруют, пьют медленно. Добавка в 500 мг витамина С на чашку ус-
корит и усилит эффект (вероятно, за счет образования легко усваиваемых
аскорбатов алкалоидов).
Активные вещества: Йохимбин, йохимбилин, ямалин.
Эффекты: Первые эффекты через 30 минут (15 минут с витамином С) , прият-
ные теплые волны вдоль позвоночника, сопровождаемые психическим возбуж-
дением, обострением эмоциональных и сексуальных ощущений, легкими изме-
нениями восприятия без галлюцинаций, иногда спонтанной эрекцией. Сексу-
альная активность особенно приятна. Ощущение, что тела сливаются друг с
другом. Весь сеанс длится 2..4 часа. Последействие: приятные расслаблен-
ные ощущения без похмелья. См. "YOHIMBINE".
Противопоказания: Таннины и алкалоиды делают отвар горьковатым и непри-
ятным. Может помочь добавка меда. Некоторые индивиды в первые 30 минут
чувствуют легкую тошноту. От этого помогает витамин С. МАО ингибитор;
Поставщик: MGH.
YOHIMBINE HYDROCHLORIDE - Йохимбина гидрохлорид
Материал: Йохимбин - один из индоловых алкалоидов, встречающихся в
Corynanthe yohimbe, Rauwolfia serpentina и некоторых других растениях.
Применение: В гидрохлоридной форме можно есть или вдыхать. Доза 15..50
мг (в одной полоске, как для вдыхания кокаина, содержится 10 мг).
Эффекты: Возбуждает центральную нервную систему, мягкий галлюциноген,
симпатомиметик с блокирующими свойствами и холинергетика и адренергети-
ка, ингибитор серотонина, гипотоническое (понижающее кровяное давление)
средство, активизирует спинномозговые центры, управляющие эрекционными
тканями половых органов (действует как афродизиак). При оральном приеме
первые эффекты начинаются через 15..30 минут. При интраназальном - уже
через 5 минут. Начальные эффекты могут включать в себя полузаметные из-
менения психики и восприятия, возбуждение, сходное с кокаиновым, и теп-
лые волны вдоль позвоночника. Весь сеанс длится от 2 до 4 часов, посте-
пенно сходя на нет.
Противопоказания: При приеме слишком поздно перед отходом ко сну может
вызвать бессонницу. В случае физического истощения гипотонические свой-
ства препарата могут резко усилиться. Не следует принимать лицам с забо-
леваниями или дефектами печени, почек и сердца, либо со склонностью к
дибетам и гипогликемии. Ингибитор МАО. Может возникнуть тревожность. От
этого помогает амобарбитол натрия или "Librium". Имипрамин скорее ухуд-
шает положение. При приеме внутрь средство может вызвать тошноту, но при
интраназальном - маловероятно. Возможно возникновение сердцебиений,
сильное падение кровяного давления и затруднения с дыханием в том слу-
чае, если употребляется в течение 48 часов после приема любых амфетами-
нов , даже диетических таблеток типа "Dexamyl".
Поставщик: Р, CS.
Использованные аббревиатуры
AHD: A.Hugh Dial, 7685 Deer Trail, Yucca Valley, Calif.
B: W. Atlee Burpee Seed Co.: 6450 Rutland, Riverside, Calif, 18th &
Hunting Park Ave., Philadelphia, PA 615 N. 2nd, Clinton, Iowa.
FM: Ferry-Morse Seed Co. : Ill Ferry-Morse Way, Mountain View, Calif.
Stephen Beal Dr., Fulton, Ky.
G: Germain’s Inc., 4820 E. 50th, Vernon, Calif. 90058.
GBR: Gardens of the Blue Ridge, POB 10, Pineola, N.C. 28662.
MGH: Magic Garden Herb Co.: POB 332, Fairfax, Calif. 94930.
NK: Northrop-King Seed Co.: 2850 South Highway 99, Fresno, Calif. 1500
NJEJackson, Minneapolis, Minn.
NMCR: New Mexico Cactus Research, POB 787, Belen, N.M.
P: Paracelsus Inc., POB 93, Barrington, N.J. 08007. (поставляет продукт
под названием "Yocain".
RX: Доступно по рецептам
WP: Wine and the People, POB 2914, Oakland, Calif. 94618.
Опасные сочетания веществ
Без богатейшего фармакологического опыта по меньшей мере неразумно экспе-
риментировать с различными сочетаниями лекарств. Даже при употреблении
простейших препаратов следует принимать во внимание все вещества, как ле-
карства, так и пищу, которые были перед этим приняты.
Большинство примитивных народов постится или хотя бы воздерживается от оп-
ределенной еды за несколько дней перед употреблением сакральных средств.
Наиболее часто избегают таких продуктов, как алкоголь, кофе, мясо, жиры и
соль.
Некоторые лекарства усиливают действие других. Например, атропин усиливает
действие мескалина, хармина, каннабиса и опиатов. Многие из средств, обсу-
ждаемых в этой книге, являются МАО ингибиторами. МАО (моноаминоксидаза)-
вырабатываемый в организме энзим, который разрушает определенные амины и
делает их безвредными и неэффективными. МАО ингибиторы мешают этому защит-
ному энзиму и делают организм уязвимым для упомянутых аминов.
Заурядные вещества, такие как тирамин, который обычно в метаболизме имеет
малый или нулевой фармакологический эффект, могут в присутствии ингибито-
ров МАО сделаться опасными и вызывать головную боль, окоченение шеи, сер-
дечно-сосудистые расстройства и даже смерть. МАО ингибиторы могут усили-
вать и продлевать действие других препаратов (депрессантов ЦНС, наркотиче-
ских анальгетиков, антихолинергетиков, дибензазепиновых антидепрессантов и
т.д.), вмешиваясь к их метаболизм.
В присутствиии ингибиторов МАО многие соединения, обычно неактивные по
причине их мягкого метаболизма, могут стать мощными психоактивными препа-
ратами . Этот феномен может породить новую серию средств легкого изменения
сознания. Тем не менее, ввиду сложности и неисследованности намечающихся
вариантов, было бы рискованно и попросту глупо экспериментировать с откры-
вающимися возможностями на непрофессиональном уровне.
• Чаще всего применяемые ингибиторы МЛО включают в себя гидразины, такие как
ипрониазид, "Marsilid", "Marplan", "Niamid", "Nardil", "Catron"; также и
нон-гидразины, такие как про-паргиламины, циклопропиламины, производные
аминопиразина, индолалкиамины и карболины.
• Ингибирующие МАО вещества, обсуждаемые в этой книге, включают йохимбин,
различные триптамины, особенно 5-MeO-DMT и альфа-метилтриптамины, различ-
ные хармалины алкалоиды. Последние являются особенно мощными ингибиторами,
но, подобно йохимбину и триптаминам, действуют кратковременно (от 30 минут
до нескольких часов).
• Некоторые из перечисленных выше коммерческих ингибиторов МАО, действуют от
нескольких суток до нескольких недель.
• В число веществ, которые могут оказаться опасными в сочетании с ингибито-
рами МАО, входят снотворные, транквилизаторы, антигистамины, наркотики и
алкоголь - каждое из них может вызвать гипотонический криз (критическое
снижение кровяного давления), также амфетамины (даже диетические таблет-
ки) , мескалин, азарон, мускатный орех (в активных дозах), макромерин,
эфедрин, масло укропа, петрушки или фенхеля, пиво, вино, какао, выдержан-
ные сыры и другая тирозин-содержащая пища (тирозин в кишечнике превращает-
ся бактериями в тирамин) - любое из них может вызвать гипотонический или
гипертонический (с повышением кровяного давления) криз.
АБСЕНТ
Matthew Bagggott
Что такое абсент?
Абсент - это алкогольный напиток приготовленный из экстракта полыни горькой
(Artemisia absinthium). Это изумрудно-Зелёный напиток, очень горький (из-за
присутствия абсентина) и, поэтому, традиционно наливаемый через ситечко с са-
харом (шумовку ??) в стакан с водой. После этого напиток становится мутно-
белым так, как эфирные масла выпадают из спиртового раствора. Абсент некогда
был очень популярным в среде художников и писателей и, например, употреблялся
Ван Гогом, Бодлером и Verlaine. Казалось, что он стимулирует творческий про-
цесс. Однако в 50-х годах XIX века начало проявляться беспокойство по резуль-
татам его хронического потребления. Полагалось, что хроническое потребление
абсента приводило к синдрому, названному абсентизмом, который характеризовал-
ся привыканием, сверхвозбудимостью и галлюцинациями. Это беспокойство о воз-
действии абсента на здоровье было усилено повальной верой в теорию Ламарка о
наследственности. Другими словами, полагалось, что любые черты, приобретённые
потребителями абсента будут переданы их детям. Ассоциация абсента со стилем
жизни богемы также добавила страхов о его эффекте, как это случилось с ма-
рихуаной в Америке. Впоследствии абсент был запрещён во многих странах в на-
чале этого века.
Что является активным
компонентом абсента?
Этот вопрос полностью не решен. Определённо, один из главных компонентов -
спирт. Однако, другой кандидат - монотерпин (monoterpene), туйон, который
считается конвульсантом(?). Механизм действия туйона не известен, хотя струк-
турное сходство между туйоном и тетрагидроканнабинолом (активным компонентом
марихуаны) приводит к предположениям, что оба вещества имеют сходные зоны
воздействия на мозг. В эссенции, из которой производят абсент, содержится от
40 до 90% туйона (по весу). Таким образом, туйон наилучшим образом подходит в
кандидаты на второй активный компонент абсента. Действительно, долгое время
полагалось, что туйон является нейротоксической причиной абсентизма.
Однако, прямых доказательств в поддержку этой идеи недостаточно. Абсент со-
держит 75% спирта. Следовательно действие алкоголя ограничивает количество
принятого туйона. Всё просто - вы можете выпить только ограниченное количест-
во абсента перед тем как сильно опьянеете от алкоголя. Туйон должен быть ак-
тивен в очень низких дозах или присутствовать в больших колличествах, чтобы
иметь какой либо заметный эффект. В колонке "То и это" ("This and That") в
"Направлениях фармакологической науки" ("Trends in the Pharmacological
Sciences") "В. Max" сделал следующие расчёты дозы:
Сколько туйона содержится в абсенте? Возгонка полыни паром даёт 0.27-0.40%
горького, тёмно-зелёного масла. В типовых рецептах для 100 литров абсента ис-
пользуется 2.5 кг полыни горькой. Обычно расходуется 1.5 унции (~42.5 г.)
(разбавленных с водой) для приготовления напитка. Это эквивалентно 4.4 мг
масла полыни на рюмку (drink) или 2-4 мг туйона. Это гораздо ниже уровня с
которого наблюдаются явные фармакологические эффекты. Даже постоянное добав-
ление туйона крысам (10 мг/кг) не изменило спонтанной активности условного
поведения. Литература по фармакологии туйона, грубо говоря, второсортна и за-
канчивается до того, как эффекты могли бы быть экстраполированны по экспери-
ментальной базе.
Кроме того, симптомы абсентизма кажутся схожими с алкоголизмом. Галлюцина-
ции, безсонница, тремор (дрожь), паралич и конвульсии могут быть так же заме-
чены и в случаях с алкоголизмом. Это заставляет предположить, что синдром
"абсентизма" мог быть причинён алкоголем. Так как абсент более не популярен,
то было проведено маленькое исследование влияния его на здоровье. Отчёты о
токсичности туйона/абсента в основном имеются в отчётах начала века или ра-
нее . Отсутствие более поздних исследований заставляет принимать отчёты о ток-
сичности туйона со скептицизмом. По существу есть данные полагать, что актив-
ные компоненты абсента были чем-то другим, чем алкоголь.
(По правде, я должен упомянуть, что несколько людей, кто принимал самодель-
ный абсент или кто пил его (там где это легально) , утверждали мне, что это
приводит к опьянению непохожему на алкогольное.)
В дополнение к спирту и туйону, абсент иногда содержит метанол (древесный
спирт), который мог бы вносить вклад в симптомы абсентизма. Аир (acorus
calamus) и мускатный орех (myristica fragrans) также иногда применялись для
приготовления абсента. Оба растения имеют репутацию психоделиков, хотя, на-
сколько я знаю, были установлены только психоделические свойства мускатного
ореха. Однако не похоже, чтобы эти растения добавлялись в количествах необхо-
димых для получения психоактивных эффектов.
Какие современные алкогольные
напитки имеют отношение к абсенту?
Перно - это по сути абсент без полыни. Он назван по имени Генри-Луи Перно
(Henri-Louis Pernod) - человека, который руководил фабрикой по производству
абсента во Франции в начале XIX века. Как замену полыни, современное Перно
использует большее колличество аниса. Другое название современного абсента
без полыни - Ricard.
Вермут, Шартрез и Бенедиктин (benedictine) так же содержат небольшие колли-
чества туйона. Действительно, вермут, производимый с использованием цветков
полыни, получил своё имя от немецкого "wermuth" ("полынь").
Абсент (из полыни) ещё доступен в Испании и вроде как в Дании и Португалии.
Полынь популярна как ароматизатор водки в Швеции.
Так же возможно купить масло полыни горькой (получаемое возгонкой паром) у
компаний которые продают эфирные масла.
Какие растения содержат туйон?
В соответствии со статьей W. N. Arnold в "Scientific American":
Туйон содержится в различных растениях, включая пижму (Тапасе-turn vulgare)
и шалфей (salvia officinalis), а так же во всех деревьях группы Arborvitae,
одим из которых является Туя (Thuja occidentalis) или белый кедр. Он является
так же характерной чертой вида Artemisia, рода Compositae (маргариток). По-
лынь горькая (Artemisia absinthium) и Римская полынь (Artemisia pontica) были
главными источниками туйона в абсенте(4).
Как приготовить абсент?
"Руководство по травам и специям" Симона и Шултера (Simon and Schulter’s
Guide to Herbs and Spices) сообщает нам, что Генри-Луи Перно использовал се-
мена аниса, фенхель (сладкий укроп), иссоп и мелисса (lemonbalm) с меньшими
количествами дягиля, аниса, ясенца белого, можжевельника, мускатного ореха и
вероники. Эти ингредиенты размачивались вместе с растениями полыни. После
осаждения смеси добавлялась вода и смесь перегонялась. Сухие травы, включая
полынь, добавлялись в дистиллят, который затем разбавлялся спиртом до дости-
жения примерно 75 объёмных процентов. Различные производители абсента исполь-
зовали слегка различные ингредиенты, иногда используя аир, с которым связыва-
ли психоактивные эффекты.
Вдобавок к этим ингредиентам, производители иногда добавляли другие другие
компоненты для получения изумрудно-зелёного цвета напитка. Обыкновенно этот
цвет обуславливался присутствием хлорофила из растений. Известно, что в слу-
чае когда продукт не был соответственно окрашен, производители абсента добав-
ляли такие вещи как сульфат меди, индиго, куркуму и анилиновую зелень. Чтобы
напиток становился мутным при попадании в воду, в него добавляли хлорид сурь-
мы. Предположительно современные производители Перно и абсента используют бо-
лее безопасные ингредиенты для их бодяги!
Ниже представлено несколько рецептов для "абсента". Абсент упоминается в
кавычках потому, как только последний рецепт позволяет получить что-то сход-
ное с традиционным напитком. Лично я не испытывал эти рецепты и не утверждаю,
что они безопасны или хотя бы даже приятны.
° Абсент №1 °
1 пинта (~бутылка) водки
2 чайных ложки сухой измельчённой полыни
2 чайных ложки семян аниса
1/2 чайной ложки семян фенхеля
4 стручка кардамона (cardomom)
1 чайная ложка майорана
1/2 чайной ложки молотого кориандра
2 чайных ложки крошенного корня дягиля
1 2/3 чашки сахарного сиропа
Налейте водку в большой сосуд с плотно подогнанной крышкой. Добавьте полыни
и хорошенько потрясите; настаивайте 4 8 часов и затем процедите. Измельчите в
ступке семена и стручки. Добавьте их и все необходимые специи в водку и на-
стаивайте в тёплом месте одну неделю, профильтруйте и подсластите.( Указанный
выше сахарный сироп - простой стандартный сироп).
° Абсент №2 °
1 чайная ложка измельчённой полыни
1 чашка водки
2 столовых ложки измельчённых листьев мяты
1 кусок кожуры лимона, 3/4"х2"
1/3-1/2 чашки сахарного сиропа
Настаивайте полынь на водке 48 часов. Процедите и добавьте листья мяты и
кожуру лимона. Настаивайте 8 дней, процедите и подсластите. Приятный аромат,
но более горькое, чем в первом рецепте.
° Абсентное Вино °
Все травы сухие.
2 чайных ложки мяты
2 чайных ложки сухой полыни
2 чайных ложки чабреца
2 чайных ложки лаванды
2 чайных ложки иссопа
2 чайных ложки майорана
2 чайных ложки шалфея
2 пинты (~бутылки) портвейна
Настаивайте травы одну неделю, профильтруйте и разлейте по бутылкам. Мои
записи описывают это как "горький, ароматный и крепкий".
° Абсент №3 °
Из статьи Arnold в "Scientific American":
Рецепт Понтарльера (Pontarlier), Франция, 1855 год, даёт следующие инструк-
ции по приготовлению абсента: Размочите 2.5 кг сухой полыни, 5 кг аниса и 5
кг фенхеля в 95 литрах 85 процентного (по объёму) этилового спирта. Дайте
смеси настояться как минимум 12 часов в перегонном кубе. Добавьте 45 литров
воды и начинайте нагревать. Соберите 95 литров дистиллята. К 40 литрам дис-
тиллятадобавьте 1 кг Римской полыни (Artemisia pontica), 1 кг иссопа и 500
грамм мелиссы (всё это должно быть высушено и тщательно очищено). Выдержите
это при умеренной температуре, отберите ликёр сифоном, отфильтруйте и соеди-
ните с оставшимися 55 литрами дистиллята. Разбавьте с водой для получения
примерно 100 литров абсента с конечной концентрацией алкоголя 74 объёмных
процента.
Запретзона
КАННАБИНОИДЫ
В.Г. Лазурьевский, Л.А.Николаева
(часть книги)
Предисловие
от Википедии
Марихуана — наркотический препарат, содержащий
психоактивные вещества каннабиоиды в сушёных час-
тях растений конопли. В природе существует прибли-
зительно 60 каннабиоидов, самый действенный из ко-
торых — дельта-9-тетрагидроканнабиол. Существуют
три основных вида конопли: (Cannabis sativa - по-
севная, Cannabis indica - индийская и Cannabis
ruderalis - сорная, последний содержит крайне ма-
лое количество психоактивных веществ). Также суще-
ствует огромное количество гибридов1 сочетающих в
себе как сативную часть (sativa) , так и индиковую
(indica).
Существует несколько версий происхождения назва-
ния. По одной из них, оно произошло от португаль-
ского mariguango («пьянящий») ; по другой — от ис-
панских мужского и женского имён Мария и Хуан,
якобы использовавшихся в названии сигарет, в кото-
рые стали добавлять коноплю.
У марихуаны много сленговых и региональных на-
званий . В среде курильщиков, и иногда вне её,
марихуаной называют и само рас-
тение конопля.
Препараты конопли, употребляемые в Индии, зачастую являются своеобразными
эталонами силы воздействия на организм. Известны три разновидности:
банг(бханг), ганджа и шарас(чарас). Наименее действенный и самый дешёвый пре-
парат , банг, получают из высушенных и измельченных листьев, семян и стеблей.
Ганджа, получаемая из соцветий культивируемых женских растений, в два или три
раза сильнее банга. Разница между ними примерно такая же, как между пивом и
виски. Шарас — это чистая смола, известная на Ближнем Востоке под названием
гашиш.
Процесс получения
гашиша из конопли не очень сложен.
В Индии, для получения гашиша с особо высоким содержанием веществ, с глубо-
кой древности применяется следующий способ: верхние части растения помещаются
в овечью шкуру, выкапывается яма, на дно которой ставится ёмкость для сбора
гашиша. Далее внизу шкуры делается отверстие для выхода смолы, и шкура зака-
пывается на некоторое время.
Ещё один классический способ производства гашиша: мелкую пыль (в основном
пыльца и кусочки листьев) обтряхивают с растений конопли, а затем просеивают
через 5-10 сит с разными отверстиями. Самые мелкие фракции прессуют в брике-
1 Близким родственником марихуаны (конопли) является другой представитель семейства конопле-
вых - хмель (Huiaulus lupulus). Тот самый, что добавляют при варке пива. Он обладает схожим,
но более слабым действием. Его тоже можно курить, но в отличие от марихуаны, хмель часто вы-
зывать кашель. Свое одурманивающее действие он может проявить во время сбора его шишек, в
жаркую погоду. В пиво же его добавляют для придания горечи и из-за его антимикробных
свойств (как природный консервант).
ты. Разделяют 5 сортов гашиша — в зависимости от величины фракций и содержа-
ния психоактивных веществ.
Также, существуют химические способы получения гашиша из конопли, с приме-
нением различных растворителей или эфиров: высушенные листья конопли или ма-
рихуаны настаивают в растворителе (обычно ацетон или этиловый спирт). Настой
высушивают, получая концентрат конопляной смолы. Но это не все. Существуют
другие разновидности гашиша. Особое место среди них занимает «пластик» («пла-
стилин», «пластон»), который представляет собой гашиш с примесью химикатов.
Он легко гнётся, за что и назван «пластилином».
Гидропоникой («гидрой», «поникой»), на слэнге, называют марихуану селекци-
рованную с помощью гидропонного метода, с высоким содержанием психоактивных
веществ, выращенную без почвы, в питательном растворе, обычно под интенсивным
искусственным светом. Иногда гидропоника служит собирательным названием для
неопылённых высушенных соцветий женских растений селекционных сортов: это ос-
новано на заблуждении, что растение, выращенное гидропонным способом, содер-
жит больше психоактивных веществ, нежели выращенное обычным способом с ис-
пользованием почвы. Также таким собирательным названием могут обладать назва-
ния типа: Голландский гибрид, Амстердамские бошки — основываясь на другом за-
блуждении, что селекционная трава, выращенная искусственным способом в Гол-
ландии , может содержать большее количество психоактивных веществ, нежели вы-
ращенная тем же способом в Москве. Корректным названием в таком случае может
служить лишь название сорта, в некоторых случаях с указанием эффекта и спосо-
ба выращивания.
Шишками и бошками называют соцветия женских растений. Сенсимилья — это бес-
семянные неопылённые цветки женских растений, с повышенным содержанием психо-
активных веществ.
Применение марихуаны в медицине уходит в глубь истории Древней Индии и
Ближнего Востока, где конопля находила широкое применение в качестве обезбо-
ливающих, противоэпилептическских, противосудорожных средств и противорвотных
медицинских средств. Первые упоминания об использовании марихуаны в европей-
ской медицине относятся к периоду колонизации Индии Англией, в середине XIX
века, когда армейские хирурги стали применять препараты марихуаны для обезбо-
ливания, лечения мышечных спазмов, припадков эпилепсии и ревматизма. Благода-
ря практике военных врачей английского колониального корпуса, препараты ма-
рихуаны получили широкое распространение в Британии и США девятнадцатого ве-
ка .
В индийской конопле и конопле посевной, а так же в изготавливаемых из них
препаратах содержатся вещества, родственные эндогенным каннабиноидам (эндо-
канна бинои дам) , в частности анандамиду. В 2003 году в журнале Nature Medicine
отмечалось, что эндоканнабиноидная система мозга участвует в разнообразных
процессах боли, памяти, нейродегенерации и воспаления и что каннабиноиды об-
ладают существенным клиническим потенциалом.
Марихуана и препараты из неё успешно используются для улучшения состояний
больных раком и СПИДом. ТГК успешно используется в борьбе с тошнотой, вызван-
ной применением противораковых препаратов; это вещество для вышеназванной це-
ли одобрено американской Администрации питания и медикаментов. В некоторых
странах (например Голландии и Канаде) марихуана используется как лекарство
для больных раком, в качестве противорвотного средства применяемого при хи-
миотерапии. В то же время, фармакологические исследования не показывают пре-
имуществ конопли перед другими, более традиционными противорвотными и аналь-
гетиками . Как следствие, назначение препаратов конопли носит характер исклю-
чения , при индивидуальной непереносимости традиционных препаратов.
По сообщению газеты The Guardian, учёные одного из ведущих исследователь-
ских центров Мадрида обнаружили доказательства того, что каннабис может пре-
дотвращать потерю памяти у пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера.
Их предварительное исследование показало, что тетрагидроканнабинол — основ-
ной психоактивный компонент марихуаны — тормозит деятельность клеток, вызы-
вающую повреждение нейронов мозга.
Механизм потери памяти у таких больных не вполне изучен, но, предположи-
тельно, эта проблема частично связана с глиальными макрофагами (микроглией),
образующими оболочку вокруг нервных клеток мозга. При болезни Альцгеймера
деятельность микроглии выходит из-под контроля и наносит вред нейронам, унич-
тожая целые участки мозга.
Между тем в США законодательство препятствует проведению полноценных иссле-
дований клинической эффективности марихуаны. В то же время в Великобритании
правительство разрешило одной фармацевтической фирме выращивать различные
сорта конопли2 с целью клинических испытаний получаемой из неё марихуаны.
Джон Кеннеди отправил в отставку главного врага марихуаны, комиссара по
наркотикам Гарри Анслингера, и отказался ратифицировать Единую Конвенцию ООН
1961 г., включившую марихуану в Список опасных наркотиков. Президентская над-
зорная комиссия по наркополитике в 1963 г. распространила следующую рекомен-
дацию: «Настоящая Комиссия делает ясное различие между двумя наркотиками (ко-
ноплей и героином) и считает, что незаконная продажа и хранение марихуаны яв-
ляются малозначительными правонарушениями». В том же году Кеннеди был убит3 4,
и репрессии против любителей марихуаны вскоре значительно усилились.
В 1960-е годы гербицид контактного действия паракват использовался США для
борьбы с плантациями конопли в Южной Америке. По заключению сотрудников пра-
воохранительных органов США, в 2005 году конопля по объёмам выращенного уро-
жая вошла в десятку сельскохозяйственных культур штата Вашингтон, в частно-
сти, объёмы конфискованной конопли превысили урожай вишни.
В 2003 году была уничтожена 66 521 плантация, в 2004 году — 132 941, в 2005
— 135 323 плантации марихуаны, урожай которых оценивается в 270 миллионов
долларов США. 84.6 % уничтоженных плантаций были обнаружены с воздуха.
Сейчас всемирно марихуана запрещена , за исключением нескольких стран.
В сыром виде коноплю практически не употребляют в качестве наркотического
средства. Используются различные способы её приготовления, в зависимости от
2 На самом деле коноплю выращивают довольно интенсивно, поскольку кроме наркотических
средств она дает материал для изготовления верёвок, канатов, тросов и ниток (стебли растения
состоят из весьма прочных волокон - пенька). В Канаде, например, надежным фермерам бесплатно
выдают ее семена для посева и помогают в освоении технологии выращивания.
3 Еще одна причина для убийства Джона Кеннеди, ведь на нелегальной торговле марихуаной дела-
ют миллионы, а на легальной много не Загребешь.
4 Не без давления со стороны США..
того каким образом её будут употреблять. Срок хранения сырья в сухом месте —
2 года.
Субстанции, применяемые для курения
Сушёная конопля. Растение сушат целиком и потом измельчают, отделяя соцве-
тия, верхние листья, листья и стебли, так как концентрация наркотических ве-
ществ в них различна, либо заранее разделяют растение и сушат данные части по
отдельности, потом измельчая до удобного для курения размера.
Так называемая «пыль» — это кусочки смолы, трихомы и частички мелких листь-
ев, осыпавшиеся с растения в процессе сушки. Для удобства перевозки пыль ино-
гда прессуют в блоки, такие блоки могут называть гашишом.
Так называемая «химка» представляет собой осаждённый на заранее отделённой
части этой сушёной конопли её экстракт, полученный при помощи растворителей.
В том случае, если доля сушёной конопли в получившемся продукте невелика, его
также могут называть гашишем. При использовании некачественных и полярных
растворителей (в том числе водных растворов) в приготовленном экстракте оста-
ются примеси растворителя и экстрагированный вместе с психоактивными вещест-
вами хлорофилл, при сгорании образующий неприятный дым.
Гашиш. Экстракт конопли, готовится из сушёной конопли или из смолы, доста-
точно однороден (практически без кусочков растения).
Гашишное (гашишевое) масло получается путём экстракции ТГК летучими раство-
рителями, по консистенции напоминает сироп или мёд, цвет варьируется от про-
зрачного до тёмно-коричневого.
Субстанции, применяемые для перорального употребления
Приготовление продуктов из конопли для перорального5 употребления зачастую
основано на том, что ТГК растворяется в жирах. При изготовлении кондитерских
изделий с добавлением конопли в качестве ингредиента используется зачастую
растворённое в жирах ТГК с примесями.
Так называемая «манага», «молочина», «молоко», «малага» получается вывари-
ванием растений конопли в молоке, может обладать неприятным вкусом. Так как
зачастую концентрацию психоактивных веществ в напитке устанавливают опытным
путём, а впитывание через желудок происходит медленно (40 минут — час до по-
явления эффектов), то употребляющие могут существенно не рассчитать дозу. По
некоторым данным для приготовлении одной дозы экстракта требуется 5-6 «кури-
тельных» доз сырья, что сложно соблюсти при использовании свежесорванной тра-
вы.
Так называемый «кузьмич» («жарёха», «каша») — жареные на растительном масле
измельчённые части соцветий и листьев конопли.
При пероральном употреблении содержащих наркотические вещества продукты ко-
нопли (таких как гашиш, «манага», ТГК-содержащее масло, кулинарные изделия на
их основе и подобных) возможны случаи существенного превышения дозировок.
5
То есть поедании.
Курение марихуаны практикуется несколькими способами через самокрутку («ко-
сяк»; в России преимущественно используя папиросы с удалённым из них табаком,
гильзу), пипетку, «бульбуляторы» (самодельные курительные устройства из пла-
стиковых бутылок, при воздействии высокой температуры из пластика выделяются
токсичные вещества). Тягу курильщик создаёт своими лёгкими, вдыхаемый горячий
дым вредит лёгким, а также, так как фильтрация дыма при таком способе мини-
мальна , засоряет их смолами. Гашиш при курении часто нагревают на сигарете и
заполняют его дымом объём, из которого потом вдыхают, сочетание эффектов си-
гаретного и гашишного дыма в коротком периоде негативно влияет на давление и
сердечную деятельность.
Курение характеризуется сгоранием клетчатки растения и выделением дыма с
попутным испарением наркотических средств. Фильтрование дыма от содержащихся
в нём канцерогенных веществ и для его охлаждения используют воду по схеме
кальяна.
Также возможно испарение содержащихся в сушёной марихуане каннабиоидов без
горения клетчатки, для этого на субстрат подаётся поток горячего воздуха ре-
гулируемой температуры, содержание канцерогенных веществ в таком паре мини-
мально .
Психоактивное действие каннабиоидов обусловлено тем, что на них реагируют
каннабиоидные рецепторы — участки на мембранах синапсов нервных клеток, также
взаимодействующие с анадамидами. Обнаружены в 1988 г. в США, St.Louis
University Medical School. Разделяются на две группы: СВ1 и СВ2. СВ1 располо-
жены в центральной нервной системе (в гиппокампе, коре головного мозга, под-
корковых узлах, стриатуме, мозжечке и спинном мозге), их наибольшая концен-
трация наблюдается в ответственных за координацию движений, обучение и память
участках мозга, обычно эти рецепторы активируются анадамидами и способствуют
торможению вызванной избытком дофамина гиперактивности. Рецепторы СВ2 обнару-
живаются в селезёнке, поджелудочной железе, яичниках и в др. железистых тка-
нях, они хорошо связывают экзогенные каннабиоиды, но демонстрируют низкое
сходство с анандамидами.
Эффект появляется почти сразу же после курения марихуаны, достигает макси-
мума в течение 30 минут и продолжается от 2 до 4 часов. Действие перорально
введённого препарата продолжается от 5 до 12 часов.
Большая часть метаболитов каннабиоидов после разового приёма выводится из
организма через 3-4 дня. В крови они не обнаруживаются уже на третьи сутки, в
моче — на восьмые сутки воздержания после разового приема. В случае долговре-
менного постоянного употребления метаболиты каннабиоидов могут, в зависимости
от уровня проводимых экспертиз, обнаруживаться в моче до нескольких недель.
Основными физиологическими проявлениями воздействия марихуаны на организм
человека, являются:
• инъецирование конъюнктивы глазных яблок (покраснение);
• тахикардия (повышение скорости сердечных сокращений), и как следствие —
повышение кровяного давления;
• сухость во рту.
• повышенный аппетит
• прием малого количества марихуаны может вызвать сонливость
Психологические эффекты каннабиса (общий термин для обозначения психоактив-
ных продуктов конопли) включают эйфорию, онейроидное состояние, спокойствие и
дремоту (или бессонницу, что зависит от конкретного человека). Это расстрой-
ство классифицируется как опьянение каннабисом.
Марихуана повышает чувствительность к внешним стимулам, позволяет обнару-
жить детали, которые ранее проходили незамеченными, делает цвета более яркими
и богатыми, а также повышает восприятие музыки и искусства. Время как будто
бы замедляется, и кажется, что в каждый момент времени происходит многое.
Касательно обнаружения новых, ранее не замеченных деталей, — возможно, это
происходит вследствие изменения системы приоритетов восприятия. Так, напри-
мер, может оказаться, что под воздействием марихуаны гораздо приятнее созер-
цать природные явления, нежели деятельность людей.
Также зачастую наблюдается повышенная чувствительность к звукам и ко всему,
что происходит вокруг человека, принимавшего коноплю. Множество мелких дета-
лей и подробностей приобретают такую же важность, как и другие события (апо-
фения) .
Иногда наблюдаются необъяснимые проявления панического страха («измена»),
при этом действие марихуаны не исключает возможности адекватной оценки окру-
жающей обстановки, что объясняет возможность нормального поведения принявших
её в общественных местах.
Некоторые исследователи считают, что последний эффект (приступы панического
страха) является следствием стимулирования участков мозга, ответственных за
фантазию и творчество, не оставляя таким образом место самоконтролю.
Часто наблюдается расщепление сознания; ощущая действие каннабиоидов многие
люди в то же время замечают, что находятся в изменённом состоянии сознания. У
них могут возникать параноидные идеи, и в то же самое время они смеются над
этими идеями. Могут появляться деперсонализация и дереализация. Эта способ-
ность сохранять объективность объясняет многие случаи, когда курильщики умуд-
ряются спокойно вести себя в публичных местах, даже если они находятся в со-
стоянии сильного опьянения.
Кроме обострённого внимания к окружающим деталям и приступов страха или ве-
селья опьянение марихуаной обычно характеризуется и повышенным аппетитом:
обычный человек под действием марихуаны способен съесть свою обычную суточную
(или несколько) порцию еды за один приём («свин»), опытные курильщики обычно
лучше контролируют своё поведение. При этом существенно повышается чувстви-
тельность вкусовых рецепторов — еда кажется в несколько раз вкуснее, чем
обычно.
С каннабисом может быть связан делирий6, характеризующийся затуманиванием
сознания, беспокойством, спутанностью, страхом, дезориентировкой, онейроидным
мышлением, смутными ощущениями грозящей опасности, страхом, иллюзиями. Для
возникновения токсического делирия обычно требуется приём больших доз канна-
биса; это состояние наступает редко, если каннабис потребляется путём куре-
ния. Это может быть связано с тем, что активные вещества не всасываются дос-
6
В простонародье «белая горячка».
таточно быстро или, возможно, с тем, что дериваты каннабинола, которые скорее
всего связаны с возникновением этого синдрома, модифицируются каким-то ещё
неизвестным способом.
Бредовой синдром при этом делирии характеризуется бредом преследования,
развивающимся вскоре после потребления вещества. Кроме того, наблюдаются вы-
раженная тревожность, лабильность, деперсонализация. Бредовое расстройство
возникает редко и обычно прекращается за один день, но может удерживаться и
несколько дней.
Не известно ни одного достоверного случая смерти людей без сердечных забо-
леваний от передозировки марихуаны. Предполагается, что отношение летальной
дозы к действующей дозе составляет от 20 000:1 до 40 000:1.
Медианная смертельная доза (50 % смертность) тетрагидроканнабинола (ТГК),
основного действующего вещества марихуаны, определялась экспериментально на
подопытных животных (крысах, обезьянах и собаках). Для крыс, согласно Merck
Index, при приёме внутрь смертельная доза составляет 1270 миллиграммов на ки-
лограмм веса для мужских особей и 730 миллиграммов на килограмм веса для жен-
ских, а при вдыхании — 42 миллиграмма на килограмм. Для обезьян смертельная
доза при внутривенном введении ТГК, растворенного в масле, оказалась в диапа-
зоне между 90 и 128 мг/кг.
При приеме ТГК внутрь у собак и обезьян медианную смертельную дозу выяснить
не удалось, большинство животных выдерживало дозу до 3000 мг/кг. Минимальная
доза, вызвавшая смерть, была 1000 мг/кг.
Если пересчитать дозу для вдыхания 42 мг/кг на человека массой 70 кг, то
получится, что смертельная доза для него составляет 3 грамма чистого ТГК, что
соответствует примерно 60 г марихуаны с 5 % содержанием ТГК. Это заниженная
оценка, так как обычно концентрация ТГК менее 5 %, кроме того, при курении
далеко не весь ТГК попадает в легкие. Тем не менее, выкурить такое количество
за один раз практически невозможно. Что касается приема внутрь (поедания), то
аналогичный расчёт (использующий данные, полученные на крысах) показывает
смертельную дозу в 1-2 кг марихуаны, что также практически невозможно. Это
выгодно отличает марихуану от других психоактивных веществ. Для сравнения,
например, для алкоголя смертельная доза всего лишь приблизительно в 10 раз
больше действующей дозы.
За последнее время значительное число исследований, посвящённых каннабису,
касалось возможных адверсивных (вредных) реакций при хроническом применении.
Исследовались церебральная атрофия, подверженность припадкам, повреждение
хромосом и врождённые дефекты развития, нарушение иммунных реакций и воздей-
ствие на содержание тестостерона и менструальный цикл. Результаты иногда про-
тиворечивы и не позволяют прийти к окончательному выводу. Однако можно утвер-
ждать что каннабис не обладает нейротоксичностью, в некоторых случаях положи-
тельно влияет на память и репродуктивную систему, отрицательно влияет на лёг-
кие при курении, но не повышает риск заболевания всеми видами рака, а также
отрицательно влияет на развитие мозга плода и новорожденного ребёнка.
Марихуана в средних количествах усиливает оргазм как мужчины, так и женщи-
ны, и в то же время задерживает эякуляцию. Однако, как было показано, прием
высоких доз ТГК животными снижает сывороточный уровень тестостерона, Затруд-
няет производство, подвижность и жизнеспособность спермы, нарушает цикл ову-
ляции, и вызывает сокращение производства гонадотропных гормонов. Впрочем,
есть и другие противоречивые сообщения, а также возможно, что к этим послед-
ствиям со временем развивается терпимость. По данным Merck Manual of
Diagnosis and Therapy (1997), последствия для фертильности, связанные с упот-
реблением каннабиса являются неопределенными.
Исследования показали, что сперма человека содержит рецепторы, которые сти-
мулируют веществами, подобными ТГК и другими химическими веществами, связан-
ными с каннабисом. Тесты показывают, что курение марихуаны может сказываться
на функции сперматозоидов, а также существуют убедительные свидетельства в
пользу того, что связывание с яйцеклеткой у спермы мужчин, курящих табак,
значительно улучшается под действием каннабиноидов, особенно в том случае,
когда она была ослаблена негативным влиянием от курения табака.
Одно исследование (Цукерман и коллеги) на значительной выборке женщин,
имеющих значительное преобладание употребления марихуаны, которое проверялось
путем анализа мочи, показало, что не было обнаружено увеличения вероятности
врожденных дефектов в пробной группе. В отличие от алкогольного синдрома пло-
да, характерные симптомы (такие как тип черт лица) и другие симптомы, не свя-
заны с пренатальным воздействем марихуаны. ТГК переходит в грудное молоко и
может сказаться на грудном вскармливании младенца. Многие изучения употребле-
ния наркотиков во время беременности выполняются самостоятельно заявителями и
не всегда анонимны. Страх огласки использования запрещенных наркотиков бере-
менными препятствует честной отчётности и может влиять на результаты. Иссле-
дования показывают, что женщины, которые потребляют каннабис, в то время ко-
гда они беременны, также могут с большой вероятностью потреблять алкоголь,
табак, или другие запрещённые наркотики, что очень затрудняет получение науч-
ных фактов из статистических результатов об использовании только одной ма-
рихуаны. Очень мало крупных, достаточно контролируемых эпидемиологических ис-
следований, которые проводились, чтобы понять связь между употреблением ма-
рихуаны и беременностью.
Последние изучения показали, что дети матерей, курящих марихуану, более
часто страдали от постоянного дефицита познавательных способностей, расстрой-
ства внимания, гиперактивности и недоразвитых социальных взаимодействий, чем
у не подвергшихся воздействию конопли детей того же возраста и социального
происхождения. Недавним исследованием с участием ученых из Европы и США уста-
новлено, что эндогенные каннабиоиды, молекулы, которые естественным образом
производятся нашим мозгом и функционально подобные ТГК из конопли, играют не-
ожиданно важную роль в процессе установления каким образом определенные нерв-
ные клетки будут соединяться между собой. Образование связей между нервными
клетками происходит в течение относительно короткого периода в мозгу плода.
Это исследование стремится дать лучшее понимание как влияет конопля на мозг
плода и когда это происходит.
Однако, более ранние исследования на Ямайке свидетельствуют, что использо-
вание марихуаны беременными женщинами, кажется, не вызывает дефектов рождения
или задержек развития у младенцев месячного возраста7. В исследовании 1994
года из двадцати четырех новорожденных, на которых испытывался каннабис пери-
натально и 20 не испытуемых новорожденных, сравнения делались на третий день
и первый месяц от рождения, используя шкалу оценки новорожденных Бразелтона,
включая дополнительные пункты, чтобы охватить всевозможные малозаметные эф-
7
Ну, на Ямайке и младенцы не совсем те.
фекты. Результаты показали, что на третий день не было никаких существенных
отличий между испытуемыми и не испытуемыми новорожденными. На первый месяц
испытуемые новорожденные показали лучшую физиологическую стабильность и тре-
бовали меньшую помощь экзаменатора, чтобы достичь организованного состояния.
Новорожденные от сильно курящих марихуану матерей имели лучшие оценки по ве-
гетативной стабильности, качеству внимания, раздражительности, и саморегули-
рования, и были признаны более подходящими для ухода. Эта работа поддержива-
лась фондом March of Dimes.
В работе 1998 года от INSERM и Национального центра научных исследований,
которая была сделана под руководством д-р Бернарда Пьер-Рокеса, установлено,
что "прошлые результаты, предложившие анатомические изменения в мозгу хрони-
ческих потребителей марихуаны, измеряемое методом томографии, не были под-
тверждены современными точными методами (такими, как магнитно-резонансная то-
мография)... Более того, у крыс после введения очень высоких доз тетраканнаби-
нола «не наблюдалось» морфологического ухудшения состояния гиппокампа [кото-
рый играет определённую роль в памяти и координации]. Он пришел к выводу, что
каннабис не обладает никакой нейротоксичностью, как указано в докладе, в от-
личие от алкоголя и кокаина.
Единственным убедительно доказанным побочным действием, наблюдающимся при
хроническом использовании марихуаны, являются осложнения, вызываемые в лег-
ких. Небольшое сужение дыхательных путей и эмфизема отмечаются в исследовани-
ях, проведённых как на животных, так и на человеке. Это связанно с тем, что
самый популярный способ потребления марихуаны — курение и вдыхание в виде ды-
ма , а любой дым содержит разнообразное количество свободных радикалов, угар-
ный газ и прочие вредные для организма вещества. Для предотвращения проблем с
легкими есть специальное устройство — вапорайзер.
23 мая 2006 года, Дональд Ташкин, д.м.н., профессор медицины в школе меди-
цины Дэвид Геффен в Лос-Анджелесе объявил о том, что употребление марихуаны,
как представляется, не повышают риск развития рака легких, и не увеличивают
риск рака головы и рака шеи, таких как рак языка, полости рта, горла и пище-
вода. В этом исследовании принимают участие 2252 участников8, причем некото-
рые из наиболее хронических курильщиков марихуаны, выкурили более 22000 сига-
рет марихуаны. Открытие д.м.н. Дональда Ташкина, и его группы исследователей
в 2006 г. совершенствует их предыдущее исследование, опубликованное в издании
17 декабря 2000 года в рецензируемомм журнале Cancer Epidemiology Biomarker
and Prevention. Многие противники марихуаны некорректно приводят первоначаль-
ный вывод медицинского центра в Лос-Анджелесе с 2000 года в качестве «доказа-
тельства» того, что марихуана ставит курящих на более высокий уровень риска
рака легких и других раковых опухолей, даже несмотря на то, что исследователи
из Медицинского центра Лос-Анджелеса пересмотрели свои изыскания, сделав бо-
лее углубленное исследование по вопросу о последствиях использования марихуа-
ны. Это, как представляется, противоречит предположениям, сделанным после не-
которых исследований, вроде тех, что делал Dale Geirringer и др. , в которых
было установлено, что после сгорания марихуаны образуются 118 канцерогенов и
еще два канцерогена образуется, когда испарения марихуаны проходят через ис-
паритель. Чтобы объяснить это противоречие с, казалось бы, химически доказан-
ной канцерогенностью, связанной с процессом горения, Ташкин отметил, что «од-
но из возможных объяснений для новых выводов заключается в том, что тетрагид-
роканнабинол, химическое вещество, содержащееся в дыме марихуаны, может спо-
8
Как полиция пропустила такой случай!?
собствовать тому, что стареющие клетки будут умирать раньше, и поэтому у них
будет меньше шансов пройти раковые трансформации».
Исследования на животных показали, что потенциально для каннабиноидов пси-
хическая зависимость действительно существует, однако, следует отметить, что
можно стать психологически зависимым от чего угодно, даже включая некоторые
симптомы. Хотя и не являясь столь серьезным, как и в случае алкоголя, герои-
на, кокаина или табачной зависимости, прекращение приема марихуаны, как пра-
вило, характеризуется бессонницей, нервозностью, потерей аппетита, депресси-
ей, раздражительностью, гневом, повышением мышечной активности, и агрессией
после внезапного прекращения хронического приема в результате некоторой фи-
зиологической зависимости. Длительное использование марихуаны производит и
фармакокинетические изменения (как наркотик усваивается, распространяется,
метаболизируется, и выводится в экскрементах), и фармакодинамические измене-
ния (как наркотики взаимодействует с целевыми клетками) в организме. Эти из-
менения требуют потреблять высокие дозы наркотиков для достижения общего же-
лаемого эффекта, и для укрепления в организме метаболических систем синтеза и
ликвидации наркотиков, чтобы сделать их более эффективными.
Существуют различные мнения в отношении того, насколько употребление ма-
рихуаны вредит психическому здоровью человека.
По мнению сторонников легализации марихуаны (то есть снятия запретов, свя-
занных с марихуаной), она является безобидным психоактивным веществом, так
как обладает лёгким действием и вызывает слабую психологическую зависимость.
Кроме того, утверждают, что, при умеренном употреблении марихуаны, после не-
дельного воздержания не обнаруживается каких-либо видимых изменений в функ-
циональности человека. Имеется определённая группа сторонников декриминализа-
ции, так называемых, «лёгких наркотиков», которые утверждают, что «лёгкие
наркотики» — в отличие от сильнодействующих — не наносят вреда здоровью при
их умеренном употреблении.
Специалисты-наркологи утверждают, что человека, употребляющего марихуану не
реже раза в день, можно легко отличить от других людей по внешним проявлени-
ям, таким как набухшие отёчные мешочки на скулах, сухие морщины на лбу, ос-
текленевшие , медленно движущиеся глаза, нарушенная, замедленная речь. Частое
употребление ведёт к изменениям в психике и взглядам на жизнь, изменениям со-
циальной ориентации человека, интроверсии9. По мнению многих, желание «разно-
образия» впечатлений и соответствующее социальное окружение легко могут при-
вести к переходу на более тяжёлые наркотики. Это главный аргумент противников
употребления марихуаны.
Психозы, вызванные употреблением конопли, или каннабиса, в основном имеют
место в Индии, Египте и Марокко; более часто они отмечались в конце XIX — на-
чале XX вв., чем теперь. Это — длящиеся психозы, обусловленные преимуществен-
но хроническим потреблением высоких доз вещества. Они не описаны у лиц, хро-
нически курящих марихуану в Соединённых Штатах. В ряде исследований, прове-
дённых на большом числе употребляющих марихуану, обнаружено, что психозы у
лиц без особых расстройств, с устойчивой психикой не возникают.
В ряде других исследований, проведённых на высоком методологическом уровне,
показано, что употребление марихуаны может «запускать» развитие тяжелых пси-
9
Сосредоточенность на внутреннем мире ().
хических болезней, таких, как шизофрения и сходные с ней болезни. Предполага-
ется, что такой эффект более вероятен у тех, у кого имеется генетическая
предрасположенность к развитию этих психических болезней. Кроме того, есть
свидетельства, что у лиц, больных шизофренией или другими психическими болез-
нями, протекающими с периодическими психозами, курение марихуаны провоцирует
обострение психотических расстройств даже при аккуратном приёме антипсихоти-
ческих препаратов.
Люди, потребляющие каннабис, могут также испытывать кратковременные острые
состояния тревожности, иногда сопровождающиеся параноидными идеями. Тревож-
ность может быть такой сильной, что достигает выраженности, характерной для
так называемых панических реакций. Панические реакции (на сленге потребляющих
марихуану — ’измена’), хотя и не очень типичны, всё же, являются наиболее
частой формой адверсивных реакций на умеренное курение марихуаны, и с большей
вероятностью, проявляются в том числе потому, что курение марихуаны преследу-
ется законодательством большинства стран.
Человек иногда считает, что нарушение схемы тела есть заболевание и, воз-
можно , оно вызовет смерть, или же он полагает, что психологические нарушения,
вызванные веществом, являются результатом сумасшествия. Эти панические реак-
ции редко надолго выводят больного из строя, так как они обычно непродолжи-
тельны .
Наилучший способ помочь человеку в этот момент — дать попить горячего слад-
кого чая и успокоить его. Вероятность возникновения адверсивных реакций про-
порциональна применяемой дозе и обратно пропорциональна опыту потребителя в
использовании препарата. Таким образом, наиболее подвержены этим реакциям не-
искушённые лица, которые, не имея опыта обращения с препаратом, принимают
слишком большую дозу, вызывающую перцептивные и соматические нарушения.
Также замечено, что индивиды, регулярно принимающие комплексные витамины (в
особенности витамин С) в значительной мере избавлены от подобных синдромов
(разумеется имеется ввиду не одноразовый, а ежедневный и регулярный прием ви-
таминов) .
Синдром потери мотивации — введённый в начале шестидесятых годов термин для
описания клинически наблюдавшегося «влияния употребления марихуаны на появле-
ние и развитие более пассивных личностных характеристик, немотивированных
личностей, замкнутых на внутреннем мире». В список синдромов были включены
• апатия
• повышенная чувствительность
• отсутствие желаний
• пониженное ощущение задач и целей
• сложности в сосредоточении и концентрации внимания
Основываясь на данных исследований, можно заключить, что этот феномен чаще
возникает у употребляющих марихуану каждый день и большими дозами молодых ку-
рильщиков .
Другой, достаточно частой реакцией на каннабис, является так называемый
флешбек (англ, flashback), или ретроспективная сцена, представляющая собой
спонтанное возвращение симптомов, вызванных потреблением наркотика, когда
субъект находится вне состояния опьянения. Она может возникнуть через доста-
точно большой период времени, вплоть до месяца. Она обусловлена уникальным
свойством нашей памяти «вспоминать» пережитые состояния и воспроизводить их
со всеми ощущениями, что были при реальной ситуации. Имеются данные, что этот
эффект может наблюдаться также у лиц, злоупотребляющих марихуаной, которые
ранее не употребляли никаких других наркотиков. В целом, однако, флешбеки ха-
рактерны только для лиц, употребляющих более мощные галлюциногены или психо-
делики, которые вслед за этими веществами выкуривают марихуану. Когда эти
возвратные сцены наблюдаются после потребления галлюциногенов, они классифи-
цируются как постгаллюциногенное расстройство восприятия.
При регулярном употреблении марихуаны возникает некоторая толерантность,
связанная с уменьшением действия наркотика, при этом для достижения необходи-
мого курильщику эффекта приходится употреблять большие дозы марихуаны, при
частом употреблении больших доз желаемой силы эффект может вообще не возник-
нуть. Толерантность часто ослабляется при переходе на другой сорт марихуаны,
курильщиками высказываются предположения что, это связано с тем, что дельта-
9-ТГК — не единственный из психоактивных каннабиоидов, а каждый сорт содержит
свой набор каннабиоидов. С другой стороны толерантность может быть ложной,
являясь следствием загрязнения легких различными смолами. В этом случае сни-
жается усвоение организмом психоактивных веществ. Для достижения желаемого
эффекта курильщику требуется большая доза для выкуривания.
В настоящее время многие люди в РФ требуют легализации каннабиоидов. Эти
требования мотивированны тем, что препараты марихуаны, в отличие от легализо-
ванных алкоголя или табака, гораздо менее вредны для здоровья и не вызывают
физической зависимости. Противники легализации отмечают, что каннабис, вообще
говоря, изменяет сознание и вызывает психическую зависимость, а психическая
зависимость и есть основа наркомании. Так же в качестве аргумента приводится
экономический фактор — запрет на продажу марихуаны генерирует сверхприбыли,
получаемые преступностью, разлагает и коррумпирует следящие за оборотом орга-
ны, а легализация позволила бы этого избежать и получить значительную при-
быль, направленную сейчас в карманы преступников. Споры на этот счёт в на-
стоящее время не решены, но марихуана, с точки зрения закона, приравнена в РФ
к прочим наркотикам — в частности, за наличие марихуаны при милицейском дос-
мотре возможна как административная, так и уголовная ответственность — в за-
висимости от количества вещества.
1. Наркотические средства
Наркомания не представляет собой нового явления. С незапамятных времен в
поисках самозабвения и призрачного счастья люди употребляли разного рода опь-
яняющие в одурманивающие средства. Во время ритуальных церемоний не только
неистовые танцы, бравурная музыка, но и применение некоторых растительных ве-
ществ, приводили человека в состояние экстаза. Древнегреческий историк Геро-
дот, описывая быт скифского племени, отмечал: «Люди садились вокруг костра,
бросали в него какие-то плоды и опьянялись дымом этих плодов». Возможно, это
одно из первых упоминаний об использовании наркотиков.
Благодаря специфическому действию на нервную систему, наркотики вызывают
притупление боли, иллюзии и галлюцинации, приводят человека в состояние бла-
женства , легкости и довольства. И хотя приятные впечатления быстро сменяются
общей слабостью, упадком сил и забытьём, появляется труднопреодолимое желание
снова испытать действие наркотиков. При частом их употреблении у человека
возникает физиологическая потребность в них, причем для получения желаемого
эффекта требуются постоянно возрастающие дозы. В литературе описываются слу-
чаи, когда закоренелые наркоманы вводили себе в вену за один прием смертель-
ные (для здоровых люден) дозы морфина.
Длительное злоупотребление наркотиками ведет к постепенному нарушению нор-
мальной жизнедеятельности человека, вызывает склонность к заболеваниям желу-
дочно-кишечного тракта, органов кровообращения, существенно нарушает половую
функцию, а главное, возникают нервно-психические расстройства. Повышенная
раздражительность, лживость, потеря чувства долга, ослабление памяти, безво-
лие и безразличие — характерные особенности наркоманов. Последняя черта (без-
различие) относится только к утрате интереса к окружающим жизненным явлениям,
но в обеспечении себя наркотиками наркоманы проявляют невероятную настойчи-
вость и упорство. В поисках наркотиков такие обреченные люди готовы на любые
жертвы, ограничения и даже преступления.
Среди природных наркотических средств наибольшее распространение на Ближнем
и Дальнем Востоке (Китай, Индия, Афганистан, Турция, ОАР и др.) имеет опий и
гашиш, а в странах Латинской Америки — листья кока.
Опий, получаемый из недозрелых коробочек снотворного мака, содержит сложную
смесь азотсодержащих соединений (алкалоидов). Он применяется также как исход-
ное сырье для выделения морфина, кодеина и других ценных лекарственных
средств. Гашиш получают из цветущей конопли.
В наши дни плантации мака и индийской конопли возделывают главным образом в
странах Азии и Африки. Характерно, что опий и гашиш на пути от основного про-
изводителя к потребителю при незаконной торговле проходят через руки много-
численных маклеров, оптовых и розничных торговцев и контрабандистов, которые
получают при этом баснословные барыши. В нелегальных притонах и полукустарных
производствах опий перерабатывают в морфин и героин, гашиш расфасовывают мел-
кими партиями или готовят из него спиртовые экстракты
Туземцы Боливии и Перу издавна употребляют листья кустарника кока10, кото-
рые якобы утоляют голод, поддерживают физические силы и сохраняют хорошее
расположение духа. До последнего времени главными производителями листьев ко-
ка являлись жители Латинской Америки. Со второй половины прошлого столетия из
листьев кока стали выделять главное действующее начало — белый кристалличе-
ский порошок — кокаин. Первоначально кокаин широко использовался в глазной,
зубоврачебной и хирургической практике в качестве местного обезболивающего
средства, но затем он был частично вытеснен более дешевыми и не менее эффек-
тивными синтетическими анестетиками (новокаином и др.), которые лишены ядови-
тых и наркотических свойств кокаина. Тем не менее, кокаин еще не утратил сво-
его значении в медицинской практике.
Диэтиламид лизергиновой кислоты (ЛСД) представляет собой полусинтетический
наркотик, получаемый из алкалоидов спорыньи. Спорынья (маточные рожки) — па-
разитный грибок, развивающийся в злаковых культурах. Употребление муки и зер-
на, засоренного рожками спорыньи, вызывает отравление людей в животных. В
средние века, когда причина заболевания и меры борьбы с ним не были известны,
оно причиняло людям большой ущерб и подчас носило характер массового бедствия
(эрготизм).
Маточные рожки были предметом длительного и всестороннего изучения и препа-
раты из них давно уже нашли применение в акушерской и гинекологической прак-
тике. Из спорыньи выделяют алкалоиды, являющиеся производными лизергиновой
кислоты (эрготоксин, эрготамин и др.) . Эта кислота легко может быть получена
10 Популярный напиток «кока-кола» первоначально содержал экстракт из листьев кока, отсюда и
название (кола - общее название для газированных напитков в США). Позже, по понятным причи-
нам его перестали добавлять, то кое-какие стимуляторы, типа кофеина, похоже, все-таки при-
сутствуют .
из смеси алкалоидов при щелочном гидролизе, в свободном состоянии или в виде
амида. Для перехода к наркотику амид остается только проалкилировать.
Наркотические свойства ЛСД впервые были обнаружены швейцарским химиком Гоф-
маном в 1943 г. В настоящее время производство ЛСД за рубежом стало предметом
крупного нелегального бизнеса. Грибок спорыньи прежде уничтожали, теперь его
преднамеренно культивируют.
Это вещество, относящееся к производным индола, называют «королем» совре-
менных наркотиков, так как оно даже в небольших дозах вызывает красочные гал-
люцинации. ЛСД настолько будто бы обостряет чувство восприимчивости, что «му-
зыка становится зримой, а живопись осязаемой». Такая реклама в США сделала
ЛСД «модным» препаратом среди наркоманов. Однако коварные его свойства испы-
тали уже многие тысячи пострадавших.
Американские газеты сообщают о частых случаях самоубийства и убийств, со-
вершаемых наркоманами. Психиатрические больницы заполнены потребителями ЛСД,
которым не удалось избавиться от галлюцинаций даже после того, как они пере-
стали его принимать.
В капиталистических странах распространен также героин (ацетилморфин) и ряд
синтетических наркотических средств: диалкилтриптамин (ДТМ), мескалин, псило-
цибин и другие.
В отличие от опия и гашиша перечисленные наркотики являются индивидуальными
кристаллическими соединениями, могут быть точно дозированы, но для их получе-
ния требуется сравнительно высокая квалификация химиков и хотя бы несложное
лабораторное оснащение.
В наше время учащаются случаи применения и более безобидных наркотиков. От-
мечаются пристрастия к снотворным препаратам, всевозможным успокаивающим
средствам и стимуляторам. Известны случаи кофеиноманин у лиц, злоупотребляю-
щих крепким кофе и чаем. Подчас и они приводят к тяжелым психическим рас-
стройствам .
Наркотические средства принадлежат к самым различным классам органических
соединении; между ними подчас трудно найти что-либо общее в строении молекул.
Это видно из приведенных структурных формул наиболее распространенных нарко-
тиков . Объединяют их сходные физиологические свойства: они в больших дозах
яды, а в умеренных — своеобразно действуют на центральную нервную систему,
вызывая нарушения психики и заметные изменения в восприятии окружающей дейст-
вительности .
Ниже приведены формулы важнейших природных, полусинтетических и синтетиче-
ских наркотических веществ.
Эти вещества, получившие название психотропных, привлекают особое внимание
биохимиков, фармакологов и врачей-психиатров. Изучение физиологических
свойств наркотиков позволяет раскрыть отдельные процессы высшей нервной дея-
тельности, моделировать патологические психические состояния и лечить некото-
рые заболевания. Выяснение механизмов и сущности таких процессов на молеку-
лярном уровне является одной из актуальных задач современной биологической и
медицинской науки. В этой связи возрастает значение всестороннего химического
и фармакологического изучения различных психотропных веществ.
О возрастающем интересе к психотропным веществам свидетельствует поток раз-
нохарактерной информации в специальных и общедоступных научных журналах и мо-
нографиях .
Всесоюзное химическое общество им. Д. И. Менделеева в 1964 и 1970 гг. по-
святило отдельные номера своего журнала вопросам современной биохимии и хи-
миотерапии нервных и психических заболеваний.
Задача новых ответвлений науки (психохимии, психофармакологии) — найти при-
чинную взаимосвязь между чувствами, эмоциями и химическими реакциями, проте-
кающими в соответствующих клетках мозга (нейронах). Распознание этой связи
открывает перспективу не только проникнуть в интимную сферу деятельности моз-
га, наиболее сложного органа животных и человека, но и в какой-то мере управ-
лять ею, вносить извне коррективы с помощью физических и медикаментозных воз-
действий .
Людей привлекают табак, алкоголь и наркотики не только потому, что они пло-
хо воспитаны или испытывают трудности жизни, но и своеобразные эмоции, чувст-
во удовольствия и радости. Механизм и биохимия такой «тяги» еще не выяснены
окончательно.
У животных также наблюдаются пристрастия типа наркомании. Всем известно,
как меняется поведение кошек от одного только запаха настойки валерьяны. Му-
равьи, опьяненные выделениями некоторых насекомых, перестают выполнять веками
сложившиеся традиционные рабочие обязанности.
Все то, что происходит в клетках мозга при приятных ощущениях или, наобо-
рот, при страданиях имеет материальную основу, то есть сопровождается сложны-
ми микрофизико-химическими реакциями. Отдельные вопросы подобных механизмов
изучены экспериментально, однако еще многое не выяснено. Большой вклад вносят
химики и фармакологи, открывая новые препараты, воздействующие на ЦНС
В арсенале многочисленных психотропных средств определенное место занимают
и вещества конопли — каннабиноиды.
Несмотря на широкое распространение и доступность конопли и гашиша, исполь-
зование каннабиноидов в научной и практической психиатрии и фармакология до
недавнего времени было ограниченным по сравнению с другими наркотиками. Это
можно объяснить трудностью получения физиологически активных компонентов га-
шиша в индивидуальном состоянии (новые методы препаративного их выделения
описаны в V главе)
По отдельным юридическим и организационным вопросам, связанным с осуществ-
лением конвенции в разных странах, не достигнуто единомыслия. Высказываются
даже предложения о легализации употребления наркотиков и, в частности, гаши-
ша. В оправдание подобных суждений приводится тот факт, что в странах, где
потребление гашиша практикуется многие сотни лет, в прошлом оно никогда не
расценивалось как социальное бедствие.
Некоторые ученые утверждают, что гашиш якобы не является истинным наркоти-
ком, а лишь возбуждает нервную систему; прекращение его употребления не ведет
к заметным физическим и психическим нарушениям. Но такие взгляды не разделя-
ются большинством специалистов.
2. Конопля и гашиш
Конопля (Cannabis sativa) — травянистое, однолетнее, раздельнополое, ветро-
опыляемое растение из семейства тутовых. Мужские особи, по сравнению с жен-
скими, тонкостебельные, дают высокий выход волокна. Женские особи более раз-
ветвлены. Стебель конопли обычно вырастает до 2 м. Отдельные растения дости-
гают высоты 4 м.
Индийская конопля (Cannabis indica) — продуцирующая гашиш, произрастает в
Африке, Иране, Турции, Сирии, Индии, Китае, в Южной Америке и в других стра-
нах и континентах.
К этому же виду относится и другая разновидность конопли — посевная или
обыкновенная (Cannabis sativa v. indica), которая возделывается в умеренном
поясе как волокнистое и масличное растение. Из волокна конопли делают верев-
ку / упаковочный шпагат, мешковину, парусину, обивочную и драпировочную ткань;
из тонковолокнистых её сортов вырабатывают холст. В семенах содержится масло
(до 35%), которое изредка применяется как пищевое в рыбоконсервном и конди-
терском производстве, а чаще для изготовления мыла и олифы. Конопляный жмых
считается хорошим кормом для скота. Культура посевной конопли широко распро-
странена. Среди других прядильных растений конопля занимает третье место по-
сле хлопчатника и льна.
Несмотря на почти полное морфологическое родство с индийской, конопля обык-
новенная дает меньше смолистых выделений и, как правило, не применяется для
получения гашиша. Вероятно, здесь сказываются различные климатические условия
произрастания конопли. Однако при сравнении экстрактов из растений субтропи-
ческих стран (С. indica) с экстрактами из обыкновенной конопли, выращенной в
ФРГ (С. sativa), было установлено, что по составу они сходны и различаются
только количественным содержанием отдельных компонентов.
Дли получения наркотика, обычно используются верхушечные листья и соцветия.
Собранная с них смолка, слипающаяся в зеленовато-коричневую массу, и пред-
ставляет собой гашиш. По данным комиссии ВОЗ, это самый распространенный нар-
котик, что, очевидно, объясняется доступностью конопли, почти повсеместно
произрастающей на земном шаре.
Химическое, токсикологическое и фармакологическое изучение конопли и полу-
чаемого из нее гашиша затруднено, прежде всего, изменчивостью его состава. В
зависимости от сорта и места произрастания растения, а также времени сбора
выход, состав и свойства гашиша значительно варьируют. Содержание активных
компонентов также заметно меняется от условий и сроков хранения. Гашиш как
продукт нелегальной торговли подчас встречается с дешевыми наполнителями. Все
это намного осложняет работу исследователей.
По меньшей мере, столетние усилия ученых были тщетными в изучении химиче-
ской природы гашиша, однако интерес к этому вопросу постоянно возрастал.
В 1965г. Вышла в свет полная библиография по гашишу, где приводятся 1860
название различных изданий. В настоящее время это число, по-видимому, превы-
сило две тысячи.
Смолка конопли известна под разными названиями. Термин «гашиш» распростра-
нен в Европе и Ближнем Востоке. В Средней Азии ее именуют «анаша», в Индии-
«харас», в Северной Америке — «марихуана», в Бразилии — «маконхэ». Известны
также синонимы: гаджа, план, дагга, банг и др.
Гашиш как наркотик используется различными способами: с пищей или в виде
подслащенного густого спиртового экстракта сдобренного пряностями, но чаще
всего его добавляют к табаку и курят как сигареты или с помощью специального
приспособления, называемого «кальяном» или «чилимом», где смесь табачного и
гашишного дыма пропускается через воду, а затем затягивается в легкие.
В некоторых странах распространены специальные папиросы, содержащие табак в
смеси с гашишем.
Для общей характеристики приводим результаты выполненного нами анализа од-
ного случайного образца гашиша (в%):
Влажность 8,5 Крахмал OJ
Зольность 24,8 Целлюлоза 23,9
Сырой протеин 9,4 Лигнин 7,8
Сахара 0,9
Вещества, растворимые в метаноле (этаноле) 20,5
Подобные групповые анализы не позволяют сделать какое-либо важное заключе-
ние о природе гашиша. Из приведенных показателей представляет интерес золь-
ность, в данном случае повышенная в сравнении с другими растительными продук-
тами. Это объясняется наличием каких-то минеральных примесей (песка, глины).
Однако легко определяемая зольность может быть доказательством идентичности
(или различия) образцов гашиша.
Второй важный показатель: вещества, растворимые в органическом растворите-
ле. В метанол (или этанол) переходят наряду с другими органическими соедине-
ниями все каннабиноиды, а их содержание связано с эффективностью наркотиче-
ского действия. Определяя спирторастворимые фракции в разных образцах, можно
ориентировочно оценить «достоинство» гашиша как наркотика.
В качестве растворителей могут быть использованы и другие органические со-
единения. Выбирать их следует на основании наших данных, полученных при ана-
лизе того же образца гашиша.
5 г сухого гашиша, предварительно растертого с песком для разрушения кле-
ток, извлекались растворителями последовательно, в порядке возрастания их по-
лярности , в аппарате Сокслета. Экстракты высушивались и взвешивались.
Суммарный выход экстрактивных веществ равен выходу их при использовании в
качестве растворителя только метанола (см. выше).
Фракция «сырой протеин» не обладает какой-либо специфичностью, то есть не
отличается от обычного растительного белка, что было установлено нами по ами-
нокислотному составу.
Отдельными пробами в анализированном образце гашиша доказано отсутствие са-
понинов, алкалоидов и флаваноидов. Качественная проба на кумарины положитель-
ная .
Растворитель Выход, % Ориентировочное содержание феноль- ных соединений (по качественным пробам)
Петролейный эфир 10,4 +++
Эфир 4,5 ++
Бензол 3,0 +
Ацетон 2,1 Следы
Метанол 1,1 -
Всего 21,1
По содержанию и соотношению каннабиноидов образцы гашиша различного проис-
хождении заметно отличаются. Показана определенней зависимость состава фе-
нольных компонентов от географических условий произрастания конопли.
Каннабиноиды обнаружены не только в цветущих метелках, но и в других частях
растения, однако содержание их в листьях и стеблях более низкое, чем в гаши-
ше. (Фактический материал, относящийся к этому вопросу, приведен в IV главе.)
В литературе некоторое время дискутировался вопрос о наркотической ценности
гашиша в зависимости от сортности и места произрастания конопли.
Известно, что конопля, произрастающая в различных районах Индии, продуциру-
ет гашиш неодинакового качества. Замечено, что важным условием для высокоак-
тивного гашиша являются определенная высота над уровнем моря, северные или
южные склоны.
Очевидно, имеет значение и интенсивность солнечной радиации, влажность воз-
духа и особенности почвы. Так, микроклимат окрестностей Мюнхена оказывается
благоприятным для конопли, дающей более активный гашиш, чем в других местах
ФРГ.
3. Специфические вещества
конопли - каннабиноиды
Своеобразное действие гашиша на организм животных и человека издавна инте-
ресовало ботаников, химиков фармакологов, врачей. Прежде всего, необходимо
было выявить химическую природу веществ, являющихся носителями наркотических
свойств, а также пути их образования в растении, определить их содержание в
зависимости от почвенно-климатических условий, разработать методы обнаружения
и другие вопросы. В ранее опубликованных статьях было немало ошибочных данных
и толкований отдельных наблюдений, что частично объясняется лабильностью фи-
зиологически активных соединений конопли.
Реальные результаты в химии гашиша были достигнуты лишь в 30-е годы нашего
столетия; описаны способы выделения трех индивидуальных соединений (каннаби-
нол, каннабидиол и тетрагидроканнабинол) и впервые приведены их правильные
суммарные формулы.
Природа этих веществ была установлена в большой серии работ таких известных
химиков, как Адаме (США) и Тодд (Англия) . Они же осуществили первые синтезы
каннабиноидов.
За последнее десятилетие в экстрактах гашиша было обнаружено еще несколько
индивидуальных соединений. Все эти соединения оказались производными дифени-
ла, содержащими в одном из циклов два фенольных гидроксила и радикал СбНц
(амилрезорцин). Другой цикл в пара-положении алкилирован метильным и изопро-
пенильным радикалами. В некоторых веществах этот цикл частично гидрирован, а
один из фенольных гидроксилов с изопропенилом образует третий окисный цикл. В
этом случае вещества могут рассматриваться как производные дибензопирана. На-
конец, в конопле были обнаружены также фенолокислоты и соединения, в которых
циклогексановое кольцо раскрыто.
В исследованиях 30-х и 40-х годов разделение смеси фенольных соединений
проводилось разгонкой в вакууме. Выход конечных продуктов был крайне низким,
и они не были свободны от примесей; при термическом воздействии возможны изо-
меризация, декарбоксилирование и другие реакции, приводящие к образованию
вторичных продуктов.
Даже очищенная многократной перегонкой в вакууме сумма каннабиноидов — это
красно-бурое масло, темнеющее при хранении. Ацетилирование частично стабили-
зирует его и облегчает процесс разделения. В работах ученых за последние де-
сять лет было показано, что фенольные соединения конопли фактически представ-
ляют собой трудно разделяемую смесь структурных, оптических и геометрических
изомеров. Расшифровать эти тонкие детали строения оказалось возможным лишь
при использовании новейших физических методов и хроматографии.
Успехи в этой заключительной стадии исследования были достигнуты главным
образом в Химическом институте университета в Бонне (ФРГ) под руководством
Кортэ и в Институте Вейзмаша под руководством Гаопи и Мехулэма (Израиль).
Последние опубликовали наиболее полный обзор по химии гашиша.
Нами приведены формулы 9-фенольных соединений, выделенных из конопли,
строение доказано с полной достоверностью, а также их важнейшие константы и
сокращенные обозначения, которыми в дальнейшем мы будем пользоваться.
Среди фенольных соединений конопли описан также каннабициклол (КБЦ)
(С21Н30О2) с т. пл. 152-153°С, строение которого показано ниже, но оно не сразу
было строго установлено. В 1971 г. в спиртовом экстракте листьев и цветочных
головок конопли обнаружен «необычный» пропильный гомолог ТГК (С19Н26О2) , на-
званный тетрагидроканнабидиваролом (ТГКВ) [19].
он
КБЦ
ТГКВ
Как видно из приведенных формул, все каннабиноиды имеют родственное строе-
ние и с полным основанием могут быть объединены в одну группу природных фено-
лов .
Следует отметить, что у многих авторов, публикующих химические работы по
гашишу, до последнего времени не было единообразия в терминологии. В работах
Адамса применялась нумерация, установленная для дибензопирана, Кортэ с со-
трудниками обозначали те же вещества, как принято для производных дифенила.
Мы будем пользоваться наиболее удачной номенклатурой, предложенной Гаони и
Мехулэмом, в которой природные каннабиноиды и их синтетические аналоги рас-
сматриваются как фенилированные монотерпены. Это согласуется с требованиями
современной рациональной номенклатуры.
В количественном содержании каннабиноидов в конопле нет постоянства. Варьи-
рует также и соотношение между отдельными веществами в зависимости от сорта и
места произрастания растения, сроков и способов сбора гашиша, продолжительно-
сти и условий хранения.
Однако, как правило, в смеси преобладают три вещества — КВН, КЕД и ТГК и
некоторые их кислотные производные. Остальные каннабиноиды содержатся в ми-
норных и следовых количествах.
Из всех фенольных компонентов гашиша только КВН отличается химической ус-
тойчивостью и сравнительно легко выделяется в кристаллическом состоянии. Это
объясняется полной его ароматичностью и отсутствием изомеров. В случаях, где
циклогексановое кольцо частично дегидрировано, вещества могут быть в виде
структурных, геометрических и пространственных изомеров. Смеси их представля-
ют собой вязкие масла, трудно поддающиеся разделению на индивидуальные соеди-
нения .
Не просто установить и место локализации двойной связи в цикле из-за воз-
можной ее миграции.
Строение КВН безупречно доказано на основании аналитических данных и
встречного синтеза, схема которого приведена ниже. Дигидрооливетол, получен-
ный при каталитическом восстановлении оливетола, конденсировался с 2-бром-
4метилбензойной кислотой в присутствии алкоголята натрия и ацетата меди. Об-
разовавшийся лактон дегидрировался серой и обрабатывался иодидом метилмагния.
Это вещество в дальнейшем неоднократно использовалось для доказательства
строения углеродного скелета изомеров ТГК, которые при дегидрировании превра-
щались в легко идентифицируемый КВН.
Формула КЕД выводится из дачных анализа, наличия двух фенольных гидроксилов
(получение диметиловых эфиров), двух легко гидрируемых кратных связей, на ос-
новании образования муравьиной кислоты при окислении, свидетельствующей о
том, что одна из кратных связей находится на конце боковой цепи.
Переход КЕД в ТГК при нагревании с кислыми катализаторами, сопровождающийся
уменьшением числа двойных связей и фенольных гидроксилов, свидетельствует о
происходящей циклизации в производное бензопирана.
Формула Радикал
R=H R= СООН
6[^|2 он 5 T'l Каннабинол (КБН), С21Н26О2, Тпл=75-76°С Каннабиноловая ки- слота (КБНК) , С22Н26О4.
4 к
/ ° С5н
Канна бидиол (КЕД) С21Н30О2 Тпл= 66-67°С [a]D-123;-174 Канна бидиоловая ки - слота (КВДК) С22Н30О4
ин
^^*4. -Т>
к
С5НП но
Тетрагидроканна-
> ч* он бинол (ТГК) ловая кислота
(ТГКК)
( к '' н ^21п30^2 Масло [a]D-120;- с22и30°4 [a]D -206,8°
51 111 263
он -Тд Каннабигерол (Ш) С21Н32О2 ТПЛ.=51-53°С Каннабигероловая ки- слота (КБГК) С22Н32О4
|1 нох к \5Н
он ^Г° с5н„ Канна бихромен (КБХ) С21Н30О2 ТПЛ.=144-146°С
Положение двойной связи в циклогексановом кольце КБД было установлено Меху-
лэмом с помощью спектров ПМР, сопоставляемых со спектрами тетрагидроканнаби-
диола и моноэпоксида. В первом случае химический сдвиг11 протона при Сз со-
ставляет 3,0 м. д. , во втором — 3,14 м. д. Это может быть объяснено только
тем, что двойная связь находится при Д1(2) .
Окисление тетрагидроканнабидиола (ТГКБД) перманганатом калия в ацетоне дало
ментанкарбоновую кислоту, анилид которой оказался идентичным с анилидом веще-
ства, полученного из транс-ментанхлорида по реакции Гриньяра с углекислым га-
зом.
Мягкие условия окисления не должны изменять конфигурацию у Сз, поэтому сле-
дует принять и для КБД транс-размещение изопропенильной группы по отношению к
остатку оливетола. Абсолютная конфигурация ментанкарбоновой кислоты, а, сле-
довательно , и всех природных каннабиноидов, установлена сопоставлением с гли-
цериновым альдегидом и оказалась R-конфигурацией.
Строение КБД было неоднократно подтверждено синтезами, причем получены ве-
щества, полностью совпадающие по свойствам с КБД из гашиша, а также его изо-
мерами с двойной связью в положении Д3(4) . Синтез диметилового эфира КБД,
близкого к природному, приведен на схеме 1.
Структура ТГК вытекает из взаимосвязи его с КБН и КБД. Описаны также много-
вариантные синтезы структурных, геометрических и пространственных изомеров.
Из всех известных каннабиноидов только изомеры ТГК отличаются высокой психо-
томиметической активностью; остальные фактически не являются наркотиками, хо-
тя рассматриваются как биогенетические предшественники или как потенциальные
их источники. Поэтому изучению строения изомеров ТГК уделялось особенно боль-
шое внимание.
Вместе с тем возникли трудности, обусловленные лабильностью ТГК и множест-
вом изомеров. Преодоление этих трудностей является одним из крупных достиже-
нием современной органической химии.
Удельное вращение ТГК, полученного из разных образцов гашиша, колеблется в
широких пределах; от [ос]D _ 120° до 210° для полусинтетического вещества из
КБД достигает -260°. Синтезированный Тоддом ТГК имел [ос]D _ +81. Значения
длин волн максимума поглощения в УФ-спектре Л макс. 208-227 нм также непосто-
янны. Это можно объяснить различным соотношением изомеров ТГК в гашише разно-
го происхождения.
Положение двойной связи в циклогексеновом кольце было постулировано еще
Адамсом, который на основании химических превращений показал невозможность
локализации двойной связи при Д4(5), Д5(6) , Д2(3) . Синтезированный им Д3(4) ТГК
оптически недеятельный.
Альтернативное положение двойной связи при Д1(2) и Д1(6) в природном ТГК ус-
танавливалось на основании спектров ПМР, где выявляется триплет 0,88 м.д.
(алифатическая метильная группа), синглеты 1,08; 1,38, 1,65 м.д. (три металь-
ные группы, при двойной связи или по соседству с кислородом), широкий дуплет
3,14 м.д. (протон при третичном углеродном атоме), широкий синглет 6,35 м.д.
(олефиновый протон), дуплеть 6,00; 6,18 м.д. (два ароматических протона).
Сопоставляя химические сдвиги протонов при Сг и Сз в природном транс-ТГК и
в синтезированном цис-ТГК, а также в КБД (где имеет место свободное вращение
циклов) , авторы делают вывод о преобладании транс-Д1(2) ТГК в анализируемых
образцах.
11
Химические сдвиги приводятся в шкале 5.
Синтез КБН
Д1(2)ТГК л3(4)тгк
Казалось, что изомеры ТГК можно получить направленным синтезом, где положе-
ние двойной связи должно быть фиксировано в зависимости от строения исходных
веществ (схема III, IV) . Однако в действительности всегда получались смеси,
обогащенные тем или иным изомером. Методом газовой хроматографии Кортэ и Зи-
пер обнаружили в гашише минимум три разных по свойствам ТГК. При высокой тем-
пературе (около 200°) КБД превращается по меньшей мере в пять веществ, разли-
чающихся по хроматографической подвижности.
Превращение КБД и ТГК под действием кислых реагентов было подтверждено и
нашими опытами. Более того, мы обнаружили и противоположный процесс, свиде-
тельствующий о лабильности ТГК. Хроматографически однородный ТГК был оставлен
на длительное хранение. По истечении 8 месяцев появились ранее отсутствовав-
шие примеси (пятна на хроматограмме) других фенольных соединеий, в том числе
и КБД, то есть зафиксирована реакция размыкания окисного кольца
Гаони и Мехулэм [18] установили, что КБД при взаимодействии с кислыми реа-
гентами частично циклизуются в ТГК. Если реакцию проводить в абсолютном спир-
те насыщенным хлористым водородом, то образуется преимущественно Д1(2) ТГК,
если же в бензоле с пара-толуолсульфокислотой, то Д1(6) ТГК. Второй изомер
считается более стабильным, при хранении его содержание возрастает за счет
уменьшения первого. При проведении реакции с хлористым водородом в присутст-
вии хлористого цинка в растворе хлористого метилена из оптически деятельного
стабильного изомера (-)-транс Д1(6) ТГК образуется (-)-хлоргексагидроканнабинол,
который при нагревании при нагревании с амилатом калия в бензоле вновь отщеп-
ляет хлористый водород и превращается в нестабильный (±) -транс-Д1 (2) ТГК.
Однако в процессе очистки и хранения проходит обратная изомеризация, поэто-
му дальнейшая работа по разделению изомеров была признана бессмысленной. В
каждом образце ТГК можно лишь ориентировочно определить соотношение двух изо-
меров, с этой целью и в случае оптически деятельных соединений достаточно за-
мерить удильное вращение, которое выше для (-)-Д1(6) ТГК.
Пропильный гомолог ТГКВ при противоточном разделении экстракта конопли по
Крейгу получен в виде масла, дающего симметричный пик на ГЖХ, но время удер-
живания его было меньше, чем у Д1(2) ГГ’К. Цветные реакции оказались одинако-
выми, ИК-спектры практически совпали, отсутствовало лишь поглощение при 2850
011-1, ПМР-спектры идентичны.
Масс-спектрометрически показано, что молекулярный вес ТГКВ ранен 286, что
на СгНд-группу меньше молекулярного веса ТГК(314).
При сравнении масс-спектров ТГКВ и ГГ’К установлено, что относительные ин-
тенсивности пиков их молекулярных ионов являются величинами одного порядка
(соответственно 0,68 и 0,81). В области высоких массовых чисел в обоих случа-
ях наблюдается доброе 15 m/е (происходит потеря метильной группы), причем ин-
тенсивности пиков с т/е 271 соответственно тт/е 299 также соизмеримы. Учиты-
вая идентичность масс-спектров, можно утверждать, что ТГ’КВ, так же как и
ТГК, имеет Д1(2) двойную связь и циклогексановом кольце.
Превращение КБД
шранс-ментанкарбоновая у^р^нс-ментанхлорид
кислота
Строение каннабигерола (КВГ) было выяснено на основании следующих фактов:
он имеет на 2 атома водорода больше, чем КВД, но такое же количество легко
гидрируемых двойных связей. Следовательно, один из циклов должен быть рас-
крыт . КВГ оптически неактивен — асимметрические центры в нем отсутствуют.
Вместе с тем УФ-спектр идентичен со спектром КБД. Это указывает на то, что
двойные связи не сопряжены ни между собой, ни с ароматическим ядром. Структу-
ра КВГ подтверждена синтезом.
Каннабихромен (КБХ) заметно отличается от других каннабиноидов. УФ-спектр
доказывает сопряжение с оливетоловым (ароматическим) кольцом. В спектре ПМР
одна двойная связь имеет вторично-вторичный характер, другая находиться в а-
положении к атому кислорода, две другие - при двойной связи. Описан тетрагид-
роканнабихромен, полученный при гидрировании КБХ.
Среди компонентов гашиша обнаружены фенолокислоты. Строение КБДК установле-
но на основании перехода в КБД при декарбоксилировании и в КБНК при дегидри-
ровании. Под влиянием кислых реагентов КБДК циклизуется в ТГКК. Положение ки-
слотной группы доказано спектральным анализом. В ИК-спектре полоса 1098 см-1
соответствует ароматической кислотной группе. В спектре ПМР зафиксирован
только один ароматический протон. Среди природных каннабиноидов не было обна-
ружено ни одной фенолокислоты, в которой бы отсутствовали водородные связи.
Следовательно, фенольные и кислотные группы всегда находятся по отношению
друг к другу в ортоположении.
Материалы о выделении и доказательстве строения кислот приведены в работе
Мехулэма и Гаоип.
Ранее было высказано предположение, что КБД не входит в состав свежего га-
шиша, а образуется из КБДК ферментативным декарбоксилированием в процессе
хранения. Однако КБД обнаружен в экстрактах, полученных непосредственно из
цветущих метелок конопли, причем не только индийской, но и обыкновенной, осо-
бенно богатой КБДК.
Нами этот же факт был установлен на образцах сорной конопли, произрастающей
в Молдавии. Во всех случаях (в цветущих частях и листьях) при анализе на хро-
матограммах фиксировался КБД как непременная составная часть свежего экстрак-
та .
Синтезы каннабиноидов описаны в большой серии работ: они проводились глав-
ным образом с целью доказательства или подтверждения их строения и только в
отдельных случаях могут претендовать на препаративную значимость. Природные
каннабиноиды все же следует считать пока более доступными, чем синтетические.
Последние получаются далеко не всегда с хорошими выходами и также, нуждаются
в очистке от неизбежных побочных продуктов. Эта операция не менее трудоемка,
чем разделение природных соединений. Синтетически воспроизведены все каннаби-
ноиды; более того, получены производные и не встречающиеся в конопле, напри-
мер, ТГК с двойной связью между 3 и 4 углеродными атомами в циклогексеновом
кольце. Мы приводим упрощенные схемы только 4 вариантов синтезов, выбранные
из обширного литературного материала.
Схема I. Исходные вещества изопрен и диметоксиамилкоричная кислота. Получен
диметиловый эфир КБД с точно фиксированной двойной связью Д1(6) .
Схема II. Исходные вещества пулегон и оливетол. Получена смесь структурных
изомеров Д5(4) ТГК-
Схема III. Исходные вещества цитраль и оливетол. Получена смесь цис- и
транс-изомеров ТГК.
Схема IV. Исходные вещества (—)-вербенол к оливетол. Получен идентичный с
природным (—)-транс-Д1 (6) ТГК.
КБНК
ТГК
Синтез каннабиноидов
Схема 1
Д1(<” КБД
(диметиловый эфир)
Схема И
изомер
При синтезе КБД и ТГК обычно получаются рацемические соединения. Только в
случае оптически деятельных исходных веществ сразу образуются определенные
оптические антиподы. Так, из правовращающего вербенола (схема IV) синтезиро-
ван правый изомер ТГК.
На схеме показаны только исходные вещества и главные продукты реакции. В
действительности при синтезах протекают весьма сложные процессы, о которых
можно судить по обилию промежуточных и побочных веществ, обнаруживаемых с по-
мощью различных методов хроматографии. Одна подобная реакция недавно была об-
стоятельно изучена [26]. Проводилась конденсация эквивалентных количеств оли-
ветола с цитралем под каталитическим воздействием разных количеств пиридина.
Схема биоситнеза каннабиноидов
R=COOH КБГК
В продуктах реакции был идентифицирован КБХ (15%), полученный из смеси мно-
гократной очисткой на флоризиле и молекулярной перегонкой в высоком вакууме в
виде бесцветного масла. Три характерных максимума в УФ-спектре точно совпали
с максимумами природного КБХ. Для синтезированного вещества снят спектр ПМР:
два протона при двойной связи (5,44; 6,62 м. д.), два ароматических протона
(6,10; 6,23 м. д.), характерный изопропилиденовый протон в виде триплета
(5,08 м. д.) , два олефиновых метила (1,58; 1,66 м. д.) и один метил в а-
положении к кислороду (1,38 м. д.). На основании этих данных не только пока-
зана полная идентичность синтезированного и природного КБХ, но убедительно
подтверждена его структура.
Подобным же образом доказана и структура КБЦ. Среди сложной смеси продуктов
этой реакции, кроме уже приведенных компонентов гашиша КБЦ и КБХ, авторы об-
наружили свыше десяти новых каннабиноидов — бис-каниабихромен, изоканнабицик-
лол и другие. Особый интерес представляют вещества, в которых оба фенольных
гидроксила оказываются «зациклизованными» в форме пирановых производных (оки-
сей) . В другой работе, проводимой с теми же реагентами, но в иных условиях,
получен каннабиноид, содержащий пероксидную группу и цис-сочленение циклогек-
санового кольца с пирановым.
Петржилка с сотрудниками также провели интересную серию исследований по по-
лучению оптически деятельных каннабиноидов, в том числе и входящих в состав
гашиша, что явилось окончательным доказательством их строения и стереохимии.
Синтетическим путем были получены неизвестные ранее аналоги каннабиноидов, в
которых варьирует состав боковой цепи в резорциновом ядре.
Примечательно, что в этом ряду каннабиноидов, полученных сначала синтезом,
оказался н-пропильный аналог, обнаруженный недавно в конопле.
Описан также «азотный» аналог Д3(4) ТГК, не встречающийся в природе. Исход-
ным соединением в этом синтезе был гидрохлорид 4-карбэтокси-Ы-метил-3-
пиперидона, который конденсировался с оливетолом [29].
По своей психотомиметической активности азотный аналог оказался соизмеримым
с ТГК.
В последние годы отмечается повышенный интерес к фенолокислотам из конопли.
Многие авторы считают, что именно они являются первичными соединениями, и в
процессе метаболизма в растении (или при курении) превращаются в собственно
каннабиноиды.
Из работы Кимура и Окамото следует, что главной составной частью нативных
каннабиноидов конопли, произрастающей в районе Саппоро в Японии, является
ТГКК, которая легко декарбоксилируется уже при нагревании до 110°.
Ученые, изучавшие каннабиноиды, высказывали различны гипотезы относительно
механизма их биосинтеза. Ниже приведена умозрительная схема образования кан-
набиноидов в растении, основанная на успехах в области биогенеза терпенов и
химии фенолокислот конопли.
Все эти превращения, осуществляемые под воздействием ферментов, конечно, не
являются случайными в обмене веществ конопли. Видимо, они каким-то образом
включаются в качестве непременных элементов в механизм окислительно-
восстановительных реакций и тем выполняют свою функцию. Конечным продуктом
этих превращений является КВН, который отличается химической стабильностью и
не принимает активного участия в биохимических процессах.
4 Методы обнаружения гашиша и
его фенольных компонентов.
Для анализа гашиша могут быть использованы различные методы в зависимости
от поставленных задач и обстоятельств. Следует иметь в виду, что гашиш явля-
ется запрещенным наркотиком, поэтому никаких ГОСТов на него не имеется. Пока-
зателем «достоинства» гашиша в подпольных операциях служит субъективная фи-
зиологическая оценка, то есть эффективность одурманивающего действия.
4.1 Качественные реакции
В судебно-медицинской практике иногда возникают ситуации, при которых необ-
ходимо ответить на вопрос, является ли образец гашишем. Заключение не должно
основываться только на таких показателях, как внешний вид, цвет, запах, кото-
рых варьируют в широких пределах в зависимости от происхождения условий хра-
нения гашиша и наличия в нем наполнителей.
Объективным критерием может служить рекомендуемая нами быстрая «проба на
гашиш», основанная на реакции фенольных соединений (всегда присутствующих в
конопле) с диазотированными ароматическими аминами.
Небольшое количество испытываемого вещества (около 0,2 г.) растирают шпате-
лем на часовом стекле или в ступке с 1—2 мл спирта. Затем с помощью стеклян-
ного капилляра, в который заправлен ватный тампончик, засасывают каплю спир-
тового раствора и переносят ее на листок фильтровальной бумаги. После испаре-
ния спирта бумагу опрыскивают из пульверизатора диазотированным раствором п-
нитроанилина или бензидина. Появление окрашенного в оранжевый цвет пятна под-
тверждает наличие гашиша в испытуемом материале. Для более четкого воспроиз-
ведения реакции в одно и то же место на бумаге наносят
несколько капель экстракта, что повышает в пробе коли-
чество каннабиноидов и соответственно чувствительность
реакции. Окрашенное пятно сохраняется долгое время, и
отрезок бумаги может быть приобщен к делу в качестве
вещественного доказательства.
Достоинством описанного метода является его доступ-
ность и быстрота. Анализ может быть выполнен в течение
1—2 мин.
В других случаях приходится доказывать принадлежности
данного образца гашиша к той или иной партии (сорту).
Здесь требуется более достоверная идентификация с одно-
временно качественной оценкой важнейших каннабиноидов:
КВН, КЕД и ТГК.
Нами предлагается простой вариант хроматографического
определения гашиша: капля этанольного или метанольного
экстракта, полученного как указано выше, наноситься на
стартовую линию листа бумаги, который затем пропитывают диметилформамидом и
помещается в геометрическую камеру. Одновременно на стартовую линию для срав-
нения наноситься капля экстракта, полученного от другой партии гашиша. Хрома-
тографирование ведется по нисходящему или восходящему методу циклогексаном,
насыщенным диметилформамидом. Необходимый для разделения раствор готовится
так: смешиваются диметилформамид с циклогексаном в делительной воронке в со-
отношении 1:5. Верхний слон заливается в лодочку прибора, а нижний использу-
ется для импрегнирования бумаги и насыщения парами растворителя воздуха каме-
ры, с этой целью его наливают на дно. На хроматографирование затрачивается
10-12 час. (удобно оставлять на ночь). После просушивания бумага опрыскивает-
ся свежеприготовленным раствором диазотированного п-нитроанилина. На линии
старта остаются фенолокислоты. Проявляющиеся ниже линии старта три пятна ок-
рашиваются в оранжево-желтый цвет, но различаются по оттенку и интенсивности.
Сопоставляя хроматограммы испытуемого образца с контрольными, судят об их
сходстве или различиях.
При необходимости дополнительного подтверждения идентичности двух образцов
гашиша можно определить (см. II гл.) зольность и количество веществ, раство-
римых в органических растворителях в аппарате для автоматической экстракции.
Для этой цели пригодны петроленный эфир, эфир, бензол и метанол. Совпадение
результатов анализа в двух образцах доказывает их идентичность. Недостатком
указанных методов является их длительность и необходимость иметь значительное
количество вещества для анализа (несколько граммов).
Кортэ и Зипер описали метод определения компонентов гашиша с использованием
тонкослойной хроматографии (ТСХ) на кизельгеле Мерка. Подвижная фаза — цикло-
гексан. Распределение компонентов такое же, как на бумаге. Обнаружение прово-
дилось различными реагентами. Среди них реагент Бима — 5%-ный раствор едкого
кали в абсолютном спирте — дает пурпурное окрашивание только при наличии кан-
набиноидов, у которых оба фенольных гидроксила свободны, то есть у КБД, КБДК,
КБГ. Так как эти вещества всегда присутствуют в конопле, реагент считается
специфическим для качественного определения гашиша. При опрыскивании раство-
ром так называемой «голубой соли» (хлорид ди-о-анизидинтетразолия в 0,1 н.
NaOH) каннабиноиды образуют различно окрашенные пятна.
Таким путем авторам удалось доказать, что как индийская, так и обыкновенная
(европейская, посевная) конопля содержат одинаковые фенольные компоненты.
В 1971 г голландский химик Меркус опубликовал критический обзор способов
разделения компонентов конопли методом ТСХ. Автор рекомендует проводить ана-
лиз по следующей прописи:
100 мг гашиша встряхивают в пробирке с 8 мл петролейного эфира. Экстракт
фильтруют и дважды повторяют извлечение. Объединенные фильтраты выпаривают,
остаток растворяют в нескольких каплях хлороформа и наносят на пластинки с
силикагелем. Обнаруживают вещества раствором «голубой соли».
Этот метод позволяет четко определить КБД, КБН и ТГК. Кроме того, он приго-
ден для разделения метаболитов каннабиноидов, найденных в моче человека после
приема гашиша.
Преимущество метода тонкослойной хроматографии — в быстроте анализа (20—30
мин.) . Недостатком всех качественных методов является то, что удается зафик-
сировать наличие только главных по содержанию каннабиноидов; изомеры и минор-
ные вещества при этом не выявляются. Вместе с тем весьма важно было бы знать
не суммарное содержание изомеров ТГК, а каждого в отдельности.
4.2 Количественные и
полуколичественные методы
Метод ТСХ был модернизирован для полуколичественных определений важнейших
каннабиноидов. Азокрасители с цветных пятен, полученные после опрыскивания
диазотированным амином, элюировались спиртом, и интенсивность окраски оцени-
валась спектрофотометрически в видимой области. Предварительно строились ка-
либровочные кривые для каждого индивидуального компонента. Этим методом были
проанализированы экстракты конопли и гашиша из разных стран мира; показано,
что количественные соотношения фенольных веществ варьируют в широких преде-
лах. Несмотря на сравнительную простоту метода, точность оказывается не столь
высокой.
Клауссеи, Боргер и Кортэ использовали для анализа экстрактов конопли газо-
вую хроматографию (ГЖХ). Фрактограмма одной пробы гашиша испанского происхож-
дения показала наличие по меньшей мере одиннадцати индивидуальных веществ, в
том числе трех изомеров ТГК. Хотя не все вещества точно идентифицированы, по
размерам пиков (времени удерживания) можно было судить о количественном соот-
ношении компонентов. Здесь следует принять во внимание вероятность декарбок-
силирования фенолокислот при высокотемпературном режиме газовой хроматогра-
фии. Тем не менее, данные газовой хроматографии являются наилучшей и наиболее
полной характеристикой анализируемых образцов.
Этим методом в сочетании с тонкослойной хроматографией были проанализирова-
ны многочисленные образцы гашиша и конопли, решены многие практически важные
вопросы. Выявлена определенная зависимость состава каннабиноидов от климати-
ческих условии произрастания конопли. В растениях северных районов земного
шара гашиш менее активен (отличается пониженным содержанием изомеров ТГК) по
сравнению с южными.
С помощью ТСХ авторам удалось установить режим реакции, при которой проис-
ходит циклизация КБД в различные изомеры ТГК. Показано, например, что при на-
гревании до 300° КБД образует не только всю гамму изомеров ТГК, но частично
дегидрируется в КБН и распадается на оливетол. Изучено влияние ультрафиолето-
вого света и кислорода на ход этой реакции.
Авторы проследили за изменением соотношения между каннабиноидами в листьях
и соцветиях конопли в процессе вегетации растения. При этом было обнаружено
преобладание КБДК в начальной стадии развития растения и увеличение менее по-
лярных каннабиноидов в последней стадии вегетации. Высказано даже предположе-
ние о роли КБДК как материнского вещества, которое по мере роста растения, а
также ферментативных процессов при хранении постепенно превращается в КБД и
ТГК. Этим они объясняют и различие в физиологической активности обыкновенной
(более богатой КБДК) и индийской конопли (содержащей больше ТГК).
Японским химик Авамаки с сотрудниками нашли, что при ТСХ на силикагеле в
системе бензол, н-гексан и диэтиламин (25:10:1) четко разделяются КБН, ТГК и
КБД (Rf соответственно 0,25: 0,35; 0,45).
Для опрыскивания хроматограмм были испытаны различные реагенты. Лучшими
признаны диазотированный бензидин и «голубая соль», которые дают окраску пя-
тен, позволяющую различать важнейшие каннабиноиды.
Авторы приводят таблицу окрасок:
Вещество Диазотированный бензидин «Голубая соль»
КЕД Желто-оранжевая Желто-розовая
ТГК Красно-оранжевая Фиолетово-розовая
КБН Кра сно-коричневая Фиоле т ов о-красная
ТСХ в приведенных условиях рекомендуется для судебно- и химических исследо-
ваний .
В той же системе растворителей проводилось и препаративное разделение на
колонке с силикагелем. Полученные фракции группировались по данным тонкослой-
ной хроматографии; константы полученных веществ соответствовали литературным
данным.
Своеобразна методика подготовки образцов для анилина: предварительно высу-
шенные и измельченные в порошок растения (навеска точно 1 г) выдерживались в
закрытых сосудах в 10 мл спирта в течение 2 дней. Экстракты выпаривались до-
суха, снова растворялись в небольшом количестве спирта и отделялись от выпав-
шего воска фильтрованием. Фильтрат разбавлялся точно до 10 мл спиртом. В 1 мл
такого раствора содержится сумма каннабиноидов из 0,1 г растения. Стандартные
растворы индивидуальных каннабиноидов готовились так, чтобы 0,1 мкг вещества
содержалась в 1 мкл растворителя.
Приготовленные растворы использовались для ГЖХ. Хроматограф Shimadzu model
GC-1B с пламенным водородным ионизационным детектором. Колонка из нержавеющей
стали U-обраЗная, 2,25 м х 4 мм, содержала 1,5% SE-30 на Chromosorb W (60-80
меш), обработанного гексаметилдисиланом. Температура колонки 220°, испарителя
- 290°. Скорость потока азота 35 мл/мин. Относительное время удерживания КВД,
ТГК и КБН соответственно 4,92; 6,58; 8,17 хорошо согласуется с данными для
чистых веществ, хотя на фрактограмме были и другие мелкие пики. В качестве
стандарта был использован хлористоводородный кокаин.
В таблице приведены данные анализа гашиша 6 различных образцов в процентах
от веса сухого исходного материала.
Компонент Образцы
Япония США Индии
I II Ш IV V VI
КБД 1.05 0,41 0,20 0,14 0,57 -
ТГК 1,17 1,68 0,63 0,81 1,42 0,37
КБН 0,06 0,15 Следы 0,54 1,49 4,45
Сумма 2,28 2,24 0,83 1,49 3,18 4,82
Таблица показывает значительное варьирование в конопле каннабиноидов.
Авторы делают вывод, что японская конопля по своей психотропной активности
(содержанию изомеров ТГК) не уступает индийской, которая ценится как «перво-
сортная»
Если хроматографировать не свободные каннабиноиды, а получаемые из них си-
лиловые эфиры, то достигается более четкое разделение. Индивидуальные эфиры
можно также гидролизовать, но для аналитических целен в этом нет необходимо-
сти .
Если условно принять за единицу количество КБД, то результаты одного опыта
можно иллюстрировать следующими данными (на фрактограмме получено 12 сигна-
лов , свидетельствующих о содержании индивидуальных соединений):
А12 0,63 В 1,63
КБД 1,00 Д2(3) ТГК 1,63
Б 1,21 КБД 1,74
Д1(2) ТГК 1,35 КБХ 2,04
Д1(6) ТГК 1,44 КБДК 2,33
КБГ 1,54 Г 2,44
12
Вещества А,Б,В,Г не идентифицированы.
Ранее указывалось, что, по мнению Кимура и Окимото, главной составной ча-
стью каннабиноидов анализируемой ими конопли является ТГКК. Декарбоксилирова-
ние происходит якобы уже при нагревании до 110°. В этих условиях дегидрирова-
ния до КВН, наблюдаемого при более высокой температуре (например, при куре-
ням) , еще не происходит.
После кратковременной термической обработки из экстракта отбирается алик-
вотная часть и переносится в газовый хроматограф, где определяется только
ТГК, как самая существенная часть гашиша, а расчет ведется на кислоту ’ГГ’КК.
Содержание ТГКК заметно меняется в зависимости от органов растения и сроков
его вегетации. Так, в раннюю стадию роста в листьях женских особей конопли
содержится больше ГТКК (1,86%) , чем в мужских (0,65%) . По мере созревания ко-
личество ТГКК в верхних листьях резко падает (до 0,12% в женских растениях),
а в метелках возрастает (до 5,62%). Установлено, что за период созревания ме-
телок (с 1/1Х по 30/Х) содержание ТГКК увеличивается более чем в три раза. В
этой работе другие каннабиноиды не упоминаются, а также не учитываются осо-
бенности изомеров ТГК.
Приводим выдержку из прописи по анализу листьев конопли, проведенному япон-
скими химиками. Измельченные листья в количестве 20—30 мг высушивались 1—2
дня в эксикаторе, затем нагревались в течение 15 мин при 110° в электрической
приборчике с регулируемой температурой. После этого следовала трехкратная
экстракция по 10 мл хлористого метилена при комнатной температуре. Экстракт
переносился в колоночку с силикагелем (1x3 см) и промывался тем же раствори-
телем. Первые 20 мл элюата испарялись в пробирке и к остатку добавляли 0,1 мл
0,57-ного спиртового раствора тетраметилдиаминодифенилметана в качестве внут-
реннего стандарта. 1 мл такого раствора помещался в газовый хроматограф. Вре-
мя удерживания калибровалось по чистому ТГК. Без первичной термической обра-
ботки значения ТГК оказываются очень заниженными. Данные анализов, выполнен-
ных Кимура и Окамото, здесь не показаны. Считаем нужным обратить только вни-
мание на необычайно высокое содержание ТГКК в зрелых метелках конопли (до 10%
от веса сухого растения). Другие авторы подобные результаты никогда не приво-
дили.
Одной из новых разновидностей хроматографической техники является использо-
вание центрифугирования, позволяющего ускорить процесс разделения сложных
смесей органических соединений. Петкоф с сотрудниками применили этот метод
для анализа конопли и гашиша. В специальные трубочки, заполненные мелкодис-
персным силикагелем, вводились образцы шести индивидуальных (синтезированных)
каннабиноидов в разных количествах от 0,5 до 10 мкг. В свободное пространство
заливался петролейный эфир, содержащий один процент диэтиламина.
После центрифугирования в течение 13-15 мин силикагель из трубочек выталки-
вался и опрыскивался 0,4%-ным раствором «голубой соли». На хроматограммах
проявлялись окрашенные зоны с различным значением Rf .
Набор таких стандартных хроматограмм, содержащих чистые КБХ, КБН, Д1(2) ТГК,
д1(б) трк, КБД и КБЦ, использовался для визуального сопоставления (по ширине и
интенсивности окраски полос) с хроматограммами анализируемых образцов, полу-
чаемых в тех же условиях. Экстракты готовились из тонкоизмельченной воздушно-
сухой конопли и гашиша (навески от 0,1 до 5 г) трехкратным настаиванием пет-
ролейным эфиром при комнатной температуре. Объединенные вытяжки фильтровались
и упаривались досуха в токе азота. Экстракты растворялись в циклогексане так,
чтобы в 1 мл раствора содержалось от 30 до 40 мг твердого остатка и сохраня-
лись при 0° до использования.
Практически можно достоверно определять каннабиноиды, содержащиеся в экс-
трактах в значительных количествах. Минорные компоненты в лучшем случае уда-
валось оценить лишь качественно.
Мы приводим результаты анализа двух случайных образцов из числа других, вы-
полненных авторами:
Из конопли, % Из гашиша,%
Выход экстракта 3,7 10
КБД в экстракте 0,58 6,2
КБД в образце 0,02 0,62
Д1(2) ^ГК в экстракте 17,0 12,0
Д1(2) ТГК в образце 0,64 1,2
КБН в экстракте 2,4 2,6
КБН в образце 0,09 0,26
Изомер Д1(6) ТГК не был обнаружен ни в одном образце природного происхожде-
ния. Это согласуется с данными Гаони и Мехулэмам, установивших, что в конопле
д1(б) ^ГК содержится в минимальных количествах в сравнении с Д1(2) ТГК.
Хроматография в сочетании с центрифугированием была применена теми же авто-
рами для анализа конденсата гашишного дыма, получаемого из синтетического
Д1(2) тгк. Оказалось, что только 60% исходного Д1(2) ТГК сохраняется в неизмен-
ном виде. Остальные 40% превращаются в КБН.
Завершая обзор аналитических методов, отметим, что все они не в полной мере
отвечают требованиям. Одни не столь чувствительны, чтобы обнаруживать все
каннабиноиды, включая минорные соединения и изомеры (бумажная и ТСХ) . Другие
проводятся в условиях, вызывающих образование вторичных продуктов (ГЖХ).
Однако если предварительно очищенный петролейноэфирный экстракт пропустить
через колонку с силикагелем, импрегнированным азотнокислым серебром (элюиро-
вание бензолом) , то удается разделить и изомеры Д1(2) и Д1(6) ТГК [36] .
При многократном хроматографировании на бумаге или на колонке неминуемы по-
тери и образование вторичных продуктов. Как правило, здесь определяются толь-
ко главные компоненты, тогда как фенолокислоты и минорные вещества не учиты-
ваются. Вместе с тем, как выше было показано, ТГКК м КБДК преобладают в смеси
каннабиноидов.
Метод противоточного распределения впервые был применен для разделения фе-
нольных компонентов гашиша немецкими химиками Клауссспом, Спулаком и Кортэ.
Весь процесс проходит при комнатной температуре без воздействия агрессивных
реагентов, поэтому сведены к минимуму все возможные вторичные процессы (изо-
меризации, декарбоксилирование, окисление).
Экстракт гашиша, предварительно очищенный от окрашенных и смолистых приме-
сей с помощью дезактивированной окиси алюминия, подвергался противоточному
распределению но Кренгу в системе лигроин-метанол-вода-диметилформамид
(10::8:2:1). При этом в кристаллическом виде были выделены КБД, КБП, КБХ и в
виде масла ТГК. Небольшое количество ТГКК также удалось получить при повтор-
ном распределении. ТГК имел [сс]D —193°, то есть среднее между значениями [ос]D
для Д1(2) ТГК и Д1(6) ТГК. По-видимому, удельное вращение может служить показа-
телем соотношения изомеров ТГК в анализируемых образцах гашиша.
5. Выделение индивидуальных
каннабиноидов из гашиша.
Потребность в чистых фенольных соединениях конопли определяется поставлен-
ными задачами. На первом этапе изучения химии гашиша они нужны были для уста-
новления строения, изучения превращений и получения производных. Эта задача
практически почти решена, остались только отдельные вопросы, связанные с рас-
шифровкой стереохимических особенностей структуры каннабиноидов.
Некоторое количество индивидуальных соединений постоянно требуется при про-
ведении анализов в качестве метчиков (свидетелей) хроматографии, построения
калибровочных кривых и контрольных определений. В этой связи наборы чистых
каннабиноидов, как и других наркотиков, желательно иметь в каждой современной
криминалистической лаборатории. Более всего они должны использоваться в науч-
ной медицине. Для проведения исследований в области высшей нервной деятельно-
сти человека (и животных) наряду с другими психотропными средствами необходи-
мы и физиологически активные каннабиноиды. В настоящее время спрос на них не
столь велик, но это объясняется только их трудной доступностью.
Получение в препаративных количествах отдельных компонентов гашиша возможно
методом распределительной хроматографии на колонке с силикагелем, противоточ-
ным распределением по Кренгу, с помощью ГЖХ и другими путями.
Использование чисто химических приемов (например, дробная кристаллизация
каннабиноидов в виде эфиров с последующим омылением) едва ли приемлемо для
препаративных целей, так как они трудоемки. О разделении экстрактов разгонкой
в вакууме уже отмечалось выше, при этом образование вторичных продуктов пре-
пятствует получению веществ в чистом состоянии. Ниже приводятся краткие опи-
сания важнейших методов препаративного разделения экстрактов гашиша, доста-
точные для уяснения их сущности.
5.1 Разделение на колонке
Разделение на колонке 400 г индийского гашиша исчерпывающе экстрагировались
этиловым спиртом. Сырой экстракт (53г) очищался через слой флоризила (500г) с
использованием бензола в качестве растворителя. Элюат собирался порциями по
10 мл. Всего получено 150 фракций; от каждой отбиралась капля, которая испы-
тывалась на наличие фенольных соединений (с диазотированным бензидином).
Фракции, показавшие положительную реакцию (от № 66 до №110), объединялись, и
растворитель отгонялся. В остатке было 15,9 г вязкого масла.
1г этого масла вводился в колонку с 40г силикагеля и хроматографировался в
системе растворителей бензол-н-гексан-диэтиламин (25:10:1). По результатам
анализа на пластинках в тонком слое силикагеля отобрано пять фракций:
1. КБД,
2. КБД+ТГК
3. КБД+ТГК+КБН
4. 4.ТГК+КБН
5. 5. КБН.
Фракции, содержащие смеси, повторно (шесть раз) хроматографироволись в тех
же условиях. В итоге было получено: КБД-0,117 г, ТГК-0,231 и КБН-0,278 г. Ве-
щества по физическим свойствам совпадали с описанными в литературе и были ис-
пользованы в качестве «свидетелей» в тонкослойной и газовой хроматографии.
Оценивая описанный способ, нужно отметить прежде всего его длительность,
трудоемкость и недостаточную продуктивность. Фракции не были строго индивиду-
альными веществами (за исключением КБН), а представляли собой смеси изомеров.
5.2 Газовая хроматография (ГЖХ)
В главе 4 было показано, что с помощью ГЖХ можно осуществлять весьма тонкое
аналитическое разделение смеси каннабиноидов, включая и изомеры ТГК.
Если использовать тот же принцип в несколько модернизированном приборе, то
можно получать чистые вещества и в препаративных количествах. К сожалению,
техника ГЖХ еще не позволяет оперировать с большими навесками. Следует иметь
в виду, что при увеличении количества разделяемой смеси с известного предела
уменьшается точность. Однако, многократно повторяя опыт, можно накопить тре-
буемое количество чистых веществ.
Возможное образование вторичных продуктов при высоких температурах ГЖХ в
данном случае не умоляет достоинств метода. Хроматографировать можно не сво-
бодные фенолы, а более устойчивые их триметилсилиловые эфиры. Временная защи-
та фенольных гидроксилов предохраняет каннабиноиды от разложения при нагрева-
нии и позволяет проводить более четкое разделение. Наиболее ценным составляю-
щим гашиша является изомеры ТГК. Количество их увеличивается за счет разложе-
ния ТГКК и циклизации КБД. Таким образом, использование газовой хроматографии
для препаративного разделения каннабиноидов следует считать возможным.
5.3 Препаративная
бумажная хроматография.
Этот способ не может конкурировать с описанным выше ни по производительно-
сти, ни по точности разделения, однако его можно рекомендовать для получения
трех важнейших каннабиноидов.
Приняв за основу более или менее удовлетворительное разделение каннабинои-
дов на бумаге, мы предложили использовать препаративный вариант
Неочищенный метанольный (или этанольный) экстракт гашиша, упаренный пример-
но до концентрации 1:10, с помощь пипетки наносится в виде сплошной полосы на
стартовую линию большого листа плотной бумаги для хроматографии (60x60 см),
предварительно импрегнированной диметилформамидом. Бумага закрепляется в при-
боре (герметически закрывающемся ящике) и хроматографируется исходящим спосо-
бом в течение 12-15 часов. Растворитель: циклогексан+диметилформамид. При не-
обходимости в ту же камеру можно поместить несколько листов бумаги. На один
лист бумаги наносится 140-160 мг сырого экстракта.
После хроматографирования бумага подсушивается на воздухе, от нее по верти-
кали отрезается узкая полоска и опрыскивается диазотированным п-
нитроанилином. При этом проявляются три окрашенные в оранжевый цвет зоны КБД,
КБН и ТГК. Все фенолокислоты остаются на линии старта. Прикладывая проявлен-
ную полоску к листу бумаги, вырезают из него соответственно четыре полосы,
причем каждая полоса отдельно разрезается на мелкие кусочки, загружается в
колбочку и элюируется при небольшом нагревании метанолом (или этанолом). Если
одновременно проводилось хроматографирование на нескольких листах бумаги, то
все полосы элюируются суммарно. Обрезки бумаги трижды заливаются небольшими
порциями растворителя, который фильтруется через стеклянный фильтр, объединя-
ется в сборную колбу и концентрируется. Наши наблюдения показывают, что кан-
набиноиды лучше хранить в растворе, при этом они не так быстро осмоляются.
Из 140 мг сырого экстракта гашиша, нанесенного на один лист бумаги, в нашем
опыте было получено 40 мг КБД, 20 мг КБН и 20 мг ТГК.
Остающиеся на стартовой липни фенолокислоты целесообразно накапливать и по-
сле термического декарбоксилирования (при 110° в течение 15 мин. непосредст-
венно на бумаге) проводить элюирование, как описано выше, и элюат присоединят
к очередной партии сырого экстракта, предназначенного для разделения.
Если работа по разделению предпринята с целью накопления наиболее активного
психотропного соединения (ТГК), то фракцию соответствующую КБД, элюируют и
подвергают в спиртовом же растворе кислотной изомеризации (нагревают 0,5% НС1
в течение 1 часа), затем продукт реакции добавляют к очередной порции экс-
тракта из гашиша, подлежащего разделению. Таким образом, повышают общий выход
изомеров ТГК.
Достоинствами предлагаемого нами метода являются простота и доступность. К
недостаткам следует отнести трудоемкость и длительность проведения экспери-
мента . Кроме того, таким путем удается выделить из гашиша только главные ком-
поненты. Полученные вещества не лишены примесей фенольных соединений, находя-
щихся в гашише в небольших количествах. Тем не менее, полученные каннабиноиды
вполне пригодны в качестве свидетелей в различных видах хроматографии. Сум-
марная фракция ТГК может быть использована для изучения психотропной активно-
сти .
5.4 Метод противоточного
распределения
Мы применили в несколько модифицированном виде методику Кортэ с сотрудника-
ми для выделения важнейших компонентов гашиша.
Высушенные на воздухе листья конопли (110 г) исчерпывающе экстрагировались
метанолом. Экстракт растворили в бензоле и пропустили через слой дезактивиро-
ванной окиси алюминия (500г). Фракции, дающие положительную реакцию на фено-
лы, объединили и упарили (15,7 г) . Каплю масла хроматографировали на бумаге,
как описано выше, подтвердили наличие трех главных каннабиноидов и суммы фе-
нолокислот. Суммарный экстракт в трех количественных вариантах (1,5 г; 3,2 г;
10 г) помещали в автоматический прибор Крейга с 200 ячейками емкостью 20/20
мл каждая. Распределение проводилось в системе метанол - петролейный эфир -
вода (10:9:1). Предварительно растворители перемешивались: нижний слой ис-
пользовался для заполнения всех ячеек, верхний - порциями вводился в прибор,
где происходило последовательное смешивание, расслоение и разделение жидко-
стей с одновременным распределением веществ. Сумма каннабиноидов, растворен-
ная в петролейном эфире, заливалась в первую ячейку. Оптимальный режим работы
прибора: встряхивание - 2 мин, время на расслаивание - 1 мин.
№ фракции Вещество Выход, %
1-14 Сумма фенолокислот 26
15-28 КЕД 19
29-39 КБД + КБН -
40-50 КБН 32
51-60 КБН + ТГК -
61-76 ТГК 12
По заданным параметрам прибор работал автоматически. Когда завершался цикл
(200 переносов) из каждой третьей ячейки отбиралось 3 мл верхней фазы и заме-
рялась оптическая плотность раствора на спектрофотометре СФ-4А при длине вол-
ны 280 нм. По данным оптической плотности строили график распределения канна-
биноидов и объединяли фракции.
Приводим результаты противоточного распределения 10 г суммы каннабиноидов.
Вещества идентифицированы методом бумажном хроматографии и по ИК-спектрам
(см. таблицу).
При меньших навесках происходит более четкое распределение, но наш опыт по-
казывает , что таким путем можно проводить и препаративное получение каннаби-
ноидов . При этом суммарные фракции следует использовать для разделения по-
вторно .
5.5 Ионообменная хроматография
Известно, что иониты широко применяются в различных областях науки и произ-
водства . Обессоливание воды таким путем давно осуществляется в промышленных
масштабах. Очистка медикаментов и, в частности, антибиотиков с помощью иони-
тов в ряде случаев выгоднее, чем другие способы. Особенно удобен этот метод
для концентрирования веществ, находящихся в разбавленных растворах.
Нами были проведены эксперименты, при которых изучалась возможность разде-
ления каннабиноидов с использованием ионообменной хроматографии.
После многочисленных опытов мы остановились на анионите отечественного про-
изводства АВ-17-8 в ОН-форме и определили оптимальные условия метода.
Использовалась колонка, где соотношение диаметра к высоте слоя анионита со-
ставило 1:10, а количество аннонита в 60 раз превышало количество разделяемых
каннабиноидов. Скорость истечения — две капли в 1 сек.
Анионит сначала обрабатывался 5%-ной соляной кислотой, затем водой и раз-
бавленной щелочью до отрицательной реакции на ноны хлора. После этого смолу
загружали в колонку и промывали метанолом.
Навеску экстракта из гашиша, предварительно очищенного через слой дезакти-
вированной окиси алюминия, растворяли в небольшом объеме метанола, вносили в
подготовленную колонку и промывали 0,1 н. метанольным раствором щелочи. Кон-
троль за процессом разделения проводился методом бумажной хроматографии. По
мере прохождения через колонку щелочного раствора анионит и элюат окрашива-
лись в красно-фиолетовый цвет, что объясняется наличием КБД. По мере вытека-
ния раствора окраска элюата бледнела, далее обнаруживалась примесь ТГК. По-
следующее промывание метанольной щелочью давало хроматографически чистый ТГК
(элюат бесцветный), затем ТГК с примесью КБН и, наконец, чистый КБН. Для пол-
ного отделения КБН к концу опыта применялся более концентрированный раствор
щелочи.
Промежуточные фракции хроматографировались повторно.
Элюаты далее подкислялись уксусной кислотой до pH 5-6, концентрировались,
затем разбавлялись водой и экстрагировались бензолом. Полученные вещества
хранились в бензольном растворе. При надобности растворы сушились сульфатом
натрия и упаривались досуха.
Фенолокислоты остаются в верхней части колонки. Они могут быть выделены
промыванием метиловым спиртом, подкисленным уксусной кислотой.
Одна порция анионита используется для разделении каннабиноидов многократно.
Эффективность ионообменного метода иллюстрируется выходами чистых компонен-
тов (в % от суммарного экстракта, при однократном хроматографировании): КБД —
4, ТГК —20, КБП 7, КБДК — 23. Повторным разделением смешанных фракция выход
чистых каннабиноидов удается значительно повысить.
Мы рекомендуем ионообменники для препаративного разделения экстракта гаши-
ша. Масштабы одного опыта практически неограничены и зависят от размеров ко-
лонки, количества анионита и растворителя. Метанол однозначно заменим этано-
лом.
5.6 Получение каннабиноидов синтезом
КБН синтезируется сравнительно просто, но в этом нет необходимости ввиду
незначительной его психотропной активности. КБД также синтезируется из дос-
тупных соединений, но в результате образуется смесь веществ, различающихся
положением двойной связи в циклогексеновом кольце, и структурные изомеры. По-
лучить сразу КБД со строго фиксированной кратной связью можно в виде метило-
вого эфира, который, как известно, трудно поддается омылению. В жестких же
условиях нет гарантии неизменности положения двойной связи.
Еще более сложная ситуация создастся при попытках синтеза ТГК определенной
пространственной конфигурации. При синтезе образуется заведомая смесь оптиче-
ских и геометрических изомеров.
Таким образом, процесс получения синтетического ТГК так же трудоемок, как и
выделение его из конопли.
Однако при синтезе можно получить аналоги ТГК и других каннабиноидов, не
встречающиеся в природе. Здесь открывается возможность расширить ассортимент
психотропных соединении, что важно при изучении зависимости их физиологиче-
ских свойств от тонких деталей строении молекул.
6. Физиологические свойства
гашиша и каннабиноидов.
Вопросам изучения физиологии и токсикологии наркотических веществ конопли
посвящена обширная литература, в нашем неполном обзоре она приводится выбо-
рочно .
Обобщить имеющийся материал оказалось трудно, прежде всего, потому, что га-
шиш представляет сложную и непостоянную по составу смесь разных соединений.
Во многих статьях описывают симптомы у людей и животных, находившихся под
гашишным наркозом. Некоторые наблюдения были противоречивы и субъективны. Это
не удивительно, так как в зависимости от качества гашиша, способа впадении в
организм, продолжительности и кратности применения, наконец, от индивидуаль-
ных особенностей людей и подопытных животных, действие его варьирует от лег-
кого опьянения до глубокого психического расстройства и токсикоза.
Животные и птицы по-разному реагируют на гашиш. У лягушек дым гашиша вызы-
вает усиление рефлекторной деятельности, затем ослабление. У голубей и кур
при этом наблюдалось возбуждение, сменяемое сонливостью. Мыши оказались осо-
бенно чувствительными к гашишу. Инъекция экстракта в количестве I мг на 1 кг
веса вызывала резкое учащение дыхания, затем паралич.
Наиболее подходящими для фармакологического изучения гашиша и его компонен-
тов оказались обезьяны и собаки, у которых внешние признаки отравления в ка-
кой-то мере такие же, как у человека. Предложены даже тесты для оценки эффек-
тивности действия образцов гашиша по характеру атаксии у собак, то есть рас-
стройства координации произвольных движений. Атаксия обнаруживается уже в до-
зах около 10 мг гашиша на 1 кг веса животного.
В статье Яхимоглу описывается один из опытов: «Собаки становились удиви-
тельно спокойными, переставали бегать по клетке и лаять... При умеренных до-
зах впадали в гипнотическое состояние, теряли интерес к окружающим явлениям и
как бы «боролись со сном». Поведение их можно сравнить с человеком, сидя за-
сыпающим при длительной поездке в вагоне; голова медленно опускается, но при
малейшем толчке он вздрагивает, открывает глаза и... снова впадает в дремоту.
При больших дозах наркотическое состояние проявляется в утрате реакции на
внешние раздражения. Если собаку поставить в необычную и даже неудобную позу,
то она некоторое время остается в неизменном положении. При этом глаза собаки
выражают безразличие и благодушие. В конце концов, она ложится и лишь нена-
долго может подняться, если ее принуждает экспериментатор».
Наблюдения над обезьянами показали, что вскоре после введения наркотика у
них отмечалось торможение. Еще несколько дней они выглядели как бы «сбитыми с
толку», испытывали затруднение в произвольных движениях.
Анализируя литературные данные, некоторые авторы отмечают, что гашиш осо-
бенно сильно действует на животных с высокоорганизованной центральной нервной
системой.
В целом результаты фармакологических исследований гашиша следует признать
недостаточными и трудно сопоставимыми: в них, как правило, не указаны харак-
теристика состава применяемого гашиша, способ приготовления экстрактов и не
всегда учитывалась даже дозировка.
Находились врачи-энтузиасты, которые, приняв порцию гашиша, сами следили за
изменениями эмоционального состояния своего организма.
Немецкий фармаколог Шрофф еще в прошлом столетии так оценивал симптомы га-
шишной наркомании: «Звуки воспринимаются не ушами, а как бы всем черепом, и
похожи на шум кипящей воды. Тело наполняется каким-то блаженством, кажется,
будто оно прозрачное. Целые серии меняющихся воображений сопровождаются чув-
ством самоуверенности и высокой морали. Хочется встать записать все, что пе-
реживается, но убедить себя в этом не удается из боязни, что чудесное состоя-
ние исчезнет».
Французский врач Моро описывает действие гашиша на самом себе: «Я почувст-
вовал будто солнце освещает каждую мысль, приходящую на ум. Даже движения
собственного тела становятся источником восторга. Мир, наполняется чудесным
ароматом и гармонией. Звуки принимают вид чего-то конкретного, объемистого.
Красочные видения сменяются одно другим. Ощущается чувство счастья».
Точное описание ярких эмоциональных состояний при употреблении наркотиков
трудно осуществимо из-за отсутствия объективных показаний.
Приводим еще одно экспериментальное наблюдение, проведенное уже в наши дин
в условиях психоневрологической клиники. «Уже через 4 мин. после начала куре-
ния табака с примесью гашиша испытуемый стал быстро и громко говорить; выска-
зывания носили многословно-резонерский характер, в то же время он часто за-
молкал, не окончив фразы. Не мог усидеть на одном месте, быстро вставал, хо-
дил , усиленно жестикулировал. Все время улыбался, иногда внезапно смеялся,
причем смех не соответствовал содержанию высказываний. Через 40 мин. после
курения это состояние сменилось вялостью, подавленностью: человек сидел,
опустив голову, устремив взгляд в одну точку, на вопросы отвечал неохотно,
односложно. Далее наступила сонливость и тоскливость».
Другие наблюдения подтверждают тот факт, что отравление гашишем протекает в
две стадии: сначала оно напоминает маниакальное состояние с элементами экста-
за, просветления, иногда с ощущениями приятного чувства равнодушия. Грезы и
видения носят преимущественно радужный характер, все грустные мысли рассеива-
ются, хочется смеяться и двигаться, однако человек, как правило, остается на
месте.
Во второй стадии гашишного опьянения появляется чувство страха, растерянно-
сти , притупление восприятия, ослабление памяти, желание заснуть.
При острых и хронических интоксикациях возникают явно выраженные психозы с
галлюцинациями и бредовыми идеями преследования или величия в различных фор-
мах .
Поведение некоторой части курильщиков гашиша настолько сближает их с шизоф-
рениками, что высказываются даже курьезные суждения о том, что токсины, вызы-
вающие психические расстройства, биологически близки по своей природе к ак-
тивным компонентам гашиша.
Психические нарушения после хронической гашишной интоксикации очень трудно
лечить. Резкая отмена гашиша лицам, длительное время принимавшим этот нарко-
тик, часто приводит к тяжелым осложнениям. Поэтому даже в условия клиники
наркоманам иногда приходится постепенно снижать «дозировку».
Различные симптомы поведенческого характера и психических расстройств у
лиц, принявших гашиш, настолько хорошо известны врачам-экспертам, что не воз-
никает трудностей в констатации самого факта наркомании. Для объективной его
оценки рекомендуется в таких случаях проводить регистрацию биотоков головного
мозга с помощью электроэнцефалографа.
Психиатры наблюдали наркоманов, как в процессе излечения, так и при поста-
новке экспериментов над добровольцами, людьми разных профессий, темпераментов
и конституций. Ученые пытались дать классификацию различных стадий и вариан-
тов гашишной наркомании.
У авторов имеются отдельные разногласия в оценке деталей и внешних призна-
ков влияния этого наркотика на организм, но все считают, что главной мишенью
его воздействия является ЦНС. Отмечаются изменения и со стороны других орга-
нов и функций даже при однократном приеме гашиша: слегка учащается дыхание и
пульс, немного повышается кровяное давление, расширяются зрачки, утрачивается
ощущение сладкого вкуса, наблюдается сухость во рту (у собак усиливается слю-
нотечение) .
Гашиш оказывает влияние на определенные центры головного мозга и нарушает
их функцию. Детальные механизмы этого воздействия еще не изучены. Ценную ин-
формацию о влиянии компонентов гашиша на организм могли бы дать исследования
их метаболизма, локализации в отдельных органах и конечных продуктах распада.
Очевидно, в этом плане должны изучаться именно индивидуальные каннабиноиды,
которые теперь становятся относительно доступными. Известно, что психотомиме-
тическими, галлюциногенными свойствами обладают только изомеры ТГК и частично
КБХ. Ароматизация циклогексанового кольца (переход к КБН), как и гидрирование
его, приводит к потере активности. КБД и КБГ также лишены психотропной актив-
ности , но проявляют антибиотическое действие. Фенолокислота КБДК оказывает
седативное и антибактериальное действие. Об остальных каннабиноидах в литера-
туре сведений не имеется.
Интенсивность и характер воздействия изомеров ТГК на ЦНС зависит от места
двойной связи в циклогексане, от типа сочленения его с пирановым кольцом и от
оптической активности. По предварительным экспериментам на животных (способ-
ности вызвать атаксию у собак), наиболее эффективным является (-)-транс-
Д1(2)ТГК. Стабильный (-) -транс-Д1(6)ТГК несколько ему уступает. Синтетический
дЗ(4) тгк оказался почти в 10 раз слабее природного. Левовращающий ТГК в два
раза активнее правовращающего.
Для окончательного суждения о зависимости психотомиметической активности от
строения и стереохимии изомеров приведенные материалы считаются недостаточны-
ми, так как они получены главным образом в опытах на собаках и кроликах, а
различная восприимчивость к гашишу у человека и у животных очевидна.
Логическим следствием такого заключения является необходимость проведения
контролируемых испытаний на людях. Клауссен и Кортэ сообщают, что при содей-
ствии ВОЗ в одном американском госпитале на большой группе выздоравливающих
изучалась13 эффективность действия образцов гашиша, различающихся по количе-
ству ТГК и соотношению изомеров. Установлено, что психотомиметическая актив-
ность гашиша возрастает в образцах с повышенным содержанием (-)-транс-
Д1(2)ТГК. Вместе с тем замечено, что этот изомер, испытанный в чистом виде,
обладает только половинной активностью смеси изомеров. Вероятно, этот пара-
докс объясняется тем, что в самом организме каннабиноиды претерпевают химиче-
ские изменения, а вторичные продукты оказываются более активными. Поводом для
такого объяснения служит аналогия с синтетическим Д3(4) ТГК, который способен
изомеризоваться в бензофурановое производное, обладающее значительно более
высокой эйфорической активностью.
Было бы очень важно в деталях изучить биохимический механизм действия ТГК
на организм. В работах Мираса сделана первая такая попытка. Радиоактивный
ТГК, полученный методом тонкослойной хроматографии из экстракта конопли, ко-
13
Интересно, добровольно или принудительно?
торую вырастили в атмосфере, содержащей С14О2 вводился внутрибрюшинно крысам,
которые через полтора часа умерщвлялись методом кровопускания. Затем в тканях
и органах определялась степень радиоактивности. Наибольшая концентрация ра-
диоактивного углерода была отмечена в печени; заметное количество его проник-
ло в мозговую ткань и кровь; следы меченого вещества обнаружены во всех дру-
гих тканях и органах. Уже через 30 мин после инъекции наркотика радиоактив-
ность была отмечена в моче.
Бурштейн и Мехулэм [43] получили (-)-транс-Д1(6) ТГК, у которого в третьем
положении находился радиоактивный изотоп водорода (тритий). Меченый каннаби-
ноид вводился кроликам в ушную вену; собранная в течение 4 дней моча, содер-
жала 20% общей радиоактивности препарата. В результате анализа в моче обнару-
жен воднорастворимый гликозид, содержащий в качестве агликона метаболит,
представляющий собой ТГК с дополнительным алифатическим гидроксилом. При де-
гидрировании метаболита получился нерадиоактивный КБН. Масс-спектр диацетата
метаболита показал молекулярный ион т/е 414, соответствующий ацетату Д1(6) ТГК
с еще одной ацетоксигруппой. Обнаружен пик, отвечающий потере кетена (С2Н2О) ,
что характерно для фенольных ацетатов, и пик М-60, соответствующий выбросу
уксусной кислоты (С2Н2О2) . Гидрокси-транс- ТГК .
СН2ОН Фольтц с сотрудниками [44] наблюдали образова-
ние метаболита в печени крыс уже спустя 30 мин.
после введения радиоактивного (-)-транс-Д1(6) ТГК
QJ-J Метаболит был выделен с помощью ТСХ на окиси алю-
I миния и также оказался первичным спиртом. Молеку-
лярный ион 330. Вещество это было получено полу-
синтезом из Д1(6) ТГК. Исследованиями спектра ПМР
установлено, что миграция двойной связи в Д1(2)
z\ тгк в условиях метаболизм не происходит.
О — Психофармакологическими тестами показано, что
Гидрокси - транс - А116 | ТГК синтезированный гидрокситетрагидроканнабинол вы-
зывает у крыс физиологическое действие, сходное с
действием ТГК.
Изучалось сравнительное влияние ТГК, его пропильный аналога и суммарного
экстракта из гашиша на поведение белых мышей и морских свинок в широком диа-
пазоне концентраций. Оценивались порог токсичности, температура тела, условия
каталепсии и другие показатели. Установлено, что по ряду признаков ТГК ока-
зался активнее пропильного аналога. Видимо, это объясняется лучшей раствори-
мостью ТГК в липидах. Снижение температуры тела вызывается как суммарным экс-
трактом, так и ТГК.
В этих статьях обстоятельно обсуждаются результаты экспериментов, однако
определенные выводы о механизме действия ТГК на организм не делаются.
В крови человека и в нервной ткани всегда присутствуют в ничтожных количе-
ствах адреналин, его ближайший аналог - норадреналин и другие, так называемые
биогенные амины, являющиеся естественными и важнейшими участниками биохимиче-
ских процессов. Изменение концентрации адреналина связано, как известно, с
деятельностью желез внутренней секреции (мозгового вещества надпочечников),
которые в ответ на эмоциональные раздражения увеличивают секрецию биогенных
аминов.
Такие изменения происходят и под влиянием психотропных соединений. В одних
случаях наблюдается усиление образования биогенных аминов (резерпин, ЛСД) ,
при приеме других препаратов— ослабление. Этот вопрос является предметом мно-
гочисленных исследований (см. 7 главу), но данных о прямой связи между влия-
нием каннабиноидов на деятельность эндокринных органов в литературе мы не об-
наружили.
По нашему предложению на кафедре физиологии животных Кишиневского универси-
тета было проведено поисковое исследование в целях выявления такой связи. Ус-
тановлена несомненная активация секреторной деятельности некоторых эндокрин-
ных желез у крыс под воздействием суммарного экстракта из гашиша (200 мг на
100 г веса крысы) или ТГК (1-2 мг на 100 г веса крысы). Наблюдения велись за
изменением содержания катехоламина и стероидных гормонов в важнейших органах
и тканях животных. Более детальное изучение этого факта, возможно, позволит
глубже вникнуть в механизм действия каннабиноидов на организм животных и че-
ловека .
Как указывают Клауссен и Кортэ, а так же Кимура и Окамото, фенолокислоты не
являются прямыми носителями психотропной активности. Они рассматриваются как
потенциальные наркотики, так при ферментативном декарбоксилировании (и цикли-
зации в случае КБДК) могут переходить в ТГК. При повышенной температуре про-
цесс , очевидно, происходит быстрее и глубже. В этой связи гашиш «природный»,
то есть экстракт, и гашиш «курительный» не должны рассматриваться по активно-
сти как однозначные.
Часть гашиша при курении (тлении) полностью разрушается, сгорает. Другая
часть переходит в аэрозольное (мелкодисперсное) состояние и в виде дыма попа-
дет в легкие, где и всасывается в кровь. При высокой температуре в процессе
курения происходит обогащения дыма физиологически активным ТГК.
О характере и масштабах этих превращений при курении можно судить по мате-
риалам Мираса с сотрудниками. Авторы на основании результатов тонкослойной
хроматографии заключают, что примерно 40% гашиша при курении нацело разруша-
ется, причем потери летучего ТГК в сравнении с другими компонентами оказыва-
ются меньшими. Яхимоглу приводит данные по сравнительной активности экстракта
из гашиша и сублимата, полученного в специально сконструированном приборе. Он
приходит к выводу, что курительный вариант оказывает все же более слабое воз-
действие на организм, чем экстракт, если расчет вести на одинаковое количест-
во гашиша. Вместе с тем для экстракта установлено значение LD50 меньшее, чем
для сублимата. Такая же картина наблюдается при определении минимально эффек-
тивной дозы. Это доказывает, что при курении происходит увеличение тетрагид-
роканнабинола и наиболее активных его изомеров.
В работе Микеша и Васера приводятся несколько иные данные о потерях ТГК и
КБД при пиролизе. Они якобы достигают 80%. Анализом дыма из сигарет с синте-
тическим Д1(2) ТГК (метод ГЖХ) не было обнаружено Д1(6) ТГК, то есть изомериза-
ция в этих условиях не наблюдается.
Сигареты, пропитанные КБД и экстрактом гашиша, анализировались до курения,
и полученные данные сравнивались с результатами ГЖХ сублимата. Авторы отмети-
ли тенденцию повышения Д1(2) ТГК в сигаретах с большим содержанием КБД. Таким
образом, еще раз был доказан факт циклизации КБД в ТГК. Дополнительное коли-
чество активных каннабиноидов, очевидно, образуется также за счет декарбокси-
лирования фенолокислот.
Во многих странах экстракт конопли считался народными лекарственным средст-
вом и включался в национальные фармакопеи. В IX Государственной фармакопее
СССР, введенной с 1961 г., конопля уже не значиться в качестве лекарственного
растения, хотя во все предшествующие издания она входила. Этот вопрос был
предметом специального рассмотрения в комитете экспертов по наркотиком при
ВОЗ. Ученые разных специальностей пришли к выводу, что в настоящее время пока
нет оснований считать коноплю источником лекарственных веществ типа антибио-
тиков. Экстракты конопли и гашиша, как не имеющие постоянного состава и высо-
кой терапевтической ценности, перестали применяться в медицинской практике.
Однако теперь, когда доступным оказались индивидуальные каннабиноиды, они,
возможно, будут использоваться в научных исследованиях и практической психи-
атрии.
Отдельные ученые считают каннабиноиды не вредными для здоровья и не столь
пагубными для общества, как это до сих пор оценивалось в литературе. Их будто
бы следует отнести к категории обычных препаратов, применяемых здоровыми
людьми для того, чтобы как-то изменять настроение, восприятие и даже мышление
без опасности причинить ущерб себе и окружающим.
Президент исследовательской группы по изучению психотропных средств в США
доктор Эванс писал, что «некоторые вещества, содержащиеся в индийской коноп-
ле , могут стать первым шагом в поисках нового, менее вредного, чем алкоголь,
препарата, подавляющего состояние отчуждения».
Доктор Андрад (Бразилия) опубликовал в официальном печатном органе ВОЗ ста-
тью, где утверждает, что в отличие от кокаина и морфина и некоторых синтети-
ческих препаратов гашиш является относительно безобидным средством, хотя и
воздействует на психику, но не имеет «синдрома воздержания», то есть не обла-
дает свойством привыкания и не вызывает настоятельной необходимости в увели-
чении дозы. Гашиш якобы и не должен причисляться к собственно наркотикам, так
как юридически не отвечает определению этого термина, данному ВОЗ при Органи-
зации Объединенных Наций.
Возможно, каннабиноиды имеют несколько иной механизм воздействия на цен-
тральную нервную систему, чем морфин и кокаин, но пагубные последствия его
применения совершенно очевидны.
Доктор Андрад ратует за легализацию гашиша, но доводы его не убедительны. В
одном месте статьи он пишет, что «личность, использующая гашиш, не испытывает
к нему влечения», а в другом — «даже малолетние наркоманы считают делом чести
употреблять14 как можно больше сигарет с марихуаной». На основании результа-
тов медицинского обследования лиц, находящихся под следствием, автор заключа-
ет, что совершенные ими преступления не были прямым следствием гашишного опь-
янения, они, как правило, страдали шизофренией, маниакально-депрессивными со-
стояниями или просто были преступниками, симулирующими такие заболевания. Ес-
ли у правонарушителей находили гашиш, его употребление не оценивалось непо-
средственной причиной преступления, а считалось дополнительным фактором, воз-
буждающим «тенденцию к агрессивности». Примечательно, что обследование было
предпринято с целью развеять «ошибочное» представление, что гашишная наркома-
ния стимулирует преступность.
Приведенный обзор работ по химии и фармакологии каннабиноидов показывает,
что изучение гашиша заслуживает большего внимания и далеко еще не завершено.
Для успешной борьбы с дальнейшим распространением наркомании целесообразно
объединить усилия ученых разных точек зрения: медицинской, психологической и
юридической. При этом необходимо выработать точные критерии отношения к га-
шишной наркомании.
7. Психохимия и фармакология.
Успехи и перспективы.
Психотропные средства в зависимости от характера воздействия на ЦНС подраз-
деляются на несколько классов. Это нейролептики — эффективные при психозах
(препараты аминазина), транквилизаторы — уменьшающие тревогу, возбуждение
(элениум, мепробамат), антидепрессанты — успешно используемые при лечении де-
прессивных патологических состояний (имизин), психостимуляторы — повышающие
психическую и моторную активность (фенамин, первитин) и психотомиметики или
галлюциногены — вызывающие преимущественно изменения психики (ЛСД, индопан,
14 Ну, Здесь возможно работает эффект подражания, свойственный всем приматам. Подражания
взрослым или «крутым».
ТГК) .
Приведенная классификация является до некоторой степени условной, так как в
зависимости от дозы психотропного препарата, индивидуальных особенностей и
эмоционального состояния людей психохимические вещества могут оказывать самое
различное действие на ЦНС. Галлюциногены, как правило, сначала возбуждают
психическую деятельность, а затем вызывают состояние угнетения. В арсенале
врача-психиатра теперь много препаратов, позволяющих не только успешно лечить
психические заболевания, но и имитировать их влияние на эмоции людей, приме-
нять в целях диагностики и изучения механизмов действия. Появление психотроп-
ных веществ оказало огромное влияние и на другие области медицины, стимулиро-
вало развитие теоретических исследований по физиологии и биохимии животных и
человека.
Долгое время не удалось обнаружить каких-то изменений в нервной ткани ду-
шевнобольных. При паталого-анатомических исследованиях не были обнаружены за-
метные различия в структуре мозга больных шизофренией и умственно нормальных
людей. Только сравнительно недавно стали появляться сообщения о том, что сы-
воротка крови душевнобольных по составу несколько отличается от сыворотки
Здорового человека. Инъекции сыворотки крови больного привода к различным
аномалиям в поведении подопытных животных. В ней обнаружены какие-то вещест-
ва, нарушающие нормальный метаболизм, угнетающие синтез ДНК, извращающие об-
мен глюкозы ит. д. После того, как сравнительно простыми химическими средст-
вами удалось лечить отдельные психические недуги, в науке окончательно утвер-
дилось представление о биохимическом подоплеке психических явлении.
Потребуются еще длительные и упорные исследования различных специалистов
для выяснения деталей механизма этих явлений. Успехи современной психофарма-
кологии открывают новые перспективы в решении загадок мозговой деятельности.
Уже в настоящее время многие психотропные средства используются для регулиро-
вания сложных проявлений психической деятельности человека, его чувств и пе-
реживаний .
Неожиданной находкой для психофармакологии оказался ЛСД, который может быть
применен для моделирования психозов. ЛСД вызывает у здоровых людей и животных
симптомы, подобные симптомам при шизофрении.
Это открытие стимулировало исследования в области тонкого механизма воздей-
ствия психотропных средств на ЦНС. Было установлено, что лишь незначительная
часть ЛСД введенного в кровь, попадает в мозг, а спустя один-два часа в моз-
говых тканях уже не остается даже следов наркотика. Психическое же расстрой-
ство от ЛСД сохраняется более продолжительное время. В связи с этим сделан
вывод, что ЛСД оказывает воздействие не непосредственно на мозговую ткань, а
активирует (или тормозит) деятельность каких-то химических посредников. Ока-
залось , что из четырех возможных пространственных изомеров ЛСД только один,
соответствующий природной лизергиновой кислоте, обладает высокой психотомиме-
тической активностью.
В 1957 г. в Цюрихе проходил Международный симпозиум по химическим концепци-
ям психозов, где с большой убедительностью была показана роль серотонина, ад-
реналина и других биогенных аминов в функциях нервной системы.
К этому времени уже было известно, что серотонин — гормоноподобное вещест-
во, образующееся в организме естественный путем, также оказывает интенсивное
воздействие на мозговые процессы. Причем как недостаток, так и избыток этого
вещества могут явиться причинами психозов. Мескалин усиливает влияние серото-
нина . ЛСД тормозит его. Более тщательное исследование показало, что тормозя-
щее действие ЛСД проявляется при сравнительно больших дозах, а минимальное
количество его даже повышает эффект серотонина.
Много работ было выполнено по изучению биохимии биогенных аминов (называе-
мых также катехоламинами), их предшественников и продуктов метаболизма в свя-
зи с нервными и психическими заболеваниями, а также эмоциями]. Показано что,
адреналин связан с деятельностью центров головного мозга, которые контролиру-
ют возбуждение. Синтетический психотропный препарат аминазин является антаго-
нистом адреналина.
Биохимики разработали чувствительные флюорометрические методы анализа, по-
зволяющие определять ничтожные количества биогенных аминов в тканях и жидко-
стях организма. Эти методические достижения являются предпосылкой успешного
изучения механизма действия наркотиков (в том числе ТГК) на интимные процессы
метаболизма катехоламинов.
Установлено, что катехоламины содержатся в симпатине мозга в определенных
соотношениях, причем нарушение нормального обмена веществ в системе дофа: ад-
реналин — норадреналин и других аминов влечет за собой изменения в функциях
ЦНС. Если человек переживает тревогу, страх, то в определенных участках го-
ловного мозга возрастает содержание адреналина.
Особый интерес представляет изучение обмена биогенных аминов при воздейст-
вии различных психотропных веществ и, в частности, галлюциногенов. Показано,
что под влиянием резерпина и ЛСД происходит высвобождение адреналина, находя-
щегося в связанной (резервной) форме с аденозинтрифосфатом. Норадреналин рас-
сматривается как медиатор нервных импульсов симпатической системы. Дофамин
обнаружен в больших концентрациях в подкорковых узлах серого вещества мозга.
Все катехоламины генетически связаны с аминокислотами, которые могут терять
кислотную группу под влиянием фермента декарбоксилазы и окисляться моноами-
ноксидазой. Если ввести в организм один из антидепрессантов, то активность
ферментов падает, амины не подвергаются нормальным обменным превращениям и
накапливаются. Это приводит к преобладанию возбуждения и уменьшает депрессию.
Среди аминокислот, образующихся в мозговых тканях, обнаружена также гамма-
аминомасляная кислота (ГАМК), с которой, по-видимому, связаны процессы тормо-
жения ЦНС. Если вводить ГАМК извне больным, страдающим эпилепсией, то судоро-
ги ослабляются или даже полностью прекращаются. В статье Дэвиса приводится
такое суждение о механизме наркотического действия этилового спирта на орга-
низм. Уксусный альдегид, получающийся в результате ферментативного окисления
спирта, реагирует с катехоламинами (или с продуктами их метаболизма) и обра-
зует алкалоидоподобные соединения изохинолинового ряда, которые вызывают со-
ответствующее воздействие на психику (опьянение).
Возможно, что окисленный ТГК взаимодействует с биогенными аминами и дает
какое-то активное промежуточное азотсодержащее вещество.
Приведенные примеры показывают, какие возможности открываются в выяснении
природы эмоций и механизмов действия психотропных средств. Однако ясность
достигнута лишь в принципе, детали еще не могут быть описаны привычными био-
химическими категориями. Строгая зависимость между строением веществ и их
нейротропной активностью пока не установлена.
В технике и методике изучения механизмов деятельности мозга есть бесспорные
достижения. С помощью вживляемых электродов и электрических импульсов разных
параметров можно выявить у животных и человека отдельные участки головного
мозга, которые регулируют функции организма, в том числе и эмоциональные.
С помощью радиэлектронной аппаратуры, используемой в современных нейрофи-
зиологических исследованиях, удается регистрировать малейшие изменения элек-
трических биопотенциалов под воздействием каких-либо раздражителей, включая и
психотропные соединения.
Появилась возможность проводить биохимические эксперименты непосредственно
в мозгу введением реагентов в отдельные его участки через тончайшие трубочки
(канюли).
Биогенные амины (катехоламины)
Серотонин
Адреналин
Норадреналин
Дофа
c-c-nh2
соон
Дофамин
н2 н2 н2
h2n-c-с-с-соон
Гамма-аминомасляная кислота
(ГАМК)
Для научной психофармакологии эти методы служат замечательным средством ин-
формации о деятельности ЦНС. Таким путем отбираются химические препараты,
действующие избирательно на отдельные структуры и группы клеток, ставятся ди-
агнозы и лечатся психические заболевания.
Это, в свою очередь, стимулирует развитие психохимии, то есть поиски новых
психотропных веществ как среди природных, источников (растений, животных,
микроорганизмов), так и получаемых в результате направленного синтеза. В этой
связи возрастает роль исследований в области биогенеза природных соединений в
целях выявления общих аналогий в метаболизме всего живого мира.
Для дальнейших успехов в области психофармакологии особенно важным является
установление специфики обмена веществ в различных отделах головного мозга и
динамики биогенных аминов под воздействием нейротропных веществ.
Классические биохимические методы (анализы мочи, крови, спинномозговой жид-
кости у людей и подопытных животных) имеют вспомогательное значение в изуче-
нии процессов, происходящих в организме при психозах и наркоманиях. Ценная
информация может быть получена также из наблюдений за локализацией психотроп-
ных соединений в отдельных органах.
Таким образом, совместными усилиями нейрофизиологов, химиков, фармакологов
и врачей-психиатров создаются предпосылки для углубленного изучения процессов
высшей нервной деятельности и широкого использования психотропных веществ в
терапии многих заболеваний мозга, которые еще недавно считались неизлечимыми.
Теперь с помощью сильнодействующих успокаивающих препаратов можно избавлять
людей от различных психозов даже шизофрении. Малые транквилизаторы помогают
неврастеникам. Антидепрессанты применяют для лечения различных форм депрес-
сии, меланхолии. Психотомиметические средства используют при изучении природы
различных психических заболеваний.
Возможность психохимии и фармакологии не исчерпываются только лечением лю-
дей. Успехи последних лет позволяют рассчитывать на то, что появятся новые
вещества, которые смогут улучшать способности человека. Создаются препараты,
обостряющие внимание, память, обоняние и зрение, увеличивающие мышечную силу.
Научные фантасты предвидят появление средств, которые позволят исправлять не-
достатки характера у людей, такие как трусость, зависть, упрямство.
Ничего несбыточного в этом нет. В настоящее время при укрощении и дресси-
ровке диких, агрессивных животных уже применяются транквилизаторы.
Во многих странах, в том числе и в Советском Союзе, продолжаются интенсив-
ные работы по созданию веществ, оказывающих различное воздействие на челове-
ческую психику.
В Лаборатории природных соединений Института химии Академии наук Молдавской
ССР ведутся систематические исследования в области индольных алкалоидов и их
аналогов, получаемых синтетическим путем. Некоторые из них оказались новыми
психотропными веществами. Однако в каждом отдельном случае следует принимать
во внимание все стороны и особенности новых препаратов как в медицинском ас-
пекте, так и с точки зрения возможных нежелательных последствии
Очень важно, чтобы создаваемые психофармакологические средства не обладали
побочным действием, вредным для человека, и не были использованы в ущерб об-
ществу в целом. А это возможно лишь при глубоком, всестороннем изучении их
биологических свойств и механизмов действия на организм.
Лаборатория
ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
С.В.Пономарев, А. С.Золотарева, Л.Г.Сагинова, В.И.Теренин
ВВЕДЕНИЕ
Краткие указания по
методике эксперимента.
Синтез любого органического соединения можно разделить на три этапа:
1. Подготовка необходимой аппаратуры для проведения синтеза и его проведе-
ние .
2. Обработка реакционной смеси, отделение нужного продукта или продуктов от
растворителей, побочных веществ или неорганических реагентов.
3. Очистка и идентификация полученного вещества.
Техника безопасности
работы в практикуме
по органической химии.
Синтетическая органическая химия требует внимания и осторожности. Многие из
веществ, используемых в органической химии, являются в той или иной мере вос-
пламеняющимися или токсичными, или теми и другими одновременно. При соблюде-
нии мер предосторожности с такими веществами можно работать безопасно.
В лаборатории необходимо находиться в застегнутом лабораторном халате из
устойчивого к загоранию материала.
При работе с вредными, едкими или токсичными материалами надевают защитные
перчатки и очки.
В практикуме должны быть различные защитные средства: огнетушители, пожар-
ные одеяла, аптечки первой помощи.
Принимать пищу, пить и курить в лаборатории не разрешается!
Не нагревайте, не смешивайте, не лейте и не взбалтывайте реактивы вблизи от
лица. Всегда направляйте горло сосуда от себя.
Никогда не засасывайте жидкость в пипетку ртом, всегда пользуйтесь резино-
вой грушей или шприцами для наполнения пипеток.
Будьте осторожны с сильными кислотами или щелочами, особенно при нагрева-
нии .
Никогда не добавляйте воду к концентрированным кислотам или щелочам!
С веществами, выделяющими вредные пары, следует работать только в вытяжном
шкафу, надевая защитные перчатки. К таким веществам относятся галогениды фос-
фора, бром, все хлорангидриды кислот, уксусный ангидрид, дымящая азотная ки-
слота, концентрированный раствор аммиака.
При попадании химических реактивов на кожу следует интенсивно промыть под
струей воды пораженные места.
В лаборатории следует по возможности избегать открытого огня. Газовые го-
релки следует использовать только под тягой и не оставлять их зажженными без
надобности. Запрещается хранение больших количеств горючих растворителей и
других реактивов на рабочих столах.
1. ПОДГОТОВКА К ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ
1.1. Планирование эксперимента.
Планирование химического эксперимента начинается с основательного, критиче-
ского чтения методики синтеза, последующего ее обсуждения с преподавателем.
Затем выписывают все исходные соединения с константами и контролем степени
чистоты. Исходные соединения длительного хранения следует очистить (перегон-
кой, кристаллизацией или хроматографически). Большинство растворителей перед
использованием следует перегнать. Проводят перерасчет количеств исходных ве-
ществ в зависимости от потребности в синтезируемом соединении или наличия
этих соединений в практикуме. Продумывают детали реакционного прибора, спосо-
бы перемешивания и нагревания.
1.2. Рабочий журнал.
В журнал следует вносить следующие данные:
• Дату и название синтеза, например, ’’ Синтез димедона".
• Ссылку на литературный источник, где приведен данный синтез.
• Уравнение реакции со структурными формулами и молекулярными массами.
• Данные расчета по исходным реагентам (в граммах и молях), а также рас-
творители (в миллилитрах или литрах); следует также обращать внимание на
методы очистки и критерии чистоты исходных соединений.
• Приборы для проведения реакций (соответственно их рисунки).
• Указания для проведения эксперимента (описание эксперимента, последова-
тельности операций, методов контроля полноты протекания реакции, время
проведения синтеза).
• Выделение и очистку конечных продуктов, данные по выходу (например, 42,7
г, 86 % от теории, считая на сырой продукт); целесообразно оценить поте-
ри при очистке.
• Данные по методам очистки: перегонка (т.кип.°C/мм рт. ст., показатель
преломления nD20) ; кристаллизация(растворитель, т.пл.°С).
• Данные по хроматографии (адсорбенты, элюенты, значения R f).
• Данные по производным синтезированного соединения с физическими констан-
тами (т . кип. , nD20, т . пл.) .
• Спектральные данные (ИК, ПМР).
• Замечания по механизму реакции.
Записи в рабочем журнале следует вести по ходу проведения эксперимента так,
чтобы по ним можно было воспроизвести проводимый синтез1. Они должны вносить-
ся в рабочий журнал непосредственно при проведении практической работы. Веде-
ние записей в журнале по памяти является нежелательным. В качестве журнала
используют общую тетрадь; запрещается ведение записей на отдельных листах.
При оформлении журнала обязательно указывают на токсичность, пожароопас-
ность и другие свойства исходных реагентов.
Оценка чистоты (критерии чистоты).
В качестве критерия чистоты синтезированных описанных соединений служит
сравнение температур кипения или плавления, а также показатель преломления с
литературными данными. По возможности делают смешанную пробу, т.е. определяют
температуру плавления смеси полученного соединения и заведомо идентичного по
структуре, имеющегося в лаборатории.
1 По остаткам обгорелого журнала, извлеченного из-под развалин лаборатории, иногда удается
установить что, собственно говоря, там делал студент.
Проводят сравнение спектральных ИК и ЯМР характеристик. Для ИК спектров
обычно приводят поглощение характеристических групп, а для спектров ЯМР -
полные спектры (как химические сдвиги, так и константы расщепления).
Для идентификации полученных соединений применяют различные виды хромато-
графии: тонкослойную хроматографию (ТСХ), газо-жидкостную хроматографию (ГЖХ)
и высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ).
Эти методы пригодны также для определения чистоты неописанных ранее соеди-
нений .
1.3. Сборка приборов
В методике синтеза обычно приводится детальное описание используемого при-
бора. Возможные варианты лабораторных приборов приведены в разделе ’’ Стан-
дартная лабораторная аппаратура" (см. далее), которые могут быть использованы
при проведении различных операций после обсуждения конкретного синтеза с пре-
подавателем .
Размер реакционных колб выбирают таким образом, чтобы они были максимально
заполнены на две трети (работа при нормальном давлении) и на половину объема
(работа в вакууме). При реакциях, сопровождающихся сильным вспениванием и вы-
делением газа, объем заполнения может быть уменьшен.
Перед загрузкой реагентов в прибор следует проверить, прежде всего, нор-
мальную работу механических и магнитных мешалок, капельных воронок и надежное
соединение шлифов. Шлифы при сборке прибора промазываются специальной смаз-
кой. При правильном соединении и смазке шлифы должны быть прозрачными.
При проведении синтеза прибор не должен быть полностью герметизирован!
Многие органические реакции (например, реакция Гриньяра, синтез на основе
малонового эфира и др.) проводят в полном отсутствии следов воды. Для этого
используют сухие реагенты и абсолютные растворители. Обратный холодильник и
капельную воронку защищают от доступа влаги хлоркальциевыми трубками. Хлор-
кальциевые трубки заполняют прокаленным гранулированным хлористым кальцием,
помещенным между двумя прокладками из ваты, которые должны пропускать воздух.
Не используйте колбы с трещинами и царапинами!
1.4. Нагревательные приборы.
Для нагревания используют электрические плитки с водяными (до 100°С на-
грев) , масляными или песчаными банями.
1.5. Перемешивание.
Для перемешивания малых и средних объемов гомогенных реакционных смесей ре-
комендуется использовать магнитные мешалки с подходящим размером магнитиков.
При больших загрузках и неоднородных растворах, содержащих много взвешенного
твердого вещества, для перемешивания применяют механические мешалки с затво-
ром. В практикуме механические мешалки изготовляют из стеклянной палочки и
приводят в движение посредством электрического мотора.
2. ОБРАБОТКА РЕАКЦИОННЫХ СМЕСЕЙ
Цель эксперимента - выделение продукта с максимально высоким выходом и вы-
сокой степенью чистоты. Препаративные органические реакции редко приводят к
полному превращению исходных соединений в конечный продукт.
Следовательно, смесь, полученная в результате реакции, протекающей даже с
хорошим выходом (70-80 %) может быть сложной. Она состоит из растворителя,
используемого в реакции, основного и побочных продуктов, непрореагировавших
исходных веществ, а также образующихся в ходе реакции полимеров, смол и неор-
ганических солей.
В большинстве случаев для выделения конечного соединения требуются опера-
ции, включающие последовательное применение различных методов. Методы, ис-
пользуемые при обработке реакционных смесей, зависят от свойств полученных
соединений. Прежде всего, следует обратить внимание на следующие свойства
синтезируемых соединений:
• летучесть (например, при отгонке растворителя).
• полярность (например, при экстракции из водной фазы).
• устойчивость по отношению к воде, кислотам и основаниям.
• термостабильность (важно при перегонке).
• отношение к свету и кислороду воздуха.
Следует запомнить: ошибки при обработке реакционной смеси часто приводят к
значительному снижению выхода синтезируемых продуктов!
Общими методами обработки реакционных смесей являются:
а) обработка реакционных смесей органическими растворителями, водой или
водными растворами кислот и щелочей с последующей экстракцией.
Ь) отгонка растворителей и очистка остатка перегонкой, кристаллизацией или
хроматографией.
с) непосредственное выделение перегонкой (жидкие продукты) или перекристал-
лизацией (твердые продукты).
Выделение веществ нестабильных в водной среде проводят согласно пунктам Ь)
и с) .
2.1. Экстракция.
Экстракцию проводят из водной (нейтральной, кислой, основной) фазы раство-
рителем, не смешивающимся с водой (например, дихлорметан, диэтиловый эфир,
хлороформ и др.) . В случае полярных продуктов (например, спирты, карбоновые
кислоты, амины) водную фазу перед экстракцией насыщают хлористым натрием (вы-
саливание) .
Экстракцию можно проводить дискретно в делительной воронке или непрерывно в
экстракторе.
Процесс экстракции в делительной воронке заключается в смешении органиче-
ского раствора с водой (или разбавленными кислотами и щелочами), встряхивании
воронки, чтобы полностью перемешать оба слоя, отстаивании смеси до полного
разделения слоев и отделение нижнего слоя.
Верхний слой не следует сливать через кран делительной воронки, а можно пе-
релить через шлиф.
Делительную воронку заполняют не более чем на две трети ее объема, предва-
рительно проверив кран воронки на герметичность!
После заполнения делительную воронку закрывают пробкой и, придерживая проб-
ку одной рукой и закрытый кран другой, переворачивают воронку пробкой вниз и
плавными круговыми движениями вращают ее в течение нескольких секунд, чтобы
образовался водоворот, (но не трясите ее).
При перевернутой вверх воронке осторожно открывают кран, чтобы убрать дав-
ление (давление может значительно возрасти при использовании летучих раство-
рителей, например, эфира). Затем кран закрывают, вращают воронкой более энер-
гично и снова в перевернутом положении (краном вверх) открывают кран. Эта
процедура повторяется до прекращения увеличения давления.
После этого делительную воронку встряхивают еще раз, но не слишком энергич-
но , чтобы не образовалась эмульсия, которую обычно трудно разрушить. Затем
воронку зажимают лапкой или помещают в кольцо и дают постоять, чтобы произош-
ло разделение двух фаз, и между ними образовалась четкая грань.
Нижний слой может быть водным или органическим, в зависимости от их плотно-
сти (в случае сомнения следует отделить немного жидкости и убедиться смешива-
ется она с водой или нет).
Процесс экстракции обычно повторяют три раза, объединяя порции экстракта.
До завершения работы необходимо хранить оба разделенных слоя.
Удаление кислоты из органической фазы проводят встряхиванием с насыщенным
водным раствором бикарбоната натрия (так отделяют карбоновые кислоты или
сульфокислоты от нейтральных продуктов). Удаление оснований проводят встряхи-
ванием с 1N раствором соляной кислоты (это недопустимо в случае веществ неус-
тойчивых в кислой среде).
После этого объединенные органические фазы (вытяжки) промывают насыщенным
раствором хлористого натрия и высушивают.
Непрерывную экстракцию твердого вещества проводят в аппарате Сокслета (см.
прибор 11).
2.2. Высушивание.
По окончании водной экстракции органический слой содержит некоторое количе-
ство воды, как в виде небольших капелек, так и в растворенном виде. Воду мож-
но удалить добавлением небольшого количества неорганического осушителя, кото-
рый затем отфильтровывают.
В качестве осушителей используют неорганические безводные соли. Сульфат на-
трия (осушитель средней силы) применяется для высушивания веществ чувстви-
тельных к кислотам и щелочам. Предпочтение отдают безводному сульфату магния,
т.к. он дешев, эффективен и нейтрален по отношению к большинству функциональ-
ных групп и имеет хорошую высушивающую способность.
Для быстрого (15-30 минут) высушивания сильно увлажненных эфирных растворов
особенно эффективен хлорид кальция, но его не рекомендуют использовать для
высушивания органических кислот, спиртов, фенолов, аминов, амидов, альдеги-
дов , кетонов и эфиров.
Процедура высушивания состоит в следующем: органический раствор помещают в
сухую коническую колбу и добавляют примерно 1 г осушителя на 10 мл раствора.
Смесь оставляют на 15-30 минут (для полного высушивания на 10 часов), время
от времени помешивая или встряхивая колбу, а затем фильтруют или под вакуумом
через сухую воронку Шотта, или через бумажный складчатый фильтр.
Высушивание твердых веществ проводят в простом или вакуумном эксикаторе с
использованием в качестве осушителя хлорида кальция или пентаоксида фосфора.
Для этой цели твердое вещество насыпают в стеклянную чашку тонким слоем (при
высушивании в вакууме накрывают часовым стеклом) и помещают в эксикатор, со-
держащий осушитель.
Эксикатор, помещенный в защитный кожух или обмотанный полотенцем, вакууми-
руют с помощью водоструйного насоса до давления 10-12 мм рт.ст. Перед запол-
нением эксикатора воздухом вначале перекрывают его кран, затем открывают кран
на воздух на манометре и отсоединяют водоструйный насос. Далее закрывают кран
эксикатора кусочком фильтровальной бумаги (она предотвращает распыление веще-
ства и осушителя), и осторожно его открывают.
Термостабильные соединения сушат в вакуумном сушильном приборе (пистолет
Фишера).
2.3. Удаление растворителя.
Растворители удаляют или простой отгонкой, или чаще всего отгонкой на ро-
торном испарителе.
Роторный испаритель - это устройство для быстрого удаления растворителей
при отгонке в вакууме. При работе на роторном испарителе (защитные очки!) со-
блюдают следующую последовательность операций.
Упариваемый раствор помещают в круглодонную колбу соответствующего размера,
заполненную не более чем наполовину, и присоединяют ее к прибору, закрепив
хомутиком или резинкой.
Подключают воду к холодильнику, включают водоструйный насос и мотор, обес-
печивающий вращение колбы.
После установления вакуума под колбу помещают баню с теплой водой.
Подключение роторного испарителя к водоструйному насосу создает вакуум, по-
зволяющий легко удалять "летучие" растворители с температурой кипения до
100°С при температуре бани 50-60°С.
3. ВЫДЕЛЕНИЕ (ОЧИСТКА) ПОЛУЧЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Методами выделения (очистки) синтезированных соединений являются: кристал-
лизация, возгонка, перегонка, хроматография. Более подробное описание этих
методов и их теоретические основы приведены в Органикуме (1992 г) , т.1.
3.1. Кристаллизация.
Кристаллизация является простейшим методом разделения и очистки твердых ве-
ществ . Метод кристаллизации состоит из пяти стадий:
1. растворение твердого вещества в минимальном объеме кипящего растворителя
(приготовление насыщенного раствора);
2. фильтрование горячего раствора для удаления нерастворимых примесей (если
они присутствуют);
3. охлаждение раствора и образование кристаллов;
4. отделение кристаллов от маточного раствора фильтрованием;
5. высушивание кристаллов.
Для того чтобы достичь высокой степени чистоты, может потребоваться неодно-
кратная перекристаллизация.
Для успешной кристаллизации чрезвычайно важным является правильный выбор
растворителя, в котором очищаемое вещество легко растворяется при нагревании
и практически не растворяется на холоду и в котором хорошо растворимы приме-
си .
На практике растворитель подбирают путем серии пробных кристаллизаций. Об-
щая закономерность "подобное растворяется в подобном", т.е. полярные соедине-
ния более растворимы в полярных растворителях, чем в неполярных, и наоборот.
Необходимо знать, что растворители - четыреххлористый углерод, бензол и
хлороформ - являются токсичными и работать с ними нужно аккуратно.
Некоторые общие характеристики растворимости и полярности растворителей
приведены в таблице 1.
Таблица 1. Общие характеристики растворимости некоторых классов соединений
и растворителей, используемых при кристаллизации.
ТИПЫ ВЕЩЕСТВ ПОЛЯРНОСТЬ РАСТВОРИТЕЛИ [т.кип., диэлектрическая проницаемость, растворимость в воде ( г/100г)]
Углеводороды Низкая Пентан (36°, 2.0, 0.003), гесан (69°, 1.9, н/р.), петролейный эфир (60-80°, ~2.0, н/р.), толуол (110°, 2.4., слабо р.).
Эфиры Диэтиловый эфир (35°, 4.3, 7.5)
Алкилгалогениды Хлороформ(61.2°, 4.70, н/р), дихлорметан (40°, 9.1, 2.0)
Альдегиды, кетоны Ацетон (56°, 21, р.)
Сложные эфиры Этилацетат (77° ,6.0, 9.0)
Спирты Метанол (65°, 34, р.), этанол (78°, 25, р.), пропанол-2 (82° ,18, р.)
Карбоновые кислоты Уксусная кислота (118°, 6.2, р.)
Сульфокислоты Высокая
Вода Вода(100°, 80)
Приготовление насыщенного раствора.
После подбора растворителя очищаемый твердый продукт помещают в коническую
колбу со шлифом. Добавляют минимальное количество растворителя, чтобы покрыть
им твердое вещество. Присоединяют к колбе обратный холодильник и нагревают
смесь на водяной бане или электроплитке до кипения. Нагревают в течение не-
скольких минут, и при этом часть твердого вещества растворяется. Затем через
обратный холодильник пипеткой добавляют растворитель небольшими порциями до
полного растворения твердого вещества. После каждого добавления растворителя
дают возможность содержимому в колбе кипеть в течение нескольких минут для
растворения твердого вещества.
Помните, что необходимо использовать минимальный объем растворителя.
Если в растворе присутствуют нерастворимые примеси, нужно провести фильтро-
вание горячего раствора. Интенсивно окрашенные растворы, содержащие примеси
смолы, обесцвечивают древесным углем.
Для этого раствор немного охлаждают, добавляют порошкообразный древесный
уголь (1-3 % от массы органического твердого вещества), доводят раствор до
кипения и кипятят с обратным холодильником в течение нескольких минут. Дре-
весный уголь удаляют горячим фильтрованием.
Кристаллизацию проводят двумя способами:
• после горячего фильтрования насыщенный раствор медленно охлаждают до
комнатной температуры, а затем помещают в холодильник;
• в насыщенный раствор при комнатной температуре добавляют по каплям вто-
рой растворитель, в котором вещество плохо растворимо, до тех пор, пока
не появится слабая опалесценция, а затем еще добавляют одну или две кап-
ли первого растворителя, чтобы устранить помутнение (образования двух
фаз не должно происходить).
Наиболее часто применяют следующие смеси двух растворителей:
1) диэтиловыйэфир - н.гексан,
2) дихлорметан - н.гексан,
3) хлороформ - циклогексан,
4) ацетон - диэтиловый эфир,
5) ацетон - вода,
6) метанол - вода,
7) этанол - вода.
В некоторых случаях кристаллы при охлаждении раствора не образуются, даже
если раствор пересыщен. Это может происходить из-за отсутствия центров, ини-
циирующих образование кристаллов. Для ускорения процесса кристаллизации при-
меняют несколько способов:
• добавляют "затравочный" кристалл ("затравку") того же самого вещества
(для этой цели полезно оставлять небольшое количество неочищенного веще-
ства) ,
• потирают стеклянной палочкой с острыми краями по внутренней стороне кол-
бы на уровне жидкости, что приводит к образованию неровностей на стек-
лянной поверхности, которые служат центрами роста кристаллов,
• раствор переохлаждают (до -70°С) и медленно нагревают до комнатной тем-
пературы с одновременным потиранием стеклянной палочкой.
Температура для наилучшего образования зародышей кристаллов лежит приблизи-
тельно на 100°С, а для наилучшего роста кристаллов приблизительно на 50°С,
ниже температуры плавления кристаллизующегося соединения.
Слишком сильное и быстрое охлаждение часто не приводит к кристаллизации.
Следует обратить внимание на то, чтобы температура кипения растворителя бы-
ла ниже температуры плавления вещества, которое необходимо перекристаллизо-
вать, как минимум на 30°С. При нарушении такого интервала температур вещест-
во, как правило, выделяется в виде масла.
Замечание: Кристаллизация - это трудоемкий процесс, требующий терпения и
экспериментального мастерства, в котором пробуют всегда большое число раство-
рителей и обязательно контролируют степень очистки по температуре плавления и
хроматографическими методами (например, ТСХ).
После проведения кристаллизации кристаллы отфильтровывают, сушат и взвеши-
вают. Низкий выход очищаемого вещества указывает на то, что используемый рас-
творитель не был идеальным или его было взято слишком много. В таких случаях
из фильтрата (маточного раствора) можно дополнительно выделить кристаллы по-
сле удаления избытка растворителя на роторном испарителе и охлаждении остав-
шегося раствора. Как правило, эти последующие порции вещества менее чистые,
чем выделенные ранее.
3.1.1. Пробные кристаллизации.
Немного твердого вещества (от 10 до 15 мг) помещают в чистую пробирку и при
перемешивании по каплям добавляют 0,25 - 5 мл растворителя. Если твердое ве-
щество растворяется в одном из растворителей на холоду, то для перекристалли-
зации следует использовать смесь двух растворителей (см. выше).
Если вещество не растворяется, пробирку подогревают на водяной бане до ки-
пения, периодически встряхивая пробирку. Если вещество растворилось не полно-
стью, добавляют растворитель малыми порциями до общего объема примерно 1,5
мл.
Если часть твердого вещества не растворилась, то следует попробовать другой
растворитель. При получении прозрачного раствора пробирку охлаждают. Если по-
сле стояния в течение нескольких минут кристаллы не появляются, добавляют в
качестве "затравки" кристалл или потирают стенку пробирки стеклянной палоч-
кой .
3.2. Фильтрование.
После завершения кристаллизации кристаллы отделяют от маточного раствора
вакуумным фильтрованием (стандартный прибор 10).
Обычно используют два типа фильтровальных воронок:
• со стеклянной пористой пластинкой различной степени пористости [от 1
(крупнозернистые) до 5 (мелкозернистые)], пористость 3 является самой
распространенной,
• воронки типа Бюхнера (для больших количеств веществ) и Хирша (для малых
количеств веществ),с вложенными в них кружками фильтровальной бумаги.
Оба типа воронок имеют широкий набор размеров.
Воронки с пористым стеклянным фильтром, известные как "воронки Шотта", сле-
дует использовать в случае агрессивных по отношению к фильтровальной бумаге
растворов, содержащих концентрированные кислоты, уксусный ангидрид и т.д.
Важно, чтобы фильтр был чистым и свободно пропускал жидкость.
Фильтровальная воронка соединяется с фильтровальной колбой (Бунзена) или
фильтровальной пробиркой с отводом. Отсасывание обеспечивается вакуумным во-
доструйным насосом. При фильтровании через воронку Бюхнера или Хирша фильтро-
вальная бумага на дне воронки должна покрывать всю сетчатую пластинку, не за-
гибаясь у стенок. Фильтровальную бумагу необходимо смочить чистым растворите-
лем, чтобы она прилипла ко дну.
Подключают к системе слабый вакуум и переносят раствор с кристаллами в во-
ронку. Вакуум устанавливают таким, чтобы через фильтр проходила ровная струя
фильтрата. Кристаллы в воронке промывают небольшой порцией холодного раство-
рителя .
Для этого убирают вакуум, добавляют растворитель, чтобы он только покрыл
поверхность кристаллов, затем аккуратно перемешивают шпателем или палочкой,
не допуская разрыва фильтровальной бумаги, и подключают вакуум.
Промывают кристаллы с большой осторожностью, так как это может привести к
значительным потерям, если вещество заметно растворяется в холодном раствори-
теле. Кристаллы на фильтре отжимают от растворителя плоской стороной стеклян-
ной пробки.
Для простого фильтрования используют воронку со складчатым фильтром (см.
прибор 10).
Для очистки и удаления интенсивно окрашенных загрязнений раствор фильтруют
через кизельгур или силикагель. Для этого их насыпают тонким слоем в фильтро-
вальную воронку Шотта или помещают в короткую колонку.
3.3. Возгонка.
При возгонке происходит испарение вещества при нагревании в вакууме (ниже
температуры плавления вещества) с конденсацией паров на охлажденной поверхно-
сти .
Очистка твердого вещества возгонкой возможна только в том случае, если дав-
ление его паров выше, чем давление паров примесей. Когда давление паров твер-
дого вещества соответствует приложенному давлению, получают наилучшие резуль-
таты. Например: Е-стильбен возгоняют при температуре 100°С и давлении 20 мм
рт. ст.
Возгонку проводят в приборе (сублиматоре) 18.
Процесс возгонки.
Сублимируемое вещество измельчают в порошок, помещают на дно колбы и встав-
ляют "пальчиковый" холодильник. Перед сублимацией из очищаемого вещества уда-
ляют растворители и другие летучие продукты во избежание загрязнения сублима-
та . Прибор подключают к водоструйному насосу и, медленно перекрывая кран,
создают вакуум в приборе. После вакуумирования сублиматор медленно нагревают
до тех пор, пока на поверхности "пальчикового" холодильника не прекратится
осаждение кристаллов.
Температуру нагрева повышают медленно, чтобы избежать разбрызгивания веще-
ства .
После завершения возгонки прибор охлаждают, очень осторожно выключают ваку-
ум и открывают. При открывании сублиматора избегают резкого встряхивания (при
необходимости прогревают шлиф!), чтобы не вызвать осыпания кристаллов с охла-
ждающего "пальчикового" холодильника. Затем сублимированное вещество перено-
сят шпателем на часовое стекло или фильтровальную бумагу.
3.4. Перегонка.
Перегонка является наиболее важным широко используемым методом очистки ор-
ганических жидкостей и разделения жидких смесей.
Этот метод заключается в кипячении и выпаривании жидкости с последующей
конденсацией паров в дистиллят.
При снижении давления температура кипения понижается, что позволяет перего-
нять высококипящие жидкости и масла. Такой метод называется вакуумной пере-
гонкой .
Простейшая перегонка (стандартные приборы 9Б , 12) является эффективной
только в том случае, если компоненты разделяемой смеси отличаются по темпера-
турам кипения не менее, чем на 60°С. Во всех других случаях вещества подвер-
гают фракционированной перегонке с использованием разного типа перегонных ко-
лонн (прибор 13).
Простейшей колонкой (дефлегматор Вигре), может быть колонка с наполнителем,
так называемая "насадочная". С помощью высокоэффективной набивной колонки
разделяют компоненты с очень близкими температурами кипения (различие в тем-
пературах кипения до 2°C) .
При атмосферном давлении обычно перегоняют вещества с температурами кипения
от 50°С до 130°С (при более высокой температуре кипения вещества возникает
опасность его термического разложения).
Высококипящие вещества перегоняют при пониженном давлении (в вакууме).
Вакуум до 7 мм рт.ст. получают с использованием водоструйного насоса.
Колбу для перегонки (обязательно круглодонную!) заполняют не более чем на
две трети. Для измерения температуры кипения вещества в насадку (дефлегматор)
вставляют термометр. Для правильного измерения температуры кипения шарик тер-
мометра должен находиться чуть ниже бокового отвода насадки.
Для перегонки обычно используют холодильник Либиха, причем вода поступает в
нижний отвод и выходит из верхнего. При перегонке при атмосферном давлении в
колбу помещают несколько гранул (кусочков) "кипятильников", для того чтобы
обеспечить равномерное кипение. Если перегонку прерывают, то перед ее возоб-
новлением в колбу помещают свежие "кипятильники".
Никогда не добавляйте кипятильники в перегретую или кипящую жидкость, так
как это приводит к бурному вскипанию и выбросу содержимого из колбы!
Перед началом перегонки проверяют подключение воды к холодильнику.
Когда жидкость закипит, нагрев уменьшают и, контролируя температуру бани,
устанавливают медленную и стабильную перегонку.
Для обеспечения необходимой скорости перегонки температура в бане не должна
быть более чем на 30°С выше температуры кипения вещества.
Наилучшее разделение достигается при скорости 10 капель в минуту.
Для перегонки при пониженном давлении используют колбу Кляйзена. В колбу
помещают тонкий капилляр, так чтобы он не доходил до ее дна на 2-3 мм. При
подключении вакуума через капилляр в прибор поступает воздух и возникает по-
ток мелких пузырьков, которые способствуют равномерному кипению. Для каждой
перегонки необходимо оттягивать новый капилляр. При перегонке в вакууме вме-
сто простого алонжа используют "паук", который представляет собой алонж с не-
сколькими отводами и позволяет собирать несколько порций дистиллята.
Жидкость, предназначенная для перегонки, не должна содержать легкокипящих
растворителей (их предварительно отгоняют на роторном испарителе), так как
при возникновении вакуума резкое снижение давления приведет к неконтролируе-
мому вспениванию содержимого колбы и его выбросу через дефлегматор в холо-
дильник и приемники.
Вакуум отключают от прибора только после его охлаждения осторожным поворо-
том крана на манометре, а не перекрыванием крана водоструйного насоса!
3.4.1. Перегонка с водяным паром.
Перегонка с паром (стандартный прибор 15) представляет собой перегонку воды
с жидкими, не смешивающимися с водой органическими соединениями. Преимущество
такой перегонки заключается в возможности перегонки чувствительных к нагрева-
нию соединений, перегоняющихся при этом ниже их температуры кипения при атмо-
сферном давлении, а именно при температуре кипения воды.
Так, например, лимонен (т.кип. 178°С при 760 мм рт. ст.) перегоняется с во-
дой (т.кип. 100°С при 760 мм рт. ст.) при температуре 98°С. При этом количе-
ственное соотношение в дистилляте (в граммах) лимонен : вода составляет 1 :
1,54.
Перегонка с водяным паром имеет также важное значение при отделении легко-
кипящих продуктов от смолистых веществ, которые трудно отделяются перегонкой
или кристаллизацией.
3.5. Хроматография.
Хроматографические методы широко используются в органической химии для ана-
лиза реакционных смесей и препаративного выделения продуктов реакции, в част-
ности для:
• контроля за полнотой протекания реакции;
• проверки полученных соединений на чистоту;
• разделения смеси веществ.
Различают жидкостную хроматографию (тонкослойную на пластинах и колоночную)
и газовую хроматографию.
Тонкослойная хроматография (ТСХ) - один из наиболее широко используемых ме-
тодов в практикуме. Разделение проводят на пластинке с готовым слоем сорбента
(силикагель или оксид алюминия), нанесенным на пластмассовую подложку или
алюминиевую фольгу. Большие листы разрезают на полоски нужного размера.
Методика проведения (ТСХ)
(см. прибор 16).
Разбавленный анализируемый раствор (1-2 %) в летучем растворителе наносят с
помощью капилляра на стартовую линию пластинки ("силуфол"). Стартовую линию
проводят карандашом на расстоянии 1 см от нижнего края пластинки и она не
должна погружаться в проявляющий растворитель (элюент).
После нанесения капель (2-3) пластинку сушат на воздухе и погружают в ста-
кан с проявляющим растворителем, стараясь расположить пластинку вертикально.
В стакан предварительно наливают столько растворителя, чтобы стартовая линия
оказалась над его поверхностью. Когда фронт растворителя поднимется почти до
верха пластины, ее вынимают из стакана и сразу же карандашом отмечают положе-
ние фронта растворителя.
Пластинку сушат и проявляют. Определяют расположение пятен веществ в УФ
свете (254 нм) или помещают в сосуд с йодом (несколько кристалликов) . Пары
йода растворяются в органических "пятнах", окрашивая их в желтый цвет. Высо-
та, на которую поднимается по пластинке "пятно" соединения, зависит от срод-
ства последнего к сорбенту и полярности проявляющего растворителя или смеси
растворителей (элюентов).
Для чистых растворителей предусматривается элеотропный ряд, в котором элю-
енты располагаются по увеличивающейся полярности: н-пентан, циклогексан, че-
тыреххлристый углерод, толуол, дихлорметан, диэтиловый эфир, этилацетат, аце-
тон, метанол, вода, уксусная кислота, пиридин.
Характеристикой каждого вещества при (ТСХ) служит значение Rf :
Удаление "пятна"
вещества от старта
Rf =-------------------------------------------------------------
Удаление фронта растворителя от старта
Различные соединения, находящиеся в смеси, поднимаются с разными скоростями
в зависимости от их сродства к сорбенту. Идентичность значения Rf соединения,
находящегося в смеси, со значением Rf вещества сравнения, дает полное основа-
ние считать, что они одинаковы. Однако, поскольку сорбенты различны, а состав
смеси растворителей трудно воспроизвести точно, необходимо доказать, что зна-
чения Rf одинаковы.
Для этого хроматографируют смесь и вещество сравнения рядом друг с другом
на одной и той же пластинке, чтобы удостовериться в точном совпадении пятен.
Колоночная хроматография (стандартный прибор 17) - это метод для разделения
смесей в препаративных целях. Существует несколько разновидностей препаратив-
ной колоночной хроматографии, которые различаются по типам колонок и особенно
по методам пропускания элюирующего растворителя: колоночная хроматография с
"гравитационным элюированием", (т.е. под действием собственной силы тяжести),
более быстрые и эффективные флеш-хроматография, хроматография среднего давле-
ния и флеш-хроматография на сухой колонке.
Стандартной практикой является колоночная хроматография с "гравитационным
элюированием". Разделение выполняют на колонке, представляющей собой стеклян-
ную трубку, заполненную сорбентом (оксид алюминия или силикагель), выполняю-
щим роль пористого слоя, через который протекает подвижная фаза.
Подвижной фазой, обычно называемой "элюирующий растворитель" или "элюент",
является органический растворитель типа гексана или петролейного эфира. Раз-
деляемая смесь с помощью растворителя помещается в верхнюю часть колонки, где
она сорбируется неподвижной фазой, а затем через колонку непрерывно пропуска-
ют элюент. Каждый компонент смеси переносится вниз по колонке элюентом со
скоростью, которая зависит от его сродства к сорбенту. В идеальном случае
смесь разделяется на отдельные компоненты (слои), которые медленно опускаются
вниз и в конечном итоге собираются в приемник.
Сильно адсорбирующиеся полярные соединения (спирты, амины, карбоновые ки-
слоты) продвигаются медленнее, чем менее полярные соединения (карбонильные
соединения, простые эфиры, углеводороды), которые адсорбируются менее сильно.
Обычно элюент собирают порциями. Каждую порцию проверяют с помощью (ТСХ) на
присутствие того или иного компонента смеси. Затем соответствующие порции
объединяют, удаляют растворитель на роторном испарителе и выделяют соедине-
ние .
Для того чтобы не потерять какое-либо соединение из разделяемой смеси, её
взвешивают перед началом хроматографирования и после разделения взвешивают
каждый компонент.
Подробное описание методов хроматографирования см.: Дж.Шарп, И.Госни,
А.Роули "Практикум по органической химии", изд-во "Мир",1993 год.
4. СТАНДАРТНАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ АППАРАТУРА
Приборы для работы в органическом практикуме.
Прибор 1.
Варианты использования:
• с перемешиванием, без: обратного холодильника, бани для нагревания и
осушительной трубки;
• с перемешиванием, с осушительной трубкой;
• с перемешиванием, с обратным холодильником, с нагревательной баней без
осушительной трубки;
• как изображено на рисунке;
• со счетчиком пузырьков вместо осушительной трубки.
Возможные операции при проведении синтеза:
• перемешивание раствора или суспензии при комнатной температуре;
• перемешивание ... при комнатной температуре с защитой от влаги;
• нагревание ... с обратным холодильником;
• нагревание с обратным холодильником с защитой от влаги;
• контроль за выделением газа в процессе прохождения реакции
• (при комнатной температуре или при нагревании);
Хлоркальциевая трубка
Присоединение каучуков для
охлаждения водой
Обратный холодильник
Термометр в бане
Кру i лодочная колба
Магнитик в оболочке
Нагреватель (водяная или
масляная баня)
Магнитная мешалка
Прибор 2.
Варианты использования:
а) как и в приборе 1, вместо двугорлой колбы может быть использована трех-
горлая.
Возможные операции при проведении синтеза:
а) прибавление по каплям раствора (можно использовать обычную капельную во-
ронку с хлоркальциевой трубкой) или жидкого реагента к раствору (или суспен-
зии) при перемешивании при комнатной температуре;
б) как в а), но с защитой от влаги воздуха;
в) как в а), но при нагревании с обратным холодильником;
г) как в б), но при нагревании с обратным холодильником.
Прибор 3.
Варианты использования такие же, как и в приборе 1.
Возможные операции при проведении синтеза:
Как и в приборе 2; прибавление по каплям раствора или жидкого реагента
(можно использовать и обычную капельную воронку с хлоркальциевой трубкой) к
раствору (или суспензии) при перемешивании механической мешалкой, возможно
нагревание с обратным холодильником (с защитой, или без, от влаги воздуха);
данный прибор пригоден для загрузки больших количеств исходных реагентов.
Подключение мешалки к
электромотору
Осуштельная трубка
Капельная воронка с
вы равни ва нием давления
и пробкой на шлифе
Обратный ХОЛОДИЛЬНИК
Мешалка
Затвор для мешалки
Термометр в бане
Трехгорлая колба
Лопасти мешалки
Нагреватель (водяная или
масляная баня)
Прибор 4.
Варианты использования, как и в приборе 1.
Возможные операции при проведении синтеза:
Как в приборе 2; добавление по каплям раствора или жидкого реагента к рас-
твору (можно использовать и обычную капельную воронку с хлоркальциевой труб-
кой) или суспензии; при перемешивании и контроле температуры реакционной сме-
си; возможно нагревание с обратным холодильником (с защитой или без от влаги
воздуха); при небольших загрузках вместо механической мешалки используют пе-
ремешивание магнитной мешалкой.
Механическая мешалка
Термометр внутри колбы
Двурогий форнпосс
Термометр в бане
Трехгорлая колба
Нагреватель (водяная или
масляная баня)
— Осунптельная трубка
— Обратный холодильник
-Капельная воронка с выравниванием
давления и пробкой (HLU 14) '
Прибор 5.
Варианты использования, как и в приборе 1.
Возможные операции при проведении синтеза:
Как в приборе 2; добавление твердого вещества к раствору или суспензии при
перемешивании; возможно нагревание с обратным холодильником (с защитой, или
без, от влаги воздуха).
В простейшем случае (добавление при комнатной температуре без защиты от
влаги воздуха) не требуется воронка со шлифом, обозначенная X.
При небольших загрузках вместо механической мешалки используют магнитную
мешалку (вариант А).
Возможен также контроль за температурой реакционной смеси при использовании
двурогого форштосса [см. прибор 4, термометр вместо воронки (вариант Б)].
Резиновый клапан с уплотнительным
КОЛЬЦОМ
Стеклянная палочка
Механическая мешалка
-Осу петельная трубка
Воронка для добавления
' твердых веьцеств
-Обратный холодильник
-Термометр для бани
. Трехгорлая колба
Нагреватель (водяная или
масляная баня)
Прибор 6.
Варианты использования, как и в приборе 3.
Возможные операции при проведении синтеза:
Прибавление по каплям раствора или жидкого реагента к раствору или суспен-
зии в атмосфере инертного газа (например, в азоте, аргоне) при перемешивании;
возможно нагревание с обратным холодильником (вариант А).
При небольших загрузках вместо механического перемешивания используют пере-
мешивание магнитной мешалкой.
Контроль за температурой реакционной смеси осуществляют, как описано для
прибора 5 (вариант Б).
Подключение мешалки
'к электромотору
Счетчик пузырьков воздуха
Инертный газ (амт. аргон}
Воронка с выравниванием давления
и пробкой на шлифе
Обратный ХОЛОДИЛЬНИК
Мешалка для перемешивания
Затвор
Термометр в бане
Трехгорлая колба
Лопасти мешалки
Нагреватель (водяная или
масляная баня)
Прибор 7.
Возможные операции при проведении синтеза:
Пропускание газа, предварительно высушенного и очищенного, в раствор или
суспензию, при перемешивании, и контроле за температурой реакционной смеси.
При этом необходимо (в отличие от рисунка) использовать четырехгорлую колбу.
Для выхода газа четвертое горло соединяют с промывалкой счетчика пузырьков
(вариант А).
Возможно также нагревание с обратным холодильником; в этом случае термометр
в колбе заменяют на обратный холодильник со счетчиком пузырьков воздуха (ва-
риант Б) .
При малых загрузках осуществляют перемешивание магнитной мешалкой.
Термометр
в бане
Выход газа
Нагреватель (водяная
или масляная баня)
Счетчик пузырьков воздуха
( наполнен парафиновым маслом )
Склянка (или трубка с осушителем }
для очистки газа
Пустые промывалки
(для страховки )
Вход
газа
Термометр в колбе
(А)
-----Обратный холодильник
СВ}
Механическая мешалка
Трехгорлая колба— -
Прибор 8.
Возможные операции при проведении синтеза:
Нагревание с водоотделителем (насадка Дина-Старка); благодаря применению
охлаждаемого водой водоотделителя, сообщающегося с реакционным сосудом стек-
лянной трубкой, происходит отделение воды в процессе реакции, и ее время про-
ведения значительно сокращается.
Прибор пригоден для азеотропной отгонки воды с растворителями, которые лег-
че воды, такими, как бензол или толуол. При азеотропной отгонке воды с рас-
творителями тяжелее воды, такими, как хлороформ, четыреххлористый углерод,
рекомендуется использовать прибор, описанный в "Органикуме", том I, стр. 84
(1992 г).
Обратный холодильник
Термометр в бане
Водоотделитель (градуированный }
Круглодонная колба
Кипятильники ("кнпелки") (возможно также
использование магнитной мешалки)
Нагреватель (водяная или
масляная баня)
Прибор 9.
Возможные операции при проведении синтеза:
Прибавление раствора или жидкого реагента к раствору или суспензии с одно-
временной отгонкой летучего компонента.
Вариант (А) пригоден для реакции такого типа при перемешивании (механиче-
ская или магнитная мешалка) и температурном контроле реакционной смеси (ка-
пельная воронка помещается в насадку Кляйзена, а на её место вставляют термо-
метр, в шлиф X).
Вариант (Б) пригоден также при отгонке больших количеств растворителя от
жидких продуктов реакции, которые перегоняются далее без переливания в другую
колбу (при атмосферном давлении).
Вариант (А)
Капельная воронка
Термометр
Механическая мешалка
Насадка для перегонки, состоящая из
Насадка Кляйзена
Холодильник Либиха >. О^ел^_е час™141111
Алонж
цельнопаянные
J
Трехгорлая колба
Круглодонная колба ( приемник)
Нагреватель (водяная или
масляная баня)
Вариант (Б)
Термометр
Круглодонная колба
Насадка Кляйзена
Холодильник
Либиха
Алонж
Капельная воронка
Насадка для перегонки состоит из.
отдельных частей или
цельнопаянная
Нагреватель (водяная или масляная
баня с термометром)
Прибор 10.
Операции по выделению полученного продукта:
Фильтрование при нормальном давлении (А) , фильтрование под вакуумом водо-
струйного насоса (Б). При фильтровании и промывании кристаллического продукта
работают при пониженном давлении (склянка Бунзена со стеклянным фильтром или
с фарфоровым фильтром Путча, воронка Бюхнера, склянка Тищенко, вакуумный на-
сос) .
Б
Прибор 11.
Операции по выделению полученного продукта:
Последовательная экстракция твердого вещества с помощью органического рас-
творителя (при кипячении) в аппарате Сокслета.
Обратный холодильник
Аппарат Сокслета
Бумажная гильза с
экстрагируемым веществом
Термометр в бане
Круглодонная колба
Нагреватель (водяная или
масляная баня}
Прибор 12.
Операции по очистке полученного продукта:
Простая перегонка при нормальном давлении или в вакууме. При перегонке в
вакууме масляного насоса необходимо использовать ловушку, охлаждаемую в сосу-
де Дьюара.
га
Термометр
Перегонная насадка состоит из
Насадка Кляйзена Отдельные части или
Холодильник Либиха I цельнопаянная
Алонж
Прибор 13.
Операции по очистке полученного продукта:
Фракционная перегонка на колонке при нормальном давлении с использованием
колонны Вигрэ;
при перегонке на колонке в вакууме рекомендуется использовать "колонку с
головкой" (находится вверху колонны, см. "Органикум"),
при перегонке в вакууме масляного насоса необходимо прибор снабдить ловуш-
кой, охлаждаемой в сосуде Дьюара (см. прибор 12).
Термометр
Перегонная насадка с
холодильником и алонжем
Паук" с приемниками
Перегонная колонна
Нагреватель с термометром
Прибор 14.
Операции по очистке полученного продукта:
Перегонка твердого, низкоплавкого вещества (т.пл. ~30-70°С) в вакууме.
При перегонке в вакууме водоструйного насоса прибор должен быть снабжен
склянкой Тищенко (см. прибор 10), а при использовании масляного насоса - ло-
вушкой, охлаждаемой в сосуде Дьюара (см. прибор 12).
Прибор 15.
Операции по очистке полученного продукта:
Перегонка с водяным паром при атмосферном давлении; промежуточная делитель-
ная воронка служит для конденсации избыточного водяного пара (возможна пере-
гонка с паром с тройником вместо воронки).
Паровик со стеклянной трубкой
и измерителем уровня
Нагреватели
Прибор для перегонки (состоящий из круглодонной колбы,
перегонной насадки с холодильником, алонжа и приемника }
Прибор 16.
Операции по анализу реакционных смесей и полученных продуктов:
Контроль за чистотой и идентичностью полученных продуктов, а также за тече-
нием реакции.
Аналитическая адсорбционная хроматография - тонкослойная хроматография
(ТСХ).
Препаративная тонкослойная хроматография может быть использована только для
малых количеств веществ. 1 — Ё 1 1 Пластинка для ТСХ Фильтровал ьная А вунага Б 1 / Элюент Кристаллы иода В
Нанесение вещества (А). Проявление хроматограммы элюентом (Б). Оп-
ределение веществ (обычно с помощью УФ света, в случае же веществ,
не проявляющихся в УФ свете - с помощью йодной камеры (В).
Прибор 17.
Операции по очистке полученных продуктов:
Очистка посредством хроматографического разделения на колонке (фильтрование
через короткую колонку).
Делительная воронка с
элюентом
Стеклянная вата
Стеклянный фильтр
Кран ('по возможности из тефлона,
без смазки)
Приемник для сбора фракций
Прибор 18.
Операции по выделению полученного продукта:
Очистка
вакууме.
небольших
количеств твердых органических веществ методом возгонки в
ДОПОЛНЕНИЕ
Нифантьев И.Е., Ивченко П.В
2. ОСНОВНАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ПОСУДА
Различают два принципиально различных типа современной химической посуды,
различающиеся наличием шлифованных соединений.
Не имеющее шлифов изделие, как правило, является "самодостаточным"
(лабораторный стакан, колба для кристаллизации вещества или чашка для его нагревания) - и
лишь в некоторых случаях имеет стеклянные трубки переменного диаметра ("оливки") для
подсоединения шлангов (для сборки приборов с "мягким" соединением частей) или
вставляется в резиновую пробку.
2.1. Шлифованные соединения.
Основная масса стеклянной лабораторной посуды представлена предметами,
имеющими стандартные шлифы. Из этих предметов, собственно, и монтируются приборы
для синтеза и выделения соединений.
Существует несколько основных типов шлифованных соединений, отличающихся по
форме (конические, сферические, цилиндрические). Наиболее распространенными являются
конические (рис. 1). Шлифы обозначаются по диаметру нижнего основания, причем в
обозначении указывается только его целочисленная часть. Так, если говорят о "14-ом
шлифе", подразумевают "шлифованное соединение с диаметром основания (меньшим
диаметром) 14.5 мм". Шлифованный снаружи конус носит название "керн", а
соответствующую ему шлифованная изнутри коническая трубка - "муфта". Наиболее часто
встречаются шлифованные соединения с диаметрами 10, 14.5, 19 и 29 мм.
Рисунок 1. Стандартные конусные шлифованные соединения: А - муфты; В - керны; С-
шлифованные переходы.
Шлифованной частью многих приборов являются краны. В импортной стеклянной
посуде они имеют стандартную "конусность" и являются взаимозаменяемыми. Во многих
случаях внутренняя часть таких кранов изготовлена из тефлона. Кроме импортной,
химические лаборатории используют значительную часть посуды собственного
изготовления. Важно, что ее краны обычно имеют индивидуальную шлифовку и не могут
быть переставлены из одного прибора в другой. Поэтому при сборке и мытье посуды следует
тщательно следить за тем, чтобы не перепутать и не разбить стеклянные краны: один
разбитый кран - это фактически потеря всего прибора.
2.2. Основные виды лабораторной посуды.
ЛАБОРАТОРНЫЕ СТАКАНЫ (рис. 2) в первую очередь отличаются то привычных
бытовых наличием носика (для удобства переливания жидкостей). Они могут быть
изготовлены из различных материалов - стекла, фарфора, полипропилена - и предназначены
для различных целей. Полипропиленовые стаканы используют для взвешивания инертных по
отношению к насыщенным углеводородам веществ, сбора фракций при хроматографии и
иных процедур, не требующих нагревания или охлаждения. Стеклянные стаканы (в
особенности термостойкие) используются также и для проведения химических реакций,
перекристаллизации веществ. Приготовление растворов, сопровождающееся сильным
нагревом (разбавление H2SO4, растворение щелочей, приготовление хромпика) удобно
проводить в термостойких фарфоровых стаканах и кружках. Фарфоровые изделия, к тому
же, заметно прочнее стеклянных.
Рисунок 2. Лабораторный стакан 1 и колбы: коническая (Эрленмейера) 2; коническая с
отводом (Бунзена) 3; круглодонная одногорлая 4; грушевидная одногорлая (приемник) 5;
круглодонная трехгорлая 6.
КОЛБЫ - основной тип лабораторной посуды. В зависимости от назначения они
отличаются формой, объемом, наличием шлифов, количеством горл и отводов, а также
типом и толщиной стекла, из которого изготовлены. Синтезы органических соединений
проводят в колбах - при этом нужный тип колбы выбирают исходя из конструкции прибора,
а также условий проведения реакции (нагревание или охлаждение, необходимость
перемешивания и тип используемой мешалки, необходимость кипячения с обратным
холодильником, etc.). Универсальными для проведения реакций являются двух - трехгорлые
круглодонные колбы из достаточно толстого термостойкого стекла. В таких колбах можно
проводить реакции при перемешивании любого типа, при нагревании и сильном охлаждении
- шлифованные горла колб используют для установки холодильников, капельных воронок,
термометров и различных специальных насадок. Конические и другие плоскодонные колбы
также можно использовать для проведения реакций - однако в основном их применяют для
хранения веществ и растворов; наличие шлифа позволяет надежно закрывать их
пришлифованными пробками. Конические колбы с отводом (колбы Бунзена) выполнены из
толстого стекла и предназначены для фильтрования под уменьшенным давлением.
Тонкостенные плоскодонные колбы категорически нельзя вакуумировать из-за
опасности взрыва. Отдельной группой колб являются одногорлые грушевидные, имеющие
различные шлифы в зависимости от объема (14 для 5-100 мл, 29 для 100-250 мл) и
называющиеся приемниками. Они обычно выполнены из термостойкого стекла с
достаточно толстыми стенками и предназначены для сбора фракций при перегонке (в том
числе - вакуумной), высушивания в вакууме и временного хранения жидких веществ.
Перечисленные выше основные типы колб изображены на рис. 2.
Кроме того, в лабораторной практике используются колбы, специально
предназначенные для перегонки веществ. Наиболее распространенными из них являются
колбы Вюрца, Фаворского и Клайзена (рис.З). Они имеют вертикальные шлифы - муфты (для
термометра и капилляра) и нисходящий шлиф - керн для присоединения холодильника.
Между собственно колбой и этим керном может располагаться дефлегматор (рис. 3).
Рисунок 3. Колбы для перегонки: 1 - Вюрца; 2 и 3 - Фаворского; 4 и 5 - Клайзена. Колбы 3 и
5-е дефлегматором "елочка".
ХОЛОДИЛЬНИКИ (рис. 4) служат для охлаждения и конденсации паров при
проведении химических реакций и перегонке органических соединений. По своему
назначению различаются прямые и обратные холодильники. Прямые холодильники
предназначены для конденсации паров вещества или растворителя с удалением конденсата.
В обратных холодильниках пары конденсируются и возвращаются в реакционную смесь.
Для охлаждения паров в холодильниках в основном используют воду (водяной холодильник)
или воздух (воздушный холодильник).
Рисунок 4. Холодильники: 1 - прямой или холодильник Либиха; 2 - шариковый; 3 -
змеевиковый; 4 - холодильник Димрота.
Самым простым холодильником является воздушный, который может применяться
как в качестве обратного, так и нисходящего. Фактически он представляет собой стеклянную
трубку со шлифами. Воздушный холодильник используют для перегонки или конденсации
жидкостей с температурой кипения 150°С и выше; применение в этих случаях водяных
холодильников сопряжено с известным риском, так как вследствие резкого перепада
температур трубка холодильника может лопнуть. Кроме того, воздушные холодильники
используют, если отгоняемое вещество имеет высокую температуру плавления.
Простым по конструкции и широко распространенным в лабораторной практике
является холодильник Либиха, который используется как в качестве нисходящего, так и в
качестве обратного. Холодильник Либиха состоит внутренней трубки, в которой происходит
конденсация паров, и наружной рубашки, спаянной с внутренней трубкой. Наружная
рубашка имеет два отростка ("оливки"), на которые надевают резиновые трубки, при этом
одну присоединяют к водопроводному крану, а вторую отводят в раковину. Вода подается
через нижнюю оливку, чтобы холодильник был полностью заполнен (рис. 5).
Рисунок 5. Использование прямого холодильника в качестве нисходящего (1) и обратного
(2). Стрелками обозначено направление потока охлаждающей воды
В лабораториях применяют и холодильники других типов (рис. 4). Шариковый
холодильник обычно используется как обратный, так как шаровидные расширения
внутренней трубки заметно повышают его эффективность по сравнению с холодильником
Либиха. Змеевиковый холодильник всегда применяется только как нисходящий
холодильник для низкокипящих веществ. Он никогда не используется как обратный, так как
стекающий по сгибам тонкой внутренней трубки конденсат при интенсивном кипении легко
может быть выброшен из холодильника. Удачной является конструкция обратного
холодильника Димрота, конденсация паров в котором происходит на внешней поверхности
впаянного внутрь стеклянной трубки змеевика. Эффективность этого холодильника можно
увеличить, охлаждая и внешние стенки - в результате получаем холодильник Димрота-
Либиха.
При использовании холодильников необходимо постоянно следить за током воды.
Слишком сильный ток может привести к тому, что будут сорваны шланги и вода попадет на
рабочее место (что еще полбеды) или на нагретую перегонную колбу (а это уже чревато ее
взрывом). Слабый ток воды или его отсутствие тоже могут привести к аварии.
ВОРОНКИ. Это общее название объединяет группу разнообразных по своему
устройству и назначению предметов.
Для переливания жидкостей и фильтрования при атмосферном давлении
применяются конические химические воронки. Они изображены на рис. 6, на этом же
рисунке показано изготовление складчатого фильтра из кружка фильтровальной бумаги. За
счет складок бумага не прилегает плотно к поверхности воронки, что и обеспечивает
фильтрование через нее. Если ставится задача отделения нерастворимых примесей
(осушителя и т.п.), можно использовать небольшой кусок ваты.
Vy
1
2
Рисунок 6. Простые химические воронки 1, процедура изготовления складчатого фильтра 2
и готовый складчатый фильтр 3.
Для отделения кристаллических продуктов обычно применяют фильтрование под
вакуумом. При этом используют изготовленные из фарфора воронки с плоским дырчатым
дном (воронки Бюхнера), а также В воронки со вплавленной пластинкой из пористого
стекла (воронки Шотта).
Капельные воронки (рис. 7) используются для приливания жидкости к реакционной
смеси и представляют собой цилиндрические или конические емкости с муфтой сверху а
также краном и керном снизу. Перед работой с капельной воронкой шлиф стеклянного крана
необходимо слегка смазать вакуумной смазкой - и обязательно проверить, не протекает ли
кран в закрытом положении. Более удобными и универсальными являются воронки с
обводом (компенсатором давления, впаянной "до" и "после" крана стеклянной трубкой).
Рисунок 7. Капельные и делительные воронки: 1,2- простые капельные воронки; 3 -
капельная воронка с обводом; 4 - делительная воронка.
Делительные воронки (рис. 7) конструктивно отличаются от простых капельных
воронок тем, что обычно имеют коническую форму и не имеют нижнего керна. Эти воронки
служат для разделения двух несмешивающихся жидкостей и комплектуются пластиковыми
пробками.
НАСАДКИ И АЛЛОНЖИ. В синтетической практике используются самые разные
по конструкции насадки - спаянные под нужными углами трубки со шлифами разного
диаметра (рис. 8). Они обычно вставляются в колбы и используются для монтажа
лабораторных приборов из отдельных предметов (колб, холодильников, капельных воронок,
термометров, etc.). Удобной является насадка Дина-Старка (4), в основном используемая
при проведении реакции дегидратации', керн вставляется в колбу, в муфту же вставляют
обратный холодильник. В колбе кипит раствор вещества в бензоле - и при отщеплении воды
из колбы отгоняется азеотропная смесь вода-бензол, которая конденсируется, попадает в
приемную емкость насадки и расслаивается в ней. Вода сливается через кран. Аллонжами
называют специальные изогнутые насадки, предназначенные для соединения прямых
холодильников с приемными колбами.
Рисунок 8. Насадки и аллонжи: 1 - двурогая насадка; 2 - насадка Вюрца; 3 - насадка
Клайзена; 4 - насадка Дина-Старка; 5 - аллонжи.
ХЛОРКАЛЬЦИЕВЫЕ ТРУБКИ (рис. 9) используются для осушки газов.
Хлоркальциевая трубка содержит поглощающее воду вещество, чаще всего -
гранулированный СаС12 (отсюда и название).. На рис. 10 изображены два основных типа
таких трубок - предназначенная для изоляции прибора от водяных паров 1 (через нее
выравнивается с атмосферным давление в приборе, содержащем чувствительные к влаге
воздуха вещества) и предназначенная для осушки потока газов 2 (иногда возникает и такая
необходимость - например, получение сухих СО2, НС1).
Рисунок 9. Осушительные трубки: 1 - хлоркальциевая трубка с одним шаром; 2 - U-образная
трубка (обычно используется для осушки потока газа)
ФАРФОРОВАЯ ПОСУДА (рис. 10) также широко используется в лаборатории. От
стеклянной она отличается большей прочность и термостойкостью - так, в фарфоровых
стаканах и кружках можно растворять в воде H2SO4 и щелочи. Для выпаривания негорючих
водных растворов на открытом пламени используют фарфоровые чашки, для прокаливания
веществ (например, осушителей) - бюксы. Наконец, для измельчения различных соединений
используют фарфоровые ступки.
Рисунок 10. Фарфоровая посуда: 1 - стакан; 2 - чашка для выпаривания; 3 - бюкс; 4 - ступка с
пестиком; 5 - воронка Бюхнера.
МЕРНАЯ ПОСУДА (рис. 11). Основное ее предназначение - определение объема
жидкостей. Для отбора нужных объемов жидких реагентов используют пипетки и мерные
цилиндры. Мерные колбы применяют для приготовления в них растворов известной
концентрации.
Рисунок 11. Мерная посуда: пипетки 1 и груша с клапанами для их заполнения 2; мерный
цилиндр 3 и мерная колба 4.
ТЕРМОМЕТРЫ используются для измерения температуры в различных интервалах.
Стандартными являются лабораторные ртутные термометры со шкалой -5 - 250°С, как
снабженные керном (НШ 14), так и без него. Для измерения отрицательных температур
используют спиртовые термометры или электронные устройства.
Предназначение МАНОМЕТРОВ - измерение давления. В органическом практикуме
в основном используют ртутные манометры для измерения пониженного давления (0-150 мм
рт.ст.) - и эта процедура является абсолютно необходимой при проведении перегонки в
вакууме.
2.3. Другое лабораторное оборудование.
Для закрепления колб и других частей лабораторных приборов используют стальные
ШТАТИВЫ, снабжаемые набором "лапок" с разным диаметром захвата, а также колец (в них
вставляют делительные воронки, кладут асбестовые сетки с чашками для упаривания).
Важную группу составляют различные устройства для перемешивания реакционных
смесей (рис. 12). Это - МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕШАЛКИ (электромоторы, снабженные
приспособлением для крепления на штативах и регулятором оборотов) и МАГНИТНЫЕ
МЕШАЛКИ. Использование последних весьма удобно, если нет необходимости в
перемешивании очень вязких жидкостей, а также больших объемов. При использовании
магнитных мешалок в реакционную колбу помещают якорь - постоянный магнит в оболочке
из тефлона или полипропилена. Безусловно необходимыми в современной лаборатории
являются РОТОРНЫЕ ИСПАРИТЕЛИ (рис. 12) - устройства, предназначенные для
отгонки и перегонки растворителей из круглодонных одногорлых колб различной емкости.
Отгонка растворителя осуществляется при вращении колбы - постоянном перемешивании -
за счет чего достигается равномерное кипение и постоянный поток конденсата,
улавливаемого эффективным холодильником, также являющимся частью роторного
испарителя. Отгонку растворителя на роторном испарителе можно проводить при
атмосферном давлении, однако конструкция прибора позволяет это делать под
уменьшенным давлением - в результате, не перегревая вещество (используя водяную баню),
можно концентрировать растворы в воде, спирте, толуоле и т.п.
Рисунок 12. Механическая мешалка с валом и крылаткой (1); магнитные мешалки без
нагревания 2 и с нагреванием 3; роторный испаритель в комплекте 4.
Для нагревания веществ и их растворов используют электроплитки с закрытой
спиралью или колбонагреватели.
Для определения массы реагентов и продуктов служат лабораторные весы различной
степени точности. В основном используются одночашечные электронные весы с
погрешностью определения массы ~ 0.01 г.
3. СБОРКА ПРИБОРОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ СИНТЕЗОВ
Весьма ответственной операцией при проведении синтеза органических соединений
является сборка приборов, предназначенных для проведения реакций, выделения и очистки
конечных продуктов.
Перед тем как приступить к сборке прибора, необходимо подготовиться к
выполнению этой работы в целом, т. е.:
• внимательно ознакомиться с методикой синтеза и четко ее знать;
• представлять себе последовательность всех предстоящих манипуляций - от сборки
прибора для проведения реакции до взвешивания емкости с очищенным продуктом
синтеза;
• отдавать себе отчет в возможных источниках опасности и причинах возникновения
аварийных ситуаций, представлять себе меры по их предотвращению и быть готовым
немедленно им следовать;
• приготовить всю необходимую посуду и реагенты; убедиться в том, что посуда является
чистой и сухой.
Лабораторные приборы для проведения синтезов в основном собираются из
отдельных стеклянных шлифованных частей. При получении от лаборанта набора посуды в
первую очередь необходимо убедиться в том, что шлифы подходят друг к другу.
Шлифы, которые в процессе синтеза будут испытывать серьезные перепады
температуры, а также все шлифы в установке, предназначенной для работы под
вакуумом, следует смазывать жесткой вакуумной смазкой. Смазку следует наносить в
разумных количествах во избежание загрязнения реакционной смеси или полученного
продукта. Обязательно следует смазывать краны. Если вы получили прибор с несмазанными
кранами, и они от легкого нажатия не поворачиваются, ни в коем случае не пытайтесь
сделать это с силой. Это справедливо и для любого другого шлифового соединения: если оно
по каким-либо причинам не разбирается (шлифы “заело”), силу ни в коем случае
прилагать нельзя - необходимо обратится к преподавателю или лаборанту.
При сборке прибора приходится надевать на стеклянные "оливки" резиновые трубки.
Для снижения трения рекомендуется слегка смочить трубку водой или глицерином.
Резиновые шланги одеваются на холодильники перед сборкой прибора - ни в коем случае
не одевайте шланги на холодильник, являющийся частью уже собранной конструкции!
Подготовив отдельные части - предметы лабораторной посуды, выбирают
подходящий по высоте и весу основания штатив (прибор должен быть устойчивым!) и
металлические лапки для крепления частей прибора. Помните о том, что непосредственный
контакт между металлом лапок и стеклом недопустим - необходимо прокладывать между
ними куски резины (в некоторых лапках такие прокладки, резиновые или корковые,
предусмотрены конструкцией).
Если реакцию проводят при нагревании и/или перемешивании, на основание штатива
ставят (или закрепляют на штанге штатива) плитку или мешалку. Затем, если объем
реакционной смеси превышает 250 мл, или если эта смесь содержит сильно ядовитые
вещества, на мешалку (плитку) или подъемный столик (при механическом перемешивании)
ставится алюминиевая баня подходящего диаметра и высоты. Только затем на штанге
штатива крепится первая лапка, причем правый фиксирующий винт регулирует движение
лапки вверх-вниз по штанге штатива, а левый - угол поворота и расстояние от лапки до
штанги.
Эта лапка удерживает основной реакционный сосуд - как правило, колбу. Крепить
колбы в зажимах следует под обрезом шлифа. Далее в шлифы этой колбы вставляются
остальные части прибора, при необходимости крепятся лапками от других штативов
(например, нисходящий холодильник при отгонке продукта прямо из реакционной смеси
крепится только на другом штативе!). По окончании сборки прибора пускается ток воды (не
сильно! Только для обеспечения охлаждения) и осторожно (при использовании
механической мешалки - обязательно придерживая рукой ее вал) включается
электропитание. Затем необходимо осмотреть все шлифованные соединения, убедиться в
отсутствии в собранном приборе напряжений, могущих привести к поломке прибора уже в
процессе синтеза.
И только после этого можно помещать в собранный прибор реагенты.
Рисунок 13. Приборы для проведения реакции: 1 - для синтеза с механическим
перемешиванием, возможностью прибавления реагента и кипячения реакционной смеси; 2 -
для синтеза на магнитной мешалке с возможностью добавления реагента и отгонки продукта
в процессе реакции (ВНИМАНИЕ! Лапки штативов изображены на рисунке черными
прямоугольниками. Баня изображена прозрачной).
На рис. 13 изображены относительно непростые приборы - очень многие из
описанных в данном пособии синтезов будут иметь существенно более простое "аппаратное
оформление" - например, стоящий в охлаждающей бане на магнитной мешалке стакан или
же круглодонная колба с обратным холодильником, нагреваемая на электрической плитке.
Ниже будут рассмотрены основные лабораторные операции - и конкретные приборы,
необходимые для их проведения, будут обсуждаться в соответствующих разделах.
4. НЕКОТОРЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ОПЕРАЦИИ
4.1. Кристаллизация
Большинство органических соединений имеет т.н. положительный ход
растворимости - т.е. их растворимость при нагревании увеличивается. Это свойство
является основой одного из методов очистки, называемого перекристаллизацией.
Перекристаллизация представляет собой растворение неочищенного вещества в
горячем растворителе, отделение горячего раствора от нерастворимого остатка и
последующее охлаждение раствора, в результате чего в осадок выпадает более чистое
вещество. В оставшемся после кристаллизации растворе, называемом маточным, зачастую
остается много вещества, что снижает общий выход. Поэтому маточные растворы после
перекристаллизации концентрируют и стараются выделить из них остатки продукта.
Выбор растворителя
Правильный выбор растворителя для перекристаллизации имеет принципиальное
значение. В процессе выбора необходимо учитывать химические свойства как очищаемого
вещества, так и имеющихся в исходном препарате примесей. Желательно, чтобы
подвергаемое очистке соединение имело большой ход растворимости (разницу в
растворимости при разных температурах); примеси же должны либо хорошо растворяться на
холоду, либо плохо - при нагревании (по сравнению с очищаемым веществом). Очевидно,
растворитель должен быть химически инертным; желательно - иметь низкую вязкость для
быстрого образования хорошо оформленных кристаллов; легко удаляться с поверхности
кристаллов при промывке.
При выборе растворителя не стоит забывать старое правило - "подобное растворяется
в подобном", которое можно проиллюстрировать на простом примере. В задаче 1-4
необходимо очистить перекристаллизацией транс-стильбен (Тпл ~125°С) от исходного 1,2-
дифенилэтанола (Тпл 67°С). Удачным выбором в этом случае будет этиловый спирт:
температуры плавления и молекулярные массы стильбена и спирта невелики, что позволяет
ожидать их высокой растворимости в горячем спирте. При охлаждении же углеводород
наверняка закристаллизуется, а спирт останется в растворе.
С окончательным удачным выбором растворителя можно определиться только
опытным путем, проводя серию экспериментов с небольшими количествами. В этих опытах
следует использовать как небольшие количества заведомо чистого целевого соединения, так
и препарата - объекта очистки.
В органической химии в качестве растворителей для проведения перекристаллизации
применяют самые разнообразные соединения (воду, спирты, ацетон, простые эфиры,
СН3СООН, CHCI3, бензол и толуол, насыщенные углеводороды - гексан, гептан, etc.).
Использовать для перекристаллизации легко летучие растворители (например, эфир)
можно, но при этом приходится в процессе растворения использовать обратный
холодильник; кроме того, кристаллизацию продукта лучше проводить при низкой
температуре (в морозильной камере). Для кристаллизации легко растворимых веществ в
химической практике используют специальные морозильные камеры, поддерживающие
температуру ~ -70°С.
Если индивидуальный растворитель для перекристаллизации подобрать не удается,
применяют двух- а иногда и трехкомпонентные смеси. Один из практических приемов
использования двухкомпонентной смеси заключается в следующем: вещество растворяют в
нагретом "хорошем" растворителе, и к полученному раствору по каплям добавляют горячий
второй растворитель, плохо растворяющий это соединение, до возникновения устойчивого
помутнения. Полученную смесь нагревают до получения прозрачного раствора и оставляют
кристаллизоваться. Модификация этого приема - использование низкокипящего "хорошего"
растворителя и высококипящего "плохого": например, вещество растворяют в CH2CI2, затем
прибавляют толуол. Полученную смесь нагревают до температуры выше точки кипения
CH2CI2 и отгоняют часть растворителя - в результате смесь обогащается толуолом, и
достигается более полное осаждение продукта.
Ранее для выделения и перекристаллизации органических соединений широко
использовался бензол и содержащие его смеси. Основная причина - низкая стоимость
бензола и удобная температура кипения. Однако по целому ряду причин этот растворитель
является неудобным: во-первых, он весьма токсичен и проявляет канцерогенные свойства;
во-вторых, бензол имеет высокую температуру плавления - 5.5 °C - ив холодильник колбу с
кристаллизующимся из бензола веществом уже не поставишь.
Проведение перекристаллизации.
Препарат помещают в колбу, снабженную обратным холодильником. При
использовании в качестве растворителя воды обратный холодильник не нужен. Во
избежание толчков при кипячении раствора из-за перегрева жидкости в колбу перед
нагреванием вносят запаянные с одного конца стеклянные капилляры или несколько
кусочков пористого фарфора. После этого в колбу вливают растворитель в количестве,
несколько меньшем необходимого для полного растворения вещества, и нагревают смесь
до кипения. Для нагревания используют водяную баню, баню с этиленгликолем или
колбонагреватель. Затем через обратный холодильник осторожно добавляют такое
количество растворителя, чтобы при кипячении все вещество полностью растворилось.
Если вещество содержит окрашенные смолистые примеси, для их удаления
добавляют активированный уголь (не очень большое количество - кристаллизуемое вещество
также может адсорбироваться). По окончании процедуры растворения при наличии
механических примесей проводят быстрое фильтрование (складчатый фильтр), при этом
иногда возникает необходимость в проведении т.н. "горячего фильтрования", когда
аккуратно поддерживают слабое кипение фильтрата - и пары растворителя конденсируются
на фильтре, предотвращая конденсацию продукта на нем. Приемным сосудом при
фильтровании может коническая колба или стакан из термостойкого стекла.
Если очищаемое вещество удается растворить без остатка, с образованием
совершенно прозрачного раствора, фильтрование является лишним.
Полученный горячий прозрачный раствор либо оставляют стоять при комнатной
температуре в закрытом часовым стеклом или листом бумаги сосуде (медленное охлаждение,
крупные кристаллы) либо быстро охлаждают, перемешивая под струей холодной воды
(мелкие кристаллы).
Необходимо помнить о том, что некоторые заведомо твердые вещества очень
медленно кристаллизуются. Если это обусловлено отсутствием центров кристаллизации, их
создают искусственно, внося "затравку" в виде нескольких кристаллов того же чистого ве-
щества. Ускорить кристаллизацию можно, потерев стеклянной палочкой о стенку сосуда
(предварительно можно добавить микроскопическую щепотку силикагеля или оксида
алюминия).
Имеющие низкую температуру плавления вещества часто выделяются в виде масла.
Достаточно эффективно с этим можно бороться, если провести охлаждение раствора очень
быстро и при интенсивном перемешивании (удобно - на магнитной мешалке) - в этом случае
образуется пересыщенный раствор, имеющий температуру ниже точки плавления вещества -
и даже при промежуточном образовании жидкой фазы ее мелкое "дробление" создает
предпосылки для кристаллизации.
Фильтрование.
Образовавшиеся кристаллы отделяют от маточного раствора фильтрованием под
уменьшенным давлением на воронке Бюхнера или на воронке Шотта (рис. 14). Прибор для
фильтрования больших количеств вещества (рис. 14) состоит из толстостенной колбы с
отводом (колбы Бунзена) и изготовленной из фарфора воронки с плоским дырчатым дном
(воронки Бюхнера). В воронку вкладывается кружок фильтровальной бумаги подходящего
диаметра. В современной практике, а также при работе с малыми количествами вещества
вместо воронок Бюхнера применяются воронки Шотта, в качестве приемника при этом
удобно использовать пробирки с отводом ("пальцы" для фильтрования, рис. 14).
Фильтрование под вакуумом относится к потенциально опасным операциям. Следует
одевать защитные очки и обматывать колбу Бунзена полотенцем или защищать экраном из
сетки, предотвращающим в случае взрыва разлетание осколков. Горячие растворы следует
фильтровать с осторожностью, создавая минимальный градиент давления.
3
Рисунок 14. Воронки и приборы для фильтрования под вакуумом: 1 - фарфоровая воронка
Бюхнера; 2 - воронки с пористым стеклянным фильтром (воронки Шотта); 3 - прибор для
фильтрования с колбой Бунзена; 4 - приборы для фильтрования в "палец" и в пробирку.
Собственно фильтрование проводят следующим образом: сначала смачивают фильтр
тем же растворителем. После того, как он практически полностью пройдет через воронку, на
нее аккуратно переносят фильтруемое вещество и подсоединяют шланг вакуумного насоса.
Если вещество не поместилось полностью, первую порцию фильтруют, снимают вакуум,
добавляют следующую порцию и снова присоединяют шланг.
Для снятия вакуума ни в коем случае не закрывать кран водоструйного
насоса - это приведет к забрасыванию воды в фильтрат! Необходимо
отсоединять шланг!
После отсасывания всей порции фильтруемого вещества вакуум снимают, добавляют
небольшое количество растворителя, перемешивают кристаллы стеклянной палочкой, снова
подсоединяют шланг от насоса и повторяют фильтрование. Обычно бывает достаточно
двукратной промывки кристаллов холодным растворителем. В некоторых случаях можно
после этого промыть продукт растворителем с заведомо низкой растворяющей способностью
(однако таким, с которым бы смешивался растворитель, в котором проводилась
кристаллизация). После отсасывания и промывки осадок отжимают на воронке, и затем
сушат.
Сушка твердых продуктов синтеза.
В зависимости от природы вещества и растворителя для этого используют разные
методы:
• сушка непосредственно на фильтре при включенном водоструйном насосе - применяется
для сушки стабильных негигроскопичных веществ после промывки летучим
растворителем;
• сушка на воздухе (если вещество стабильно, негигроскопично и в распоряжении
экспериментатора - масса свободного времени и места), для чего переносят продукт на
фильтровальную бумагу, прикрывают сверху другим листом и оставляют на длительное
время;
• использование сушильных шкафов (для термически устойчивых соединений), выставляя
температуру на 20-30°С ниже точки плавления вещества;
• использование вакуумных установок - данный метод эффективен при сушке небольших
количеств веществ и дает наилучшие результаты;
• использование обыкновенных и вакуум-эксикаторов (рис. 15). Последние имеют
стеклянный отвод с краном, через который сосуд может быть вакуумирован;
Рисунок 15. Эксикаторы: 1 - обыкновенный, 2 - вакуумный.
Иногда вакуумированные эксикаторы из-за напряжений в стекле разрушаются со
взрывом (стенки изготовлены из толстого стекла, и такие взрывы достаточно опасны),
поэтому перед включением насоса их следует помещать в защитный кожух. При открывании
вакуум-эксикатора, чтобы избежать распыления высушенного вещества воздухом, кран
следует поворачивать очень аккуратно. Притертую крышку вакуум-эксикатора открывают
только после выравнивания внешнего и внутреннего давления.
На дно эксикатора помещают осушающий агент. Чаще всего в этом качестве
применяют СаСЬ (удаление воды, спиртов), натронную известь и щелочи (удаление воды и
паров кислот), фосфорный ангидрид (эффективное удаление воды и спиртов). Для удаления
углеводородов в качестве осушающего агента применяют парафин.
4.2. Экстракция.
Для отделения веществ от нерастворимых примесей, разделения органических и
неорганических соединений, а также смесей органических веществ различной природы
широко применяют экстракцию. Объектом экстракции может быть как смесь твердых
веществ, так и жидкость.
Разделение и экстракция жидкостей.
Очень важной операцией, применяемой в лабораторной практике, является отделение
органической фазы от неорганической с последующей экстракцией органических
соединений из водных растворов. Т.к. большинство представляющих для нас интерес
реакций проводят в органических растворителях, а при протекании многих из них
образуются неорганические соединения, первой стадией выделения продукта является
добавление в реакционную смесь воды или водного раствора (водный раствор содержит
соли, кислоты или основания, обеспечивающие необходимое для более полного выделения
продукта значение pH). Затем иногда прибавляют некоторое количество органического
растворителя, не смешивающегося с водой, и проводят разделение органической и
неорганической фаз с использованием делительной воронки.
Перед началом работы нижний кран делительной воронки смазывают вакуумной
смазкой (небольшим количеством, чтобы не загрязнять продукт). Затем наливают в
делительную воронку раствор и при необходимости добавляют туда растворитель (от 1/5 до
1/3 объема раствора), промывая предварительно этим растворителем реакционную колбу.
При этом следят, чтобы количество жидкости в воронке не превышало 2/3 ее объема.
Делительную воронку закрывают пробкой (лучше - полипропиленовой или полиэтиленовой,
не требующей смазки) и, фиксируя одной рукой горло и вставленную в него пробку, а другой
- кран, осторожно переворачивают, открывают кран для выравнивания давления. Затем слабо
встряхивают, переворачивая и открывая кран. Когда давление паров органического
растворителя в воронке станет постоянным, а растворенные газы будут удалены, воронку
встряхивают более энергично.
По окончании встряхивания делительную воронку вставляют в укрепленное на
штативе кольцо и дают жидкости полностью расслоиться. Желательно, чтобы и
органический, и водный слои были прозрачны. После расслоения открывают пробку и
аккуратно сливают нижний слой через кран. Верхний слой при необходимости переливают
через горло воронки.
Для полного удаления неорганических примесей полученную органическую фазу
промывают аналогичным образом 2-3 небольшими порциями воды. Водные фракции
объединяют.
Водную фазу затем экстрагируют органическим растворителем (используют
диэтиловый эфир, гексан, бензол, хлористый метилен, хлороформ, etc.). Критерием выбора
растворителя является высокая растворимость в нем продукта, а также невысокая
температура кипения, что облегчает последующее удаление растворителя. Для экстракции
углеводородов и галогенпроизводных используют гексан, бензол, etc. Полярные соединения
экстрагируют полярными органическими растворителями - эфиром, CH2CI2, CHCI3 - причем
эфир не рекомендуется применять для экстракции кислых реакционных смесей. Эту
процедуру проводят несколько раз, экстракты объединяют, промывают небольшим
количеством воды и только затем объединяют с полученной ранее органической фазой.
Помните, что хлорорганические растворители (CCI4, хлороформ, дихлорметан и
т.п.) тяжелее воды, и обычно образуют нижний слой, а растворители легче воды (эфир,
бензол, гексан) - соответственно, верхний. Возможны и промежуточные случаи, когда
плотность органической фазы сравнима с плотностью водного раствора - тогда необходимо
уточнять, какой из двух слоев является водным: для этого отбирают несколько капель одного
из слоев и добавляют их в пробирку с водой.
Общее правило: до завершения синтеза (выделения конечного продукта)
сохранять все фазы.
Относительное содержание вещества в водной и органической фазах описывается
законом распределения, согласно которому отношение концентраций вещества,
растворенного в двух несмешивающихся и находящихся в равновесии растворителях
(например, в воде и эфире), при данной температуре является величиной постоянной и
называется коэффициентом распределения К:
Са и Съ- концентрации вещества, растворенного в обоих растворителях.
Экстракция вещества эффективна, если коэффициент распределения значительно
отличается от 1. Для вещества с коэффициентом распределения К < 100 однократной
экстракции недостаточно - необходимо прибегать к многократной повторной экстракции
чистым растворителем.
Объединенные органические фазы высушивают, отделяют органическую фазу от
осушителя декантацией или фильтрованием, и удаляют растворитель. Остаток очищают
перекристаллизацией или перегонкой, получая конечных продукт.
При экстракции зачастую образуются трудно разделяющиеся эмульсии. В этом случае
достаточно эффективным является проведение экстракции перемешиванием фаз на
магнитной мешалке (низкие обороты!) - каждую процедуру проводят в течение длительного
времени, и повторяют несколько раз. Если же приходится использовать делительные
воронки, их сильно не встряхивают, а только слегка взбалтывают.
Эмульсии возникают по разным причинам. Одной из них является наличие
ничтожного количества легкого осадка, собирающегося на границе раздела слоев. Другой
причиной может быть большое поверхностное натяжение в месте раздела двух жидкостей и,
кроме того, малое различие в их плотностях. Для разрушения эмульсии в зависимости от
причин ее возникновения пользуются различными приемами. Образующуюся эмульсию
можно разрушить добавлением нескольких капель этилового спирта, уменьшающего
поверхностное натяжение; путем фильтрования смеси; насыщением раствора поваренной
солью для увеличения плотности водного слоя.
Во многих случаях при экстрагировании вещества из водного раствора рекомендуется
предварительно насытить этот раствор какой-либо неорганической солью, например NaCl
или (NH^SCU. При этом растворимость большинства органических соединений в воде
понижается и в то же время уменьшаются потери растворителя (т.к. его растворимость в воде
также снижается). В тех случаях, когда экстрагируемое вещество лучше растворяется в воде,
чем в органических растворителях, и извлечение экстракцией в делительной воронке не
может привести к удовлетворительным результатам, применяют
специальные методы, например, непрерывную экстракцию.
Экстракция твердых объектов.
При выделении органических соединений из реакционных
смесей иногда приходится экстрагировать целевой продукт из мало
растворимого твердого остатка или смолы. Эту процедуру можно
проделывать вручную или с помощью магнитной мешалки, однако
эффективным и не требующим постоянного участия
экспериментатора приемом является использование экстрактора
Сокслета (рис. 16).
В экстрактор помещают вещество, завернутое в закрытый
пакет из фильтровальной бумаги или нерастворимой ткани (3), в
колбу 1 наливают растворитель, предназначенный для проведения
экстракции. Растворитель кипит, его пары по трубке 2 достигают
обратного холодильника 4, в котором конденсируются, и жидкость
стекает в экстрактор. При этом вещество растворяется. Важной
деталью экстрактора является изогнутая трубка небольшого
диаметра, один из концов которой сообщается с патроном
экстрактора, а второй выходит в колбу с растворителем. Когда
уровень раствора вещества в экстракторе достигает уровня изгиба
трубки, последняя срабатывает как сифон - и практически весь
раствор переливается в нижнюю колбу. Таким образом, из 3
_ вымывается все растворимое вещество, которое и концентрируется
Рисунок 16. Экстрактор
„ в колбе 1.
Сокслета
Экстрактор Сокслета весьма удобен при работе с объектами природного
происхождения, и его использование часто является первой стадией работы по выделению из
них органических соединений.
4.3. Перегонка и ректификация.
Перегонка служит важнейшим методом разделения и очистки веществ. В простейшем
случае перегонка заключается в нагревании жидкости до кипения с последующей
конденсацией паров в виде дистиллята в холодильнике. Так как при этом происходит
перемещение только одной фазы, а именно пара, то говорят о прямоточной, или простой
перегонке. Если же часть сконденсированного пара (так называемая флегма) стекает
навстречу восходящему потоку пара и постоянно возвращается в колбу, мы имеем дело с
противоточной перегонкой, или ректификацией.
Зависимость температуры кипения вещества от давления
Давление паров жидкости с увеличением температуры возрастает. Когда оно
становится равным общему давлению газов над жидкостью, начинается кипение. Иными
словами, в открытом сосуде жидкость закипает, когда при нагревании (до определенной
температуры, называемой температурой кипения) ее давление становится равным 760 мм
рт.ст. Если в сосуде поддерживать уменьшенное давление, вещество закипит при более
низкой температуре.
Допустим, при комнатной температуре давление насыщенного пара соединения
составляет 20 мм рт.ст. Это означает, что в вакууме, равном 20 мм рт.ст., это соединение
закипит - и дальнейшее понижение давления приведет к тому, что температура кипения
вещества опустится ниже комнатной. Последнее явление широко используется при сушке
соединений от следов органических растворителей с использованием вакуумных установок.
Исходя из тех же соображений, несложно объяснить меньшую эффективность работы
водоструйных насосов летом, а также то, что минимальное давление, достигаемое с
использованием этих простых приборов, составляет ~ 5 мм рт.ст. Просто таково давление
паров воды, имеющей температуру 1°С.
Зависимость давления паров от температуры приближенно описывается уравнением
Клаузиуса - Клапейрона:
dlnp AVH AVH
= ——- или, после интегрирования: шр =-1--н С
dT---------------------------------------------RT RT
где р - давление паров, AVH - молярная энтальпия испарения; Т - температура (К); R - газовая
постоянная. Уравнение справедливо для идеальных газов, кроме того, AVH не должно
меняться с температурой. Т.е. в идеальном случае в графическом представлении зависимость
логарифма давления паров от обратной температуры представляет собой прямую. Наклон
прямой определяется величиной AVH. Если эта величина известна, зависимость температуры
кипения от давления можно рассчитать.
На основании данных о строении молекул вещества можно оценить его теплоту
испарения и предсказывать температуру кипения. В некоторых пакетах химических
компьютерных программ имеются соответствующие модули - например, им располагает
ACD ChemSketch.
Если известна температура кипения при определенном давлении, ее величину при
другом давлении можно рассчитать или приблизительно определить с помощью
соответствующей номограммы (рис. 17)
Практически это выглядит следующим образом: на номограмму накладывают
короткую линейку таким образом, чтобы она пересекала правую шкалу в точке,
соответствующей известному давлению, а левую - в точке, соответствующей температуре
кипения. Точка пересечения линии со средней шкалой дает приблизительную температуру
кипения вещества при атмосферном давлении. Вращая линейку относительно этой точки на
средней шкале, получаем значения величин температуры кипения вещества при различных
давлениях.
Т.кип.
в Вакууме, С
Рисунок 17. Номограмма давление - температура.
Для очень приблизительной оценки можно руководствоваться следующим простым
правилом: при уменьшении внешнего давления вдвое температура кипения понижается на
~15°С.
Равновесие жидкость-газ для смеси соединений
Распределение компонентов смеси А и В между жидкостью и паром характеризуется
т.н. коэффициентом относительной летучести:
О-/\в = (уа/хд):(ув/хв)
где хд и Хв - содержания компонентов А и В в жидкости, у,\ и ув - в образующемся из нее
паре.
Состав пара определяется свойствами и межмолекулярным взаимодействиями
компонентов. При небольших давлениях, когда пар с достаточной точностью подчиняется
законам идеальных газов, в состоянии равновесия
О-АВ = (рдо/рво) (gA/gB)
где Рао и рво - давление паров чистых компонентов А и В при температуре кипения смеси, gA
и gB - коэффициенты активности этих компонентов в жидкой фазе, приблизительно
пропорциональные их мольным концентрациям.
Содержание в парах более летучего компонента тем больше, чем сильнее различаются
упругости паров чистых компонентов. Важно отдавать себе отчет в том, что если жидкость
содержит очень малые количества более летучего компонента, он может и не являться
основным компонентом газовой фазы.
Если коэффициент относительной летучести достаточно велик, вещества могут быть
разделены методом перегонки - постепенным нагреванием смеси соединений с отбором
фракций, соответствующих разным температурам. Отметим, что для эффективного
разделения веществ, основанного на их различной летучести, необходимо обеспечивать
равновесие между жидкой и газовой фазами. С этой точки зрения простая перегонка -
процесс неравновесный, и для эффективного разделения смесей необходимо использовать
ректификацию.
При выполнении практических задач для выделения некоторых соединений будет
использоваться простая перегонка. Она достаточно эффективна, если температуры кипения
целевого соединения и примесей различаются хотя бы на 20°С - и даже в этом случае будет
собрано значительное количество промежуточной фракции, содержащей оба компонента.
Ректификация использоваться и обсуждаться в настоящем пособии не будет, желающие
ознакомиться с теоретическими основами и практическими приемами по осуществлению
ректификации могут обратиться к дополнительной литературе.
Проведение простой перегонки
Простая перегонка применяется для жидкостей, кипящих в интервале 40 - 150°С, так
при низких температурах возникают определенные затруднения с обеспечением полноты
конденсации паров, а выше 150 °C многие соединения заметно разлагаются.
Высококипящие жидкости перегоняют под уменьшенным давлением - в вакууме,
создаваемым водоструйным (8-15 мм рт.ст.) или ротационным масляным (1-0.01 мм рт.ст.)
насосом.
Прибор для перегонки под обычным давлением изображен на рис. 18. Он состоит из
круглодонной колбы, насадки Вюрца или Клайзена с термометром, прямого холодильника,
аллонжа и приемника. В качестве приемника при такой перегонке допускается
использование плоскодонных колб. Нагревание осуществляют с помощью нагревательной
бани или горелки (для высококипящих соединений). Перед перегонкой для обеспечения
равномерного кипения в жидкость помещают запаянные с одного конца стеклянные
капилляры или несколько кусочков пористого фарфора. Следует обращать внимание на то,
чтобы шарик термометра полностью омывался парами, т. е. находиться несколько ниже
отводной трубки насадки.
Рисунок 18. 1 - Прибор для перегонки: А - круглодонная колба с веществом; Б - насадка
Вюрца; В - термометр; Г - прямой холодильник; Д - аллонж; Е - приемник. 2 - Насадка
Клайзена с термометром.
Количество жидкости в перегонной колбе не должно превышать половины общего
объема колбы. При перегонке в вакууме используют аналогичные приборы - только вместо
круглодонной колбы с насадкой предпочтительнее использовать колбу Клайзена или
Фаворского (см. рис. 3).
Рисунок 19. Колбы Клайзена и Фаворского для перегонки в вакууме.
Это обусловлено тем, что при нагревании смазка шлифа между колбой и насадкой
становится жидкой, течет - через шлифы начинает проникать воздух, и давление в приборе
растет (а кипение вещества, соответственно, прекращается). Это является одной из причин
удобства использования колб для перегонки, в которых отсутствует шлифованный переход
между колбой и холодильником (рис. 19).
Прибор для вакуумной перегонки представляет собой колбу Фаворского или
Клайзена. В нижний шлиф колбы обычно вставляется капилляр - тонкая стеклянная трубка, с
одного конца оттянутая практически до толщины волоса, с другого - имеющая оливку для
одевания резинового шланга или кран (капилляр оттягивают на стеклодувной горелке, т.к.
обычные лабораторные горелки неэффективны, непосредственно перед перегонкой). Колба
для перегонки либо уже имеет холодильник, либо холодильник присоединяют к ней. На
выходе холодильника одевается аллонж с изогнутым наконечником и насадка-"паук",
обеспечивающая отбор в приемники кипящих при разных температурах фракций без снятия
вакуума. Такая насадка обеспечивает отбор 4 фракций, причем это число можно увеличить,
используя вместо одного из приемников такую же насадку. Более простой вариант -
использование аллонжа типа "паук", позволяющего собрать 3 фракции (рис. 20).
При вакуумной перегонке категорически запрещается использовать в качестве
приемников плоскодонные колбы! Рекомендуемый объем колбы для вакуумной перегонки
- вдвое больше объема перегоняемой жидкости.
ВНИМАНИЕ! Для измерения давления при вакуумной перегонке обычно
используют ртутные манометры. Эти приборы изготовлены из стекла, и при
неправильном обращении могут быть легко разбиты, что приведет к разливу ртути.
3
Рисунок 20. А - прибор для перегонки: 1 - Колба Клайзена с холодильником; 2 -
капилляр; 3 -термометр; 4 -аллонж; 5 - "паук"; 6 -приемные колбы. Б - аллонж "паук".
При вакуумной перегонке необходимо соблюдать следующие правила:
• Перед перегонкой обязательно одевают защитные очки или маску;
• Вначале полностью собирают прибор, присоединяют манометр, вакуумные шланги и
шланги для воды. Затем включают насос, закрывают кран, соединяющий манометр с
атмосферой, и через некоторое время открывают кран U-образной трубки со ртутью.
Через 1 -2 минуты манометр должен показать давление, приблизительно соответствующее
давлению насыщенного пара воды при температуре водопровода (10-26 мм рт.ст.);
• Скорость перегонки поддерживают на уровне 1 - 2 капель дистиллята в секунду;
• По окончании перегонки манометре сначала следует закрыть кран U-образной трубки со
ртутью, затем прекратить нагревание, дать прибору остыть и снять вакуум;
• Снятие вакуума производят либо открыванием крана, соединяющего манометр с
атмосферой, либо путем отключения от прибора вакуумного шланга, либо аккуратным
извлечением термометра. Ни в коем случае не отключайте для этого водоструйный
насос! Неизбежное а последнем случае засасывание воды в прибор приведет к попаданию
ее в приемники с веществом, в манометр (откуда ее непросто извлечь) и, при попадании в
недостаточно остывшую перегонную колбу, к ее взрыву.
• Все операции, связанные с вакуумированием прибора, проведением перегонки и
снятием вакуума разрешается проводить только после осмотра прибора
преподавателем и под его наблюдением.
4.4. Перегонка с водяным паром
Перегонка с водяным паром - один из распространенных методов выделения и
очистки органических веществ. Этот метод широко используется не только в лабораторной
практике, но и в промышленности. Перегонка с паром применяется к веществам, которые
практически не смешиваются и не взаимодействуют с водой.
Перегонку с паром используют:
• Для выделения из смесей и очистки веществ, которые кипят при очень высокой
температуре или вообще не перегоняются без разложения.
• Для очистки веществ, загрязненных большим количеством смолистых нелетучих
примесей.
• Для отделения нелетучих с паром твердых веществ от высококипящих растворителей
(характерный пример - как нитробензол с температурой кипения 210°С, который
нереально удалить упариванием, однако можно легко отогнать с водяным паром при
99°С).
• Для выделения мало растворимых в воде веществ, имеющих при температуре около 100°С
заметное давление пара.
Перегонка с паром основана на тех же физико-химических принципах, что и простая
перегонка. С повышением температуры давление паров воды и не смешивающегося с нею
вещества возрастают практически независимо одно от другого. Кипение начинается, когда
сумма парциальных давлений насыщенного пара компонентов будет равна атмосферному
давлению - иными словами, точка кипения смеси воды и летучего вещества обычно ниже
100°С (не следует забывать о том, что водные растворы нелетучих веществ всегда кипят
выше, чем чистая вода). Согласно закону Дальтона, суммарное давление пара Р является
суммой парциальных давлений паров перегоняемого вещества А и воды В: Р = Ра + Рь.
В процессе перегонки в холодильнике будут одновременно конденсироваться пары
воды и перегоняемого вещества. Относительное количество вещества, отгоняемого с
водяным паром, можно найти по следующему уравнению:
О Р М
_<а__ а а
18 - Рь
где Qa - масса вещества в дистилляте, Qb- масса воды в дистилляте, Ма - молекулярная масса
вещества; 18 - молекулярная масса воды; Ра- давление паров вещества при температуре
перегонки; Рь - давление паров воды при температуре перегонки. Последнюю величину
определяют по специальным таблицам. Ра = 760 - Рь. Отсюда масса воды, необходимая для
перегонки 1 г вещества:
PhMh
Qb =-----—------
Ма(760-Рь)
Перегонку с водяным паром проводят в приборе, состоящем из парообразователя,
перегонной колбы, холодильника и приемника (рис. 21). Парообразователь представляет
собой металлический сосуд (его можно заменить обычной круглодонной колбой емкостью
1,5-2 л), имеющий предохранительную и водомерную трубки. Предохранительная трубка
доходит почти до дна парообразователя и предохраняет систему от резкого повышения
давления, вызванного сильным нагреванием - это повышение компенсируется поднятием
воды по предохранительной трубке.
Парообразователь соединен с перегонной колбой при помощи резиновой трубки. В
качестве перегонной можно применять колбу Вюрца или обычную круглодонную колбу.
Трубка, по которой пар вводится в колбу, должна доходить почти до самого дна.
Необходимо не допускать переброса перегоняемой жидкости в приемник. Для этого
колба должна иметь длинное горло и быть расположена наклонно (рис. 21), чтобы брызги не
попадали в пароотводную трубку, соединенную с холодильником. Колбу наполняют жидко-
стью не более чем на 1/3 ее объема.
Между парообразователем и колбой помещают стеклянный тройник. Его боковой
отросток снабжен краном или резиновой трубкой с зажимом. Этот тройник выполняет роль
водоотделителя (в начале перегонки конденсируется некоторое количество воды, которую
необходимо слить) и, что важно: перед прекращением нагревания парообразователя
кран или зажим тройника открывают, т.к. в противном случае жидкость из колбы 3
будет переброшена в 1.
Рисунок 21. Прибор для перегонки с паром: 1 - парообразователь, 2 - тройник с краном, 3 -
перегонная колба, 4 - холодильник, 5 - аллонж; 6 - приемник.
Перегонку с водяным паром ведут следующим образом: парообразователь заполняют
водой приблизительно на 2/3 его объема и нагревают до температуры кипения.
Одновременно нагревают перегонную колбу. Все это тройник открыт. Когда вода в
парообразователе закипит, закрывают резиновую трубку и начинают перегонку.
Образующиеся пары конденсируются в холодильнике и поступают в приемник в виде
эмульсии. Если вещество осаждается в холодильнике в виде кристаллов, то на короткое
время выпускают охлаждающую воду, и пары вещества, идущие из колбы, расплавляют
кристаллы. При этом нужно следить, чтобы не сконденсировавшийся пар не увлек с собой
перегоняемое вещество. Впускание холодной воды в холодильник следует производить с
осторожностью. Перегонку ведут до тех пор, пока из холодильника не начнет вытекать
чистая вода. После окончания перегонки сначала открывают тройник, а затем гасят горелки.
Дистиллят разделяют с помощью делительной воронки, водную фазу при необходимости
экстрагируют подходящим растворителем, который затем упаривают.
Для перегонки с паром небольших количеств вещества (5-7 г) можно использовать
упрошенный прибор, состоящий из набора для простой перегонки с насадкой Клайзена. В
эту насадку вставляют капельную воронку без обвода, в которую наливается вода (рис. 21).
Затем проводят обычную перегонку, собирая смесь целевого продукта и воды, которую по
мере расходования прибавляют в колбу.
Рисунок 22. Прибор для перегонки с водяным паром небольших количеств вещества.
4.5. Работа с растворами веществ в органических растворителях: сушка
И УПАРИВАНИЕ.
Под высушиванием жидкостей обычно понимают удаление растворенной и
эмульгированной воды. Для этого обычно используют твердые неорганические осушители,
стараясь использовать не более чем требуемые их количества, чтобы избежать потерь
целевого соединения в результате адсорбции. Если органическая фаза содержит большие
количества воды, процедуру проводят в несколько приемов: встряхивают с небольшим
количеством осушителя; отделяют декантацией от образовавшегося водного слоя; и
повторяют процедуру до тех пор пока осушитель не станет рассыпчатым. Наиболее часто
используемыми осушителями являются:
Безводный хлористый кальций - дешевый широко применяемый осушитель, эффективно
поглощающий воду. Ограничения - гранулированный СаСЬ поглощает ее медленно; кроме
того, СаСЬ склонен к образованию более или менее прочных комплексов с различными
органическими соединениями (спиртами, фенолами, аминами, аминокислотами,
производными карбоновых кислот, некоторыми кетонами и альдегидами). Весьма
эффективен порошок СаС1г, особенно для сушки углеводородов и галогенидов.
Безводный сернокислый натрий - дешевый нейтральный осушитель, который применяется
для предварительного удаления больших количеств воды. Действует достаточно быстро,
однако устойчивость гидратного комплекса Na2SO4 относительно невелика, и в органической
фазе остается некоторое количество несвязанной воды.
Безводный сернокислый магний - является одним из лучших нейтральных осушающих
агентов, обладающий большой скоростью поглощения воды и хорошей поглотительной
способностью; применяется для высушивания широкого круга соединений.
Едкий натр (NaOH) и едкое кали (КОН) - эффективные осушители, быстро связывающие
воду (особенно в виде порошка), однако их использование ограничено. В основном
применяются для сушки аминов и простых эфиров.
Фосфорный ангидрид, обычно используемый в эксикаторах, может быть использован и для
глубокой сушки органических соединений, в основном - галогеноуглеводородов. Однако
отделение от Р2О5 обязательно включает перегонку.
Эффективность использования осушителя многократно увеличивается, если сушку
проводить при перемешивании (на магнитной мешалке).
Полученную смесь отделяют от осушителя фильтрованием или декантацией, получая
раствор продукта в легкокипящем растворителе. Последний, очевидно, необходимо отогнать.
В качестве нагревателя используется водяная или паровая баня (причины - безопасность,
невозможность перегрева и термического разложения вещества). В конце отгонки
растворителя при атмосферном давлении температура кипения раствора закономерно
возрастает, в результате даже легкокипящие растворители (спирт, бензол, эфир) на водяной
бане удаляются не полностью. Для их удаления применяют легкий вакуум и по мере
уменьшения количества растворителя в растворе вакуум постепенно увеличивают, чтобы
добиться необходимой скорости испарения.
Выполнение процедуры удаления растворителя существенно упрощается при
использовании роторных испарителей (рис. 12), обычно - при пониженном давлении. Эти
устройства позволяют удалять растворитель быстро и в мягких условиях. Испарение
происходит из тонкой пленки жидкости, находящейся на внутренней стенке колбы и
постоянно обновляющейся благодаря вращению колбы. Для компенсации теплоты
испарения колбу подогревают на водяной бане. Для предотвращения "бросков" жидкости
при ее бурном вскипании сначала приводят во вращение колбу (придерживая ее рукой),
затем подключают вакуум и лишь после этого начинают нагревать водяную баню.
Для упаривания больших объемов конструкцией обычно предусмотрена возможность
"подсасывания" раствора в колбу-испаритель через специальный отвод без снятия вакуума.
Полезным приемом, обеспечивающим практически полное удаление следов воды из
упаренного вещества, является прибавление к этому остатку небольшого количества бензола
и упаривание полученного раствора. Бензол образует с водой азеотропную смесь, кипящую
ниже чистого бензола - в результате вода из препарата удаляется.
4.6. Хроматография
Основные принципы и классификация хроматографических методов.
Хроматографический метод анализа впервые был применен русским ботаником М. С. Цветом в 1903 г.
для разделения хлорофиллов и других растительных пигментов. Разделение пигментов М. С. Цвет проводил в
стеклянной колонке (трубке), наполненной сухим твердым адсорбентом (СаСОз). Первым этапом
процесса разделения была экстракция пигментов из растительных материалов органическим растворителем.
Полученный экстракт вводили в колонку, которую затем промывали (элюировали) органическим
растворителем. Компоненты экстракта перемещались по колонке с различной скоростью, образуя отдельные
окрашенные кольца. После полного разделения компонентов влажный адсорбент извлекали из колонки,
полученный столбик разрезали на отдельные полосы, экстрагировали вещество, упаривали и исследовали
остаток.
Современные хроматографические методы разделения имеют очень большие возможности и считаются
классическими методами разделения органических и неорганических веществ. Эти методы позволяют разделять
органические соединения, имеющие сходные структуры, и неорганические соединения с близкими
химическими свойствами.
Хроматографические методы широко применяют в различных отраслях науки и техники, в том числе в
биохимии и молекулярной биологии. Хроматографические методы используются для решения следующих
задач:
• разделение сложных смесей неорганических и органических веществ;
• выделение индивидуальных веществ (белков, углеводов, витаминов, ферментов, липидов, аминокислот,
органических кислот, антибиотиков и др.) из сложных смесей;
• очистка индивидуальных веществ от примесей;
• концентрирование веществ из сильно разбавленных растворов, и др.
Хроматография основана на распределении компонентов смесей веществ между двумя
несмешивающимися фазами - неподвижной и подвижной. В качестве неподвижной фазы используют твердое
вещество или жидкость, нанесенную на твердый инертный носитель. Подвижной фазой служит газ или
жидкость, которые содержат смесь разделяемых веществ. В зависимости от природы содержащей вещество
фазы различают газовую (ГХ) и жидкостную (ЖХ) хроматографии. Различие в природе носителя удваивает
каждый класс - в результате получаем 4 основных типа хроматографии - газовую твердофазную (ГТХ) и
газовую жидкостную (ГЖХ), а также жидкостную твердофазную (ЖТХ) и жидкость-жидкостную (ЖЖХ).
Другое название ЖТХ - препаративная колоночная хроматография.
Хроматографическое разделение основано на том, что отдельные компоненты смеси перемещаются по
колонке с различной скоростью и достигают выхода через разные промежутки времени.
Растворитель (или газ), проходящий через колонку, называют элюентом, процесс перемещения
вещества вместе с элюентом - элюированием. Разработаны методы обнаружения и количественного
определения разделяемых соединений, которые не обязательно должны быть окрашены. В современной коло-
ночной хроматографии твердую фазу, как правило, не извлекают из колонки, а элюирование проводят до тех
пор, пока отдельные вещества не выйдут одно за другим из колонки. Каждый компонент регистрируют
непосредственно на выходе из колонки с помощью разнообразных методов (фотометрических,
потенциометрических, рефрактометрических и др.) или же фракции компонентов смеси собирают коллектором,
затем в отобранных фракциях элюата определяют количество исследуемого вещества, выбирая метод,
пригодный для этой цели. Препаративная колоночная хроматография является одним из самых эффективных
методов выделения органических веществ и разделения их смесей, однако соответствующие эксперименты
требуют длительного времени, осуществление их в органическом практикуме проблематично и в настоящем
пособии рассмотрено не будет.
Следует остановиться на лишь на двух хроматографических методах, могущих найти применение в
органическом практикуме. Это - аналитическая газо-жидкостная хроматография (ГЖХ) и тонкослойная
хроматография (ТСХ). Оба метода находят используются для контроля за протеканием реакций и определения
степени чистоты синтезированных соединений.
Газо-жидкостная хроматография
Разделение летучих смесей в газовой хроматографии проводят в специальных приборах -
хроматографах. Выбор газа-носителя зависит от типа детектора. Скорость потока газа устанавливают
постоянной. Разделяемую смесь вводят в колонку с помощью дозирующего устройства (обычно микрошприца).
Ее количество обычно невелико и составляет 1 мкл -0.1% раствора (порядка 1 мкг вещества). В системе ввода
поддерживают такую температуру, которая обеспечивает испарение образца, затем вместе с газом-носителем
введенный газообразный образец попадает в колонку, где происходит разделение компонентов. Эта колонка
заполнена твердым носителем, на который нанесен тонкий слой нелетучей органической жидкости. Эта
жидкость и служит неподвижной фазой.
Разделение компонентов осуществляется при прохождении через колонку парообразного образца
вместе с газом-носителем. Компоненты распределяются между движущимся газом-носителем и неподвижной
фазой и перемещаются по колонке с различными скоростями, которые зависят от природы разделяемых
компонентов, природы неподвижной фазы и температуры колонки. После этого отдельные компоненты
разделяемой смеси в порядке их расположения в колонке поступают в детектор. Сигнал детектора зависит от
концентрации компонента, находящегося в выходящем из колонки потоке газа-носителя..
Запись сигнала детектора как функция времени или объема газа-носителя представляет собой кривую
элюирования - хроматограмму. Хроматограмма включает нулевую линию, соответствующую протеканию через
детектор чистого газа-носителя, и ряд пиков, отвечающих прохождению через детектор совместно с газом-
носителем компонентов анализируемой смеси. Хроматограмма характеризуется временем удерживания т
(время, необходимое для элюирования вещества до его максимальной концентрации) и объемом удерживания
или удерживаемым объемом Vr (объем газа, необходимый для извлечения из хроматографической колонки
максимального количества вещества).
Качественный анализ хроматограмм основан на идентификации отдельных пиков. Компоненты
идентифицируют по времени удерживания, широко используют метод внутреннего стандарта (эталонные
растворы), проводят измерения физико-химических свойств компонентов, выходящих из колонки и т. д.
Количественный анализ основан на том, что при постоянстве температуры колонки, скорости потока газа и
выполнении ряда других условий площадь каждого хроматографического пика или его высота
пропорциональны концентрации соответствующего компонента образца.
Тонкослойная хроматография
Тонкослойная хроматография относится к типу так называемой распределительной хроматографии,
разделение веществ в которой обусловлено их различными коэффициентами распределения между двумя
несмешивающимися жидкими фазами.
Для получения хроматограмм используют специальные готовые пластинки, покрытые тонким слоем
сорбента (силикагель, А12О3). Первая фаза - органический растворитель; вторая - адсорбированная на
поверхности сорбента вода. Вещество наносят в виде раствора на стартовую линию, после чего пластинку
подсушивают и помещают в вертикальном положении в камеру, на дно которой налито немного элюента. Из-за
действия капиллярных сил растворитель подниматься по пластине, пока не достигнет верхнего края.
Необходимо, чтобы пластина находилась в атмосфере, насыщенной парами растворителя, поэтому камеру
закрывают крышкой. По окончании движения растворителя хроматограмму вынимают из камеры, высушивают
и выявляют пятна разделенных веществ различными методами.
Для получения четких хроматограмм необходимо, чтобы адсорбция разделяемых компонентов на
носителе являлась слабой.
Подвижный растворитель подбирают в зависимости от природы разделяемых веществ и носителя. Как
правило, для разделения более полярных соединений используют более полярные растворители. Часто
применяют смеси растворителей, например гексан-дихлорметан, бензол-этилацетат и т.п.
Основной количественной характеристикой вещества в тонкослойной хроматографии является
величина Rf, равная отношению расстояния, пройденного веществом, к расстоянию, пройденному
растворителем (рис. 22).
Обычно для расчета Rf расстояния измеряют от стартовой линии до центра пятна:
Rf= R/Rs
При постоянстве условий эксперимента коэффициент Rf определяется в основном природой вещества,
параметрами сорбента и свойствами растворителей.
Для идентификации и количественного определения веществ хроматограмму после разделения, если
Рисунок 23. Тонкослойная хроматограмма
компоненты не окрашены, обрабатывают специально
подобранным реагентом, образующим с разделяемыми
веществами окрашенные соединения - компоненты
проявляются в виде пятен. Очень часто
применяют пластинки, покрытые слоем сорбента,
содержащего люминофор. Так как многие органические
соединения поглощают в ультрафиолетовой области, то
при рассматривании такой пластинки в УФ-свете эти
вещества будут проявляться в виде темных пятен на
светящемся фоне. Количество вещества в каждом пятне
определяют визуально по интенсивности окраски по
сравнению с эталоном, по площади пятна, для
люминесцирующих веществ по интенсивности
люминесценции, методом отражательной
спектрофотометрии, измеряя интенсивность света,
отраженного окрашенным пятном (денситометрия) и др.
4.7.Определение температуры плавления.
Для контроля за степенью чистоты твердых органических соединений часто
используют измерение температуры его плавления. Чистые вещества обычно обладают четко
выраженной температурой плавления, примеси обычно понижают эту температуру или
увеличивают интервал, в котором плавится данное соединение. Для известных соединений
температуры плавления табулированы.
Классическим методом определения температуры плавления является метод с
использованием капилляра. Для этого вещество помещают в капилляр диаметром 1 мм,
создавая столбик высотой 2-5 мм. Затем капилляр помещают в нагреваемый блок и
наблюдают за изменениями, происходящими с веществом. Отмечают температуру, при
которой появляется жидкая фаза (начало плавления) и температуру, при которой исчезают
последние кристаллы вещества (конец плавления). Отмечают также все изменения,
происходящие с веществом, а именно - изменение цвета, разложение, возгонку и т.п.
Результаты представляют в виде интервала, например 135 -135.5°С. Измерения повторяют 2-
3 раза.
Более быстрым, но менее точным методом является метод плавления на шарике
термометра. Для этого на шарик термометра, держа его горизонтально, помещают несколько
кристаллов вещества, затем, не меняя положения, термометр помещают над поверхностью
нагретой электроплитки на небольшой высоте. Температуру стараются поднимать медленно
и отмечают точки начала и окончания плавления. Скорость нагрева регулируется
расстоянием от плитки. Измерения повторяют 2-3 раза и берут среднее.
Не в коем случае нельзя касаться термометром нагретой поверхности, иначе он
может лопнуть!
5. МЫТЬЕ И СУШКА ХИМИЧЕСКОЙ ПОСУДЫ
Химическая посуда должна быть чистой. Необходимо твердо усвоить: грязную
посуду следует мыть сразу же после окончания работы.
Прежде чем начать мытье, тщательно удалите остатки смазки со шлифов и кранов с
помощью ваты, смоченной подходящим растворителем. Обычно для этого используют
хлороформ или СН2С12. Данные растворители ядовиты, поэтому следует пользоваться
пинцетом и работать под тягой. Традиционно иногда используют менее токсичный эфир,
однако он летуч и весьма дорог. Вакуумная смазка не растворяется в ацетоне !
Стеклянная посуда считается чистой, если на стенках ее не образуется отдельных
капель и вода оставляет равномерную тонкую пленку или полностью стекает (поведение
воды определяется типом стекла). Удалять загрязнения со стенок сосудов можно
различными методами: механическими, физическими, химическими и т. п. Если химическая
посуда не загрязнена смолами, жирами и другими не растворяющимися в воде веществами,
то ее можно мыть теплой водой, применяя щетки и ершики и стиральный порошок.
Пользоваться содой можно, но современные детергенты лучше.
Для удаления из посуды нерастворимых в воде органических веществ часто
пользуются органическими растворителями. Эффективно использование хлороформа.
Смолистые загрязнения хорошо удаляются горячим диметилформамидом. Загрязненные
органические растворители следует собирать в специальные склянки.
Для очистки посуды химическими методами чаще всего применяют хромовую смесь,
перманганат калия, смесь соляной кислоты и перекиси водорода, серную кислоту, растворы
щелочей. Хромовая смесь является сильным окислителем и используется для мытья посуды,
загрязненной относительно небольшими количествами веществ, нерастворимых в воде и
доступных органических растворителях. При работе с хромовой смесью следует
соблюдать особую осторожность, так как она разъедает кожу, повреждает одежду.
Кроме того, соединения хрома (IV) ядовиты.
Для приготовления хромовой смеси берут концентрированную серную кислоту и добавляют 5 весовых
% тонко измельченного К2Сг2О7, который растворяют при перемешивании в фарфоровой посуде, перед мытьем
хромовой смесью посуду ополаскивают водой, а затем наливают до 2/3 объема сосуда хромовую смесь и
смачивают ею стенки. Слив всю смесь обратно в сосуд, в котором она хранится, промывают посуду теплой
водой. Использование хромовой смеси в лаборатории органического синтеза не очень эффективно - смесь
быстро портится. Признаком ее непригодности для мытья служит изменение цвета от темно-оранжевого до
темно-зеленого. Если в смеси накапливается много воды, ее эффективность резко падает (такая смесь имеет
оранжевый цвет, на дне емкости и иногда на поверхности - красный кристаллический осадок).
В химических лабораториях (не в практикумах) для мытья посуды хромовую смесь не используют
вообще.
После промывания чистой водой посуду следует хорошо высушить. Для быстрой
сушки чистую посуду ополаскивают ацетоном и сушат с помощью струи теплого воздуха на
специальной сушилке или в сушильном шкафу.
Технологии
СОЗДАНИЕ ТЕКСТОВОГО СЛОЯ
И ИНТЕРАКТИВНОГО СОДЕРЖАНИЯ В DJVU-ФАЙЛЕ
Ankalagon Black
Ни для кого не секрет преимущества качественно сделанного djvu над pdf,
особенно если это чёрно-белый файл.
Это, прежде всего, намного меньший объём при том же качестве изображения.
Но есть у djvu-книг ещё одно очень существенное преимущество перед pdf.
Это OCR, то есть распознанный текст книги. При сохранении книги в pdf для
достижения качественного результата книгу необходимо вычитать, проверить на
наличие ошибок, ибо тот, кому эта книга достанется без исходных изображений,
уже ничего не сможет сделать.
И такие книги испорченные корявым OCR-ом часто встречаются.
В книгах сделанных в формате djvu этой проблемы нет. Текст сохраняется од-
новременно с оригинальным файлом. И даже если OCR невычитан, текст можно все-
гда подправить, сравнив с оригиналом.
В феврале 2008 г. вышла новая версия программы DjvuOCR 2.3 от нашего бол-
гарского друга gencho, с помощью которой, имея FineReader 8.0 или 7.0 даже
неискушенный пользователь может сделать OCR-слой для djvu.
Скачать её можно Здесь: http://djvuocr.ucoz.ru/load/
vu
version ,
у gene I
Выберите режим
Пакетный режим
OCR manager
Ручной режим OCR
manager
D|VuOCR by gencho
(c) 2004. 2007
Thanks al who help
me!
Russian »
maillo divuocr@marl2world.com
Внедрить готовый
OCR Файл в D,Vu
книгу
Извлечь OCR слои
Удалить OCR слой
Dump pictures' координаты (из ScanKromsator)
• Russian Help
English Help
Помощь Выход
Порядок действий следующий:
1. Нажимаем кнопку «Декодирование DJVU файла».
2. Добавляем нужный файл.
3. Выбираем папку для сохранения результатов.
4. Нажимаем кнопку «Обработка».
versi
а
Файла
стр. 7
1/1
8/130
DjVuOCF by gencho
(cl 2004. 2007
Слисок D|Vu Фай лов
Справочник сантехника (2006]
DJVU декодер
Вверх Добавить
Вниз
Удалить
Настройки для этого Файла
Ко всем Файтам
Формат i lit ▼
MmSZ I
J КСлравочиик сантехника (2006]_Горбоо АМ .фги
Остановить, если места надиске меньше
Сделать паузу
Остановить
1100 Mb
<он
икал
Thanks all who help
me!
| Russian
Палка результатов
p \ work 4
Обработка
Создать FR7 Batch
ma*o: dvuocf@mai2wo«ld.cpm
• Russian Help
English Help
Обзор
Создать FR3 Batch
Изменить: ширина х вьсота
Со>р. как стандарт
Пометь | <Назад
it-jU
В результате получаем книгу, разложенную на страницы в формате . tif, при-
годные для обработке FineReader’е. Открываем полученные страницы в
FineReader’е.
ВАВОЧНИК
ТЕХНИКА
Страницы распознаём, при необходимости текст подправляем. Полученный ре-
зультат сохраняем как пакет.
В DjvuOCR 2.3 выбираем «Ручной режим OCR manager».
version
Ручной режим
Папка с проектом FineReader:
J:\kra12\sant
Результат ОСЯ в ТХТ Файл
!JAq.txl
Сколько страниц в проекте FineReader
Р Все С [
Какая первая .
стоанииа в DJVU
Обзор
Т ест проекта
Обзор
Настройки
Нормальный перенос
Игнорировать ошибки
Тест до обработки
создать HTML Файл
DjVuOCR by gencho
(c) 2004, 2007
Создать DJVU Файл
D^/u Файл
Настроить ZIP
Thanks all who help
me!
[ Russian
J \Справочник сантехника (2ОО6Уорбов AM djvu
Обработка
таЛо: dfvu3cr@mail2world сот
♦ Russian Help
English Help
Пометь
Обзор
сНазад Выход
При выборе папки с проектом FineReader выбираем сохранённый ранее пакет.
Выбираем «Результат OCR в ТХТ файл», указываем любое название. Он создаётся
автоматически.
В строке выбора djvu-файла выбираем тот файл, который мы ранее декодировали
для распознавания в FineReader’е.
Нажимаем «Обработка». После процесса обработки, получаем готовую djvu-книгу
с текстовый OCR-слоем.
Для того чтобы наслаждение от книги, а также удобство пользования ей было
более сильным, делаем для неё интерактивное содержание.
Сделать это довольно просто с помощью программы DjVu Hyperlinks Editor. Я
пользуюсь версией 0.78.
Скачать её можно Здесь: http://natahaus.ifolder,ni/6652936
Эта программа предназначена для автоматического создания гиперссылочного
оглавления (и/или алфавитного указателя) в многостраничных DjVu-файлах.
Принцип действия программы:
1. Программа работает только с такими DjVu-книгами, которые содержат вне-
дрённый текстовый OCR-слой (желательно программой DjVu OCR 2.1 - 2.3).
2. Пользователь указывает программе местонахождение страниц DjVu-книги, со-
держащих сканированное изображение содержания (или оглавления) исходной бу-
мажной книги, а также вводит мелкие опции.
3. Затем программа полностью автоматически делает следующее:
А. Считывает внедрённый текстовый OCR-слой из указанных страниц "оглавле-
ния " D j Vu-книги.
Б. Анализирует эту информацию, генерирует на её основе гиперссылки.
В. Вставляет эти гиперссылки в данные страницы "оглавления" DjVu-книги.
В результате получается навигационный механизм для работы с DjVu-книгой -
на страницах со сканированными изображениями оглавления исходной бумажной
книги появляются гиперссылки для перехода на соответствующие страницы DjVu-
книги .
Тем самым также достигается наибольшее приближение к использованию оглавле-
ния исходной бумажной книги.
Порядок работы с DjVu Hyperlinks Editor:
1. Делаем предварительную настройку будущего содержания. В поле "Смещение"
- разница между номером страницы в бумажной книге и DjVu-книге. Здесь же в
какую сторону смещать ("плюс" и "минус"), а также "делить на 2" - для нераз-
резанных книг, сканированных разворотом.
2. Выставляем страницы содержания "с по " - счёт идёт по страницам
DjVu-книги.
litor v.
Опции
Редактировать Создать Ссылка на оглавление
Путь
Файл
Справочник сантехника (2001
Т ип работы J Содержание
Добавить
Создать
Смешение
1
Т ип границы
Прямоугольник
По умолчанию
Цвет21
Г” Статическая
(7 Подсветка области
<♦ Плюс
С Минус
Делить на 2
Страницы с 128 по 128|
П Закрьть по завершению
[~ Очистить список по завершению
(7 Создавать резервную копию
✓ Ссылка на оглавление
✓ Проверять количество страниц
Комментарий [Пере*™ на страницу
Выровнять содержание
Удалять OCR ~ ..
mailto: eu_$n@mail ru
<
3. Выбираем внешний вид для гиперссылок ("Тип границы", "Цвет" и т.д.).
DjVu HyperLinI
Ссылка на оглавление
Опции
Редактировать Создать Ссылка на оглавление
Расположение
✓ На каждой странице
Отступ слева
Отступ снизу
Ширина 2700
40
Высота
Ссылка (страница]
128
Комментарий Перейти к содержанию книги
mailto: eu_sh@mail.ru
4. Поскольку Содержание и Алфавитный указатель различаются по алгоритму, то
лучше выбрать и "Тип работы".
Нажимаем кнопку «Создать».
По неясным пока причинам в некоторых книгах программа напрочь отказывается
делать гиперссылки. Там их можно сделать вручную воспользовавшись программой
Document Express Editor.
Всякий раз после использования программы необходимо проверять результат её
работы - правильность внедрения гиперссылок оглавления. Нередкие ошибки рас-
познавания приводят к соответствующим ошибкам внедрения гиперссылок оглавле-
ния .
В таких случаях необходимо вручную корректировать внедрённые гиперссылки
посредством Document Express Editor. Я использую версию 5.0. Скачать её можно
Здесь http://natahaus.ifolder.ru/6653033
С помощью Document Express Editor гиперссылки можно делать и вручную. В
программе они называются аннотациями.
Чтобы добавить гиперссылку заходим в меню сервис, далее аннотации, там вы-
бираем вид аннотации.
Практика
ВЫБОР ОСЦИЛЛОГРАФА
Десять условий, которые необходимо учесть при принятии решения о приобрете-
нии осциллографа:
1. Какая полоса частот вам необходима?
2. Сколько каналов вам требуется?
3. Каковы должны быть ваши требования по частоте дискретизации?
4. Какой объем памяти осциллографа вам необходим?
5. Каковы должны быть ваши требования к характеристикам дисплея осциллографа?
6. Какие функции захвата сигналов необходимы для решения ваших задач?
7. Какие применять пробники?
8. Какие функции документирования и связи осциллографа с периферическими уст-
ройствами вам необходимы?
9. Каким образом вы собираетесь анализировать формы сигналов?
10. И последнее, но очень важное: попробуйте прибор в действии, прежде чем
принять решение относительно его приобретения;
Введение
Вы каждый день снимаете показания со своего осциллографа веря в их досто-
верность, таким образом, правильный выбор прибора, который бы полностью отве-
чал стоящим перед вами задачам - чрезвычайно важное дело. Сравнение специфи-
каций и технических характеристик осциллографов от различных производителей -
дело неблагодарное, к тому же отнимающее массу времени. Концепция, изложенная
в настоящей статье, имеет целью облегчить и ускорить процедуру подбора необ-
ходимого прибора и избежать при этом множества подводных камней. Не имеет
значения, кто является производителем осциллографа, который вы намереваетесь
приобрести - тщательно проанализируйте и сопоставьте под свои нужды все те 10
пунктов, изложенных ниже, это позволит вам объективно оценить функциональ-
ность приобретаемой продукции.
Коль скоро вы намереваетесь приобрести осциллограф, то, вероятно, у вас
имеется для этого определённый бюджет. Цена за прибор будет зависеть от мно-
жества факторов, таких как полоса частот, частота дискретизации, количество
каналов и объем памяти. Если вы подбираете осциллограф только базируясь на
его стоимости, то вы не получите от него требуемой функциональности. Вместо
этого, в первую очередь поставьте во главу угла принцип необходимости решения
стоящих перед вам задач. Если имеющегося у вас бюджета явно не хватает, вы
можете рассмотреть варианты аренды осциллографа, либо приобретения «восста-
новленного» оборудования. (К примеру: компания Tektronix предоставляет воз-
можность приобретения такого оборудования со кидкой до 20%)
1. Какая полоса
частот вам необходима?
Для того чтобы убедиться, что ваш осциллограф имеет достаточную под ваши
задачи полосу частот, вы должны учитывать частоты сигналов, которые вы хотите
изучать с помощью приобретаемого вами осциллографа.
Полоса частот - наиболее важная характеристика прибора, поскольку именно
она определяет диапазон сигналов, которые вы намереваетесь отображать на эк-
ране осциллографа и, в большой степени, стоимость самого осциллографа. При
принятии решения относительно полосы частот вам необходимо установить баланс
между существующими бюджетными ограничениями, ожиданиями от прибора и плани-
руемой продолжительностью его эксплуатации в лаборатории.
В современных цифровых системах синхроимпульс представляет собой самый
большой по значению высокочастотный сигнал, который осциллограф должен ото-
бразить на дисплее. Приобретаемый вами осциллограф должен иметь полосу час-
тот, по меньшей мере, в три раза превосходящую эту величину, чтобы форма тес-
тируемого сигнала имела на экране прибора надлежащий вид.
Другая характеристика сигналов тестируемой вами системы определяющая требо-
вания по полосе частот приобретаемого осциллографа - это время нарастания
фронта импульса. По всей вероятности, вы не будете иметь возможность рассмат-
ривать лишь синусоиды, как говорится, в чистом виде, очень часто исследуемые
сигналы будут содержать множество гармоник на частотах отличающихся от фунда-
ментальных значений частот тестируемого сигнала. Например, если вы рассматри-
ваете прямоугольный сигнал, то он на самом деле содержит частоты, по меньшей
мере, в 10 раз превышающие базовую частоту исследуемого сигнала. Если вы не
будете иметь под рукой осциллограф с надлежащим значением полосы частот, то
при тестировании таких сигналов, вы увидите на экране их закруглённые углы
вместо чётких и ясных краёв, характеризующих высокую скорость нарастания
фронта импульса - то, что вы, собственно и ожидаете увидеть. Совершенно оче-
видно , что такое отображение сигналов в целом негативно влияет на точность
выполняемых измерений.
К счастью у нас имеется несколько очень простых формул, которые помогут вам
определить необходимое значение полосы частот для вашего осциллографа на ос-
новании характеристик сигналов, что вы собираетесь тестировать:
1. Полоса частот сигнала = 0.5/скорость нарастания фронта импульса;
2. Полоса частот осциллографа = 3 X полоса частот тестируемого сигнала;
3. Минимальная частота дискретизации осциллографа в реальном времени = 4 X
полоса частот осциллографа;
Теперь, когда вы, определили правильное значение полосы частот для приобре-
таемого вами осциллографа, вам необходимо принять во внимание частоту дискре-
тизации по каждому каналу которые будут задействованы одновременно. Как при-
водится в формуле №3 (см. выше), по каждому каналу вам необходимо иметь час-
тоту дискретизации в четыре раза превышающую полосу частот осциллографа, что-
бы каждый канал был способен поддерживать заявленную полосу частот осцилло-
графа . Мы это подробно обсудим немного ниже.
Осциллограф с полосой 60МГц
Осциллограф с полосой 100МГц
Осциллограф с полосой 500МГц
Рисунок 1: 50МГц сигнал прямоугольной формы, отображаемый на
дисплеях осциллографов с различными величинами полосы частот.
Осциллограф с полосой 350МГц
2. Сколько каналов
вам требуется?
На первый взгляд вопрос о том, какое количество каналов требуется для при-
обретаемого осциллографа - достаточно прост. Кроме того, все осциллографы по-
ставляются либо с 2-мя, либо 4-мя каналами. Тем не менее, цифровая составляю-
щая присутствует всюду в современных проектах, 2-х и 4-х канальные осцилло-
графы далеко не всегда соответствуют требованию по кол-ву имеющихся у них ка-
налов , необходимых для захвата того или иного события на цифровой схеме и
анализа конкретных сигналов, представляющих для разработчиков интерес. Если
вы хоть раз оказывались в подобной ситуации, то вам легко понять то разочаро-
вание , постигающее проектантов, когда им приходится либо задействовать внеш-
ние приборы с целью захвата важных событий, либо писать специальные программ-
ные пакеты - и всё для того, чтобы иметь возможность анализировать специфиче-
ское поведение цифровой схемы.
Для современного мира, который всё более и более становится цифровым, новое
поколение осциллографов легко интегрируется для совместной работы с логиче-
скими анализаторами, при этом реализуется измерительная система, которая по-
зволяет на одном дисплее, с высочайшим временным разрешением анализировать
логические сигналы, при этом анализировать «аналоговую» форму исследуемых
сигналов. В зависимости от конфигурации доступно анализу от 32-х до 136 логи-
ческих сигналов, при этом сигналы 2-х или 4-х каналов (в зависимости от моде-
ли осциллографа Tektronix) могут дополнительно представлены время-
коррелируемыми осциллограммами для более полного анализа проблем высокоскоро-
стных цифровых линий.
Рис 2: Пример отображения на дисплее логического анализатора
TLA5000 логической информации и информации о аналоговой форме
логического сигнала.
3. Каковы должны быть ваши
требования по частоте дискретизации?
Как мы уже ранее упоминали, частота дискретизации - очень важный фактор при
оценке функциональности приобретаемого осциллографа. Почему мы обращаем на
это такое пристальное внимание? Большинство осциллографов при анализе сигна-
лов задействуют технологию «наложения», когда частота дискретизации в целом
увеличивается при одновременном задействовании АЦП от двух или более каналов
для достижения максимального значения лишь на каком-либо одном из каналов,
например, 4-х канального осциллографа. Как правило, многие производители ос-
циллографов в спецификациях на производимую ими продукцию указывают только
эту суммарную (максимальную) величину и умалчивают, что эта величина - всего
лишь для одного канала! Если вы заинтересованы в приобретении 4-х канального
осциллографа, то вы рассчитываете на то, что все 4 канала будут иметь заяв-
ленную частоту дискретизации, а не всего лишь один.
Вспомним вышеприведённые формулы, представленные в разделе 2 настоящей
статьи, где говорится, что частота дискретизации осциллографа должна быть как
минимум в 4 раза, больше значения полосы частот. 4-х кратный коэффициент ум-
ножения должен применяться, когда осциллограф задействует формат цифровой ре-
конструкции, такой как интерполяцию sin(x)/x. В случае, когда технология циф-
ровой реконструкции не задействуется, то коэффициент умножения должен быть
10.
(Примечание: Во всех осциллографах Tektronix применяется аппаратно реали-
зованная интерполяция sin(х)/х).
Давайте рассмотрим пример с 500 МГц осциллографом, который применяет интер-
поляцию sin(x)/x. Для этого осциллографа минимальная частота дискретизации на
канал для поддержания полосы частот в 500 МГц на каждом канале должна состав-
лять 4 X (500 МГц), или 2 ГГц/сек на каждый канал! (К примеру: TDS3054B имеет
независимые АЦП для каждого канала обеспечивая 5 ГГц/c на каждый канал, га-
рантируя тем самым значительный запас по частоте выборки.) Но некоторые про-
изводители 500 МГц осциллографов, рекламируя свою продукцию на рынке, заявля-
ют о том, что их осциллографы используют дискретизацию 2 ГГц/сек, но при
этом «забывают» уточнить, что эта величина имеет место лишь для одного кана-
ла. Реальная же частота дискретизации таких осциллографов (например, 4-х ка-
нальных) составляет только 1,0 - 0,5 ГГц/s на канал - что явно недостаточно
для поддержки частоты 500 МГц на даже на двух каналах.
Другой способ определить требуемую вам частоту дискретизации - это опреде-
лить разрешение, которое вы хотели бы иметь между точками захвата сигнала. По
сути, частота дискретизации - обратная величина значению разрешения. Скажем,
вы заинтересованы в 1ns разрешении между точками. Частота дискретизации, ко-
торая способна обеспечить такое разрешение есть l/(lns) = 1 ГГц/сек.
В заключение этого раздела совет: при приобретении осциллографа убедитесь,
что прибор имеет достаточную частоту дискретизации на каждый канал и эта ве-
личина будет сохраняться при задействовании всех каналов одновременно, таким
образом, каждый канал будет способен поддерживать заявленную в спецификациях
на осциллограф полосу частот.
4. Какой объем
памяти вам необходим?
Как вы уже убедились, полоса частот и частота дискретизации тесно взаимо-
связаны между собой. Требуемый объем памяти зависит от необходимой частоты
дискретизации. Аналого-цифровой преобразователь оцифровывает сигналы, посту-
пающие на вход прибора, и полученные данные сохраняются в высокоскоростной
памяти осциллографа.
Важнейшим фактором, влияющим на принятие решения о выборе осциллографа, яв-
ляется понимание вами того, как та или иная модель осциллографа, что вы рас-
сматриваете, реально использует сохранённую им информацию. Технология сохра-
нения данных позволяет вам выполнять сложные задачи, такие как захват точек
данных, последующее их масштабирование для получения более подробной информа-
ции, либо выполнения математических функций при обработке данных и их анализ
в автономном режиме.
Большинство специалистов полагает, что максимальное значение частоты выбор-
ки осциллографа находится во всей плоскости развёртки. Это было бы очень хо-
рошо , но при этом от прибора потребовалась бы такая огромная память, что вряд
ли кто смог бы когда-либо позволить себе такую дорогую инвестицию в приобре-
таемое оборудование. Поскольку глубина памяти осциллографов ограничена, то
соответственно возникает необходимость и в ограничении частоты выборки, коль
скоро современные генераторы развёртки проектируются с всё более и более ши-
рокими диапазонами. Чем глубже память осциллографа, тем больше времени выде-
ляется на захват точек данных при максимальном значении частоты дискретиза-
ции. В настоящий момент на рынке достаточно часто встречаются модели осцилло-
графов с частотой дискретизации в несколько сотен мегавыборок в секунду и не-
высокой ёмкостью памяти. Такой осциллограф просто вынужден снизить своё зна-
чение частоты выборки до К/В (киловыборок) в секунду когда генератор развёрт-
ки выставлен на величину, к примеру, 2 мс/деление и даже меньше. Вам необхо-
димо проверить заинтересовавшую вас модель осциллографа на предмет зависимо-
сти значения частоты выборки от параметров генератора развёртки. Модель ос-
циллографа, упомянутая выше, в реальности будет иметь полосу частот лишь в
несколько КГц при работе на скоростях развёртки требуемых для воспроизведения
на экране осциллографа полного цикла работоспособности тестируемой системы.
Необходимый объем памяти зависит от требуемого времени непрерывного анали-
за, а также от величины частоты дискретизации. Если вы заинтересованы про-
сматривать захваченные сигналы длительные периоды времени с большим разреше-
нием между точками, то вам требуется прибор с большим объемом памяти. Ниже
приведена простая формула, которая прояснит вопрос о величине памяти, что
требуется в каждом конкретном случае, когда у нас принимаются во внимание два
параметра: временной интервал и частота дискретизации:
Объем памяти = Частота дискретизации X время прохождения сигнала по экрану
осциллографа
Обеспечение требуемой величины частоты дискретизации по всей временной
плоскости осциллографа защитит вас от искажённого представления тестируемого
сигнала на экране прибора и обеспечит значительно более подробной информацией
о форме импульсов при их анализе в различных режимах: масштабирование, разло-
жение на составляющие и т.д.
Осциллографы с традиционной архитектурой памяти (цифровые запоминающие ос-
циллографы) при анализе сигналов используют последовательную структуру обра-
ботки, что не позволяет обеспечить высокого быстродействия в захвате формы
сигнала доступного осциллографам реализующих параллельную архитектуру обра-
ботки. Именно параллельная архитектура системы захвата и обработки данных,
реализуемая технологией DPO в цифровых люминесцентных осциллографах Tektronix
позволила анализировать недоступные к захвату артефакты исследуемого сигнала.
Примечание:
Для исследования сложных комплексных сигналов компанией Tektronix6buia раз-
работана технология цифрового фосфора представленная моделями осциллографов
серий TDS3000B/TDS5000B/TDS7000B.
Скорость захвата формы сигнала цифровыми люминесцентными осциллографами со-
ставляет более 450 тысяч форм сигналов в секунду, что на несколько порядков
выше чем скорость захвата самого быстрого цифрового запоминающего осциллогра-
фа .
В таких осциллографах память на канал достигает до 8М. При этом в специфи-
кациях на осциллографы Tektronix всегда указывает длину памяти на 1/2/4 кана-
ла соответственно. Опционное расширение памяти - до 16М.
5. Каковы должны быть ваши
требования к характеристикам
дисплея осциллографа?
Если вернуться во времена широкого использования аналоговых осциллографов,
то качество отображаемого на экране сигнала определялось характеристиками
электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) прибора. В современном цифровом мире функцио-
нальность дисплея осциллографа по большей части зависит от алгоритмов обра-
ботки поступающей информации о тестируемом сигнале, а не является физическими
характеристиками ЖКИ (жидко кристаллического индикатора) прибора. Некоторые
производители осциллографов разработали специальные режимы для дисплеев своих
осциллографов в попытке преодолеть некоторые различия между ЭЛТ традиционных
аналоговых осциллографов и ЖКИ цифровых. Связи с этим хотелось бы отметить
уникальную технологию отображения сигналов, применяемую на осциллографах
Tektronix серий TDS3000B/5000B/7000B. При данной технологии совмещаются дос-
тоинства ЭЛТ и ЖКИ посредством встроенного для каждого канала процессора форм
сигналов DPX™, устраняющего неизбежную задержку вывода информации на экран
осциллографа за счёт работы АЦП - недостаток, присущий всем цифровым запоми-
нающим осциллографам. Информативность осциллограмм цифровых люминесцентных
осциллографов благодаря трехмерному отображению сигналов значительно выше
осциллограмм цифровых запоминающих осциллографов.
Современные цифровые осциллографы можно разделить на две базовые категории:
«наблюдающие» формы сигналов и их анализирующие. Те приборы, что «наблюдают»
обычно используются для решения задач тестирования и отладки неисправностей.
В этих случаях вся информация, что вам нужна, может быть представлена лишь на
картинке дисплея. Применение дополнительных функций анализа и документирова-
ния результатов измерения, использование специализированных математических
пакетов ПО, а также функций расширенной обработки поступающих данных, все это
выводит инженера на качественно новый уровень разработки проекта.
6. Какие функции захвата
сигналов необходимы
для решения Ваших задач?
Большинство осциллографов общего назначения, что приобретаются инженерами,
имеют функцию синхронизации только по уровню. В ряде случаев ее достаточно.
Но если речь идет о анализе цифровых сигналов, комплексных сигналов с цифро-
вой модуляцией такие осциллографы малоэффективны, поэтому все осциллографы
Tektronix начиная с младших моделей реализуют несколько сложных типов захвата
сигнала, предназначенных для захвата цифровых потоков, синхронизации неперио-
дических цифровых посылок, видео сигналов с выделением требуемых полей/строк,
более того реализуются сложные алгоритмы синхронизации с использованием логи-
ческих условий между несколькими триггер-событиями.
Для разработчиков сложного телекоммуникационного оборудования некоторые мо-
дели осциллографов имеют в качестве стандартной функции захват событий на
протоколах SPI, CAN, USB, I2C и LIN. Очень важно отметить, что наличие расши-
ренных возможностей функций захвата экономит разработчикам и инженерам массу
времени на отладку между собой аппаратно-программных средств новых моделей
цифровых систем.
Что если вам требуется захватывать редкие события? Запуск на глитчи позво-
ляет вам захватывать их позитивную, либо негативную составляющую, или же им-
пульсы превышающие свою ширину, либо наоборот - с шириной не соответствующей
установленному значению. Наличие таких функций наиболее эффективно, когда
разработчики осуществляют отладку цифровых систем и поиск в них неисправно-
стей. Например, вы можете захватить какую либо неисправность на схеме, а за-
тем вернуться назад во времени и просмотреть историю и причину её (неисправ-
ности) возникновения (при этом задействую функцию задержки, либо клавишу сме-
щения изображения в горизонтальной плоскости).
Многие современные осциллографы способны задействовать функцию запуска на
событие при анализе ТВ и видео изображений. Задействуя такую функцию вы може-
те захватывать интересующие вас параметры на специфических полях и линиях,
которые представляют интерес.
7. Какие применять пробники?
Как правило, очень многое начинает меняться на частоте 1 ГГц и выше. По-
скольку пассивные пробники обычно ограничены 600 МГц, то анализ сигналов с
частотой, лежащей за этими пределами, может явиться проблематичным. При ие-
рархии «полоса частот тестируемой системы - диапазон частот комбинации осцил-
лограф /пробник» возникает ограничение по наименьшему значению из составляющих
этой иерархии. Рассмотрим, к примеру, 1 ГГц осциллограф с 500 МГц пассивными
пробниками. Полоса частот всей системы «осциллограф/пробники» составляет 500
МГц. Нет никакого смысла приобретать 1 ГГц осциллограф, если частота сигна-
лов, которые вы в состоянии измерять, составляет всего 500 МГц. И всё это -
из-за вашего пробника!
Необходимо всегда учитывать, что как только вы состыковываете, пробник с
тестируемой цепью, этот пробник сразу же становится частью единой с этой це-
пью системой. По сути, пробник - это линия передачи данных на очень короткое
расстояние. Эта линия представляет собой резонансный L-С колебательный контур
и при j частоты волны на передающей линии, сопротивление колебательного кон-
тура будет близко к значению «0» что, соответственно, и явится нагрузкой на
тестируемый вами объект. Вы легко можете увидеть нагрузку резонансного L-C
контура при медленных значениях нарастания фронта импульса и переходных про-
цессах в виде затухающих колебаний на сигнал.
Рисунок 4: Сигнал с временем
нарастания фронта 250 пс взя-
тый через пробник 2.5 ГГц с
некомпенсированным коннекто-
ром 2 дюйма;
Рисунок 5: Сигнал с временем
нарастания фронта 250 пс взя-
тый через пробник 2.5 ГГц с
компенсированным коннектором
2 дюйма;
Активные пробники не только дают возможность измерять значительно более вы-
сокие по частоте сигналы чем пассивные, но также они способны нейтрализовы-
вать целый ряд негативных явлений, возникающих в трансмиссионной линии при
подстыковке пробника к тестируемой цепи. Компании Tektronix™ удалось добиться
минимизации отрицательных воздействий на анализируемые сигналы, - явления,
которое неизбежно приводило к их искажению при представлении на экране ос-
циллографа . Для этого в комплект поставки с активными пробниками предлагается
целый ряд дополнительных аксессуаров и принадлежностей. Эти «амортизационные»
принадлежности предотвращают сползание сопротивления резонансных L-С колеба-
тельных контуров к значениям близким к нулю, тем самым, устраняя возможность
появления переходных процессов в виде затухающих колебаний и искажений сигна-
лов , вызванных нагрузкой на получаемые данные в ходе процесса тестирования.
Все это гарантирует стабильное и точное получение информации по цепи: пробник
осциллографа - тестируемый сигнал.
Теперь, когда можно считать, что проблемы, вызванные искажением получаемых
на осциллограф данных решены, следующим шагом при исследовании высокоскорост-
ных сигналов должно быть обеспечение того, что ваш пробник на самом деле «ра-
ботает» в заявленном диапазоне полосы частот, даже когда с ним используются
насадочные головки. Практически вся номенклатура активных пробников Tektronix
оптимизируют свою величину полосы частот посредством использования контроли-
руемой шины передачи данных между усилителем пробника и его окончанием. За-
действуя всего один усилитель, вы сможете использовать несколько сменных ак-
сессуаров для удобства подсоединения к тестируемой линии, при этом никак не
влияя на заявленную в спецификациях пробника полосу пропускания. Следует от-
метить , что конструктивно усилитель пробника отделён от его кончика через ши-
ну передачи данных, тем самым форма пробника, не смотря на его сложность кон-
струкции, допускает возможность лёгкого подхода к труднодоступным участкам
современных микросхем.
Очень важным для вас должно явиться осознание того, что в целом, величина
частоты пробника будет варьироваться при использовании с ним различных конст-
рукций насадочных головок и аксессуаров. Некоторые аксессуары могут негативно
влиять на общую функциональность пробника и, конечно же, вы явно не желаете
оказаться в ситуации, когда, потратив несколько тысяч долларов на приобрете-
ние высокочастотного пробника, вы в итоге получаете прибор с неудовлетвори-
тельной функциональностью, хотя и вами же заказанной конфигурацией.
8. Какие функции документирования
и связи осциллографа с периферическими
устройствами вам необходимы?
Большинство современных цифровых осциллографов имеют возможности подключе-
ния к периферийным устройствам, такие же, как и персональные компьютеры -
включают интерфейсы GPIB, RS-232, LAN, USB. В настоящий момент с осциллографа
значительно легче послать на принтер картинку для её распечатывания, либо пе-
редать полученные данные на ПК или же сервер, чем это можно было сделать в
прошлом. Часто ли вы переносите полученную с осциллографа информацию на ПК?
Тогда для приобретаемой вами модели прибора необходимо иметь как минимум одну
из перечисленных выше опций. Встроенный в осциллограф дисковод или драйвер
CD-ROM помогут переносить данные на периферийные устройства, хотя это и по-
требует от пользователя несколько больших усилий, чем отправка файлов через
порт RS-232 или по локальной сети (LAN) . Для доступных и недорогих моделей
осциллографов, которые не имеют столь «продвинутых» функций состыковки с пе-
риферийными приборами как-то LAN, производители этого вида продукции часто
предлагают использовать программные пакеты, позволяющие пользователям легко
переносить изображения форм сигналов и полученные данные на ПК через разъёмы
GPIB и RS-232. Если же ваш персональный компьютер не имеет карты GPIB или вы
хотите задействовать более простую функцию переноса информации с осциллографа
на ваш ПК, то вы можете рассмотреть вариант использования конвертера GPIB -
USB. Достаточно много моделей осциллографов выпускаются с жёсткими дисками
очень большого объёма памяти - функция, которую вы можете использовать при
сохранении получаемых данных.
Определитесь заранее, какой объём возможностей от осциллографа вам потребу-
ется, что касается его совместимости с периферийными устройствами. Если вы
планируете использовать приобретаемый прибор как часть автоматической тесто-
вой системы, то убедитесь, что заинтересовавшая вас модель осциллографа имеет
необходимый набор программных пакетов и драйверов для соответствия поставлен-
ным целям.
9. Каким образом вы собираетесь
анализировать формы сигналов?
Возможность осуществлять автоматические измерения и наличие встроенных
функций анализа получаемой информации может значительно сократить время на
выполнение задач тестирования. Цифровые осциллографы практически всегда вы-
пускаются с целым набором измерительных функций и опций анализа информации -
то, что отсутствует у их аналоговых собратьев. Например, математические функ-
ции включают в себя сложение, вычитание, умножение, деление, интегрирование и
дифференцирование. Получаемая статистика измерений (мин., макс., усреднение)
способна квалифицировать степень неточности при измерениях - очень ценная
возможность при получении характеристик шума и данных синхронизации. Большин-
ство моделей цифровых осциллографов также имеют функции БПФ (Быстрое Преобра-
зование Фурье).
Для требовательного пользователя, заинтересованного в углублённом анализе
получаемых форм сигналов, производители осциллографов предоставляют больший
набор функциональных возможностей выпускаемой ими продукции, как в среднем
классе приборов, так и высшем. Некоторые производители включают в поставку
программные пакеты, позволяющие вам адаптировать сложные измерения под стоя-
щие перед вами задачи, а также задействовать математические функции и функции
обработки полученной информации в автономном режиме непосредственно с интер-
фейса пользователя осциллографа. Например, компания Tektronix представляет
оболочку MyScope, где используя стандартные блоки анализа сигнала можно про-
сто сформировать индивидуальные интерфейсы обработки результатов измерений.
Либо используя алгоритм интересующего вас измерительного сценария, реализо-
вать его на языке C++ или Visual Basic и запустить полученную таким образом
программу через меню графического интерфейса пользователя осциллографа (GUI).
Такая функциональность устраняет необходимость переноса данных на внешний ПК,
что может сэкономить значительное количество времени при выполнении задач уг-
лублённого анализа полученных данных.
10. И последнее, но очень важное:
попробуйте прибор в действии,
прежде чем принять решение
относительно его приобретения
Если вы внимательно изучили предшествующие девять условий что касается при-
обретения осциллографа, то, по всей вероятности, вы уже значительно сузили
круг интересующих вас моделей, способных соответствовать предъявленным крите-
риям. Теперь настало время практически опробовать модели, представляющие для
вас интерес и провести сравнения, что называется, «по жизни». Одолжите осцил-
лографы на несколько дней от ваших потенциальных поставщиков, тем самым у вас
появится возможность тщательно оценить каждую модель непосредственно в усло-
виях вашей лаборатории. Несколько факторов, которые необходимо принять во
внимание при опробовании приборов:
Простота использования: В процессе пробного использования обратите внимание
на то, насколько вам легко работать с той или иной моделью осциллографов.
Имеется ли у них лёгкая в использовании клавиатура, которая особенно часто
задействуется, например, при настройках вертикальной чувствительности, регу-
лирования скорости генератора развёртки, позиционирования трассировки, уровня
синхронизации и захвата на событие? Какое количество клавиш вам требуется за-
действовать при переходе с одного режима на другой? Можете ли вы интуитивно
управлять осциллографом при полной концентрации на тестируемой электронной
цепи?
Способность дисплея к реагированию: Коль скоро вы проводите сравнения меж-
ду собой различных моделей осциллографов, обратите внимание на способность
дисплея к реагированию каждого из них. Это - критический фактор, независимо
от того, используете вы прибор для отладки неисправностей или же просто соби-
раете большие массивы данных. Когда вы изменяете значения V/деление, вре-
мя/ деление, глубину памяти и позиционируете уставки, реагирует ли осциллограф
быстро на ваши команды? Проведите эти же сравнения непосредственно по ходу
тестирования микросхем. В этом случае, намного ли замедляется реакция прибо-
ра?
Выводы
После того, как вы внимательно изучили всю информацию, представленную в
этом Руководстве, протестировали на практике интересующие вас модели осцилло-
графов, то, вероятно, вы уже точно знаете какая именно модель вам нужна. Если
же сомнения всё-таки остаются, то необходимо обсудить альтернативные варианты
со своими коллегами или же позвонить в отдел технической поддержки производи-
теля интересующего вас осциллографа.
Примечание:
По оценкам независимых экспертов компания Tektronix (США, www.tek.com),
занимает 67% сегмента мирового рынка осциллографов тем самым, подтверждая
свое лидирующие положение.
Технические характеристики осциллографов Tektronix
Модель TDS3064B TDS3052B, TDS3054B TDS3044B TDS3032B, TDS3034B TDS3024B TPS2024 TDS2022, TDS2024
Система обработки сигнала
Полоса пропуска- ния 600 МГц 500 МГц 400 МГц 300 МГц 200 МГц 200 МГц 200 МГц
Каналы 4 2,4 4 2,4 4 4 2,4
Выборка в реальном масштабе време- ни (ГВ/с на каждый ка- нал) 5 ГВ/с 5 ГВ/с 5 ГВ/с 2,5 ГВ/с 2,5 ГВ/с 2 ГВ/с 2 ГВ/с
Объем па- мяти на каждый ка- нал Юк Юк Юк Юк Юк 2,5к 2,5к
Скорость Захвата формы сиг- нала до 3600 wfrm/s до 3600 wf гт/ s до 3600 wf гт/ s до 3600 wf гт/ s до 3600 wf гт/ s до 180 wf гт/ s до 180 wfгт/s
Разреше- ние по вертикали 9 бит 9 бит 9 бит 9 бит 9 бит 8 бит 8 бит
Чувстви- тельность входа (/дел) 1мВ - 10В 1мВ - ЮВ 1мВ - ЮВ 1мВ - ЮВ 1мВ - ЮВ 2мВ - 5В 2мВ - 5В
Точность DC ±2% ±2% ±2% ±2% ±2% ±3% ±3%
Развертка 1нс- 10с/дел 1нс- 10с/дел 1нс- 10с/дел 2нс- 10с/дел 2нс- 10с/дел 2,5нс- 50с/дел 2,5нс- 50с/дел
Временная база 20ррт 20ррт 20ррт 20ррт 20ррт 50ррт 50ррт
Макси- +/- 150 В +/- 150 В +/- 150 В +/- 150 В +/- 150 В +/- 300 В +/- 300 В
мальное входное напряжение кат. 1 кат. 1 кат. 1 кат. 1 кат. 1 кат. 1 кат. 1
Система захвата
Уровень, Ширина им- пульса (или глитч), Внешний, Видео стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
Состоя- ние , логи- ческие ус- ловия , временная Задержка событий, чередующие события стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
HDTV, Цифровое ТВ 601 опция опция опция опция опция — —
Захват коммун. сигналов опция опция опция опция опция — —
Анализ
Детекти- рование всплесков 1 НС 1 НС 1 НС 1 НС 1 НС 12 нс 12 нс
Envelope стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт - -
Усредне- ние , Roll- режим стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
WaveAlert функция стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт — —
Станд. автомати- ческие из- мерения 25 25 25 25 25 11 11
Курсорные измерения стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
Предель- ные изме- рения стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт — —
Масштаби- рование стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
XY режим стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
XYZ режим стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт - -
Матем. функции +,/,* +,/,* +,/,* +, / ,* +,/,* +, —, * + , -
Редактор матем. функций опция опция опция опция опция — —
Интегри- рование , дифферен- цирование опция опция опция опция опция
Быстрое преобразо- вание Фу- рье стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
Коммуни— опция опция опция опция опция - -
кационные маски
р ополнительные функции
Автоуста- новка стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
Сохране- ние форм сигнала / установок 10/4 10/4 10/4 10/4 10/4 10/4 10/2,4
Интерак- тивная по- мощь стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
Много ЯЗЫЧНЫЙ интерфейс стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
Ограниче- ние полосы пропуска- ния 20, 150 МГц 20, 150 МГц 20, 150 МГц 20, 150 МГц 20, 150 МГц 20 МГц 20 МГц
е*Scope удаленный контроль стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт — —
Калибров- ка пробни- ка — — — — — стандарт стандарт
Общие
Дисплей 6,5" цветной 6,5" цветной 6,5" цветной 6,5" цветной 6,5" цветной 5,6" цветной 5,6" цветной
Floppy стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт - -
Компакт Flash — — — — — стандарт опция
LAN стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт - AD007
GPIB, RS- 232 опция опция опция опция опция -/ опция ОПЦИЯ
Centronics стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт опция
VGA опция опция опция опция опция - -
Батарея опция опция опция опция опция - -
Стандарт- ные проб- ники (4)Р6139А (2/4)Р613 9А (4)Р6139А (2/4)Р613 9А (2/4)Р613 9А (4)Р2220 (2/4)Р222 0
Модель TDS3012B, TDS3014B TPS2014 TPS2012 TDS2012, TDS2014 TDS1012 TPS2002 TDS1002
Система обработки сигнала
Полоса пропуска- ния 100 МГц 100 МГц 100 МГц 100 МГц 100 МГц 60 МГц 60 МГц
Каналы 2,4 4 2 2,4 2 2 2
Выборка в реальном масштабе време- ни (ГВ/с на каждый ка- нал) 1.25 ГВ/с 1 ГВ/с 1 ГВ/с 1 ГВ/с 1 ГВ/с 1 ГВ/с 1 ГВ/с
Объем па- мяти на каждый ка- нал Юк 2,5к 2,5к 2,5к 2,5к 2,5к 2,5к
Скорость Захвата формы сиг- нала до 3600 wf ил/S до 180 wf ил/ S до 180 wf пл/S до 180 wf пл/S до 180 wf пл/ S до 180 wf пл/S до 180 wf пл/S
Разрешение по верти- кали 9 бит 8 бит 8 бит 8 бит 8 бит 8 бит 8 бит
Чувстви- тельность входа (/дел) 1мВ - 10В 2мВ - 5В 2мВ - 5В 2мВ - 5В 2мВ - 5В 2мВ - 5В 2мВ - 5В
Точность DC ±2% ±3% ±3% ±3% ±3% ±3% ±3%
Развертка 4нс- 10с/дел 5нс- 50с/дел 5нс- 50с/дел 5нс- 50с/дел 5нс- 50с/дел 5нс- 50с/дел 5нс- 50с/дел
Временная база 20ррт 50ррт 50ррт 50ррт 50ррт 50ррт 50ррт
Макси- мальное входное напряжение +/- 150 В кат. 1 +/- 300 В кат. 1 +/- 300 В кат. 1 +/- 300 В кат. 1 +/- 300 В кат. 1 +/- 300 В кат. 1 +/- 300 В кат. 1
Система захвата
Уровень, Ширина им- пульса (или глитч), Внешний, Видео стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
Состоя- ние , логи- ческие ус- ловия , временная Задержка событий, чередующие события стандарт
HDTV, Цифровое ТВ 601 опция — — — — — —
Захват коммун. сигналов опция — — — — — —
Анализ
Детекти- рование всплесков 1 НС 12 нс 12 нс 12 нс 12 нс 12 нс 12 нс
Envelope стандарт - - - - - -
Усредне- ние , Roll- режим стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт стандарт
WaveAlert функция стандарт — — — — — —
Электроника
РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА
Б.И.Горошков
(часть книги)
ГЛАВА 2
ЭКВИВАЛЕНТЫ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ
Возможность изменения характеристик радиоэлементов с помощью электронных
схем дает возможность расширить диапазон применения этих элементов. Например,
включение конденсатора постоянной емкости в цепь ООО усилителя позволяет по-
лучить эквивалентную емкость конденсатора, в коэффициент усиления раз превы-
шающую емкость конденсатора. При регулируемом коэффициенте усиления можно
создать эквивалент конденсатора переменной емкости с такой максимальной емко-
стью, которую практически невозможно получить у конденсатора. С помощью тран-
зисторных схем можно изменять не только емкость конденсаторов, но и сопротив-
ление резисторов. Этому вопросу уделяется большое внимание в микроэлектро-
нике, поскольку технологические ограничения препятствуют изготовлению элемен-
тов с большими номиналами. Для получения эквивалентных конденсаторов и рези-
сторов применяют транзисторные схемы. Индуктивные же элементы моделируются
схемами на ОУ. Одна из таких схем — гиратор превращает емкость конденсатора в
индуктивность. Вопросу преобразования реактивных элементов в периодике уделя-
ется большое внимание. Одним из вопросов, решаемых электронными схемами, яв-
ляется создание потенциометров, управляемых дистанционно с помощью постоянно-
го напряжения. В качестве управляющих элементов в таких схемах применяют би-
полярные и полевые транзисторы.
1. РЕЗИСТОРНЫЕ МОСТЫ
Декада магазина сопротивлений на четырех резисторах.
Декада состоит из четырех резисторов трех номиналов. На основе декады можно
создать магазин сопротивлений со ступенью в 1 Ом. Число ступеней 10. Для по-
лучения ступени магазина в 10 Ом необходимо применить резисторы сопротивлени-
ем 10, 20, 40 Ом (рис. 2.1).
Декадный магазин сопротивлений.
Схема магазина сопротивлений имеет шесть резисторов по 2 Ом (рис. 2.2). Де-
када имеет десять ступеней по 1 Ом. Для получения декады со ступенью в 10 Ом
необходимо применить резисторы по 20 Ом. Получение ступени в 100 Ом требует
резисторов сопротивлением 200 Ом.
Резисторные мосты.
Мостовая схема имеет вход, не связанный с общей шиной, и аналогичный выход.
Для включения ее в общую электронную схему необходим незаземленный источник
питания постоянного или переменного тока. На рис. 2.3, а приведена простая
мостовая схема. Выходное напряжение моста при малых изменениях сопротивлений
плеч определяется формулой
<УвХ/4)Дг,
где Дг=(Д/?1/Ях—A£3//?s+A/f3/
Ток в диагонали моста равен Io=(Ubx/4R)Аг, где сопротивление диагонали мос-
та
Я14- Я3+Я3+Я*
На рис. 2.3,6 приведена схема двойного моста, для которого
(ДЛ1//?!—ДЛа/Я34-ДЯ3/Яа-ДЯ?Я«) X
х (дя7/яг-дя*//?в+ДА?в//г<-для//?в)
при (R5 — Rb) >(R1 — R4) .
Схема моста с ОУ приведена на рис. 2.3, в. При Ri=R3, R2=R4 K=AR4/(R3 + R4) .
На рис. 2.3,г показано включение моста ка входе ОУ. Выходное напряжение оп-
ределяется иВЫх = 6R5/RJ to при R5>R и R5=Rb . Для разных плеч моста усилитель
имеет разное входное сопротивление. В этой схеме необходимо иметь попарную
регулировку резисторов.
На рис. 2.3, д показана схема, где регулировка резисторов отсутствует. Од-
нако этот мост должен иметь незаземленный входной источник. Выходное напряже-
ние иВых= (1+R5/R4)UM, где UM — напряжение моста. Он может регулироваться в ши-
роких пределах. Значительно большие возможности у схемы рис. 2.3, е. Эта схе-
ма имеет большое входное сопротивление. Коэффициент передачи определяется вы-
ражением К=1 + (R5+Ri) /Re- Его можно регулировать в широких пределах. При
Rs=Rn и R9=Kio ОУ DAB имеет коэффициент усиления, разный единице. Этот усили-
тель объединяет выходы предыдущих усилителей.
Резисторный мост в цепи ОС усилителя.
Уравновешенный мост, изображенный на рис. 2.4, а, имеет большую нелиней-
ность при значительном отклонении сопротивления одного из резисторов от со-
противления другого. Так,
К д/(1+К)
1+К 1-Нх/(1+К) *
или U12 = 0,25Еа[1 — а/2 + а2/4 — . . .] , где a=flR/R. Зависимость проиллюстри-
рована кривой 1 на графике рис. 24, в.
Рис. 2.4
При включении моста в цепь 00С (рис. 2.4, б) изменение выходного сигнала от
изменения сопротивления резистора определяется линейной зависимостью иВых= —
(&R/2R)E. Эта зависимость показана прямой 2 на рис. 2.4, в.
Линейный мост с ОУ.
Схема моста показана на рис.25. Для получения линейной зависимости выход-
ного сигнала от изменения сопротивления резистора моста, который собран на R1
— R4, применяется 00С. Эта связь осуществляется первым усилителем, выходной
сигнал которого меняет ток, протекающий по цепи Rl, R2. Уравнение для первого
ОУ:
иВых1/Е = Кг/К1_ (R2+Ri) Кд/(Из + Кд)К1 при R3=R4UBbix/E= [R2/R1-I ] /2 .
W
Рис. 2.5
Отсюда следует, что иВых прямо пропорционально изменению R2.
Для второго ОУ (DA2) необходимо иметь на выходе нуль при коэффициенте уси-
ления K=R6/Rs. Для этого следует выполнить условие Е/ивых = Re/Rs- Тогда
2/K=(R2/Ri) - 1 или Ri=R2K/(К+2) .
Погрешности измерительного моста.
Для питания моста используется выходное напряжение интегральной микросхемы.
Измерительным элементом является резистор R5. При изменении сопротивления ре-
зистора R5 происходит рассогласование моста. Напряжение рассогласования уси-
ливается интегральной микросхемой и вновь подается на мост. Эта цепь является
цепью 00С. Чувствительность схемы зависит от коэффициента усиления усилителя
и его входных токов. С учетом коэффициента усиления усилителя баланс места
возможен при сопротивлении резистора R5, определяемом следующим выражением:
' К—1 14
*б=я; г
Яз+Я* (1—а)+J
где R’5=Ri(R6 + R4a) / [R2+R4 (1 —а)]; а — коэффициент подстройки
изменяемый от 0 до 1.
Для ОУ К153УД1 с К=2*104 отклонение R5 от R’6 будет составлять
ние разности входного тока усилителя можно оценить выражением
₽ag<(i—«)/?,;?,a
резистора R4,
0,02 %. Влия-
поскольку выполняется условие равенства сопротивлений на входах ОУ, то
(1—ot) J?e ст
№ (1—а)-|-Яв/?4а) а /?14*Яв
В связи с тем, что на входах схемы стоят резисторы с сопротивлением меньше
1 кОм, то при разностном токе 0,3 мкА погрешность будет менее 0,1 %. Для ста-
билизации работы ОУ к нему необходимо подключить следующие элементы: между
выводами 5 и 6 С = 220 пФ, между 1 и 8 — последовательную цепочку К = 1,5
кОм, С = 100 пФ. Описанная схема представлена на рис. 2.6.
А 22
fff
51
R5
ЯР
« К
VT
R7
5,1 к
-15В
ВА
К153ИД1
П^150
\Rf КД51Г5
Рис. 2.6
Неуравновешенный мост.
В уравновешенных мостах выходное напряжение при изменении сопротивлений
плеч является нелинейной зависимостью. Для уравновешивания моста необходимо
поддерживать постоянным ток через резисторы R3 — Rs. Тогда Uae =
&RR2/ (Ri+R2) =RAR. Стабилизация тока осуществляется посредством сигналов рас-
согласования ОУ. К выходу усилителя подключен эмиттерный повторитель, который
обеспечивает необходимый ток моста (рис. 2.7).
2. ПОТЕ НЦИОМЕ ТРЫ
Каскадное включение потенциометров.
При каскадном включении нескольких потенциометров приходится уделять внима-
ние влиянию одного потенциометра на другой. Транзисторная схема включения по-
тенциометров позволяет избавиться от этого влияния. С помощью цепочки VDJ, КЗ
в базе транзистора (рис. 2.8) устанавливается определенный потенциал, который
влияет на протекающий через транзистор ток. Точное значение коллекторного то-
ка устанавливается потенциометром R1. Максимальное значение этого тока опре-
деляется резистором R2. Для указанных на схеме номиналов резисторов макси-
мальный ток равен 10 мА, а минимальный ток — 1 мА. При максимальном токе на-
пряжение в коллекторе равно 10 В, а при минимальном токе — 1 В. В результате
на потенциометре R5 напряжение меняется от 0,1 до 1 В. Выходное напряжение
схемы стабилизировано и не зависит от номинала входного источника питания,
если оно превышает 15 В.
Потенциометр с квадратичной характеристикой.
Выходное напряжение, которое снимается с потенциометра, изменяется по квад-
ратичному закону в зависимости от угла поворота подвижного контакта. Напряже-
ние меняется от 0,16 до 8,5 В. Точность установки выходного напряжения выше 1
% (рис. 2.9).
Сопротивление полевого транзистора.
Сопротивление полевого транзистора меняется в зависимости от напряжения на
затворе. Вид функции fc = f(Ucn) показан на рис. 2.10, а. Эта зависимость не-
линейна. Включение двух резисторов в цепь ОС выравнивает характеристики поле-
вого транзистора (ряс. 2.10,6). Сопротивления используемых резисторов зависят
от типа полевого транзистора.
Мостовой управляемый резистор.
При включении полевого транзистора в мостовую схему реализуется линейное
изменение проводимости цепи от управляющего напряжения. Динамический диапазон
изменения проводимости равен 20 при максимальном уровне нелинейных искажений
менее 1 % (рис. 2.11).
Управляемый резистор.
Для получения линейного участка изменения сопротивления полевого транзисто-
ра применяют ОС В схеме на рис. 2.12, а цепь ОС выполнена на резисторах R1 и
R2. С помощью этой связи реализуется линейная зависимость тока, протекающего
через транзистор, от напряжения на стоке. Графики представлены на рис.
2.12,6. Проводимость полевого транзистора меняется в зависимости от управляю-
щего напряжения на затворе в соответствии с графиком на рис. 2.12, г. Для
уменьшения тока, протекающего по цепи управления, в схеме на рис. 2.12, в
применен ОУ. С помощью ОУ можно значительно уменьшить управляющие напряжения
при том же диапазоне изменения проводимости полевого транзистора.
Рис. 2.11
/72
150K
Ik
ftf
ft1
130k
-4+-Д2
л
42 4* s>s Ub
ЙЗ-Я5
Юк
300
203
150
100
£z*70
___j
ynp‘ KflOOfO
a)
' lyMA
Юк
8)
2.. 12
Рис.
Рис. 2.13
9)
Управляемый делитель.
В качестве переменного сопротивления в делителях напряжения можно применить
полевой транзистор (рис. 2.13,а). Минимальное сопротивление транзистора опре-
деляется его крутизной Ro = IfS. Характер изменения сопротивления полевого
транзистора изображен на рис. 2.13,6. На рис. 2.13, в показаны характеристики
изменения сопротивления для различных транзисторов серии КП103 в зависимости
от напряжения между затвором и истоком.
Если на управляющий вход подать переменный сигнал, а на вход — постоянный,
то выходной переменный сигнал пропорционален постоянному сигналу.
3. АТТЕНЮАТОРЫ
Высокочастотный аттенюатор.
Волновое сопротивление аттенюатора 75 Ом. Он построен на резисторной матри-
це (рис. 2.14), которая имеет постоянное выходное сопротивление независимо от
положения переключателя. Аттенюатор рассчитан на максимальное ослабление сиг-
нала 50 дБ. Максимальное Затухание можно увеличить, подключая аналогичные
звенья.
Одб MAS 30д5 Ыдр 50аБ
Рис. 2.14
Рис. 2.15
1,0
Ofi
О
S
7 *
Ч^-Я^ЮкОн
Г
-— ---- 3
2
1 13Ш78к
S)
Комбиниров анный а т т енюа т ор.
Коэффициенты передачи аттенюаторов определяются выражениями: для схемы
(рис. 2.15, a) U^,^/U^=R7./ (R-i+Rz) (передаточные характеристики показаны на
рис. 2.15, в — кривые 1, 2, 3); для схемы (рис. 2.15,6) Овых/Овх = Ri/ (Ri +R2) ,
где
(Д1+КЯ») [/?, + (!- K)J?,|
(передаточные характеристики показаны на рис. 2.15, в — кривые 4, 5,6).
В зависимости от сопротивлений резисторов для коэффициента передачи можно
получить любой закон изменения. Для случая, когда R2=R4 = 5 кОм и Ri=R3=10 кОм
на графике рис. 2.15, в приведены сплошные кривые, а для R2=R4=0, Ri = 1 кОм,
R3=40 кОм — пунктирная кривая.
Управляемый аттенюатор.
Схема аттенюатора (рис. 2.16) построена на резисторном делителе напряжения,
выходы которого подключены к аналоговому переключателю на МОП-транзисторах.
Управление интегральной микросхемой осуществляется сигналами напряжением ми-
нус 15 В. Амплитуда входного сигнала до 10 В. Аттенюатор дискретно, с шагом
20 дБ, ослабляет сигнал на выходе. На рис. 2.16,6 приведены кривые-изменения
фазового угла выходного сигнала от частоты. Эти изменения связаны с влиянием
проходных емкостей полевых транзисторов интегральной микросхемы. Максимальный
вклад в изменение фазы выходного сигнала оказывают первые два ключа. Кривая 1
характеризует выходной сигнал при ослаблении 20 дБ, кривая 2 — при ослаблении
40 дБ, кривая 5 — 60 дБ, кривая 4 — 80 дБ. Если делитель построить на рези-
сторах с сопротивлениями RI — R4 = 1,2 кОм; R5 — R8 = 10 кОм, то фазовый
сдвиг будет значительно уменьшен. Кривая 5 характеризует выходной сигнал при
ослаблении 60 дБ для второго варианта аттенюатора.
Управляемое линейное сопротивление.
Сопротивление полевого транзистора линейно зависит от управляющего напряже-
ния . Как видно из характеристики, существуют два линейных участка: при иупр>1
В и Uynp<0,4 В. В первом случае сопротивление меняется от 18 до 37 кОм, а во
втором — от 1 до 300 Ом. Линейность изменения сопротивления обеспечивается
идентичностью характеристик полевых транзисторов, которые находятся в инте-
гральной микросхеме К504НТ4Б. Управление вторым полевым транзистором осущест-
вляется посредством изменения режима работы первого транзистора, который
включен в цепь ООС (рис. 2.17) . ,
Управляемое сопротивление для переменного тока.
Схема (рис. 2.18) позволяет получить изменение проводимости транзисторов на
100 дБ, при этом ток в управляющей цепи меняется от 0 до 1 мА. Управляющее
напряжение включается таким образом, чтобы открыть транзисторы. Сопротивление
n-р перехода при малых смещениях меняется в широких пределах. Входной сигнал
проходит через четыре n-р перехода.
Рис. 2.18
Для германиевых транзисторов управляющий ток должен лежать в диапазоне от
10 мкА до 10 мА. Сопротивление меняется по формуле R=l,l/h2i3 I, где h2is — ко-
эффициент передачи транзистора. У кремниевых транзисторов управляющий ток ра-
вен от 1 мкА до 1 мА, а сопротивление меняется по формуле R = 2,5/h2i3I. Вход-
ное сопротивление при 1у=0 для германиевых транзисторов составляет 4,7 кОм,
для кремниевых транзисторов — 2,3 кОм. При входном сигнале 50 мВ нелинейные
искажения составляют менее 3,5 %. В схеме транзисторы VT1 и VT2 можно заме-
нить интегральной микросхемой К10КТ1, а транзисторы VT3 и VT4 — интегральной
микросхемой К124КТ1 (К162КТ1).
4. ЭКВИВАЛЕНТЫ КОНДЕНСАТОРОВ
Уменьшение емкости постоянного конденсатора.
Включение конденсатора в цепь ОС активного элемента позволяет управлять эк-
вивалентной емкостью с помощью резистора. Эквивалентная емкость конденсатора
в схеме на рис. 2.19 зависит от потенциала, до которого он может зарядится
при действии входного сигнала. При изменении напряжения, поступающего на вто-
рую обкладку конденсатора, появляется возможность менять эквивалентную ем-
кость. Если на базы транзисторов VT2 и VT4 с резистора R подается половина
напряжения, то эквивалентная емкость будет в два раза меньше емкости конден-
сатора. Подобным способом можно изменять емкость в 1000 раз. Для уменьшения
габаритов устройства транзисторы VT1 и VT2 можно заменить интегральной микро-
схемой К101КТ1, а транзисторы VT3 и VT4 - К124КТ1 (К162КТ1).
Увеличение емкости постоянного конденсатора.
Подключением конденсатора в цепь ООС усилителя можно изменить эквивалентную
емкость конденсатора СЭКв=С (1 — К) . Усилитель должен менять коэффициент уси-
ления с переворотом фазы сигнала. Коэффициент усиления можно регулировать с
помощью резистора R2 (рис. 2.20). Большое входное сопротивление усилителя
сводит к минимуму токи утечки электронного конденсатора.
Переменный конденсатор на ОУ.
Конденсатор постоянной емкости (на схеме рис. 2.21, а) превращается в пере-
менный за счет изменения коэффициента усиления ОУ. Эквивалентная емкость его
равна СЭкв=С(1 + R2/Ri) , где Ri и R2 — части потенциометра R. Таким образом,
эквивалентная емкость зависит от угла поворота движка потенциометра. Грубое и
плавное изменение коэффициента передачи, а следовательно и эквивалентной ем-
кости возможно во второй схеме на рис. 2.21,6. Здесь СЭКв = C[1+R2/Ri+
R3/R4 +R2R3/R1R4 ] •
VT5 rTZZf
Рис. 2.19 Рис. 2.20
Рис. 2.21
5. ЭКВИВАЛЕНТЫ ДИОДОВ И ТРАНЗИСТОРОВ
Идеальный диод.
Полупроводниковые диоды не пригодны для выпрямления малых сигналов. Это
обусловлено тем, что для появления проводимости кремниевым диодам требуется
напряжение прямого смещения около 0,7 В, а германиевым — около 0,3 В. Если
диод включить на выходе ОУ, то пороговые напряжения диодов будут уменьшены в
Ку.и раз, где Ку.и — коэффициент усиления интегральной микросхемы. В результа-
те этого диод начинает проводить при входных сигналах в несколько милливольт.
Первая схема на рис. 2.22 имеет коэффициент усиления, равный единице. Во
второй схеме коэффициент усиления можно менять при изменении сопротивлений
резисторов Ку.и = 1 + R2/Ri .
Управляемый идеальный диод.
Для настройки схемы на вход ОУ следует подать напряжение смещения ±30-50
мВ. Это смещение необходимо для выравнивания разбросов падения напряжения на
диодах. В сбалансированной схеме при отрицательной полярности входного напря-
жения на выходе остается нуль. При входном напряжении 10 В на выходе будет
приблизительно 1 мВ. Для положительного входного напряжения схема работает
как диод в прямом направлении. Коэффициент усиления схемы равен Rd.(Ri+R2) .
Выходной ток схемы определяется сопротивлением резистора R1. Для увеличения
выходного тока необходимо поставить два транзистора. Транзистор VT1 (рис.
2.23) разгружает интегральную микросхему от большого тока при отрицательной
полярности входного сигнала. Положительная полярность входного сигнала прохо-
дит через транзистор VT2. Он же определяет выходной ток. В транзисторной схе-
ме коэффициент усиления равен 0,99. Для уменьшения шумового сигнала на выходе
параллельно диоду VD1 следует включить конденсатор, уменьшающий граничную
частоту работы схемы. Без конденсатора граничная частота равна 200 кГц.
Рис. 2.22
Рис. 2.23
1
^•ЮООнг
_i__।___।__।—।
10 2S 00 OittO
8)
Рис. 2.24
s
4
9
2
4
0
10 zo so vK,s
Стабилизация характеристик транзисторов.
Применение ООС для транзисторов, у которых выходные характеристики сильно
изменяют свою форму с увеличением базового тока, позволяет значительно улуч-
шить эти характеристики. Схема устройства приведена на рис. 2.24, а. На рис.
2.24,6 приведены характеристики транзистора без ОС, а на рис. 2.24, в — с
учетом элементов ОС. В результате этого коэффициент передачи транзистора из-
менился с 60 на 10 при коллекторном напряжении 20 В. На рис. 2.24, г приведе-
ны характеристики с уменьшенным эмиттерным сопротивлением. Коэффициент пере-
дачи транзистора в этом случае равен 20.
6. ПАРАМЕТРЫ КОНТУРА
Эмиттерный умножитель добротности.
Увеличение добротности контура на низких частотах при малых значениях ин-
дуктивности осуществляется, за счет ПОС через резистор R2 в схеме рис. 2.25.
Когда нет ОС, добротность контура на частоте 15 кГц равна 0,5. При сопротив-
лении R2 = 50 Ом добротность становится 15, а для R2 = 20 Ом добротность уве-
личивается до 30. Добротность контура можно регулировать, если в цепь эмитте-
ра транзистора поставить потенциометр. Резонансная частота контура не ме-
няется .
Рис. 2.25
Активная индуктивность.
Известно, что ток и напряжение на индуктивности связаны выражением
Следовательно, схемное интегрирование входного сигнала реализует выходной
ток интегратора пропорциональным индуктивности. В схеме на рис. 2.26 напряже-
ние на выходе интегральной микросхемы DA1 определяется выражением
и (рС/?/1+рСЛ)+(1/К,) '
где Kz и К2 — коэффициенты усиления интегральных микросхем и R]+R2=R. Ток
U-Ubt
Рис. 2.26
Поскольку К1 и К2 -> °°, то
Z_______
pen (Rt
Следовательно,
эквивалентные параметры будут равны
L^CH Л—------
/?4
Если сопротивление Rl имеет отрицательное значение, то при включении индук-
тивности в схему следует учитывать возможность самовозбуждения.
7. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЙ
Преобразователь «сопротивление — напряжение».
Преобразователь (рис. 2.27) построен на основе стабилизатора тока, выпол-
ненного на ОУ и транзисторе. В коллекторе транзистора поддерживается постоян-
ный ток, который определяется отношением Ik=E2/R2- Этот ток создает радение
напряжения на измеряемом резисторе Rx. Выходное напряжение прямо пропорцио-
нально измеряемому сопротивлению в диапазоне от 0 до 1 кОм. Для получения по-
грешности преобразования во всем диапазоне сопротивлений не более 0,05 % же-
лательно последовательно с Rx в коллектор транзистора включить добавочное со-
противление 100 Ом. Чувствительность схемы составляет 4 мВ/Ом. В диапазоне
температур от 0 до +50 °C погрешность измерений равна 0,003 % на градус.
Рис. 2.27
Рис. 2.28
Рис. 2.29
Схема преобразования сопротивления.
В схеме на рис. 2.28 за счет ПОС в ОУ осуществляется преобразование сопро-
тивления. Коэффициент передачи по току определяется выражением
Ibx/Ih = R3/R2 Rh/Ri или Rbx = UBX/IBX=UBX/IH(1 сс) , при R3=R2, Rh/Ri=c^ •
Для а=1 эквивалентное сопротивление равно бесконечности. Когда же а больше
единицы, входное сопротивление становится отрицательным.
Транзисторный делитель сопротивлений.
Делитель сопротивлений, выполненный по схеме рис. 2.29, позволяет уменьшить
сопротивление входного резистора в коэффициент передачи раз.
Начиная с входного тока 8 мкА, выходной ток практически пропорционален
входному. Коэффициент передачи равен 500. Если на вход подан сигнал с ампли-
тудой. UBx, то на выходе будет ток (UBX/r)500. Следовательно, сопротивление
цепи г уменьшается в 500 раз.
Делитель тока.
Устройство (рис. 2.30) состоит из четырех дифференциальных пар транзисто-
ров. Максимальный ток 8 мА протекает через VT9. Этот ток задается напряжением
на базе и сопротивлением резистора R6. В эмиттерах транзисторов VT7 и VT8 об-
щий ток разветвляется. Половина тока транзистора VT9 протекает через транзи-
стор VT8, другая половина — через транзистор VT7 к следующей паре транзисто-
ров, где ток также делится поровну. Коллекторный ток транзистора VT6 равен 2
мА. Последующие пары транзисторов осуществляют аналогичные операции. В ре-
зультате на выходах схемы происходит пропорциональное деление токов. Посколь-
ку параметры транзисторов могут отличаться, в базах включены потенциометры,
которые балансируют пары транзисторов. Вместо транзисторов в схеме можно при-
менить интегральную микросхему К198НТ5, что значительно уменьшит габаритное
размеры устройства.
Рис. 2.30
8. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТОКА
Ограничитель тока.
Ограничение коллекторного тока транзистора VT2 (рис. 2.31) осуществляется в
результате открывания транзистора VT1. При малых входных напряжениях, когда
открыт только транзистор VT2, наблюдается быстрое увеличение выходного тока.
Эмиттерный ток транзистора VT2 создает падение напряжения на резисторе R2.
Это напряжение открывает транзистор VT1. Коллекторный ток транзистора VT1
уменьшает базовый ток транзистора VT2. Дальнейшее увеличение, входного напря-
жения лишь увеличивает коллекторный ток транзистора VT1.
юо
г-58
Я2.
W
УГГ
/rr&fZ 1
#15
100
VT2
КТ312.
ыко9
4
3
2
2 9 ffitf #4
а-
7-
е -
*3 ~0, * 200 Он
о
Рис. 2.31
Пороговый ограничитель тока.
Ограничитель выходного тока построен по принципу шунтирования базовой цепи
выходного транзистора (схема рис. 2.32). При входных напряжениях, когда ста-
билитрон VD1 закрыт, транзистор VT1 закрыт тоже. Все входное напряжение при-
ложено к базе транзистора VT2. Выходной ток определяется резистором R3. С
уменьшением сопротивления резистора R3 наклон характеристики увеличивается.
Как только входное напряжение превысит пороговое напряжение стабилитрона, от-
крывается транзистор VT1. Напряжение в базе транзистора VT2 начнет уменьшать-
ся . Выходной ток также уменьшится. Крутизну уменьшения выходного тока можно
регулировать сопротивлением резистора R2. С увеличением сопротивления рези-
стора R2 крутизна увеличивается. Уменьшить крутизну можно также включением в
эмиттер транзистора VT1 дополнительного резистора.
Транзисторный трансформатор постоянного тока.
Трансформатор (рис. 2.33) питается от двух источников напряжения. Первый
источник включен в базовую цепь транзисторов, а второй — в коллекторную цепь.
Эти источники не связаны между собой. От первого источника ток протекает в
базах и в резисторе R1. Пороговое напряжение открывания транзисторов равно
0,6 В. Ток второго источника, протекающий через коллекторы транзисторов, оп-
ределяется сопротивлением в цепи эмиттеров. Проходные характеристики схемы
показаны на рис. 2.33, б. По ним можно определить коэффициент трансформации.
Если h2is R2=10 R1, где h2i3 — минимальный коэффициент передачи по току одного
из транзисторов, то коэффициент трансформации определяется как отношение
R1/R2.
Рис. 2.33
Преобразователь сопротивлений.
Устройство преобразует положительное активное сопротивление в отрицатель-
ное . Это преобразование осуществляется за счет изменения направления тока на
выходе схемы (рис. 2.34) по отношению ко входу. Входное, напряжение по-
ложительной полярности создает ток в эмиттерной цепи транзистора VT1. Порог
открывания транзистора равен 100 мВ. Коллекторный ток этого транзистора равен
1к=0,981э. Ток транзистора VT2 будет определяться напряжением в базе и сопро-
тивлением в эмиттере: 1вых= (0,98R2I3 — иБэ)/Кз, где V бэ =0,6 В - порог откры-
вания транзистора VT2. Если 1вх — UBX/Ri, то 1ВЫХ = — К1вх, где К — коэффициент
преобразования — определяется из характеристик.
Отсюда 1ВЫХ = - KUBX/Ri, или - Ri/K= иВх/1вых.
Инвертор тока.
В схеме на рис, 2.35 выходной ток прямо пропорционален входному. Это дос-
тигнуто за счет применения падения напряжения от входного тока на транзисторе
VT1 в диодном включении: Коэффициент пропорциональности между токами зависит
от отношения коэффициентов передачи транзисторов
"2131
Выход
Рис. 2.34
Рис. 2.36
выход
Генератор стабильных токов.
Коэффициент стабилизации выходных токов схемы на рис. 2.36 прямо пропорцио-
нально зависит от коэффициента усиления ОУ без ОС. С помощью ОУ стабилизиру-
ется напряжения в эмиттере транзистора VT1. Ток 12 зависит от напряжения на
неинвертирующем входе ОУ, от сопротивления резистора R3; Т2 = ER2/ (R1-FR2)R3.
Поскольку падение напряжения на переходе база — эмиттер у однотипных транзи-
сторов мало отличаются (практически не отличаются), то ток 12 будет обладать
стабильностью, аналогичной стабильности тока 12. Ток определяется выражением
T2=ER2/ (R±+R2)R4. Выходные токи связаны между собой зависимостью I2=Ii (R3/R4) .
9. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ «НАПРЯЖЕНИЕ - ТОК»
Мощный преобразователь «напряжение — ток». В схеме преобразователя на рис.
2.37 коллекторный ток транзистора VT4 определяется выражением Ik=U3/R. Этот
ток создает падение напряжения на переходе коллектор — эмиттер транзистора
VTL.
VTf
rT52f
ЛА
1га?
VTZ
гтзн
выхов
R
Юк.
УТЪ
jrreos
VTO
KT601
Рис. 2.37
Поскольку транзисторы VT1 и VT2 одного типа, то на втором транзисторе будет
аналогичное напряжение. Это напряжение вызвано током, протекающим через тран-
зистор VT3. Максимальный выходной ток определяется допустимой мощностью рас-
сеивания транзистора VT3. Для токов свыше 5 мА линейность преобразования выше
1%. Для стабилизации работы ОУ необходимо между выводами 5 и 6 подключить
конденсатор С = 56 пФ, а между выходами 1 и 8 — последовательно включенные
резистор R = 1,5 кОм и конденсатор С=300 пФ.
Двухполярный источник тока.
Схема преобразования источника напряжения в двухполярный источник тока
(рис. 2.38) построена на основе генератора тока, выполненного на полевом
транзисторе. Независимо от полярности входного напряжения на сток транзистора
подается минус по отношению к истоку. Он всегда находится в нормальном режиме
включения. Это достигается диодной мостовой схемой. Транзистор начинает про-
водить при входном напряжении больше 1,4 В. Режим стабилизации тока происхо-
дит при U>6 В.
В устройстве вместо диодов КД503 можно применить интегральную микросхему
КЦ403, а для выходного тока более 100 мА — К142НД5 при соответствующей замене
полевого транзистора на КП903В.
Рис. 2.38
Преобразователь «напряжение — ток».
Преобразование напряжения в ток осуществляется на выходе ОУ DA1 (рис.,
2.39). Две последующие интегральные микросхемы осуществляют контроль выходно-
го тока. Микросхема DA2 является повторителем, а на выходе интегральной мик-
росхемы DA3 устанавливается напряжение, равное падению напряжения на резисто-
ре R3. Это напряжение подается на вход ОУ DA1, где оно сравнивается с входным
напряжением. Крутизна передаточной характеристики равна 0,5 мА/B. При этом
нелинейность характеристики не хуже 0,05 % при сопротивлении нагрузки меньше
1 кОм. Выходной ток регулируется в пределах от — 5 до +5мА. Температурная не-
стабильность выходного тока 0,01 мкА/град. Выходное сопротивление более 5
кОм.
Двухполярный преобразователь «напряжение — ток».
Основные параметры схемы на рис. 2.40 описываются выражением
^вх ^4 _I Кд у I /?t __ К* \
где 1н — ток, протекающий на выходе схемы; U2 — напряжение на выходе инте-
гральной микросхемы DA1. Если сопротивления резисторов выбраны таким образом,
что Ri/(R1+R2) =R3/(R3+R4) , то 1н= = Ubx/R5 . В зависимости от знака входного
напряжения выходной ток может иметь как положительную, так и отрицательную
полярность.
Рис. 2.39
Рис. 2.41
Преобразователь «ток — напряжение».
Преобразователь (рис. 2.41) построен на принципе усилении напряжения, кото-
рое образуется на низкоомном сопротивлении от протекающего входного тока
UBbIX=KIBX. Коэффициент преобразования схемы К = R6(R3/R4). Для настройки ОУ при
1вх=0 служит резистор R2.
В схеме рис. 2.41, с часть входного тока ответвляется в цепь Ri+R3. В схеме
рис. 2.41,6 потери входного тока отсутствуют. Здесь можно увеличить коэффици-
ент преобразования до 100, уменьшить сопротивление резистора R4 и увеличить
R5.
10. КАСКОДНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ
Управляемый делитель на транзисторах.
Делитель напряжения (рис. 2.42) построен на двух транзисторах, у которых
используются сопротивления перехода эмиттер — база. Эти сопротивления меняют-
ся в зависимости от протекающего через них тока. Зависимость ослабления вы-
ходного сигнала от управляющего тока показана на рис. 2.42, б. При управляю-
щих токах около 1 мкА ослабление сигнала может достигать 103 раз.
VT7.VT2 fcr^fZ
Рис. 2.42
Каскодное включение полевого и биполярного транзисторов.
Приведенные на рис. 2.43 схемы включения имеют большое входное сопротивле-
ние. Коэффициент передачи определяется структурной схемой. Он зависит от h2i3
= Ь21б (1 — Ь21Б) — коэффициента передачи биполярного транзистора и от s — кру-
тизны полевого транзистора. На рис. 2.43, а устройство имеет коэффициент пе-
редачи
Ку и = й2|э5/?н; рмс. 2.43, <5—/Су.,ы = Л2|Э +
рис. 2.43, в—рис. 2.43, г—/С..u =
=Л21эЗ/?а/(1Ч-5/?вХ); рис. 2.43, = S/?H;
/ . рис. '2.43,
ГЛАВА 4
УСИЛИТЕЛИ
Область использования усилителей обширна. Многообразие назначения усилите-
лей порождает различия в требованиях, которым они должны отвечать. В связи с
этим они могут различаться между собой как по числу активных элементов, так и
по конструкции. Усилители являются составной частью почти любого прибора. В
любом устройстве, прежде чем вести обработку сигналов, поступающих с датчи-
ков, необходимо усилить эти сигналы. К усилителям предъявляются самые разно-
образные требования: широкие пределы коэффициента передачи (от 1 до 106) ,
возможно меньший уровень шумов, возможно большее входное сопротивление, малое
потребление тока, необходимая частотная полоса пропускания, устойчивая работа
в различных климатических условиях. В одном усилителе совместить все эти тре-
бования практически невозможно. Для решения подобных вопросов применяют раз-
личные виды усилителей. Все усилители можно разбить на четыре группы: усили-
тели звукового диапазона частот, селективные, широкополосные и гальванометри-
ческие усилители. Поскольку граница разделения является чисто условной, то
один вид усилителей можно с успехом применять для разных целей. Каждая группа
усилителей удовлетворяет лишь отдельным перечисленным требованиям.
1. В усилителях звукового диапазона частот основное внимание уделяется фор-
мированию необходимой частотной характеристики. Эти усилители, перекрывают
широкую область частот от 20 Гц до 20 кГц. Они должны обладать низким уровнем
шумов и большой чувствительностью. Усилителям этого диапазона частот уделяет-
ся большое внимание в технике записи и воспроизведения звука, для усиления
сигналов от различных магнитных и пьезоэлектрических датчиков. Здесь могут
применяться усилители с непосредственной связью и с малым уровнем шумов.
2. Селективные усилители применяют в промышленных системах обработки инфор-
мации, когда необходимо из широкого спектра частот входного сигнала выделить
составляющие, несущие информацию. Селективные усилители должны обеспечивать
постоянство частотных и фазовых характеристик выделяемого сигнала, возмож-
ность регулировки коэффициента передачи и выделяемой полосы частот, устойчи-
вую работу при больших коэффициентах усиления. Для регулировки коэффициента
усиления применяют диоды и полевые транзисторы.
3. Широкополосные усилители являются входными каскадами устройств широкого
назначения. В функции широкополосных усилителей входит ограничение шума, по-
ступающего с антенны или датчика, с целью увеличения отношения сигнал-шум.
4. Гальванометрические усилители предназначены для измерения малых постоян-
ных или медленно меняющихся токов. Их применяют для усиления малых сигналов и
потенциалов различных датчиков, имеющих большое выходное сопротивление. Соз-
дать усилители с большим входным сопротивлением на биполярных транзисторах
путем введения ООС в широком диапазоне частот практически невозможно. По этой
причине почти все практические схемы гальванометрических усилителей имеют
входные каскады с полевыми транзисторами. В этом случае сравнительно просто
получить большое входное сопротивление и низкий уровень шумов.
I. УПРАВЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ
Настройка усилителя на ОУ.
Схема с ОУ (рис. 4.1) считается настроенной, если при Ег = Е2=Е3 = 0 выход-
ное напряжение равно нулю. Этот режим работы ОУ устанавливается при условии
R6=l/(1/Ri + I/R2+I/R3+I/R4) (рис. 4.1,a); I/R3+I/R4+I/R5 == I/R1+I/R2 (рис.
4.1,6). При точной настройке усилителя значительно ослабляется влияние изме-
нения входных токов от температуры и прочих воздействий на дрейф выходного
сигнала. Это очень важно при создании усилителей постоянного тока, для усили-
телей переменного тока и фильтров, во избежание ограничения динамического
диапазона устройств.
Плавная регулировка коэффициента передачи.
На рис. 4.2 показано несколько схем включения ОУ, в которых осуществляется
плавная регулировка коэффициента передачи. Обозначим Rn — входное дифференци-
альное сопротивление, Ку.и - коэффициент усиления ОУ без ОС. На рис. 4.2 пока-
заны схемы, которые имеют следующие параметры:
рис. 4.2,й — = к)/?, Ж);
рис. 4.2,6—= =
рис. 4.2«—/?вх = /?д//Су.и. =
рис. 4.2,г = но а , й — 1/к;
рис. 4.23—/?В1 = Ку.Ц0/?д//Су.ц, =
рис. 4.2,е—^вх=Ку.и>Лд/Ку.Иф А'у.м = U?a+(1—к)— к)Дх.
Рис. 4.1
Рис. 4.2
Рис. 4.4
Рис. 4.3
Дискретное изменение коэффициента передачи.
Дискретный способ регулирования усиления применяется при точных измерениях
исследуемого сигнала. Приведены две схемы (рис. 4.3), которые отличаются ре-
жимами работы усилителя в моменты переключения с контакта на контакт. В пер-
вом случае один из входов ОУ находится в свободном положении. Здесь входной
сигнал не проходит на выход. Во втором случае вход ОУ подключается через ре-
зистор R1 к общей шине. В этом режиме усилитель обладает максимальным усиле-
нием. От входного сигнала усилитель переходит в режим насыщения.
Температурная стабилизация ОУ.
Для температурной стабилизации ОУ к его инвертирующему входу подключена
терморегулирующая цепочка (рис. 4.4). Эта цепочка построена на двух стабили-
тронах. Стабилитрон VD1 имеет отрицательный ТКН, стабилитрон VD2, включенный
в прямом направлении, имеет положительный ТКН. В результате с помощью потен-
циометра R2 можно выбрать любое значение ТКН, которое необходимо для ОУ. С
помощью потенциометра R4 компенсируется постоянное напряжение, поступающее от
стабилитронов.
2. СДВОЕННЫЕ ОУ
Последовательное соединение двух ОУ.
Последовательное соединение двух ОУ (рис. 4.5) позволяет получить большой
коэффициент передачи, широкополосность и малый дрейф. Широкополосные усилите-
ли , как правило, имеют большой временной и температурный дрейф. В составном
усилителе стабильный каскад с малым дрейфом непрерывно компенсирует напряже-
ние сдвига нуля. Схема рис. 4.5, а, имеет два обособленных усилителя. Для на-
стройки схемы необходимо иметь резисторы с точностью сопротивления 0,1 %. На
схеме рис. 4.5,6 существует общая ООС, которая стабилизирует первый ОУ. В
этой схеме резистор R1 должен иметь точность 0,1 %, а резистор R2 — 10 %.
Дрейф нуля меньше 1 мВ при коэффициенте передачи 103.
Рис. 4.5
Рис. 4.6
Рис. 4.7
Плавная регулировка коэффициента
передачи параллельно включенных ОУ.
Схема усилителя, приведенного на рис. 4.6, позволяет плавно уменьшать сиг-
нал на одном выходе при одновременном увеличении его на другом. Если потен-
циометр R5 находится в положении, когда точка соединения резисторов R3 и R4
подключена к общей шине, то входной сигнал проходит через интегральную микро-
схему DA2. В другом крайнем положении потенциометра работает микросхема DA1
При прохождении входного сигнала через одну интегральную микросхему на входе
другой сигнал не равен нулю. За счет сопротивления контактов входной сигнал
ослабляется только на 80 дБ. В среднем положении потенциометра работают оба
усилителя. В этом положении входное сопротивление схемы равно 70 кОм.
Сдвоенные ОУ.
Для повышения температурной стабильности измерительных усилителей в схемах
(рис. 4.7) объединяют два ОУ, поскольку они, обладают синхронным изменением
параметров. Усилитель обладает коэффициентом усиления более 200. Коэффициент
усиления первого каскада рассчитывается по формуле Куи = (2Ri +R3)/R2. Влияние
входного синфазного сигнала и передачу его на выход как парафазного сигнала
можно уменьшить, подобрав попарно равными сопротивления R4 и R5, а также R6 и
R7. Схема имеет большое входное сопротивление, которое практически не зависит
от изменения коэффициентов усиления ОУ.
Рис. 4.8
Рис. 4.9
Составной ОУ.
Усилитель, собранный по схеме рис. 4.8, обладает большим входным сопротив-
лением. Если одиночный ОУ имеет входное сопротивление приблизительно 0,5 МОм,
то входное сопротивление составного усилителя более 10 МОм. Это достигается
За счет глубокой ООС с помощью усилителя DA2. Этот же усилитель позволяет
также значительно повысить (до 100 дБ) коэффициент ослабления синфазного сиг-
нала. В этом случае необходимо более тщательно подобрать сопротивления рези-
сторов R1 и R2.
Усилители с симметричным выходом.
Схема формирования двухполярного выходного напряжения (рис. 4.9, а), имеет
низкие входное и выходное сопротивления. Для выравнивания выходных напряже-
ний, как по положительному, так и по отрицательному выходам необходимо выпол-
нить условия
Схема рис 4.3, б состоит из двух ОУ, включенных последовательно. Здесь на-
пряжение U~2 = U+i (1+R2/Ri) , a U+2 = U”i (I+R4/R1) х (1+R2Ri) . Эта схема может
быть использована при подаче входного сигнала на любой вход ОУ. Она может
иметь как малое входное сопротивление (когда сигнал подается на инвертирующий
вход), так и большое входное сопротивление (когда сигнал поступает на неин-
вертирующий вход) Эта схема не симметрична и несбалансирована. На рис 4.9, в
показана схема, где ОУ работают симметрично, причем они последовательно ба-
лансируют друг друга Выходное напряжение определяется согласно выражениям U2
= и+г (1+R1/R2) и U2+ = Ui” (1+Ri/R2) Эта схема имеет большое входное сопротив-
ление .
Схема с перекрестной балансировкой приведена на рис 4 9, г. Она симметрична
относительно входа и выхода, имеет большое входное сопротивление Выходное на-
пряжение определяется выражениями
(2/? \ /
1+ р , ’ И 1
2/?а \
Для коэффициента передачи, равного единице, можно считать R1
R3 = 0, а
R2=°°.
3. РАСШИРЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОУ
Подключение ОУ к однополярному питанию.
Для подключения усилителя к однополярному источнику питания создается дели-
тель напряжения на стабилитронах VD1 и VD2 (рис 4 10) . К искусственной нуле-
вой точке между диодами подключается неинвертирующий вход усилителя. Для раз-
вязки от постоянной составляющей на входе и выходе включены конденсаторы С1 и
С2.
Операционный усилитель с
большим выходным сигналом.
Приведенная на рис. 4.11 схема позволяет получить на выходе сигнал с ампли-
тудой до 20 В. Это достигается тем, что напряжение питания усилителя управля-
ется выходным сигналом. При этом разность напряжений между контактами 4 и 7
остается без изменения ( — 25 В) Следует иметь в виду, что с помощью этой
схемы нельзя получить большие коэффициенты усиления. При большом выходном
сигнале становится больше напряжение питания интегральной микросхемы, увели-
чивается напряжение между контактами 3, 7 и 2, 4. Это ведет к перенапряжению
n-р переходов транзисторов, применяемых в микросхеме. Для малых коэффициентов
усиления напряжение на входах 2 и 3 меняется в такт питающему напряжению. При
применении в этом устройстве интегральной микросхемы К140УД1Б не следует вы-
вод 4 подключать к общей точке. В противном случае интегральная микросхема
выйдет из строя.
Рис. 4.10
Рис 4.11
Рис 4.12
Рис. 4.13
Работа усилителя при
увеличенных питающих напряжениях.
Усилитель (рис 4.12) позволяет подключить ОУ к источникам питания, напряже-
ния которых превышают максимально допустимые напряжения ОУ. Стабилитроны VDJ
и VD2 подключаются к источнику питания ±50 В. Относительно средней точки на
стабилитронах устанавливается напряжение ±13 В. Этим напряжением питается ОУ.
Поскольку выходной сигнал усилителя снимается со средней точки, то мгновенные
значения этого сигнала синхронно меняют уровни питающих напряжений. Это от-
слеживание позволяет увеличить амплитуду выходного сигнала до 30 В, при усло-
вии, что усилитель имеет коэффициент усиления, близкий к единице, т. е. R2/Rj_
= 1.
Мощный усилитель
двухполярных сигналов.
Усилитель (рис. 4 13) состоит из двух ОУ с мощными транзисторами на выходе.
Схема симметричная. Резисторами R4 и R5 устанавливается напряжение 0,3 В для
устранения искажений типа «ступеньки» в выходном сигнале. Аналогичные функции
выполняют резисторы R6, R7, R12 — R15. Нелинейные искажения уменьшаются также
За счет ООС в каждом ОУ.
4. УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ
Усилитель с выходной мощностью 4 Вт.
Усилитель (рис. 4.14) выполнен по двухтактной схеме. Для предварительного
усиления служит интегральная микросхема типа К224УС5. Глубокая (до 40 дБ) ООС
по переменному току позволяет получить малый коэффициент нелинейных искаже-
ний. Коэффициент гармоник и чувствительность устанавливаются подбором сопро-
тивления резистора R4. При сопротивлении резистора R4=150 Ом коэффициент уси-
ления составляет 100 — 150, а коэффициент гармоник 0,5 — 0,8 %. Наличие ОС по
постоянному току обеспечивает стабильную работу усилителя как при изменении
питающего напряжения, так и при изменении температуры. Полоса частот 200 Гц —
10 кГц.
Рис. 4.14
Рис. 4.15
Усилитель с выходной мощностью 2 Вт.
Усилитель (рис. 4.15) отдает в нагрузку мощность 2 Вт при питающем напряже-
нии 12 В, 0,8 Вт — при напряжении 9 В и 0,25 Вт — при напряжении 6 В. При
максимальной мощности коэффициент гармоник составляет 1 %. Входное сопротив-
ление равно 25 кОм. Полоса рабочих частот 80 Гц — 12 кГц. Для обеспечения
равномерности частотной характеристики и для устранения искажений типа «сту-
пеньки» с выхода усилителя на вывод 3 микросхемы подается ООС. Изменением со-
противления резистора R3 можно регулировать ООС. При этом расширяется полоса
частот, уменьшаются нелинейности, но и падает коэффициент усиления.
Рис. 4.16
Рис. 417
Усилитель мощности на
интегральной микросхеме К157УС1.
Выходная мощность усилителя 0,5 Вт. Чувствительность лежит в пределах 15 —
30 мВ. Коэффициент гармоник в полосе частот от 50 Гц до 15 кГц не превышает
0,3 %. При напряжении питания 12 В можно получить выходную мощность 1,5 Вт.
Схема представлена на рис. 4.16.
Усилитель мощности на 12 Вт.
Усилитель (рис. 4.17) имеет полосу частот от 10 Гц до 20 кГц. В этой полосе
частотная характеристика имеет неравномерность 2 дБ. Коэффициент передачи мо-
жет меняться от 1 до 100. Амплитуда выходного сигнала на нагрузке 3 Ом равна
9 В. Налаживание усилителя сводится к подбору корректирующей цепочки инте-
гральной микросхемы. Выходные транзисторы работают без начального смещения.
«Ступенька» в выходном сигнале устраняется за счет ООС.
5. ПРЕДУСИЛИТЕЛИ С УПРАВЛЯЕМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
Усилитель компенсации предискажений.
Усилитель (рис. 4.18) со спадающей частотной характеристикой применяется
при воспроизведении грамзаписи с магнитной головкой. Подъем частотной харак-
теристики в области низких звуковых частот происходит за счет частотно-
Зависимой ОС, построенной на элементах Rl, R2, СЗ, С4. Постоянные времени
RiC4=300 мкс и R2C3=3000 мкс. Завал в области высоких частот осуществляется
цепочкой R3C3 = 72 мкс. Для уменьшения выходного сопротивления включен тран-
зистор . Коэффициент усиления схемы на частоте 1 кГц равен 30.
Усилитель с АРУ.
Усилитель (рис. 4.19) имеет нелинейную зависимость коэффициента усиления от
амплитуды входного сигнала. В схеме осуществляется автоматическая регулировка
усиления за счет ООС по переменному току. Эта связь осуществляется посредст-
вом изменения сопротивления полевого транзистора переменному току. Управление
полевым транзистором происходит постоянным напряжением продетектированного
выходного сигнала ОУ. Функции детектора выполняет транзистор VT2. Если вход-
ной сигнал превышает 1 В, то на выходе появляются» нелинейные искажения, свя-
занные с появлением второй гармоники. Эти искажения вносит полевой транзистор
из-за несимметричности его характеристики для различных полярностей сигнала.
Значительно меньше искажений возникают с МОП-транзисторами.
Параллельные усилители.
Параллельное включение усилителей (рис. 4.20) увеличивает амплитуду сигнала
в N раз, в то время как шумовая составляющая, являющаяся случайной величиной,
возрастает только в N”2. В той же степени уменьшается дрейф нуля и влияние
температурных коэффициентов отдельных усилителей. Усиление схемы определяется
сопротивлением резистора R4. Для схемы из шести параллельных усилителей сред-
нее значение шума составляет 0,85 мкВ при шуме отдельного усилителя приблизи-
тельно в 2,2 мкВ. Приведенное ко входу напряжение сдвига равно 13 мкВ, а тем-
пературный коэффициент при 25 °C составляет 0,2 мкВ/K. Это соответствует за-
висимости N”2 *
Рис. 4.18
/л- Ш*
Рис. 4.19
Рис. 4.20
Усилитель на микросхеме К284СС2А.
Усилитель {рис. 4.21) имеет коэффициент усиления более 104. С помощью рези-
стора RA коэффициент передачи можно менять в пределах от 50 до максимального
Значения, равного примерно 104. Верхняя граничная частота равна 10 кГц. Режим
по постоянному току осуществляется с помощью делителя R1 и R3 и стабилизатора
напряжения, выполненного на элементах R6 и VD1.
Интегральная микросхема может работать и при пониженных напряжениях источ-
ников питания. Вместо напряжения питания 12 В можно применить напряжение 4 В,
предварительно заменив стабилитрон резистором (1,5 кОм) с параллельно вклю-
ченным конденсатором (50 мкФ). Однако следует иметь в виду, что. максимальная
амплитуда неискаженного сигнала в этом случае будет равна 0,5 В.
Рис. 4.22
Рис. 4.23
Микрофонный усилитель
на микросхеме К224ПП1.
Усилитель имеет коэффициент усиления 100. В нем осуществлена полная термо-
стабилизация. Входное сопротивление 2 кОм, а выходное — 500 Ом (рис. 4.22) .
Микрофонный усилитель.
Усилитель (рис. 4.23) питается от одного источника. Напряжение этого источ-
ника определяет максимальную амплитуду неискаженного выходного сигнала, т. е.
при iUa, равном 4; 6; 8; 12; 15; 18; 24 и 30 В, иВЫх равно соответственно 0,4;
1,4; 1,7; 2,3; 3,2; 3,9; 5,2 и 6,5 В.
Снижение напряжения питания отрицательной полярности до 4 — 5 В приводит к
уменьшению на несколько процентов коэффициента усиления. Уменьшение положи-
тельного напряжения приводит к уменьшению максимальной амплитуды выходного
сигнала. При пониженном питании частотная характеристика остается без изме-
нения .
Операционный усилитель с
большим входным сопротивлением.
Входное сопротивление ОУ К140УД1А можно повысить при включении на входе
микросхемы К101КТ1 (рис. 4.24) . В микросхему К101КТ1 входят два хорошо подоб-
ранных транзистора. Входное сопротивление составного ОУ может превышать 10
МОм. Входной ток менее 0,2 мкА. Частотная характеристика усилителя равномерна
в полосе от 0 до 500 кГц при подключении вывода 8 к 5.
Операционный усилитель с
малым выходным сопротивлением.
Дополнительные транзисторы в схеме на рис. 4.25, несмотря на отсутствие на-
чального смещения, уменьшают выходное сопротивление ОУ до 100 Ом. При перехо-
де сигнала через нуль на выходном сигнале образуется «ступенька» в 100 мВ.
Без компенсирующих элементов в схеме возникают колебания с частотой от 2 до
10 МГц. Генерация срывается при R = 70 — 120 Ом и С = 100 пФ. Температурный
дрейф нуля 20 мкВ/град. Коэффициент усиления K=R2/Ri .
Рис. 4.24
Рис. 4.25
Линейный ОУ.
Линейность выходного сигнала ОУ нарушается с уменьшением нагрузки. Подклю-
чение двух транзисторов на выход усилителя (рис. 4.26) позволяет уменьшить
выходное сопротивление и увеличивают нагрузочную способность схемы. Два диода
в базовой цепи транзисторов устраняют порог открывания выходных транзисторов.
Нелинейность входной характеристики транзистора легко уменьшается 00С через
резисторы R1 и R2. Такое включение дополнительных транзисторов обеспечивает
выходной ток до 100 мА.
Усилитель с управляемым
коэффициентом передачи.
Коэффициент передачи усилителя (рис. 4.27) меняется дискретно. Управление
осуществляется с помощью декады резисторов R3 — R7. Когда переключатель нахо-
дится в положении I, декада подключена ко входу ОУ. На входе усилителя обра-
зуется делитель напряжения между резистором R1 и декадой. При подаче в базу
транзистора VT1 положительного напряжения он открывается. В результате ко
входу усилителя оказывается подключен делитель из резисторов R1 и R3. Коэффи-
циент передачи схемы равен 0,5. При включении транзисторов VT2 — VT5 коэффи-
циент передачи будет равен соответственно 0,25; 0,125; 0,0625 и т. д.
Положение переключателя II включает декаду в цепь ООС. В этом случае вклю-
чение транзисторов VT2 — VT5 реализует схему с коэффициентом усиления ОУ,
равным 1, 2, Зит. д. Максимальный коэффициент усиления равен 32. Амплитуда
входного сигнала не должна превышать 5 В. Вместо транзисторов VT1 — VT5 может
быть использована интегральная микросхема К198НТ1.
w
Вх&в
ГОк
VT1
ЛЗО7
АЗ
Я7 ВыхсЗ
V31
И
vnz
42
Рис. 4 26
of
ЛА
JW
Ю
vrz
rrszt
o-f2.a
Рис. 4.27
Рис. 4.28
Рис. 4.29
Управление с помощью полевых
транзисторов коэффициентом усиления.
С помощью полевых транзисторов, включенных в схему моста, можно в широких
пределах управлять коэффициентом передачи ОУ (рис. 4.28). Несмотря на то, что
сопротивление сток — исток полевого транзистора нелинейно меняется от напря-
жения в затворе, в данной схеме линейность сохраняется, в широких пределах.
Это достигается благодаря изменению в небольших пределах напряжения между ис-
током и стоком при большом диапазоне изменения сигнала. Коэффициент усиления
схемы определяется по формуле Ky.u= =R4UYnp/R2U3HoTc, где Uynp — управляющее на-
пряжение на затворе; изи отс — напряжение отсечки полевого транзистора.
Усилитель с диодной регулировкой
коэффициента усиления.
Регулировка коэффициента усиления в схеме (рис. 4.29) осуществляется за
счет изменения сопротивления кремниевого диода в зависимости от протекающего
через него постоянного тока. Возможны два варианта включения диода: парал-
лельно эмиттерному сопротивлению и параллельно коллекторному сопротивлению. В
первом случае с увеличением протекающего тока через диод или при увеличении
напряжения на диоде коэффициент усиления возрастает. Это связано с тем, что
общее сопротивление в эмиттере транзистора для переменного тока уменьшается.
Во втором случае сопротивление диода, подключенного параллельно резистору R3,
уменьшает коэффициент усиления с увеличением тока, протекающего через него.
Схема эффективно работает при входном сигнале не более 10 мВ. Управляющее на-
пряжение меняется от 0 до 12 В. Это напряжение можно снизить, если уменьшить
сопротивление резистора R5.
Рис. 4.31
Рис. 4.30
Рис 4.32
Рис. 4.33
Малошумящий усилитель на
интегральных микросхемах.
Усилитель состоит из двух микросхем (рис. 4.30). Полевой транзистор микро-
схемы DA1 обеспечивает входное сопротивление усилителя 20 МОм и емкость 2 пФ.
Коэффициент усиления, равный 100, обеспечивается интегральной микросхемой
DA2, в которой применена глубокая ООС. При замкнутом входе собственный шум
усилителя в полосе частот от 20 Гц до 20 кГц не превышает 10 мкВ. Неравно-
мерность амплитудно-частотной характеристики в той же полосе не более 1,5%.
На сопротивлении нагрузки 3 кОм схема создает выходной сигнал с амплитудой до
2 В.
Предварительный усилитель
на полевом транзисторе.
Усилитель для емкостных датчиков (рис. 4.31) потребляет ток 10 мкА от ис-
точника питания ЗВ. В этой схеме полевой транзистор работает с коэффициентом
передачи, равным приблизительно 5, а транзисторы VT2 и VT3 входят в составной
повторитель. Напряжение отсечки полевого транзистора должно быть меньше 1 В.
Входное сопротивление каскада равно 1 МОм, а выходное сопротивление приблизи-
тельно 5 кОм. Напряжение шумов, приведенное ко входу менее 50 мкВ в полосе
частот от 20 Гц до 20 кГц.
Составной каскад на полевом
и биполярном транзисторах.
Каскад (рис. 4.32) имеет коэффициент усиления, близкий к единице, большое
входное и малое выходное сопротивления, приблизительно 200 Ом. На выходе по-
вторителя (рис. 4.32, а) присутствует постоянное напряжение, определяемое по-
тенциалом отсечки полевого транзистора. В схеме рис. 4.32,6 постоянная со-
ставляющая на выходе отсутствует. Она скомпенсирована подачей через резистор
R3 подпитывающего напряжения от второго источника питания. Поскольку напряже-
ние отсечки полевых транзисторов имеет разброс, то для каждого конкретного
транзистора VT1 необходимо регулировать резистор R3.
Усилитель с динамической нагрузкой.
Для увеличения коэффициента усиления на транзисторе VT2 (рис. 4.33, с) в
качестве динамической нагрузки включены VT1 и R3. Эквивалентное сопротивление
нагрузки будет определяться выражением
1
где
Ky.„=R2/R3 — коэффициент передачи транзистора VT2 по постоянному току. Если
принять R3=R2, то коэффициент усиления резко увеличивается и транзисторы вхо-
дят в насыщение. Поэтому должно выполняться неравенство R2>R3. Для переменной
составляющей сигнала сопротивление в цепи истока VT2 определяется емкостью
конденсатора С, которая в свою очередь определяется полосой частот входного
сигнала.
Усилитель с большим
коэффициентом усиления.
При создания усилителей с большим входным сопротивлением и большим коэффи-
циентом усиления необходимо уделять особое внимание его устойчивости. В част-
ности, необходимо получать высокую степень развязки по цепям питания. Приве-
денная схема трехкаскадного усилителя (рис. 4.34) имеет хорошую развязку од-
ного каскада от другого. В усилителе отсутствует ПОС, что достигнуто с помо-
щью биполярных транзисторов. Выходной сигнал каскада «развязан» от цепей пи-
тания через большое выходное сопротивление биполярного транзистора. Кроме то-
го , значительно ослаблена паразитная емкостная ОС через емкости коллектор —
база и сток — затвор. Между двумя последовательно включенными емкостями суще-
ствует малое сопротивление перехода база — эмиттер биполярного транзистора.
Положительные свойства каскада позволяют создать шестикаскадный УНЧ с коэф-
фициентом усиления более 103. На вход усилителя подается сигнал менее 1 мкВ
от источника с внутренним сопротивлением 10 кОм. На выходе присутствует сиг-
нал с амплитудой более 2 В. Для ослабления шумов между каскадами возможно
применение узкополосных фильтров. Усилитель устойчиво работает при пульсации
напряжения питания до 15 %. Изменение напряжения питания не сказывается суще-
ственным образом на форме выходного сигнала и не проходит на выход схемы. Не-
стабильность питания ограничивает максимально возможную амплитуду выходного
сигнала.
Трехкаскадный усилитель имеет полосу пропускания от 10 Гц до 100 кГц по
уровню 0,9. Эффективное напряжение шума, приведенное ко входу, при входном
сопротивлении 100 кОм составляет 70 мкВ. Коэффициент усиления отдельного кас-
када на частотах свыше 10 Гц определяется по формуле Kyui=RKS2i3 и равняется
приблизительно 20. На частотах ниже 10 Гц — по формуле Kyu2= (Rk+ +Хс)/Хс, Где
Хс = l/h213; h2is — коэффициент передачи по току биполярного транзистора, aS —
крутизна полевого транзистора. Для расширения полосы частот ниже 10 Гц необ-
ходимо увеличить емкость конденсатора С1 или увеличить сопротивление резисто-
ра R1. Однако увеличение сопротивления резистора R1 требует также увеличения
сопротивления резистора R4, чтобы избежать насыщения биполярного транзистора.
С увеличением R4 уменьшается ток через полевой и биполярный транзисторы, что
влечет за собой уменьшения и S. Кроме того, начинают сказываться нелинейности
вольт-амперной характеристики обоих транзисторов
VTU-VTS
87-89
$10 к
Рис. 4.34
Уменьшение порога открывания
составного эмиттерного повторителя. В
В схеме составного эмиттерного повторителя (рис. 4.35) для уменьшения нели-
нейных искажений, связанных с порогом открывания транзисторов, включен тран-
зистор VT1 Напряжение между коллектором и эмиттером этого транзистора регули-
руется с помощью резистора R1. В результате рабочее напряжение смещения тран-
Зисторов VT2 и VT3 становится стабильным и не зависит от амплитуды входного
сигнала. Кроме того, повышается температурная стабилизация выходных транзи-
сторов
Рис. 4.35
Рис 4.36
Усилитель с низкоомным входом.
Схема усилителя (рис. 43.6) состоит из двух транзисторов, где первый каскад
собран по схеме с ОБ. Усилитель имеет малое входное сопротивление. Для схемы
входным сигналом является ток, который определяется емкостью конденсатора.
Коэффициент усиления описывается выражением K=jwh2i3R2C при условии, что
l/wC>hiiB, где Ицб =10 Ом — входное сопротивление транзистора в режиме с ОБ;
h2i3 — коэффициент передачи транзистора VT2. Усилитель для входного сигнала с
частотой 1 кГц имеет коэффициент усиления приблизительно 100. Выходной сигнал
сдвинут по фазе на 90° по отношению к входному. Этот сдвиг сохраняется в диа-
пазоне частот от 20 Гц до 1 МГц. При построении двух и более каскадов можно
применить интегральные микросхемы с набором транзисторов.
6. УСИЛИТЕЛИ С НЕПОСРЕДСТВЕННЫМИ
СВЯЗЯМИ НА ТРАНЗИСТОРАХ
Малошумящий низкоомный
предварительный усилитель.
Усилитель (рис. 4.37) имеет входное сопротивление 5 Ом. Низкое входное со-
противление каскада получено в результате применения в определенных отношени-
ях ПОС и ООС. Часть эмиттерного сигнала транзистора VT2, поступающая на базу
транзистора VT1, создает ООС, а коллекторный сигнал транзистора VT3 — ПОС.
Низкое входное сопротивление усилителя позволяет значительно уменьшить шумы
усилителя. Спектральная плотность собственных шумов при разомкнутом входе со-
ставляет 2-10”4 мкВ/Гц. Коэффициент усиления каскада равен примерно 40. Поло-
са пропускания определяется емкостью конденсатора С1.
Усилитель с непосредственной связью.
Усилитель с непосредственной связью (рис. 4.38) имеет коэффициент усиления
100 — 8000. Нестабильность коэффициента усиления в диапазоне температур от —
15 до +50 °C не более 2 %. Уровень шумов при закороченном входе не более 5
мкВ. Эти характеристики усилителя обеспечиваются за счет глубокой ООС по по-
стоянному току с помощью резистора R5. Малые напряжения между базами и кол-
лекторами транзисторов обеспечивают низкий уровень шумов. Частотная характе-
ристика усилителя в основном определяется входным конденсатором С1. Низшая
граничная частота, на которой сигнал падает на 3 дБ, определяется по формуле
f=0,2/CRBx, где емкость — в микрофарадах, сопротивление — в килоомах, частота
— в герцах. Входное сопротивление усилителя зависит от сопротивления резисто-
ра R5. Для различных сопротивлений R5 в табл. 4.1 приведены значения входного
сопротивления и коэффициента усиления.
Рис. 4.37 Рис. 4.38
Таблица 4.1
R5, Ом 0 1 2 5 7 10 20 27
Rbx , кОм 2 5 8 15 18 25 35 50
К 8000 3700 2200 1200 900 740 250 150
Выходной неискаженный сигнал составляет 30 — 50 % от напряжения источника
питания. Для устранения возбуждения усилителя первые два каскада следует пи-
тать от стабилитрона или применять в цепи питания конденсатор емкостью более
100 мкФ. Регулировка усилителя осуществляется подбором сопротивления резисто-
ра R7. Напряжение в эмиттере транзистора VT4 должно равняться половине напря-
жения питания.
fif
Г/ К/2 УГУ ЛЬ
нгзю mos
sz
Я?
да я»
аду»
vri
ггты
Рис. 4.39
Малошумящий усилитель с
непосредственной связью.
Усилитель (рис. 4.39), предназначен для усиления сигнала с головки магнито-
фона . Сигнал составляет несколько милливольт. Коэффициент передачи усилителя
равен приблизительно 70 дБ. Максимальное выходное напряжение равно 6 В. Для
уменьшения собственных шумов транзисторы работают в режиме микротоков. Час-
тотная характеристика усилителя может регулироваться в широких пределах рези-
стором R7. При этом меняется верхняя граничная частота.
Широкополосный малошумящий усилитель.
Усилитель (рис. 4.40) предназначен для работы с сигналами до 10 мВ и в по-
лосе частот от 10 Гц до 30 кГц. Для уменьшения собственных шумов в двух пер-
вых каскадах применены высокочастотные транзисторы в режиме малых коллектор-
ных токов. Ток транзистора VT1 равен 40 мкА, а ток транзистора VT2 — 100 мкА.
Включение в третьем каскаде транзисторов разных типов проводимости упростило
межкаскадное соединение и улучшило температурную стабильность. Включение в
эмиттер транзистора VT3 стабилитрона позволило увеличить напряжение в коллек-
торе транзистора VT2 и тем самым увеличить коэффициент усиления усилителя.
Напряжение пробоя стабилитрона определяет динамический диапазон выходного
сигнала. Коэффициент усиления может составлять до 5*104. В полосе пропускания
уровень собственных шумов, приведенный ко входу, лежит в пределах от 1,5 до
2,5 мкВ.
Усилитель с большим * В
входным сопротивлением.
В усилителе (рис. 4.41) применена гальваническая связь между каскадами.
Транзисторы VT1 — VT3 работают при нулевом напряжении коллектор — база. Пара-
метры усилителя стабилизированы ООС через резистор R1. Рабочая точка транзи-
стора VT1 устанавливается резисторами R4 и R5. Усилитель рассчитан на работу
в диапазоне частот от 50 Гц до 10 кГц. Коэффициент усиления равен 700 при
входном сопротивлении 50 кОм. Максимальная амплитуда входного сигнала равна 3
В. Напряжение шума на выходе менее 10 мкВ. Усилитель может работать при тем-
пературе от —50 до +50 °C. При температуре —50° С коэффициент усиления умень-
шается в два раза.
РТ1,¥Т1,УГ4
ГТ 3098
VT3
ГТ301Ж
Рис. 4.40
Рис. 4.41
7. УСИЛИТЕЛИ С ЧАСТОТНО-ЗАВИСИМЫМ
КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ
Усилитель с регулируемой
в широком диапазоне
частотной характеристикой.
Регулировка частотной характеристики в схеме (рис. 4.42) осуществляется
двумя резисторами: в области высоких частот — резистором R2, в области низких
частот — резистором R4. На частоте 30 Гц коэффициент усиления меняется от +19
до —22 дБ, а на частоте 20 кГц — от +19 до —19 дБ. Среднее положение потен-
циометров дает равномерную частотную характеристику. При этом коэффициент
усиления схемы равен 0,9. При выходном сигнале менее 250 мВ коэффициент гар-
моник менее 0,1 %, при 2В — - нелинейные искажения возрастают и становятся
0,9 % на частоте 12,5 кГц. Формы АЧХ при крайних положениях движков R2 и R4
показаны на графике рис. 4.42.
Широкополосный усилитель
с управляемой частотной
характеристикой.
Усилитель (рис. 4.43) имеет ступенчатую раздельную регулировку по низким и
высоким частотам. Дискретность регулировки 2 дБ. Диапазон регулирования от —
12 до +12 дБ. Коэффициент гармоник порядка 0,1 %. Полоса пропускания равна от
10 Гц до 200 кГц. Формы АЧХ при ступенчатом регулировании показаны на графике
рис. 4.43.
Низкочастотный усилитель.
Усилитель (рис. 4.44) имеет регулируемую форму АЧХ и коэффициент усиления
более 103. Он обладает минимальными нелинейными искажениями, которые получены
за счет ООС через резистор R2. Для устранения самовозбуждения усилителя в
схеме предусмотрены два конденсатора (С1 и С7 ) . Пределы регулирования АЧХ
проиллюстрированы на графике рис. 4.44.
Усилитель с регулируемой
частотной характеристикой.
Усилитель (рис. 4.45) имеет коэффициент усиления 20 дБ. На граничных ча-
стотах 30 Гц и 20 кГц можно регулировать коэффициент усиления в диапазоне ±20
дБ. Выходной сигнал имеет нелинейность порядка 0,01 %. Максимальная амплитуда
выходного сигнала 8 В.
Рис. 4.42
Рис. 4.43
£*
|JW
Я7
Wfr
CS
Z>ZH
ffotxpff
Рис. 4.44
Рис. 4.45
33<
Предварительный усилитель
для магнитного звукоснимателя.
Усилитель (рис. 4.46) предназначен для выравнивания частотной характеристи-
ки магнитного звукоснимателя при стереофоническом воспроизведении звука. Со-
вместно со звукоснимателем на выходе усилителя получается равномерная ампли-
тудно-частотная характеристика в полосе от 20 Гц до 20 кГц. Для уменьшения
собственных шумов усилителя, оба транзистора работают в режиме микротоков.
Коэффициент усиления на частоте 1 кГц равен 36 дБ. Входное сопротивление уси-
лителя равно 50 кОм. Частотная зависимость коэффициента усиления приведена на
графике рис. 4.46.
Логарифмический усилитель с
динамическим диапазоном 60 дБ.
Для получения логарифмического закона изменения выходного сигнала применя-
ется усилитель с большим выходным сопротивлением, который работает на диод
(рис. 4.47). Большое выходное сопротивление усилителя по переменному сигналу
обеспечивается включением динамической нагрузки в цепь коллектора транзистора
VT3 — составного эмиттерного повторителя, в базовую цепь которого подается
выходной сигнал. В результате этого в эмиттере транзистора VT2 будет сигнал,
близкий к сигналу в коллекторе VT3. Через резистор R5 отсутствует ток сигна-
ла. Получается эквивалентное сопротивление около 250 — 500 кОм. С этим выход-
ным сопротивлением усилитель работает на диодную нагрузку. Диоды определяют
логарифмический закон изменения выходного сигнала. Зависимость ивых усилителя
от UBi проиллюстрирована на графике рис. 4.47.
Рис. 4.46
Рис. 4.47
Суммирующий усилитель.
Усилитель (рис. 4.48) позволяет подключить на вход три источника сигнала с
различными выходными сопротивлениями. Ко Входу 1 подключают микрофон, выход-
ной сигнал которого около 2 мВ. Звукосниматель с выходным сигналом 100 мВ
подключают ко Входу 2. Магнитофон, выходной сигнал которого 250 мВ, можно
подключить ко Входу 3. Все датчики хорошо изолированы один относительно дру-
гого , поскольку на входе ОУ поддерживается нулевой уровень.
Рис. 4.48
Модуляционный усилитель.
Усилитель (рис 4 49) построен по принципу модуляция — демодуляция. Низко-
частотный входной сигнал преобразуется в импульсный. Импульсный сигнал прохо-
дит через три каскада усиления. На выходе расположен синхронный детектор, ко-
торый восстанавливает первоначальное состояние входного сигнала. При модуля-
ции входного сигнала возникают переходные процессы, которые искажают выходной
сигнал. Искажения возникают из-за разделительных конденсаторов. Для устране-
ния переходных процессов в измерительном усилителе, применяют цепи компенса-
ции . Входной сигнал цепи компенсации проходит через эмиттерный повторитель,
собранный из части микросхемы DA1, и подается на вход 2 дифференциального
усилителя микросхемы К122УД1. На вход 1 подается модулированный сигнал. Рези-
стором R3 добиваются такого положения, при котором постоянная составляющая в
модулированном сигнале отсутствует. Так, если модулятор преобразует входной
сигнал в импульсы одной полярности; то в результате действия цепей компенса-
ции на выходе первого каскада усилителя действует уже двухполярный импульсный
сигнал. Таким образом, на переходных конденсаторах не происходит изменения
напряжения при изменении амплитуды входного сигнала.
Рис 4.49
Введение цепей компенсации не влияет на дрейф нуля усилителя. Трехкаскадный
усилитель имеет коэффициент усиления 1000, порог чувствительности 100 мкВ.
Частота модуляции равна 40 кГц.
8. ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЕ УСИЛИТЕЛИ
Двухкаскадный
электрометрический
усилитель.
Усилитель состоит из двух звеньев (рис. 4.50) — интегрирующего на DA1 и VT
и пропорционально интегро-дифференцирующего DA2. Выходное напряжение связано
с входным током, протекающим через R1, выражением UBMx = IBXR5C2/C1. Измеряемый
входной ток вызывает линейное изменение напряжения на выходе ОУ DA1, причем
скорость изменения пропорциональна входному току и обратно пропорциональна
емкости конденсатора С1, Второе звено в пределах действия дифференцирующей
цепи R5C2 проводит дифференцирование выходного напряжения усилителя DA1.
Временной дрейф входного тока за 24 ч составляет 5-10”17 А, а температурный
дрейф равен 5-10”18 А/град. Зависимость двойной амплитуды шумового тока, при-
веденного ко входу, от полосы пропускания приведена на графике рис. 4.50.
Для удовлетворительной работы схемы следует использовать конденсаторы с ми-
нимальными утечками. Для устранения перегрузки усилителя желательно примене-
ние устройства автоматического сброса напряжения на интегрирующих конденсате-
pax, наличие которого проиллюстрировано контактами К1 и К2, включенными па-
раллельно С1 и СЗ.
Рис. 4.50
4/ / ющ
Термостабильный
электрометрический
усилитель.
Электрометрический усилитель (рис 4.51) позволяет измерять минимальный ток
10”5 А. При этом выходное напряжение составляет около 50 мВ. Усилитель содер-
жит входной каскад на сборке полевых транзисторов DA1 и ОУ DA2 в дифференци-
альном включении. Для балансировки схемы служат потенциометры R5 и R10. Для
повышения стабильности схемы желательно к выводу 8 микросхемы DA1 подключать
резисторы, аналогичные подключенным к выводу 6. Это приводит к полной балан-
сировке входных транзисторов Временной дрейф схемы равен 20 мВ/ч, а темпера-
турный — 5 мВ/град.
Рис. 4.51
Усилитель с компенсацией.
Усилитель (рис. 4.52) усиливает сигналы в широкой полосе частот. Верхняя
граничная частота определяется сопротивлением резистора R1. Расширение час-
тотного диапазона получено за счет уменьшения емкости затвор — сток транзис-
тора VT1. Это достигается тем, что через стабилитрон VD1 с выхода усилителя
на сток транзистора VT1 подано напряжение ООС. Схема обладает входным сопро-
тивлением более 1О10 Ом.
Усилитель с регулируемой ООС.
Усилитель (рис. 4.53) при коэффициенте усиления в пределах 10 обладает
входным сопротивлением более 1О10 Ом. Коэффициент усиления может меняться в.
достаточно широких пределах с помощью потенциометра R5. Форма АЧХ усилителя в
Зависимости от сопротивления Ro проиллюстрирована графиках рис. 4.53. В поло-
се 50 кГц напряжение шума усилителя равно 1—2 мкВ. При использовании вместо
микросхемы DA1 полевых транзисторов типа КПЗОЗВ не рекомендуется устанавли-
вать коэффициент усиления более 10. В этом случае необходимо также обращать
внимание на температурный и временной дрейфы.
tfi -
4z[_______________________
Sf «7* да2 1S9 Я* Г,ГЦ
Рис. 4.52
5М0н
ЮМОн
J___I---4-
fff fOte
o-ffB
Я2 В AZ
Рис. 4.53
L । .____i___j___j____i_____i
9 яг Up
&S V4 1{fi
Простой мостовой
электрометрический усилитель.
Электрометрический усилитель (рис. 4.54) состоит из транзисторно-резистор-
ного моста и усилителя на микросхеме и позволяет измерять входной ток до 2-
10”15 А. В усилителе применен полевой транзистор VT. , входное сопротивление
которого более 107 Ом. Динамический диапазон входного напряжения ±0,7 В. Ко-
эффициент усиления схемы равен 10. Верхняя граничная частота усилителя зави-
сит от выходного сопротивления генератора сигнала и входной емкости полевого
транзистора VT.
Мостовой электрометрический
усилитель.
Усилитель собран по мостовой схеме (рис. 4.55) , в одно плечо которого вклю-
чен полевой транзистор VT. Для уменьшения температурного дрейфа усилителя в
схему введены элементы подстройки режима работы полевого транзистора и балан-
сировки моста. Напряжение на истоке транзистора устанавливается с помощью
подстроечного резистора R3. Балансировка моста осуществляется построечным ре-
зистором R4. В схеме моста желательно использовать резисторы с малым темпера-
турным дрейфом. При использовании проволочных резисторов, вызывающих темпера-
турный дрейф выходного напряжения 700 мкВ/град, что значительно выше темпера-
турного дрейфа от полевого транзистора (4—7 мкВ/град), компенсации темпера-
турного дрейфа следует добиваться с помощью терморезистора R6. В этом случае
температурный дрейф может быть снижен до 40 мкВ/град.
Рис. 4.54
Рис. 4.55
Выходной сигнал моста усиливается микросхемой, необходимый коэффициент уси-
ления которой устанавливается резистором R7. Вся схема охвачена общей ООС.
Эта связь осуществляется резисторами R1 и R8 — R10. Усилитель может быть ис-
пользован для измерения тиков порядка 10”13 — 10”12 А. Чувствительность схемы
равна 3*10-14 А при соотношении сигнал-шум, равном 3. Диапазон входных напря-
жений 0,6 — 6 В. Температурный дрейф 40 мкВ/град. Временной дрейф 10”18 А/ч.
Полоса пропускания 0—7 Гц. Кроме интегральной микросхемы К140УД1Б в устрой-
стве можно применить микросхему К153УД1.
Электрометрический усилитель.
Электрометрический усилитель (рис. 4.56) позволяет измерять входные токи 5*
10”16 — 5*10-12 А. На входе усилителя применен полевой транзистор VT в схеме
истокового повторителя. Сигнал с истока полевого транзистора подается на вход
ОУ. Для уменьшения временного и температурного дрейфов полевого транзистора
ток через него (0,3 мА) стабилизирован резисторами R1 и R2 и стабилитроном
VD1. Сопротивление резистора R2 следует подбирать с учетом разброса парамет-
ров полевого транзистора. Для получения малой рассеиваемой мощности транзи-
стором VT потенциал стока ограничивается стабилитроном VD2. Выходной сигнал
полевого транзистора подается на инвертирующий вход интегральной микросхемы.
На неинвертиующий вход этой микросхемы подается постоянное напряжение, с по-
мощью которого согласуются входы усилителя по постоянному уровню. Резистор R8
осуществляет грубую, резистор R7 — плавную балансировку ОУ. Для уменьшения
статического заряда в цепи затвора полевого транзистора служит резистор R4
Параллельно этому резистору может быть включена цепочка R5C1, которая увели-
чивает коэффициент усиления и расширяет полосу пропускания усилителя. Посто-
янная времени при этом уменьшается с 0,1 до 15 мс. С расширением полосы шум
усилителя увеличивается до 2*10-15 А (для узкой полосы он не превышает 8-10”18
А) . Максимальное выходное напряжение ±5 В. Дрейф нуля составляет 0,9 мВ в
диапазоне температур 20° — 45° С. Временной дрейф ±0,9 мВ/ч.
Рис. 4.56
Рис. 4.57
Дифференциальный
электрометрический
усилитель.
Входной каскад усилителя (рис. 4.57) выполнен по дифференциальной схеме на
полевых транзисторах. Для стабилизации параметров усилителя применена 100%-
ная ООС. При разомкнутой цепи ОС коэффициент усиления составляет 104. Посто-
янная времени входной цепи для Rl=1012 Ом равна 0,1 с, а для Rl=1011 Ом — 10
с. Такого же порядка выбирается постоянная времени на выходе ОУ. Временной
дрейф за 1 ч равен 0,5 мВ для Rl=1012 Ом и 3 мВ для Rl=104 Ом. Температурный
дрейф в диапазоне от — 30 до 4-50 °C менее 0,1 мВ/град при Rl=1012 Ом. Шумы
на выходе составляют 1,5 мВ для R2=1012 Ом и 3 мВ для Rl=1014 Ом. Пороговая
чувствительность для 1012 Ом составляет 1,5*10-15 А, а для 1014 Ом — 3*10-17 А.
При замене микросхемы К140УД1Б на микросхему К153УД1 в два раза увеличивается
шумовая составляющая сигнала на выходе схемы.
Повторитель напряжения.
Повторитель (рис. 4.58) собран на двух интегральных микросхемах. Предвари-
тельный дифференциальный каскад выполнен на сборке полевых транзисторов DA1.
Входное сопротивление его равно 2*109 Ом. Для стабилизации режима половых
транзисторов по току в цепь истоков включен генератор тока на транзисторе VT.
Температурная стабилизация коллекторного тока транзистора VT осуществляется с
помощью диода VD1. Выходной сигнал дифференциального каскада поступает на
входы ОУ. Связь выхода ОУ с затвором правого (по схеме) полевого транзистора
обеспечивает 100%-ную ООС. Для устранения самовозбуждения в схему введены две
корректирующие цепочки, состоящие из элементов R7, Cl, С2, СЗ. При разомкну-
той ОС общий коэффициент усиления составляет 80 дБ. Верхняя частота полосы
пропускание равна 50 кГц. Коэффициент ослабления синфазного входного напря-
жения не менее 70 дБ, а температурный дрейф не более 5 мкВ/град.
ЗА1 BAZ
Рис. 4.58
Усилитель с ООС.
Усилитель (рис. 4.59) имеет входное сопротивление 5 МОм при полосе пропус-
кания от 2 Гц до 100 кГц. Коэффициент усиления не менее 103. Максимальная ам-
плитуда неискаженного выходного сигнала 5 В. Усилитель устойчиво работает в
диапазоне температур от — 20 до +60 °C. Стабильность параметров усилителя
достигнута полной ООС по постоянному току. Полоса пропускания может быть
уменьшена изменением параметров цепочки R6, С2. Транзисторы VT1 и VT2 могут
быть заменены на интегральную микросхему К504НТ4, в которой транзисторы не-
значительно отличаются между собой по параметрам. Это позволит значительно
улучшить параметры усилителя. Кроме того, транзисторы VT3 — VT5 можно заме-
нить микросхемой К198НТ4. При замене транзисторов микросхемой необходимо
уменьшить напряжение питания. С 1Л сНЬ вход R1 5,1к ~208_ A VT3-VT51 П ктзггз Н20 . — ЛКУтз УГГ К72 +Q VT5 1 Си 1 Ltaj* TflU Lkfrlb* I T _
Рис. 4.59
9. УСИЛИТЕЛИ С НЕПОСРЕДСТВЕННЫМИ СВЯЗЯМИ
Широкополосный усилитель
на микросхеме К140УД5А.
Усилитель (рис. 4.60) имеет полосу пропускания от 20 Гц до 2 МГц. Макси-
мальный коэффициент усиления схемы равен 100, при коэффициенте усиления каж-
дого каскада 10 раз. Введение в схему аттенюатора позволяет регулировать ко-
эффициент усиления дискретно с шагом 10. Для устранения самовозбуждения ОУ
должны быть включены следующие корректирующие элементы: между выводами 2 и 4
— конденсатор емкостью 18 пФ и между выводами 2 и 12 — емкостью 56 пФ.
Рис. 4.60
VT2. /ГУ VY4
Кпгдук КТ2&У ГСТ350 №"$12.
Рис. 4.61
Широкополосный предусилитель.
Сигнал на вход усилителя (рис. 4.61) поступает от датчика с большим внут-
ренним сопротивлением через кабель. Емкость кабеля значительно ограничивает
полосу частот передаваемого сигнала. Для компенсации емкости на экранирующую
оплетку кабеля подастся выходной сигнал. Для защиты от внешних помех кабель
помещается в дополнительный экран. Такая схемная нейтрализация емкости кабеля
позволяет расширить полосу пропускания усилителя до 30 кГц при выходном со-
противлении датчика около 10 МОм.
Входной сигнал с центральной жилы кабеля поступает на затвор истокового по-
вторителя на VT1, нагрузкой которого является транзистор VT2. Применение ди-
намической нагрузки у полевого транзистора позволяет получить входное сопро-
тивление усилителя более 50 МОм. К выходу истокового повторителя подключает-
ся, усилитель на транзисторах VT3 и VT4, охваченных ООС. Коэффициенты усиле-
ния каскада на VT3, VT4 устанавливается резистором R6. С выхода этого усили-
теля сигнал ООС подается на внутренний экран кабеля. Степень компенсации за-
висит от коэффициента усиления на VT3, VT4. Емкость кабеля ослабляется в 1/(1
— К) раз, где К близок к 1. В результате можно получить эквивалентную емкость
на входе кабеля не более 1 пФ. Уровень собственных шумов усилителя не превы-
шает 200 мкВ, динамический диапазон — 1,5 В, полоса пропускания 1 Гц — 30
кГц.
Повторитель с большим
динамическим диапазоном.
Истоковый повторитель (рис. 4.62) имеет входное сопротивление более 10э Ом
и входную емкость менее 2 пФ. Большой диапазон входных сигналов (около 240 В)
достигается применением высоковольтного источника и соответствующих транзи-
сторов. Полевой транзистор питается от дополнительного источника Z7a. Посколь-
ку один вывод источника Е подключен к выходу, то образуется следящая ОС, ко-
торая уменьшает емкость затвор — сток.
Истоковый повторитель.
Повторитель сигналов (рис. 4.63) имеет входное сопротивление около 1О10 Ом.
Коэффициент передачи равен 0,998, Входной каскад повторителя построен на по-
левом транзисторе, к выходу которого подключен составной эмиттерный повтори-
тель на транзисторах VT2 и VT3. Для стабилизации работы входного каскада на
VTJ в сток включен генератор тока на транзисторе VT4, напряжение на базе ко-
торого застабилизировано диодом VD1 и введена цепочка стабилитронов VD2, VD3.
Диод VD2 позволяет обеспечить постоянную разность потенциалов между затвором
и стоком при изменениях входного напряжения на затворе. Диод VD3 стабилизиру-
ет напряжение на резистор R3 и, следовательно, ток стока транзистора VT1. Ток
стока транзистора VT1 выбирают на порядок меньше тока, протекающего через
диоды VD2 и VD3. Гальваническая связь всех элементов позволяет использовать
схему для передачи сигналов низких и инфранизких частот. Входной сигнал не
должен превышать 2 В.
Рис. 4.62 Рис. 4.63
Рис. 4.65
Рис. 4.64
Малошумящий предусилитель.
На входе усилителя (рис. 4.64) применен полевой транзистор в схеме ОИ. Вто-
рой каскад выполнен на биполярном транзисторе по схеме ОЭ. В усилителе две
петли ООС. С коллектора транзистора VT2 через цепочку R6, СЗ сигнал ОС пода-
ется в исток полевого транзистора, а с истока через конденсатор С2 и резистор
R3 — на Затвор VTL Наличие второй ООС позволяет увеличить входное сопротивле-
ние усилителя до десятков мегаом и существенно уменьшить входную емкость.
Значение входной емкости ограничивается емкостью монтажа и лежит в пределах 5
— 10 пФ. Коэффициент усиления схемы может быть выбран в широких пределах — от
1 до 100, при этом сответственно меняется и верхняя граничная частота полосы
пропускания. Для коэффициента усиления, равного 4, полоса пропускания состав-
ляет 100 Гц — 40 МГц. Уровень шумов, приведенный ко входу, равен 100 мкВ при
входном сопротивлении 30 МОм. Максимальное выходное напряжение равно ±1,5 В
при коэффициенте гармоник не более 5 %. Диапазон температур от — 60 до +60
°C.
10. МНОГОКАСКАДНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Усилитель с нейтрализацией.
Усилитель на полевых транзисторах (рис. 4.65) работает в широком диапазоне
температур от — 196 до +85 °C. Режим по постоянному току устанавливается ре-
зисторами автосмещения R3, R6 и R8 таким образом, чтобы рабочая точка полевых
транзисторов соответствовала минимальному температурному дрейфу тока стока
Полоса пропускания усилителя равна 10 Гц — 1 МГц. Широкополосность обеспечи-
вается малой входной емкостью. Уменьшение влияния емкости полевого транзисто-
ра достигается нейтрализацией, осуществляемой за счет ООС в исток и сток
входного транзистора. Входная емкость лежит в пределах 1 — 2 пФ. Шумы усили-
теля эквивалентны сопротивлению 10 кОм для температуры 77 К и 50 кОм для тем-
пературы 293 К. Входное сопротивление усилителя около 8 МОм, а выходное —
около 100 Ом.
Транзисторный широкополосный
усилитель.
Коэффициент усиления усилителя (рис. 4.66) в полосе частот от 5 Гц до 15
МГц составляет около 15 дБ. Усилитель охвачен глубокой ООС, что обеспечивает
стабильность его основных характеристик. Защита от самовозбуждения обеспечи-
вается выбором необходимых соотношений постоянных времени каскадов. Для
уменьшения нижней граничной частоты полосы пропускания применяется полевой
транзистор, обеспечивающий входное сопротивление около 2 МОм. Большое входное
сопротивление каскада позволяет уменьшить емкость конденсатора С1. Нагрузкой
цепи стока полевого транзистора VT2 является генератор тока на транзисторе
VT1. Эта динамическая нагрузка дает возможность увеличить усиление первого
каскада и тем самым глубину ООС. Кроме того, эта же нагрузка позволяет умень-
шить нелинейные искажения входного каскада и довести их до 0,2 % в полосе
частот до 3 МГц. Для уменьшения выходного сопротивления входного каскада при-
меняется эмиттерный повторитель на транзисторе VJ3. Транзистор VT4 увеличива-
ет общий коэффициент усиления и обеспечивает необходимый базовый ток транзи-
стора VT5, который работает на низкоомную нагрузку. Усилитель работает в диа-
пазоне температур от — 10 до +50 °C.
Усилитель с непосредственной связью.
В усилителе (рис. 4.67) используется непосредственная связь между каскада-
ми . Коллекторные токи транзисторов относительно невелики. В этой связи шумы
усилителя сведены к минимуму и составляют приблизительно 10 мкВ в полосе час-
тот от 2 Гц до 100 кГц. Наличие полевого транзистора в первом каскаде позво-
ляет получить входное сопротивление около 5 МОм. В случае необходимости уве-
личения входного сопротивления следует изменить сопротивление резистора R1.
Шумы усилителя в этом случае возрастут. Коэффициент усиления можно менять от
100 до 4000 подстроеч-ным резистором R7. Исключение из схемы конденсатора С1
позволяет использовать усилитель для передачи сигналов постоянного тока. При
этом дрейф составит 1,5 мВ за 8ч работы.
Рис. 4.66
Рис. 4.67
Рис. 4.68
Чувствительный усилитель.
Схема (рис. 4.68) предназначена для усиления сигналов в диапазоне частот от
100 Гц до 1,2 МГц; коэффициент усиления порядка 104. Входной шум при сопро-
тивлении генератора 5 кОм равен 40 мкВ, максимальный выходной сигнал 1,5 В,
входное сопротивление 2,5 МОм. Схема содержит пять каскадов усиления. Входной
каскад на полевом транзисторе VT1 выполнен по схеме с ОИ. Два последующих
каскада собраны по идентичной схеме. В этой схеме для стабилизации параметров
усилителя применены две цепи ООС через резисторы R3 и R6, R12 и R15.
Последний каскад с ОС через R20 обеспечивает усиление около 20 и малое вы-
ходное сопротивление. Вместо дискретных компонентов возможно применение инте-
гральной микросхемы К122УС1.
Широкополосный усилитель.
Усилитель состоит из трех каскадов (рис. 4.69). Каждый каскад имеет коэффи-
циент усиления около 30. Полоса пропускания усилителя от 1 кГц до 1 МГц. При
использовании транзисторов с более высокой граничной частотой, например КТ360
и КТ324, полоса пропускания может быть расширена до 100 МГц. Несмотря на то,
что общий коэффициент усиления более 2-104, усилитель устойчив. Это происхо-
дит, в частности, за счет того, что каждый каскад питается от отдельного ис-
точника питания. Принцип построения усилителя можно использовать при создании
резонансного усилителя с большим коэффициентом усиления.
LT }УГ1
, _ 1*1*2 A**
Usot у sot
VTL
у + -£ Q+
w nw kz 10,5
Рис. 4.69
CO 10,0
, г x ----°
ИГ5 —
KT35G
WIGS |y7jC7
in# IJ ffG
vre
KT31Z
« 10,0
О
11. КАБЕЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Усилитель с низкоомным выходом.
Усилитель (рис. 4.70) предназначен для работы на кабель с волновым сопро-
тивлением 50 Ом. Коэффициент усиления равен единице. Максимальная амплитуда
входного сигнала около 10 В. С помощью резистора R3 устанавливается нулевое
напряжение на выходе. Входное сопротивление каскада более 50 кОм. Полоса про-
пускания усилителя более 10 МГц.
Транзисторы VT1 и VT3 находятся в открытом состоянии. При достаточно близ-
ких параметрах транзисторов на входе схемы получается потенциал, практически
равный нулю. В то же время падение напряжения на базо-эмиттерном переходе
транзистора VT1 служит открывающим потенциалом для транзистора VT2. Аналогич-
ным образом связаны и транзисторы VT3 и VT4. По этой причине на выходе схемы
отсутствует «ступенька» напряжения при переходе входного сигнала через нуле-
вой уровень. Для устранения постоянного напряжения на выходе схемы, возникаю-
щего из-за разброса сопротивлений резисторов и параметров транзисторов, слу-
жат потенциометр R5 и резистор R4.
Микрофонный усилитель.
Усилитель (рис. 4.71) располагается в непосредственной близости от микрофо-
на . Выходной сигнал усилителя снимается с резистора R4. Смещение в базу тран-
зистора VT1 и температурная стабилизация усилителя обеспечиваются делителем
R2 и R3. Резистор R1 является нагрузкой первого каскада и одно временно осу-
ществляет ООС во втором каскаде. Обратная связь снижает нелинейные искажения
и обеспечивает выходное сопротивление около 600 Ом. Нижняя граничная частота
усилителя равна 16 Гц. Общий коэффициент усиления схемы (150 — 250) зависит
от коэффициента передачи применяемых транзисторов.
Выносные предварительные усилители.
Для передачи сигналов датчиков, удаленных от измерительных устройств, при-
меняются усилители (рис. 4.72), выходной сигнал которых и напряжение питания
к которым проходят по одним и тем же проводам. Во всех усилителях нагрузка
помещена на конце кабеля, а ток от источника питания проходит через нагрузоч-
ный резистор.
На рис. 4.72, а приведена простая схема усилителя со 100 %-ной ООС. Входное
полное сопротивление усилителя равно RBX = 2-103 МОм, Свх = 2,5 пФ. Коэффициент
передачи в диапазоне частот от 10 Гц до 50 МГц лежит в пределах 0,9 — 0,92.
Шумы усилителя в полосе частот от 5 Гц до 300 кГц равны 10 мкВ для замкнутого
входа, а при входной емкости 100 пФ — 12 мкВ. Для уменьшения внешних наводок
на входные цепи необходима тщательная экранировка усилителя и использование
на печатной плате компенсационных дорожек.
Рис. 4.70
Рис. 4.71
В схеме усилителя на рис. 4.72, б для компенсации входной емкости полевого
транзистора применена динамическая нагрузка, выполненная на транзисторе VT2.
Введение этого транзистора значительно увеличивает глубину ООС. Входное пол-
ное сопротивление усилителя равно Rbx>3-103 МОм, Свх<1,1 пФ. Коэффициент уси-
ления близок к единице.
Рис 4.72
Применение в схеме рис. 4.72, в дополнительного усилительного каскада на
транзисторе VT3 в петле ОС ведет к сужению полосы пропускания, которая в дан-
ном случае составляет от 5 Гц до 7 МГц. Коэффициент передачи близок к едини-
це. Входное сопротивление на низких частотах 8-103 МОм, а входная емкость до
частоты 1 МГц не превышает 0,09 пФ. Шум в полосе частот 5 Гц — 300 кГц равен
8 мкВ при замкнутом входе. При входной емкости 100 пФ шум не увеличивается.
Однако для емкости 10 пФ шум равен 30 мкВ, при 1 пФ — 200 мкВ.
На входе усилителя, изображенного на рис. 4.72,г, отсутствует входной раз-
делительный конденсатор. Этот усилитель имеет коэффициент усиления 12, вход-
ное сопротивление 500 МОм и входную емкость 2,7 пФ. Полоса пропускания огра-
ничена частотой 1 МГц, поскольку применены низкочастотные полевые транзисто-
ры. Уровень собственных шумов при емкости на входе 100 пФ равен 30 мкВ.
Схема усилителя рис. 4.72, д состоит из двух каскадов: истоковый повтори-
тель — транзистор VT1 и усилителя на составном транзисторе с полной ООС. На-
пряжение между истоком и стоком полевого транзистора не превышает падения на-
пряжения на переходе база — эмиттер транзистора VT2. Малое напряжение сток —
исток полевого транзистора позволяет существенно уменьшить шумы усилителя в
области низких частот. Основные параметры усилителя: входное сопротивление
800 МОм, входная емкость 0,5 пФ, коэффициент усиления 0,98 в диапазоне частот
от 10 Гц до 1 МГц, напряжение шума 35 мкВ.
Антенный усилитель.
Двухтранзисторный усилитель (рис. 4.73, а) предназначен для работы в полосе
частот от 100 кГц до 35 МГц. Усиление сигнала осуществляется транзистором
VT1. Транзистор VT2 служит для уменьшения емкости нагрузки VT1 и стабилизации
коэффициента усиления. Непосредственная связь между транзисторами и с выхода
усилителя на базу VT1 при R4 стабилизирует режим работы усилителя как по по-
стоянному, так и по переменному токам. Форма амплитудно-частотной характери-
стики усилителя зависит от емкости конденсатора СЗ. Эта зависимость показана
на рис. 4.73, в. Меняя емкость конденсатора, можно добиться неравномерности
частотной характеристики менее ±3 дБ. Влияние емкости конденсатора СЗ на ам-
плитудную характеристику проиллюстрировано на рис. 4.73, б.
Рис. 4.73
Рис. 4.74
Согласующий каскад.
При передаче импульсных сигналов через кабель уделяется большое внимание
согласованию кабеля по входу и выходу. Если кабель не оканчивается согласо-
ванной нагрузкой, то одиночный импульс отражается в нем несколько раз. Чтобы
избавиться от рассогласования, необходимо применить на выходе кабеля диодные
ограничители. Когда импульсный сигнал с амплитудой 5 В приходит на базу вы-
ходного транзистора, то отраженный сигнал ограничивается диодом VD1 (рис.
4.74). Уничтожение паразитных выбросов отрицательной полярности осуществляет-
ся диодом VD2. Наличие двух диодов на выходе кабеля позволяет согласовать
сигналы, передаваемые интегральной микросхемой на вход другой микросхемы.
12. МОСТОВЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Гальванометр.
Прибор (рис. 4 75) предназначен для измерения токов от 0,2 нА. Усилитель
постоянного тока собран по дифференциальной схеме на полевых транзисторах.
Измерительный прибор включен между истоками полевых транзисторов. Для умень-
шения наводок переменного тока к затвору транзистора VTJ подключена цепочка
Cl, R2. Балансировка схемы осуществляется резистором R4. Компенсация влияния
тока затвора VT1 реализуется подачей с подстроечного резистора R7 в цепь за-
твора VT1 через R1 напряжения подпитки. Для измерения токов 10 нА на вход не-
обходимо подключить резистор с сопротивлением 100 МОм, для 100 нА — 10 МОм,
для 1 мкА — 1 МОм, для 10 мкА — 100 кОм. Падение напряжения на входном рези-
сторе не более 1 В.
Рис. 4.75
Рис. 4.76
Для уменьшения температурного дрейфа в схеме целесообразно применить согла-
сованные по параметрам полевые транзисторы, которые находятся в микросхемах
К504НТ1 — К504НТ4 с любым буквенным индексом.
Милливольтметр.
Прибор (рис. 4.76) переменного напряжения имеет входное сопротивление 2
МОм. Чувствительность определяется коэффициентом усиления, максимальное зна-
чения которого равно 10. В случае необходимости усиление можно увеличить за
счет уменьшения сопротивления резистора R4.
Дифференциальный
электрометрический усилитель.
С помощью усилителя (рис. 4.77) можно измерять токи до 10”10 А. Входное со-
противление равно 1 ГОм, так что от максимального тока на нем развивается на-
пряжение 100 мВ. Это напряжение подается на измерительную схему. С помощью
резистора R4 устанавливается предел измерения. Нуль измерительного прибора
или баланс усилителя осуществляется резистором R5, Верхний предел измеряемого
тока можно увеличить, уменьшив включаемое на входе сопротивление. Суммарная
погрешность усилителя не превышает 3 %.
Приставка для измерения малых токов.
Измеритель (рис. 4.78) собран по схеме дифференциального усилителя с поле-
выми транзисторами на входе. На выходе схемы стоит стрелочный прибор с пре-
делом измерения 100 мкА. Большое входное сопротивление полевых транзисторов
позволяет измерять токи до 10”8 А. Пределы измерения можно менять, подключая
различные входные резисторы R1. В этом случае необходимо менять и резистор
R8, который включен последовательно со стрелочным прибором.
Для уменьшения чувствительности усилителя к посторонним помехам и наводкам
его входная цепь включена по параллельной балансной схеме с введением в цепь
истока стабилизатора тока, построенного на транзисторе VT5. Такое схемное ре-
шение позволило получить подавление синфазных помех более 80 дБ. С целью ог-
раничения случайных перегрузок измерительного прибора к выходу подключают два
параллельно соединенных диода. Они замыкают накоротко выход при напряжении на
них любой полярности, превышающем 0,5 В. Для уменьшения ошибки измерения тока
конденсатор во входной цепи должен иметь сопротивление изоляции более 1013
Ом. Указанные на схеме сопротивления резисторов R3, R9 и R16 соответствуют
напряжению отсечки полевых транзисторов, равному 1,5 В. В этом случае напря-
жение смещения на затворе, соответствующее термостабильной точке, составляет
примерно 0,8 В, а ток покоя стока равен 0.7 мА. Для других параметров полевых
транзисторов сопротивления резисторов, отмеченных звездочкой, должны быть по-
добраны .
Вольтметры на полевых
транзисторах.
Простои вольтметр постоянного тока (рис. 4.79,а) позволяет измерять напря-
жения от — 1 до + 1 В. Входное сопротивление более 100 МОм. При нулевом на-
пряжении на входе через измерительный прибор протекает ток, значение которого
регулируется резистором R2. С помощью этого резистора -стрелка прибора уста-
навливается в середине шкалы.
Рис. 4.77
Для компенсации тока покоя полевого транзистора возможно применение мосто-
вой схемы (рис. 4.79,6). Одно плечо моста образовано полевым транзистором, а
другие — резисторами R2, R4-R6.
С помощью резистора R5 устанавливается нулевое положение стрелки измери-
тельного прибора. Положение рабочей точки транзистора задается смещением на
затворе с помощью резистора R6 Полное отклонение стрелки прибора соответству-
ет подаче на вход напряжения 0,3 В. Пределы измерений можно менять подбором
резистора R3. Для увеличения чувствительности вольтметра в два раза можно
применить схему с двумя полевыми транзисторами (рис 4 79 в).
Рис. 4.79
Эта симметричная мостовая схема нечувствительна к изменению питающего на-
пряжения .
Дифференциальный измеритель
малых токов.
Схема (рис. 4.80, а) позволяет измерять ток до 10”14 А, Это достигнуто бла-
годаря использованию в схеме полевых транзисторов VT1 и VT2 с изолированным
затвором. Биполярные транзисторы уменьшают выходное сопротивление каскада. С
помощью резистора R3 балансируются плечи моста. Пределы измерения можно регу-
лировать резистором R4. При хорошо подобранных полевых транзисторах схема не-
чувствительна к изменению питающего напряжения. При значительных 1КБ0 транзи-
сторов в VT3 и VT4 целесообразно ввести резисторы сопротивлением 3 кОм между
базой и эмиттером.
Рис. 4.80
В схеме рис. 4.80, б применены полевые транзисторы, которые имеют входной
ток 10”9 А. Начальный ток стока равен примерно 500 мкА. Крутизна равна 0,2.
13. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Повторители с большим
входным сопротивлением.
На рис. 4.81,а изображен повторитель с входным сопротивлением 220 МОм. В
этом повторителе для температурной стабилизации в цепь истока включен генера-
тор тока. Ток стока полевого транзистора соответствует его термостабильной
точке. Следует учесть, что протекающий через полевой транзистор ток меняется
в зависимости от входного сигнала. Нагрузочная способность схемы определяется
транзистором VT2. Выходное сопротивление каскада менее 10 Ом. Напряжение
входного сигнала ±6 В. Частотный диапазон работы от 0 до 106 Гц. Температур-
ный дрейф нуля равен 100 мкВ/град.
(У
4.81
Рис.
Пи 1*
о-3,3В
Рис. 4.82
Усилитель на рис. 4.81,6 имеет коэффициент усиления от 10 до 100 в зависи-
мости от сопротивления резистора R9 в цепи ООС. Установка нулевого значения
постоянного напряжения на выходе осуществляется резистором R2. Диапазон изме-
нения входного сигнала от — 1 до +1 В. Частотный диапазон работы схемы от 0
до 1 МГц. Выходное сопротивление равно 10 Ом. Температурный дрейф нуля со-
ставляет 50 мкВ/град.
Широкополосный усилитель.
Усилитель (рис. 4.82) построен на двухсоставных повторителях на транзисто-
рах VTJ, VT2 и VT5, VT6. За счет глубокой ООС осуществляется компенсация ем-
кости затвор — исток полевого транзистора. Эта компенсация позволяет поднять
граничную частоту повторителя до 1 МГц. Дифференциальный сигнал с повторите-
лей подается на усилитель, который объединяет выходы. Коэффициент усиления
определяется отношением резисторов R6/Rs-
Пиковый вольтметр.
Прибор (рис. 4.83) имеет чувствительность 20 мВ при полном отклонении
стрелки измерительного прибора. Полоса пропускания устройства от 2 Гц до 10
кГц.
Измеритель малых сигналов.
Измеритель (рис. 4.84) построен на ОУ, в цепи ОС которого включен диодный
мост. Входное напряжение на неинвертированном входе будет скомпенсировано на-
пряжением ОС на инвертированном входе. Ток, протекающий в цепи ОС, равен
Ubx/Ri • Индикаторный прибор с пределом измерения 1™^= = 100 мкА регистрирует
входные сигналы с амплитудой UBx=RiImax- Чтобы уменьшить минимально возможный
входной сигнал, необходимо уменьшить сопротивление резистора RI. Так, для Ri
= 10 Ом UBx=l мВ. Амплитуда выходного сигнала ОУ равно 0,9 В. В схеме можно
применить любой ОУ: К140УД1 - К140УД8, К153УД1, К284УД1.
8хз8
и—
Рис. 4.84
#7
SA К15ЫД1
VtiT
PA
№. Эк
vns
да
vs'f- ДЗ6
VSZ
Чувствительный измеритель.
Измерительное устройство (рис. 4.85) обладает чувствительностью 10 мВ при
отклонении стрелки измерительного прибора на всю шкалу. Полоса рабочих частот
от 10 Гц до 100 кГц. Максимальный коэффициент усиления более 100. Требуемый
коэффициент усиления устанавливается с помощью резистора R5. Установка нуля
прибора осуществляется регулировкой напряжений в коллекторах транзисторов VT2
и VT3. Грубая регулировка выполняется с помощью резистора R4, который изменя-
ет ток, протекающий через полевые транзисторы. Точная настройка выполняется
резистором R3. Измеритель рассчитан на парафазный входной сигнал.
Редакция извиняется за большое количество ошибок в этой публикации. Особен-
но в формулах. Текст после распознавания был практически не выверен. В соста-
ве же редакции пока нет ни одного электронщика. По этой причине из всей книги
публикуется только две неполных главы, хотя вся книга является очень полезной
и практичной.
Компьютер
Редактор раздела: И. Трус
MS-DOS
С. Попов
От редакции:
Ну, это же старье, - скажите вы, - у меня комп вообще 4 гига под вистой. И
вы можете его поставить на месячный круглосуточный эксперимент? Счастливец!
Не читайте дальше.
У таких компьютеров потребление электроэнергии как у хорошей электроплит-
ки . Нет, для автоматизации экспериментов, нужно что-нибудь попроще. Какой-
нибудь старый комп. В большинстве случаев его быстродействия будет достаточ-
но , данные он записать сможет, а обработать их можно будет потом и на шустром
компе. Стоят сейчас такие компьютеры практически ничего, зачастую их просто
выбрасывают. Надежность у них высокая - ненадежные отсеялись в прошлом тыся-
челетии. В промышленности до сих пор работают системы под PC-XT. И когда-то
PC-АТ был светлым будущим. Не обольщайтесь, реальные потребности многих задач
с тех пор не сильно изменились, а мощь современных компов съедают потребности
новых операционных систем, которые, собственно говоря, делают тоже, что и
старые, только с элементами шоу-бизнеса.
Ну, раз старый компьютер, то надо вспоминать, как и чем, он управлялся. И
так - MS-DOS.
1.Обзор версий MS-DOS.
Основные составные части MS-DOS.
Начальная загрузка MS-DOS.
В Термины:
Внутренние команды MS-DOS - команды, которые выполняются непосред-
ственно командным процессором MS-DOS.
Внешние команды MS-DOS - отдельные программы, которые для выполне-
ния загружаются командным процессором MS-DOS в ОЗУ.
Резидентная программа - программа, которая после загрузки в ОЗУ и передаче
ей управления инициализируется таким образом, что постоянно находится в ОЗУ и
выполняется параллельно другим программам.
Регистры CPU - спец, внутренние устройства CPU, которые предназначены для
хранения информации.
*.bat-файл (Batch-файл) - спец, текстовый файл, содержащий команду или
группу комманд MS-DOS (или вызовов программ), которые выполняются последова-
тельно или в более сложном порядке.
OS MS-DOS - это однопользовательская, однозадачная, НЕ СЕТЕВАЯ 16-разрядная
OS, ориентированная на использование на ПЭВМ с микропроцессором Intel 8088
(80286)1 .
Эта OS позволяет полностью использовать возможности Intel 8088 и возможно-
сти Intel 802862 (работающего в реальном режиме).
Максимальный объем физической памяти: 640 Кб.
Максимальный объем памяти, доступный из прикладных программ 640Кб.
Последние версии MS-DOS (начиная с 5.0) могут использовать адресное про-
странство между 640Кб и 1Мб для размещения своих составных частей и некоторых
драйверов, освобождая тем самым память в адресном пространстве 0-640 Кб для
использования прикладными программами.
Представление ВСЕХ ресурсов PC для одной, АКТИВНОЙ в настоящий момент, про-
граммы.
Значительно развита файловая система и процессор командного языка.
Очень слабая поддержка интерактивных средств взаимодействия с Пользовате-
лем.
На диске может занимать, в зависимости от версии: 1-6 Мб. (Минимум, при ко-
тором можно работать: 100 Кб).
Требования к аппаратным средствам IBM PC:
- не хуже: 8088/10/640K6RAM/10HDD/CGA
- оптимально: 286/287/20/1RAM/80HDD/EGA
ДОС по-прежнему жив. Наиболее перспективным возрождением является проект Freedos
(www.freedos.org) Джима Холла (Jim Hall). Freedos 100% совместим c MS-DOS. Кроме того, рас-
пространяется бесплатно под лицензией GPL. А небезызвестная фирма Dell даже продает свои де-
сктопы, предустанавливая на них одну из версий этой операционной системы.
ИЗ особенностей FreeDOS я хочу отметить: поддержку FAT-32 дисков объемом до 128Гб, под-
держку сети (Вы можете поставить на FreeDOS ftp- и HTTP-сервер), но отсутствие встроенной
поддержки NTFS и USB. Однако FreeDOS вполне нормально работает и с USB-клавиатурами, USB-
мышами, Serial-АТА - дисками, если их поддерживает BIOS компьютера. При помощи дополнитель-
ных драйверов возможна работа с длинными именами.
2 Но, конечно, работает и с более современными процессорами.
ИСТОРИЯ MS-DOS
В октябре 1980 г. менеджеры фирмы IBM занялись поисками OS для своего 16-
разрядного PC, находящегося в стадии разработки. В тот период на ПЭВМ наибо-
лее широко применялась OS СР/М (Control Program for Microcomputers) фирмы
Digital Research.
He достигнув приемлимых соглашений c Digital Research фирма IBM обратилась
к фирме Microsoft (Билл Гейтс). В тот момент у Microsoft не было соответст-
вующей OS, но ей была известна небольшая фирма (Seattle Computer Products),
которая имела такую OS. За 50000$ Билл Гейтс приобрел права на эту OS1.
В дальнейшем эта OS послужила основой для MS-DOS. В ноябре 1980 года
Microsoft и IBM подписали договор на разработку OS для IBM PC. В феврале 1981
г. появилась первая версия PC/MS-DOS, которая работала на IBM PC. В августе
1981 г. - PC DOS 1.0 (эта версия была утверждена для применения на IBM PC).
ОБЗОР ВЕРСИЙ MS-DOS
Версии 1.х:
Очень похожа на OS СР/М (считалась стандартом в тот период). Поддерживался
только односторонний формат дискет с объемом памяти 160 Кб (8 секторов, 40
дорожек, размер сектора 512 байт) . Начиная с версии 1.25 (PC DOS 1.0) , поя-
вившейся в Мае 1982 г. введен двухсторонний формат дискет с объемом памяти
320 Кб.
Версии 2.х:
Версия 2.0 - Март, 1983 г.
Дополнительные возможности:
- работа с жесткими дисками (HDD),
- иерархическая структура файловой системы,
- средства перенаправления ввода/вывода (заимствованы у UNIX),
- концепция устанавливаемых драйверов периферийных устройств (используя
файл CONFIG.SYS), что позволило оперативно адаптировать OS к различным конфи-
гурациям аппаратных средств.
- Метки томов (носителей информации),
- атрибуты файлов,
- спулер принтера (спец, программа, позволяющая выводить информацию на
принтер в фоновом режиме) - PRINT.com,
- формат дискет на 360 Кб (9 секторов, 40 дорожек, размер сектора 512
байт)
Версии 3.х:
Версия 3.05 - Август, 1984 г.
Дополнительные возможности:
- формат дискет на 1.2 Мб,
- дискеты 3.5" (формат 720 Кб) (начиная с версии 3.2),
- разбиение HDD на логические диски (размером до 32 Мб), что дало возмож-
ность использовать HDD большего, чем 32 Мб объема,
- улучшена поддержка национальных наборов символов.
- поддержка компьютерных сетей (слабая, начиная с версии 3.1),
- команды (программы): LABEL, ATTRIB,
Истории, подобные этой, подробно разбираются в книге «Акулы капитализма», которую послал
Остап-Сулейман-Берта-Мария-Бендер-Бей советскому подпольному миллионеру Корейке. В целом же,
с тех пор, Microsoft предпочитает купить готовый продукт и доработать его.
- команды (программы): XCOPY, REPLACE (начиная с версии 3.3), MS-DOS 3.3 и
на сегодняшний день является наиболее широко применяемой на IBM PC XT и на
IBM PC АТ-286 с объемом памяти не более 640 Кб.
Версии 4.х:
Версия 4.0 - Ноябрь, 1988 г.
Дополнительные возможности:
- поддержка графических ВидеоАдаптеров EGA, VGA,
- объем логических дисков - более 32 Мб.
- поддержка стандарта LIM/EMS (драйвер EMM386.sys, доступ к дополнительной
памяти ОЗУ на IBM PC АТ-386 и выше), что позволило отдельные части MS-DOS За-
гружать в дополнительную память,
- программа-оболочка Dos-Shell,
Несмотря на это - MS-DOS версий 4.x не получили широкого распространения.
Версия 5.0:
Версия 5.0 - Июль, 1991 г.
Дополнительные возможности:
- эффективное использование ОЗУ,
- дополнительные сервисные программы,
- возможность загрузки ядра MS-DOS, в НМА-память (High Memory Area) на IBM
PC АТ-286 и выше,
- возможность загрузки драйверов периферийных устройств в UMB-память на
IBM PC АТ-386 и выше,
- для прикладных программ отводится до 620 Кб адресного пространства (0-
640 Кб) ОЗУ,
- поддержка HDD до 2 Гб,
- формат 2.88 Мб для дискет 3.5",
Версия 6.0:
Версия 6.0 - Март, 1993 г.
Дополнительные возможности:
- эффективное использование ОЗУ,
- дополнительные сервисные программы,
- программные средства для оптимизации файловой системы на логических дис-
ках (DEFRAG) ,
- изъяты команды (программы), утратившие актуальность,
- спец, программа MEMMAKER - оптимизация расположения резидентных программ
в ОЗУ,
- мультиконфигурационные файлы CONFIG.SYS (возможность выбора варианта
конфигурации из меню),
- система защиты от вирусов (слабая),
- увеличение доступного дискового пространства (DoubleSpace),
- средства регулирования энергопотребления PC (LapTop, NoteBook)
Версия 6.2:
Версия 6.2 - Октябрь, 1993 г.
Все улучшения - в области повышения надежности работы с данными
на уровне файловой системы.
Дополнительные возможности:
- повышена эффективность существующих команд (программ),
- Кэширование CD-ROM (программа SMARTDRV),
- отказ от DoubleSpace без потери информации (позволяет вернуть логический
диск в исходное состояние),
- выявление и обход физических дефектов HDD и FDD (SCANDISK),
- выявление и устранение дефектов в файловой системе (SCANDISK), в том
числе и "сжатых" DoubleSpace,
- пошаговое выполнение любого *.bat-файла, в том числе и Autoexec.bat.
СОВМЕСТИМОСТЬ ВЕРСИЙ MS-DOS
Совместимость - возможность совместной работы технических средств или про-
граммного обеспечения.
Если OS версии М совместима с OS версии N это значит, что все прогграммы,
работающие в OS версии N будут работать и в OS версии М.
MS-DOS 5.0 совместима с MS-DOS 3.3.
MS-DOS 6.0 совместима с MS-DOS 5.0, 3.3.
MS-DOS 6.2 совместима с MS-DOS 6.0, 5.0, З.З.1
ОСНОВНЫЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ MS-DOS
MS-DOS состоит из следующих компонент:
- блок начальной загрузки (размещается в 1-м секторе 0-дорожки 0-стороны
системной дискеты),
- модуль взаимодействия с BIOS (IO.SYS для версии 5.0 и выше),
- модуль обработки прерываний (MSDOS.sys для версии 5.0 и выше),
- командный процессор (COMMAND.com)
- внешние команды (программы) MS-DOS,
- драйверы устройств,
- файл CONFIG.SYS,
- файл Autoexec.bat.
Блок начальной загрузки + 10.SYS + MSDOS. sys -> ядро MS-DOS.
Блок начальной загрузки:
Размещается:
в 1-м секторе 0-дорожки 0-стороны системной дискеты,
в 1-м секторе HDD-диска, в разделе, отведенном под DOS.
Просматривает КОРНЕВОЙ каталог системного диска. Проверяет, являются ли
первые два файла в каталоге - файлами 10.SYS и MSDOS.sys. Если ДА - загружает
их в ОЗУ и передает управление MS-DOS. Если НЕТ - сообщение на экране и ожи-
дание нажатия какой-либо клавиши Пользователем:
Non-System disk or disk error
Replace and press any key when ready
He системный диск или ошибка диска
Замените и нажмите какую-либо клавишу, когда будет готово
Именно поэтому, при "изготовлении" Системной Дискеты - необходимо перено-
сить файлы 10.SYS и MSDOS.sys на Системную Дискету с помощью спец, программы
SYS.com.
1
Версия MS-DOS 4.0
не рассматривается.
10.SYS:
Это резидентный модуль (всегда находится в ОЗУ после загрузки, пока включен
PC) .
Взаимодействует с BIOS. Расширяет возможности BIOS или изменяет ее свойства
(где необходимо) с помощью дополнительных драйверов.
MSDOS.sys:
Это резидентный модуль. Обеспечивает интерфейс высокого уровня для приклад-
ных программ, содержит программные средства для управления файлами, устройст-
вами ввода-вывода, обработка исключительных ситуаций (ошибок) и др. Приклад-
ная Программа вызывает функции этого модуля через механизм прерываний (про-
граммные прерывания), передавая (принимая) информацию к (от) MS-DOS через ре-
гистры CPU или (и) области памяти ОЗУ. MSDOS.sys транслирует (переводит) за-
прос прикладной программы в один или несколько вызовов (10.SYS+BIOS).
Командный процессор (COMMAND.com):
Отдельный Модуль MS-DOS. Этот модуль может быть заменен на другой, более
удобный.
Предназначен:
- прием команд с клавиатуры или из *.bat - файлов и их выполнение,
- выполнение команд файла Autoexec.bat при загрузке MS-DOS,
- загрузка в ОЗУ и запуск на выполнение прикладных программ в среде MS-DOS
Командный процессор состоит из 3-х частей:
- резидентная (размещается в ОЗУ сразу после MSDOS.sys, включает процедуры
обслуживания некоторых прерываний, процедуры обработки стандартных ошибок MS-
DOS, процедуру загрузки транзитной части командного процессора),
- инициализирующая (в ОЗУ следует сразу за резидентной частью; во время
загрузки OS ей передается управление; она "выполняет" файл Autoexec.bat и не-
которые другие действия; эта часть командного процессора стирается из ОЗУ
первой же загруженной программой),
- транзитная (загружается в старшие адреса ОЗУ; обрабатывает все внутрен-
ние команды, команды с клавиатуры и из *.bat-файлов; выдает системную под-
сказку MS-DOS; загружает в ОЗУ программы и передает им управление).
Внешние команды (программы):
Дополнительные программы, входящие в MS-DOS, выполняющие определенные функ-
ции .
Драйверы устройств:
Специальные резидентные программы, которые управляют внешними устройствами.
Драйверы загружаются в ОЗУ в том порядке, как они указаны в файле CONFIG.SYS.
CONFIG.SYS:
Спец, текстовый файл, где содержится информация о подгружаемых дополнитель-
ных драйверах и некоторая другая информация, касающаяся непосредственно MS-
DOS и выполняемых в ее среде прикладных программ.
MS-DOS выполняет этот файл автоматически, сразу после загрузки COMMAND.com.
Autoexec.bat:
Спец, текстовый файл, где содержится дополнительная настроечная информация.
MS-DOS выполняет этот файл автоматически, сразу после выполнения
CONFIG.SYS.
НАЧАЛЬНАЯ ЗАГРУЗКА MS-DOS
1 .При включении PC вначале выполняются программы BIOS.
2 .После тестирования и др. действий процедура POST (из модуля BIOS)
осуществляет поиск и загрузку блока начальной загрузки:
- вначале производится поиск на устройстве А: (если не найдено - поиск на
устройстве С:, если не найдено, то вызывается встроенный в ПЗУ BASIC1 или
производятся другие действия, "указанные" в ПЗУ).
3 .Блок начальной загрузки производит поиск в корневом каталоге системной
дискеты (диска) файлов 10.SYS и MSDOS.sys (эти файлы должны быть первыми и
именно в таком порядке),
4 .Блок начальной загрузки производит загрузку файла 10.SYS и передает ему
управление,
5 .10.SYS:
- загружает и настраивает MSDOS.sys,
- определяет состояние подключенных устройств,
- инициализирует подключенные устройства,
- загружает необходимые драйверы устройств,
- передает управление MSDOS.sys.
6. MSDOS.sys:
- инициализирует (настраивает) свои внутренние рабочие таблицы,
- загружает драйверы, указанные в файле CONFIG.SYS,
- загружает командный процессор (файл COMMAND.com)
7. Командный процессор "выполняет" команды, указанные в файле autoexec.bat
8. Командный процессор выдает на экран Монитора системную подсказку MS-DOS
и ожидает команд Пользователя
2.Требования к ресурсам ПЭВМ
для развертывания MS-DOS.
Развертывание (инсталляция) MS-DOS.
Настройка окружения MS-DOS при
загрузке (Autoexec.bat, CONFIG.SYS)
ЙКак было указано выше, MS-DOS - это однопользовательская, одноза-
дачная, не сетевая, 16-разрядная OS, ориентированная на решение за-
дач в рамках IBM PC с микропроцессором Intel 8088.
В дальнейшем, после модификаций, MS-DOS "научилась" эффективно ис-
пользовать аппаратные средства PC на базе микропроцессора Intel 80286.
Компьютер IBM PC, где развертывается MS-DOS (версии не ниже 5.0) , должен
иметь следующую конфигурацию (не хуже): 286/20/1RAM/40HDD/1.2FDD/EGA.
Желательно использовать и мат. сопроцессор (80287 или иной, соответствующий
типу главного микропроцессора).
Инсталляционная версия MS-DOS обычно поставляется на дискетах (в последнее
время и на CD-ROM) и содержит краткую инструкцию по инсталляции MS-DOS. Необ-
ходимо точно следовать рекомендациям этой инструкции. Развертывание (инстал-
ляция) MS-DOS заключается в том, что инсталляционая дискета N 1, которая
должна быть системной (поставляется фирмой-изготовителем), вставляется в со-
ответствующий дисковод и MS-DOS загружается с этой дискеты (кнопка RESET или
1
Имеется только на фирменных IBM компьютерах, на клонах (совместимых) отсутствует.
комбинация клавиш CTRL+ALT+DEL). После загрузки Пользователь, в командной
строке MS-DOS, набирает команду SETUP или INSTALL. После нажатия клавиши
ENTER запускается программа инсталляции (в некоторых случаях это делается ав-
томатически после загрузки MS-DOS). В процессе инсталляции программа запраши-
вает у Пользователя дополнительную информацию.
Возможен вариант (но в некоторых случаях он противозаконен), когда MS-DOS
переносится (без инсталляционных дискет) с PC, где MS-DOS уже развернута. В
этом случае необходимо перенести ядро MS-DOS на дискету (SYS). Затем перене-
сти ядро MS-DOS с этой дискеты на другой PC (подготовленный для развертывания
MS-DOS). Остальные файлы (внешние команды MS-DOS) переносятся с одного PC на
другой простым копированием.
В процессе загрузки - MS-DOS выполняет команды настройки, указанные в фай-
лах CONFIG.SYS и Autoexec.bat.
Файл CONFIG.SYS
Команды этого файла выполняются в процессе загрузки MS-DOS (эти команды вы-
полняет модуль MsDos.sys).
Основное назначение файла CONFIG.SYS:
- загрузка драйверов,
- кол-во одновременно открытых файлов,
- кол-во буферов для ускорения работы с дисками
- загрузка ядра MS-DOS в верхнюю область памяти (по желанию Пользователя).
Команды, используемые в CONFIG.SYS:
FILES - кол-во одновременно открытых файлов.
FILES=N
где N - кол-во файлов,
По умолчанию N=8.
С точки зрения экономии ОЗУ - не желательно задавать большое число файлов.
Как правило достаточно N=20. В некоторых случаях, при использовании СУБД, это
значение может быть в пределах 30-40.
BUFFERS - кол-во буферов для ускорения работы с диском.
BUFFERS=N
где N - число буферов (максимум=99).
Каждый буфер "отнимает" 512 байт ОЗУ. Поэтому, в целях экономии памяти, НЕ
желательно "заказывать" N больше, чем 20. Некоторые программы требуют до 30
буферов. Если ядро MS-DOS загружено в "верхнюю" область памяти - буферы раз-
мещаются там же.
DOS - Загрузка ядра MS-DOS в "верхнюю" память (если это возможно).
DOS=HIGH - предписывает MS-DOS загрузить ядро в "верхнюю" память.
DOS=HIGH, UMB - предписывает MS-DOS загрузить ядро в "верхнюю" область па-
мяти или в "высшую" зону адресов. Для того, чтобы это было возможно - необхо-
димо загрузить драйвер HiMem.sys.
BREAK - управляет проверкой Ctrl+C и Ctrl+Break. BREAK=ON - включить про-
верку, BREAK=OFF - выключить проверку.
DEVICE - загрузка драйверов
DEVICE=C:\DOS\HIMEM. SYS
DEVICEHIGH - загрузка некоторых драйверов в "верхнюю" область памяти.
LASTDRIVE - указывает, какую букву логического диска система допускает как
последнюю.
LASTDRIVE=Z
Используется только в том случае, когда PC работает в сети.
STACKS - кол-во и размер стеков для обслуживания аппаратных прерываний.
STACKS=N,G
где
N - кол-во стеков,
G - размер стека
Например: S TACKS=9,256
Ниже приведен пример реального файла CONFIG.SYS:
rem DEVICE=C:\SCSI\ASPI2DOS. SYS /D
break=on
files=30
buffers=30
dos=high
device=C:\WINDOWS\protman.dos /i:C:\WINDOWS
device=C:\WINDOWS\workgrp.sys
device=C:\WINDCWS\ne2000.dos
LASTDRIVE=Z
DEVICE=C:\WINDOWS\HIMEM.SYS
DEVICE=C:\WINDOWS\SMARTDRV.EXE /DOUBLE_BUFFER
STACKS=9,256
rem device=EPSN.SYS 3 /s2
rem DEVICE=C:\DOS\DISPLAY.SYS CON= (EGA,, 1)
Краткое описание примера:
Строки N 1, 13, 14: не выполняются (команда REM),
Строка N 2: разрешить проверку нажатия клавиш ЛС, лВгеак
Строка N 3: кол-во одновременно открытых файлов в системе = 30
Строка N 4: кол-во буферов для обмена с диском = 30
Строка N 5: загрузить ядро MS-DOS в "верхнюю" область памяти (HiMem.sys
загружается в строке N 10)
Строки N 6, 7, 8: загрузка драйверов, обеспечивающих возможность работы
данного PC в сети (в среде WINDOWS FOR WORKGROUPS)
Строка N 9: Последнее имя логического диска (для виртуальных логических
дисков может быть Z)
Строка N 10: загрузка драйвера HiMem.sys
Строка N 11: использование драйвера SmartDrv.exe для двойной буферизации
(совместимость контроллера HDD с EMM386.exe).
Строка N 12: кол-во стеков (для обслуживания аппаратных прерываний) = 9,
размер каждого стека = 256 байт)
Команды, используемые в Autoexec.bat:
PATH - внутренняя команда MS-DOS, которая предписывает MS-DOS производить
поиск файла, как в текущем каталоге, так и в других, указанных в данной ко-
манде Каталогах.
Пример:
PATH C:\;C:\NC;C:\DOS;C:\LEX
LH (LoadHigh)- загружает некоторые программы в "верхнюю" область памяти.
LH KeyRus
SET - создает переменную "внутри" MS-DOS, которую могут использовать при-
кладные программы.
SET ТЕМР=С:\ТЕМР - имя каталога, для временных файлов.
Кроме вышеуказанных команд в Autoexec.bat могут быть использованы любые
внутренние и внешние команды MS-DOS.
Ниже приведен пример реального файла Autoexec.bat:
C:\WINDOWS\SMARTDRV. EXE
C:\WINDOWS\net start
echo on
prompt $p$g
PATH C:\WINDOWS;С:\;C:\NC;C:\DOS
PATH=D:\IBLOCAL\BIN;C:\IDAPI;%PATH%
SET TEMP=C:\WINDOWS\TEMP
Ih KeyRus
ChkDsk C:
ChkDsk D:
ChkDsk E:
ChkDsk F:
aidsl261.exe C: /f /g
nc
Краткое описание примера:
Строка N 1: загрузка драйвера SmartDrv. ехе (создает буфер в extended-
памяти для ускорения обмена с логическими дисками)
Строка N 2: загрузка программы Net (работа в сети).
Строка N 3: разрешить вывод сообщений на экран.
Строка N 4: изменить системную подсказку MS-DOS.
Строки N 5, 6: указать альтернативные каталоги для поиска файлов
Строка N 7: указать каталог для временных файлов C:\TEMP.
Строка N 8: попытка загрузки "русификатора" KeyRus в "верхнюю" область па-
мяти.
Строки N 9-12: проверка корректности FAT на каждом логическом диске (НЕ
виртуальном).
Строка N 13: запуск антивирусной программы Aidsl261.exe (анализ ОЗУ и дис-
ка С, проверка программ и их "лечение")
Строка N 14: загрузка оболочки Norton-Commander
3.Приглашение MS-DOS.
Диалог Пользователя с MS-DOS.
После полной загрузки MS-DOS командный процессор (COMMAND.com) вы-
дает на экран сообщение ("приглашение MS-DOS" или "системная под-
сказка MS-DOS") и ожидает команд Пользователя. Ввод команды произво-
дится в той же строке, где и приглашение MS-DOS. Это - командная
строка MS-DOS.
В командной строке MS-DOS Пользователь вводит (с клавиатуры) имена внутрен-
них или внешних команд MS-DOS, которые необходимо выполнить, или имена при-
кладных программ, которые необходимо запустить на выполнение.
Запустить программу на выполнение - значит: загрузить программу в
ОЗУ, передать ей (если необходимо) информацию в виде параметров в ко-
мандной строке MS-DOS, и передать ей управление.
В стандартном приглашении MS-DOS указывается имя текущего активного Логиче-
ского Диска и символ-разделитель ">".
Например:
А>
С>
Пользователь может изменить стандартное приглашение MS-DOS, включив в него
дополнительную или иную информацию.
Для изменения приглашения MS-DOS служит внутренняя (встроенная) команда
PROMPT. Эта команда обычно "вставляется" в файл Autoexec.bat и устанавливает
формат приглашения MS-DOS при загрузке MS-DOS.
Формат команды:
PROMP Т [параметры]
Параметры (в данном случае) это информация о том, какой формат будет иметь
подсказка MS-DOS после выполнения этой команды.
Примеры:
prompt $p$g - выдавать имя текущего каталога текущего логического диска и
символ разделитель ">"
prompt $d$g - выдавать текущую дату и символ разделитель ">"
prompt $v$g - выдавать номер версии MS-DOS и символ разделитель ">"
Ниже (Рис. 1) приведена таблица параметров, задающих формат команды PROMPT.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Команда PROMPT может также (при загруженном драйвере ANSI, sys), по друго-
му определить назначение клавиш PC и реализовывать различные цветовые эффек-
ты. Описание этих возможностей выходит за рамки данной темы.
ВНИМАНИЕ!!! Данная команда (Prompt) НЕ работает при запуске в
NORTON-COMMANDER (из эмулятора командной строки MS-DOS).
Диалог Пользователя с MS-DOS (не используя программу-оболочку Dos-Shell)
настолько примитивен, что сводится к вводу команд в командной строке MS-DOS и
получению сообщений на экране Дисплея. Эта простота обманчива. Пользователь,
за эту простоту, платит тем, что знания его должны быть столь обширны (в об-
ласти внутренних и внешних команд MS-DOS), что наличие таких знаний у простых
Пользователей без спец. подготовки - явление очень редкое.
Параметр Назначение
$ь Sd Se Sb SI Sn Sp Sq T 1 ' выдача сНмййла-рлздАлнталя 1 выдача тс кушей даты наняло выдачи "Ейсаре'-йосл^вателъноРГИ гтирдшге предыдущего символа (Backspace) выдача снимал а-радди* ителя < Р.3-1дача им СИМ TRKVWSU выдача имени рабочего аналога текущего дисковода яыдача си и вола-разделителя равно выдачи тскупЕГ1Х1 яре мели
Sv s ss SXc выдача номера версии MS-DOS последовательность символов Возврат каретки и "Перевод строки" (переход к началу следующей строки) выдача симдола ’’S' выдача символа 'V
Рис. 1.
Тем не менее, знания эти необходимы для Пользователя,
который НЕ имеет в
запасе того, кто вытирает ему нос платком.
Редактирование командной строки MS-DOS (ввод команд):
Функции основных клавиш, используемых при вводе и редактировании командной
строки (Рис. 2).
Рис. 2.
Клавиша Функция
Enter Завершает командную строку и запускает введенную команду на выполнение.
Fl копирует (поочередно) один символ из последней введенной ко- манды в командную строку
F3 копирует всю последнюю введенную команду в командную строку
Del стирает один символ в командной строке в позиции курсора
Ins включает или выключает режим вставки
Backspace стирает один символ в командной строке слева от позиции кур- сора и перемещает курсор влево на одну позицию
ПТ|э ВНИМАНИЕ! Командную строку MS-DOS можно редактировать до тех пор,
пока НЕ нажата клавиша Enter!!! Нажатие клавиши Enter означает, что
Vi J Пользователь "запустил" команду (программу) на выполнение.
Дополнительные удобства при редактировании командной строки может предоста-
вить сервисная программа (команда) DosKey-
Во время диалога с MS-DOS Пользователь вводит имя команды (внутренней или
внешней) или прикладной программы, которую необходимо запустить, через пробел
вводит параметры (если необходимо), нажимает клавишу Enter и ожидает, пока
закончится выполнение команды или загрузка прикладной программы, контролируя
этот процесс на экране монитора. На Рис. 3 приведен пример запуска прикладной
программы (редактор текстов ЛЕКСИКОН - Lex. ехе). В качестве параметров в за-
пускаемую программу передаются имена текстовых файлов Sl.txt и S2.txt.
C:\>Lex S1 .txt S2.txt
подсказка Запускэе- Параметры,
MS DOS мая прог- передаваемые
рамма в программу
Рис. 3.
При вводе: параметры отделяются друг от друга и от команды (прикладной про-
граммы ) П РОБЕ ЛОМ.
Некоторые команды (программы) допускают другие разделители (например, сим-
вол "/" в Антивирусной программе AidsTest. ехе).
Не все команды (программы) требуют при запуске параметры.
4.Классификация программного
обеспечения в среде MS-DOS
Термины:
Software (ПО) - программное обеспечение.
Hardware - аппаратные средства
Под программным обеспечением понимают совокупность всех программ и служеб-
ных данных, предназначенных для управления компьютером.
Условно программы классифицируются:
по отношению к PC:
- встроенные в ПЗУ PC (BIOS)
- внешние, которые должны быть загружены в ОЗУ перед запуском (OS).
по отношению к OS:
- команды OS
- внутренние (встроенные к командный процессор),
- внешние (в виде отдельных программных файлов на диске),
- прикладное ПО
По назначению ПО условно классифицируется:
- системные и сервисные программы,
- инструментальные средства (для разработки прикладных программ)
- прикладные программы
Применительно к MS-DOS:
Системные и сервисные программы:
- внутренние команды MS-DOS,
- внешние команды MS-DOS,
Инструментальные средства:
- языки программирования (СИ, Pascal, Assembler, Basic и др.),
- СУБД (FoxPro, dBase, Paradox и др.)
- средства визуального создания ПО (Delphi и др.
Прикладные программы:
К этому классу относятся большинство программ, созданных для функционирова-
ния в среде MS-DOS (LEXICON, FOTON, SuperCalc и др.)
Особое место занимают программы-оболочки, обеспечивающие более дружествен-
ный интерфейс с Пользователем, чем MS-DOS (NORTON-COMMANDER, PCTOOLS, DOS-
NAVIGATOR, VICTORIA и др.)
5.Программы Общесистемного назначения в среде MS-DOS.
Под программами общесистемного назначения (в рамках данной темы)
Vk подразумеваются программы (команды, драйверы), предназначенные для
решения задач:
- связанных с обслуживанием файловой системы MS-DOS,
- связанных с обслуживанием аппаратных средств,
- связанных с борьбой против вирусов,
- обеспечивающих дополнительный сервис при работе Пользователя в среде MS-
DOS
Таких программ, в среде MS-DOS, достаточно много (многие сотни или тысячи).
В рамках данной темы рассматриваются лишь некоторые из них. Условно эти
программы можно разделить на несколько категорий (см. Табл. 1):
Таблица 1
N Категория
1 Подготовка логических дисков (разбивка физического диска на разде- лы [логические диски], форматирование логических дисков).
2 Оптимизация логических дисков, контроль FAT
3 Драйверы устройств: "русификаторы" клавиатуры, "русификаторы" дис- плея, "русификаторы" принтера, мыши и др.
4 Контроль наличия и состояния оборудования PC
5 Антивирусные программы
6 Программы-оболочки
В Табл. 2 представлен перечень некоторых программ, которые могут представ-
лять практический интерес для Пользователя.
Таблица 2
N Программа (имя файла) Ка- те- го- рия Назначение
1 FDisk.ехе 1 Подготовка Винчестера (разбивка на разделы). Вхо- дит в комплект MS-DOS.
2 DM.ехе 1 Подготовка Винчестера (разбивка на разделы)
3 Adm.ехе 1 Подготовка Винчестера (разбивка на разделы). Воз- можность защиты логических дисков от несанкциони-
рованного доступа.
4 Format.com 1 Форматирование логических дисков (FDD, HDD). Вхо- дит в комплект MS-DOS.
5 Format.ехе 1 Форматирование логических дисков (FDD). Входит в комплект Norton-Commander.
6 Compress.ехе 2 Оптимизация и проверка поверхности логических дисков. Входит в комплект PCTOOLS.
7 Speedisk.ехе 2 Оптимизация и проверка поверхности логических дисков. Входит в комплект Norton-Commander.
8 Defrag.ехе 2 Оптимизация и проверка поверхности логических дисков. Входит в комплект MS-DOS (версии 6.x).
9 NDD.ехе 2 Norton Disk Doctor. Программа, позволяющая произ- вести комплексную диагностику и "лечение" файло- вой системы MS-DOS. Входит в ком-плект Norton- Commander .
10 ChkDsk.ехе 2 Контроль FAT. Входит в комплект MS-DOS.
11 ScanDisk.ехе 2 Контроль FAT, выявление дефектов логических дис- ков. Входит в комплект MS-DOS (версии 6.x).
12 Mouse.com Mouse.sys 3 Драйвер мыши (Mouse.com используется при за- грузке из Autoexec.bat, Mouse.sys используется при загрузке из CONFIG.SYS).
13 HiMem.sys 3
14 SmartDrv.exe 3
15 Emm386.exe 3
16 KeyRus.com 3 "Русификатор" - драйвер клавиатуры и дисплея
17 Rk.com 3 "Русификатор" - драйвер клавиатуры и дисплея
18 866con.com 3 "Русификатор" - драйвер клавиатуры и дисплея
19 KeyLap.com 3 "Русификатор" - драйвер клавиатуры
20 MKey.com 3 "Русификатор" - драйвер клавиатуры и дисплея
21 EgaGa.exe 3 "Русификатор" - драйвер дисплея
22 VgaGa.com 3 "Русификатор" - драйвер дисплея
23 EgaAlt.com 3 "Русификатор" - драйвер дисплея
24 LqqDrv.exe 3 "Русификатор" - драйвер принтера
25 LqdDrv.exe 3 "Русификатор" - драйвер принтера
26 Beta 3 Комплекс программ-"русификаторов", содержащий различные драйверы принтера и др.
27 Checklt.exe 4 Тестирование аппаратной части PC
28 SysInfo.exe 4 Тестирование аппаратной части PC. Входит в ком- плект Norton-Commander.
29 NDiags.exe 4 Тестирование аппаратной части PC. Входит в ком- плект Norton-Commander.
30 AidsTest.exe 5 Антивирусная программа Д. Н. Лозинского.
31 DrWeb.exe 5 Антивирусная программа И. Данилова.
32 DosShell.com 6 Графическая оболочка MS-DOS. Входит в комплект MS-DOS (версии 4.0, 5.0, 6.x).
33 PCTools.exe 6 "Оболочка" над MS-DOS.
34 NC.exe 6 "Оболочка" над MS-DOS (Norton-Commander)
35 DN.exe 6 "Оболочка" над MS-DOS (DOS-Navigator).
Программы DM.ехе, FDisk.exe, ADM.ехе, DosShell.com, DN.exe, ВЕТА в рамках
данной темы НЕ рассматриваются (либо устарели, либо крайне редко используют-
ся) .
ChkDsk.exe - Контроль FAT. Входит в комплект MS-DOS. Проверяет логические
диски на наличие ошибок в данных и FAT и пытается исправить эти ошибки.
НЕЛЬЗЯ запускать ChkDsk.exe в MS WINDOWS!!!
Запуск:
ChkDsk [С:][ИмяФайла][/F][/V]
Назначение параметров и ключей:
С: - логический диск,
ИмяФайла - имя проверяемого файла,
/F - в процессе сканирования диска исправляет обнаруженные ошибки,
/V - отображение информации на Экране
НЕОБХОДИМО включать эту программу в файл Autoexec.bat для проверки ВСЕХ
дисков:
ChkDsk С: /f
ScanDisk, ехе - Контроль FAT, наличие потерянных и разделямых кластеров,
корректность структуры дерева каталогов, выявление дефектов логических дис-
ков. Входит в комплект MS-DOS (версии 6.x). Программа может работать также и
в диалоговом режиме. Эта программа имеет больше возможностей, чем ChkDsk.exe.
НЕЛЬЗЯ запускать ScanDisk.exe в MS WINDOWS!!!
Простейшее использование данной программы:
ScanDisk С:
Назначение параметров и ключей:
С: - логический диск,
Defrag.ехе - Оптимизация и проверка логических дисков. Входит в комплект
MS-DOS (версии 6.x). НЕЛЬЗЯ запускать Defrag.exe в MS WINDOWS!!!
Подробное изучение данной программы выходит за рамки данной темы.
Простейшее использование данной программы:
Defrag С: [/F]
Назначение параметров и ключей:
С: - логический диск,
/F - дефрагментация файлов и удаление свободного простран-
ства между ними.
HiMem.sys - Драйвер, обеспечивающий загрузку ядра MS-DOS, других драйверов
и некоторых программ в расширенную память (за пределы 640 Кб). Входит в ком-
плект MS-DOS. Загружается при выполнении CONFIG.SYS.
DEVICE=C:\DOS\HIMEM. SYS
Emm386.exe - Драйвер, обеспечивающий управление расширенной памятью на IBM
PC с микропроцессором Intel 80386 и выше. Загружается при выполнении
CONFIG.SYS.
SmartDrv.ехе - Драйвер, обеспечивающий двойную буферизацию, необходимую для
совместимости дисковых контроллеров с EMM386.exe или расширенным режимом MS
WINDOWS (загрузка из CONFIG.SYS командой DEVICE), а также создает буфер обме-
на с диском в extended-памяти (что значительно ускоряет обмен с диском. Для
этого - загрузка из Autoexec.bat).
KeyRus. com - "Русификатор", резидентный драйвер экрана и клавиатуры. (Воз-
можна Загрузка в верхнюю область памяти: команда LH) Переключение РУС/ЛАТ:
Rightshift (правая SHIFT).
Rk.com
"Русификатор", резидентный драйвер экрана и клавиатуры. Переключе-
ние РУС/ЛАТ: LeftShift-RightShift (одновременно: левая и правая SHIFT)/
Mkey.com - "Русификатор", резидентный драйвер экрана и клавиатуры. Переклю-
чение РУС/ЛАТ: ScrollLock.
866con.сот - "Русификатор", резидентный драйвер экрана и клавиатуры. Требу-
ет ОБЯЗАТЕЛЬНУЮ Загрузку драйвера Display.sys. Это значит, что в Confog. sys
должна быть строка:
DEVICE=DISPLAY. SYS CON=(EGA,, 1)
Настраиваемое переключение РУС/ЛАТ (настройки - в файле 866con.ini).
Возможные варианты:
Ctrl
RightShifr
Leftshift
Alt
KeyLap.com - "Русификатор", резидентный драйвер клавиатуры (дополнительно
требуется загрузить "русификатор"-драйвер дисплея).
Переключение РУС/ЛАТ:
F12
или комбинации клавиш.
Ctrl-Alt-Fl - ЛАТ
Ctrl-Alt-F2 - РУС
EgaAlt.com - "Русификатор", резидентный драйвер экран.
EgaGa.ехе - "Русификатор", резидентный драйвер экран.
VgaGa.com - "Русификатор", резидентный драйвер экран.
LqqDrv.ехе - "Русификатор", резидентный драйвер принтера. Этот драйвер ори-
ентирован на EPSON-совместимые матричные принтеры. Обеспечивает качественную,
но медленную печать.
LqdDrv.ехе - "Русификатор", резидентный драйвер принтера. Этот драйвер ори-
ентирован на EPSON-совместимые матричные принтеры. Обеспечивает более быструю
печать, но меньшее качество.
В Табл. 3 приведена информация о занимаемой памяти при загрузке
"русификаторов" в ОЗУ.
Таблица 3
Комбинация драйверов Размер в ОЗУ (Кб)
866соп. com + Display, sys около 2 7
KeyRus. сот около 6
Rk. сот около 15
MKey. сот около 5
KeyLap. сот + EgaAlt. сот около 13.5
KeyLap. сот + EgaGa. ехе около 13.5
KeyLap. сот + VgaGa. ехе около 11.5
6.Файлы пакетной
обработки (*.bat-файлы)
Пакетный файл (Batch-файл) представляет собой последовательность
команд, которые в определенной последовательности выполняются MS-
DOS точно также, как если бы Пользователь вводил эти команды с кла-
I виатуры. Каждая отдельная строка такого файла - отдельная команда
MS-DOS. Пакетный файл представляет собой текстовый файл (ASCII-
файл) и может быть создан с помощью любого редактора текстов, поддерживающего
ASCII-файлы. Файл пакетной обработки - это программный файл, выполняемый на
IBM PC.
Расширение пакетного файла всегда - . ВАТ.
Основной областью применения пакетных файлов является вызов других про-
грамм. Часто, для вызова какой-либо программы требуется выполнить несколько
команд:
- "перейти" на тот логический диск, где находится данная программа,
- "войти" в Каталог, где находится данная программа,
- вызвать эту программу на выполнение (часто, передать ей информацию в ка-
честве параметров)
Например, для того, чтобы "запустить" Зарплату необходимо
ввести следующие команды:
Е :
CD E:\ZARPEXE
MAINZR CreatDir
Для того чтобы "запускать" Зарплату независимо от того, на каком логическом
диске и в каком каталоге находится Пользователь - можно создать файл (с помо-
щью ЛЕКСИКОНА, ФОТОНА или любого другого редактора) с именем, например,
С:\Zarp.bat.
Содержанием такого файла - будет последовательность указанных выше команд.
Теперь, когда Пользователь наберет в командной строке MS-DOS команду Zarp.bat
(или Zarp). Командный процессор MS-DOS выполнит последовательность указанных
выше команд так же, как если бы Пользователь набрал эти команды с клавиатуры.
Другой пример. Мы жаждем каждый день делать одну и ту же работу.
Работа эта заключается в том, что необходимо:
- в дисководе 5.25" (на 1.2 Мб) форматировать дискеты на 360 Кб
- переносить на каждую отформатированную дискету ядро MS-DOS
- создавать на этой дискете каталог A:\NC
- копировать в этот каталог все файлы из каталога С:\NC
Можно, конечно, упорно вводить все команды с клавиатуры, надеясь на то, что
не будет допущено каких-либо ошибок, и Вам это не надоест после первого де-
сятка дискет.
Можно создать пакетный файл (C:\MyWrk.bat) следующего содержания:
echo ВСТАВЬТЕ ДИСКЕТУ В ДИСКОВОД А: и нажмите Enter
pause
format A: /t:40/n:9
sys A:
md A:\NC
copy c:\nc\*. * a:\nc
Теперь достаточно запустить созданный пакетный файл.
Краткое описание программы, созданной в данном примере.
Первая команда:
echo ВСТАВЬТЕ ДИСКЕТУ В ДИСКОВОД А: и нажмите Enter
Здесь echo - команда, выводящая на экран все, что находится в той же строке
после нее.
Вторая команда:
pause
Здесь pause - команда, выводящая на экран сообщение:
Press any key to continue . . .
(нажмите на какую-нибудь клавишу для продолжения . . . )
и ожидающая нажатия Пользователем какой-либо клавиши для продолжения выпол-
нения программы.
В остальных строках - производится форматирование дискеты (format), перенос
ядра MS-DOS (sys), создание каталога (md), копирование файлов (сору).
Рассмотренный пример - простейшая программа, реализованная в рамках пакет-
ного файла. Средства MS-DOS, применяемые в рамках файлов пакетной обработки,
позволяют реализовывать значительно более сложные и гибкие алгоритмы обработ-
ки информации.
Основные команды, применяемые в пакетных файлах:
% - признак параметра, переданного в данный пакетный файл
: - признак метки для перехода
CALL - вызов другого пакетного файла из данного,
CLS - очистка экрана,
ECHO - вывод на экран строки сообщений,
EXIT - прервать обработку данного пакетного файла,
EXIST- проверить наличие файла на диске,
FOR . . IN . . DO - возможность многократного одной команды MS-DOS,
GOTO - безусловный переход на строку с заданной меткой,
IF - условный переход на строку с заданной меткой,
PAUSE- ожидание нажатия клавиши Пользователем,
REM - комментарий,
SHIFT- сдвиг формальных параметров (возможность обрабатывать больше 10 па-
раметров) .
Примеры:
1 .Создать пакетный файл, реализующий следующий алгоритм:
- форматировать дискету на 1.44 Мб (дисковод В: на 1.44Мб)
- создать каталог: В:\ARC
- с помощью программы-архиватора ARJ.exe создать файл-архив
C:\TEMP\ZZZ.arj, куда поместить все файлы и все подкаталоги каталога
F:\LIBRARY
- перенести в каталог B:\ARC созданный файл-архив C:\TEMP\ZZZ.arj
CLS
echo Архивация и копирование Справочников на дискету
echo .
echo ВСТАВЬТЕ ДИСКЕТУ В ДИСКОВОД В: и нажмите Enter
pause
format В:
md B:\ARC
F:
CD F:\LIBRARY
rem вызов программы-архиватора
ARJ A -R C:\TEMP\ZZZ. arj
copy c:\temp\zzz. arj b:\arc
del c:\temp\zzz. arj
2 .Создать пакетный файл, реализующий следующий алгоритм:
с помощью редактора текстов ЛЕКСИКОН создать новый текстовый файл
C:\LEX\F1.txt
- сделать 2 копии файла С:\LEX\F1.txt:
1 копия: A:\RRR
2 копия: В:\RRR
- вывести содержимое файла C:\LEX\Fl.txt на принтер
- удалить файл C:\LEX\Fl.txt
CLS
echo ВСТАВЬТЕ ДИСКЕТЫ В ДИСКОВОДЫ А:, В: и нажмите Enter
pause
rem на всякий случай создаем каталог С:\LEX
MD C:\LEX
С:
CD C:\LEX
rem удалить старый файл C:\LEX\Fl.txt
del C:\LEX\Fl.txt
rem вызов редактора ЛЕКСИКОН
LEX C:\LEX\Fl.txt
md A:\RRR
md B:\RRR
rem делаем копии на дискеты
сору c:\lex\fl.txt a:\rrr
сору c:\lex\fl.txt b:\rrr
rem вывод на принтер
сору с:\lex\fl.txt PRN
rem удаляем файл c:\lex\fl.txt
del c:\lex\fl.txt
Более сложные алгоритмы:
3 .Создать пакетный файл, реализующий следующий алгоритм:
В дисководе 5.25" (на 1.2 Мб) форматировать дискеты на 360 Кб или на 1.2
Мб, в зависимости от того, передан хотя бы один параметр при запуске.
Имя пакетного файла, реализующего данный алгоритм: FFF.bat
Если, при запуске, параметры НЕ заданы:
FFF
форматировать дискету на 1.2 Мб
Если, при запуске, первый параметр задан:
FFF X
форматировать дискету на 360 Кб
Блок-схема данного алгоритма:
РЕАЛИЗАЦИЯ ДАННОГО АЛГОРИТМА В ПАКЕТНОМ ФАЙЛЕ
echo ВСТАВЬТЕ ДИСКЕТУ В ДИСКОВОД А: и нажмите Enter
pause
rem проверка, задан ли 1 параметр ?
if %1.==. GOTO L12
GOTO L360
:L12
rem форматировать на 1.2 Мб.
format А:
GOTO L_EXIT
:L360
rem форматировать на 360 Кб.
format A: /F:360
:L_EXIT
rem ВЫХОД (Конец)
4 .Создать пакетный файл, реализующий следующий алгоритм: Проверить, сущест-
вует ли заданный (в качестве параметра) файл на диске. Выдать соответствующее
сообщение на экран.
Блок-схема данного алгоритма:
РЕАЛИЗАЦИЯ ДАННОГО АЛГОРИТМА В ПАКЕТНОМ ФАЙЛЕ
echo off
echo файл: %1
if EXIST %1 goto LI
GOTO L2
:L1
echo Такой Файл есть %1
GoТо LE
:L2
echo Файл не найден %1
: LE
pause
5 .Создать пакетный файл, реализующий следующий алгоритм:
В алгоритме, указанном в примере 2 сделать дополнит. проверку:
Передан ли хоть один параметр ?
Если нет - сообщение об ошибке и выход.
Блок-схема данного алгоритма:
РЕАЛИЗАЦИЯ ДАННОГО АЛГОРИТМА В ПАКЕТНОМ ФАЙЛЕ
echo off
echo файл: %1
if %1.==. goto LERR
GOTO LSTART
:LERR
echo Бестолочь: задай имя файла !!!
GOTO LE
:LSTART
if EXIST %1 goto LI
GOTO L2
:L1
echo Такой Файл есть %1
GoТо LE
:L2
echo Файл не найден %1
: LE
pause
6 .Создать пакетные файлы, реализующие следующий алгоритм:
Алгоритм предыдущего задания разделить на две части, каждую из которых
реализовать в отдельном пакетном файле.
Первая часть:
- определяет, передан ли параметр
- вторая часть реализует все действия по проверке существования файла.
Если параметр задан - из первого пакетного файла вызывается второй, в про-
тивном случае - выход с сообщением об ошибке.
Запускаемым является пакетный файл, реализующий первую часть алгоритма
(Al.bat). Файл A2.bat вызывается из Al.bat .
РЕАЛИЗАЦИЯ ВТОРОЙ ЧАСТИ АЛГОРИТМА В ПАКЕТНОМ ФАЙЛЕ N 2
(Имя пакетного файла: A2.bat)
if EXIST %1 goto LI
GOTO L2
:L1
echo Такой Файл есть %1
GoТо LEI
:L2
echo Файл не найден %1
:LE1
РЕАЛИЗАЦИЯ ПЕРВОЙ ЧАСТИ АЛГОРИТМА В ПАКЕТНОМ ФАЙЛЕ N 1
(Имя пакетного файла: Al.bat)
echo off
CLS
echo файл: %1
if %1.==. goto LERR
GOTO LSTART
:LERR
echo Бестолочь: задай имя файла !!!
GOTO LE
:LSTART
CALL A2 %1
: LE
pause
7. Создать пакетный файл, реализующий следующий алгоритм: С помощью коман-
ды TYPE вывести на экран содержимое всех файлов, имеющих расширение TXT, PAS,
ASM. Для сканирования файла необходимо использовать команду: FOR . IN .
DO
РЕАЛИЗАЦИЯ ДАННОГО АЛГОРИТМА В ПАКЕТНОМ ФАЙЛЕ
CLS
for %%А in (*. txt *. pas *. asm) do type %%A
pause
8. Основные принципы хранения
информации на магнитных
дисках в MS-DOS.
Файловая Система MS-DOS
(логические диски, каталоги,
файлы, устройства MS-DOS).
Терминология:
jy Флоппи-диск (дискета) - съемный гибкий магнитный диск.
Винчестер - не съемный жесткий магнитный диск (пакет дисков).
I Дорожка - концентрические окружности на магнитной поверхности дис-
ка, где располагается информация. Дорожки нумеруются с 0-ой (дорож-
ка с самым большим радиусом)
Цилиндр - объединение дорожек с одним и тем же номером, расположенных на
разных поверхностях диска (для флоппи-диска под цилиндром подразумевается 2
дорожки)
Сектор - каждая дорожка, размещенная на диске, делится на секторы.
Каждый сектор имеет размер = 512 байт (для MS-DOS)
Кластер - это минимальная порция информации, которую MS-DOS считыва-
ет/записывает за одно обращение диску. Кластер "содержит" только последова-
тельно расположенные сектора (цель - увеличить скорость обмена с диском).
Размер Кластера = N* (РазмерСектора)= N * 512 байт,
где N = 2, 4, 8ит. д.
FAT - Таблица размещения файлов
НАКОПИТЕЛИ НА МАГНИТНЫХ ДИСКАХ
Магнитные диски используются как запоминающие устройства, позволяющие хра-
нить информацию долговременно, при отключенном питании.
Для работы с Магнитными Дисками используется устройство, называемое накопи-
телем на магнитных дисках (НМД).
Обычно НМД состоит из следующих частей:
- контроллер дисковода,
- собственно дисковод,
- интерфейсные кабеля,
- магнитный диск
Контроллер дисковода управляет обменом информацией между CPU и ОЗУ, с одной
стороны, и НМД - с другой.
Контроллер дисковода вставляется в один из свободных разъемов системной
платы IBM PC (MotherBoard).
Дисковод содержит головки чтения/записи, механический привод перемещения
головок и электронную схему для управления движением головок и чтени-
ем/записью данных.
Магнитный диск представляет собой основу с магнитным покрытием, которая
вращается внутри дисковода вокруг оси.
Магнитное покрытие используется в качестве запоминающего устройства.
Магнитные Диски: жесткие (Винчестер) и гибкие (Флоппи).
Накопитель на жестких магнитных дисках - НЖМД (HDD).
Накопитель на гибких магнитных дисках - НГМД (FDD).
Винчестер (HDD) - накопитель на несъемном магнитном диске, созданный на ос-
нове спец, технологии (винчестерская технология - отсюда название).
Магнитный диск Винчестера (на металлической основе) "имеет" большую плот-
ность записи и большое число дорожек. Винчестер может иметь несколько Магнит-
ных Дисков. НЖМД типа Винчестер созданы в 1973 г. Все магнитные диски Винче-
стера (объединенные в пакет Дисков) - герметически "упакованы" в общий кожух.
Магнитные диски НЕ могут изыматься из HDD и заменяться на аналогичные!!!
Магнитные головки объединены в единый блок (блок магнитных головок). Этот
блок по отношению к дискам перемещается радиально. Во время работы PC Пакет
Дисков все время вращается с постоянной скоростью (3600 об/мин). При считыва-
нии/записи информации блок магнитных головок перемещается (позиционируется) в
заданную область, где производиться посекторное считывание/запись информации.
В силу инерционности процесса обработки информации и большой скорости вра-
щения пакета дисков возможна ситуация, когда блок магнитных головок не успеет
считать очередной сектор. Для решения этой проблемы используется метод чере-
дования секторов (секторы нумеруются не по порядку, а с пропусками). Напри-
мер, вместо того, чтобы нумеровать секторы по порядку: 12345678910
11 12 13 14 . . . , их нумеруют так: 1713281439. . .
В последнее время появились более скоростные SCSI-контроллеры1, которые
обеспечивают достаточную скорость обработки информации, и необходимость в че-
редовании секторов - отпадает.
Флоппи (FDD) (разработка фирмы IBM) - накопитель на съемном гибком магнит-
ном диске (флоппи). Флоппи-диск имеет пластиковую основу и находится в спец,
пластиковом кожухе. Флоппи-диск вставляется в FDD вместе с кожухом. Флоппи-
диск (в FDD) вращается внутри кожуха со скоростью 300 об/мин.
На данный момент в IBM PC используются 2 типа FDD: 5.25" и 3.5"
Дискета 5.25" заключена в гибкий пластиковый кожух.
Дискета 3.5" заключена в жесткий пластиковый кожух.
HDD являются более скоростными устройствами, чем FDD.
МАГНИТНЫЕ ДИСКИ
Флоппи-диски (дискеты)
В качестве носителя информации используется магнитная поверхность диска.
Магнитная поверхность "разбита" на дорожки (концентрические окружности, см.
рис. 1) . Дорожки нумеруются начиная с 0-ой (максимальный радиус) . Магнитная
поверхность "разбита" также на секторы (см. Рис. 1) . Секторы нумеруются, на-
чиная с 1-го.
Принято, что каждая дорожка "разбита" на секторы. Размер каждого сектора =
512 байт (для MS-DOS). Таким образом, объем дискеты:
V = P*D*S* 512 (байт) ,
где
V - объем дискеты (байт),
Р - кол-во поверхностей дискеты (1-а или 2-е),
D - кол-во дорожек на одной поверхности,
S - кол-во секторов на одной дорожке.
Если Дискета является системной, то ядро MS-DOS размещается начиная с 0-й
дорожки, как более надежной (меньшая плотность записи).
Физический Адрес Сектора = Ыповерхности + Nдорожки + Ысектора
1
Статья написана достаточно давно.
3
2
4
5
Сектор 1
0-я дорожка
39-я дорожка
Рис. 1
Кол-во поверхностей "задается" при изготовлении Дискеты (может быть 1-а или
2-е). Кол-во дорожек и кол-во секторов на дорожке "задается" при форматирова-
нии дискеты. Форматирование дискет производится Пользователем с помощью спец,
программ.
В табл. 1 приведен перечень стандартных форматов флоппи-дисков, применяемых
в IBM PC.
Табл. 1
Кол-во поверхностей Кол-во дорожек на поверхности Кол-во секторов на дорожке Емкость диска,Кб Дискета
1 40 8 160 5.25"
2 40 8 320 5.25"
1 40 9 180 5.25"
2 40 9 360 5.25"
2 80 9 720 3.5"
2 80 15 1200 5.25"
2 80 18 1440 3.5"
2 80 36 2880 3.5"
Важнейшими характеристиками дискеты являются:
- тип (5.25" или 3.5")
- формат (и, соответственно, емкость)
Винчестеры
Организация хранения информации на Винчестере, с точки зрения Пользователя,
не сильно отличается от Флоппи-дисков. Разница лишь в том, что количество по-
верхностей, дорожек и секторов значительно больше (соответственно больше и
емкость).
Физический Адрес Сектора = Ыцилиндра + Nдорожки + Ысектора
Важнейшими характеристиками Винчестера являются:
- емкость (от 10 Мб до 10 Гб),
- быстродействие (время произвольного доступа к информации, чем меньше
этот показатель, тем "быстрее" Винчестер) (8-24 мсек)
Когда говорят (о Винчестере) 1 физический диск - имеется в виду весь пакет
дисков данного Винчестера. С помощью спец, программ 1 физический диск Винче-
стера можно "разбить" на несколько разделов (логических дисков).
ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА MS-DOS
Файл (по английски File) - папка, скоросшиватель.
Файл - это поименованная область памяти на каком-либо физическом носителе,
предназначенная для хранения информации. Совокупность средств MS-DOS, обеспе-
чивающих доступ к информации на внешних носителях называется системой управ-
ления файлами или файловой системой.
Одно из понятий файловой системы MS-DOS - логический диск.
Логические диски:
В некотором приближении можно считать, что, "с точки зрения" MS-DOS, каждый
логический диск это отдельный магнитный диск. Каждый логический диск имеет
свое уникальное имя. В качестве имени логического диска используются буквы
английского алфавита от А до Z (включительно).
Кол-во логических дисков, таким образом, не более 26. Буквы А и В - отведе-
ны строго под имеющиеся в IBM PC FDD. Начиная с буквы С именуются логические
диски (разделы) HDD.
A..G - логические диски
В случае, если данный IBM PC имеет только один FDD, буква В пропускается
(см. рис. 4).
A. .G
логические диски
Как правило, только логические диски А и С могут быть системными.
Файловая структура логического диска:
Чтобы обратиться к информации на диске (находящейся в файле), надо знать
физический адрес первого сектора (Нповерхности+Ндорожки+Ысектора), общее кол-
во кластеров, занимаемое данным файлом, адрес следующего кластера, если раз-
мер файла больше, чем размер одного кластера и т. д. Все это очень туманно,
трудно и не нужно.
MS-DOS избавляет Пользователя от такой работы и ведет ее сама. Для обеспе-
чения доступа к файлам - файловая система MS-DOS организует и поддерживает на
логическом диске определенную файловую структуру.
/Элементы файловой структуры:
- стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор),
- таблица размещения файлов (FAT - File Allocation Table),
- корневой каталог (Root-Directory),
- область данных (оставшееся свободным дисковое пространство)
Эти элементы создаются спец, программами (в среде MS-DOS) в процессе ини-
циализации диска.
Файловая структура на дискете емкостью 360 Кб
Сектор Назначение
0 Boot-сектор
1, 2 FAT
3, 4 Копня FAT
5..11 Корневой Каталог
12
Область данных
719 (кластеры : 2 .. 355]
Рис. 5
(Аналогично и для других дискет.)
Стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор):
Здесь записана информация, необходимая MS-DOS для работы с диском:
- идентификатор OS (если диск системный),
- размер сектора диска,
- кол-во секторов в кластере,
- кол-во резервных секторов в начале диска,
- кол-во копий FAT на диске (стандарт - две),
- кол-во элементов в каталоге,
- кол-во секторов на диске,
- тип формата диска,
- кол-во секторов в FAT,
- кол-во секторов на дорожку,
- кол-во поверхностей,
- блок начальной загрузки OS,
За стартовым сектором располагается FAT.
FAT (таблица размещения файлов):
/ Область данных диска (см. выше) представлена в MS-DOS как последова-
тельность пронумерованных кластеров.
J FAT - это массив элементов, адресующих кластеры области данных дис-
ка . Каждому кластеру области данных соответствует один элемент FAT.
Элементы FAT служат в качестве цепочки ссылок на кластеры файла в области
данных.
FAT - крайне важный элемент Файловой Структуры!!! Нарушения в FAT могут
привести к ПОЛНОЙ или ЧАСТИЧНОЙ потери информации на ВСЕМ логическом диске!!!
Именно поэтому, на диске хранится две копии FAT.
Существуют спец, программы, которые контролируют состояние FAT и исправляют
нарушения.
Корневой Каталог:
Это определенная область Диска, создаваемая в процессе инициализации
(форматировании) Диска, где содержится информация о файлах и катало-
гах, хранящихся на Диске. Корневой Каталог ВСЕГДА существует на отфор-
матированном Диске! На одном Диске ВСЕГДА бывает только ОДИН Корневой
Каталог. Размер Корневого Каталога для данного Диска - величина фиксирован-
ная, поэтому максимальное кол-во "привязанных" к нему файлов и других (дочер-
них) каталогов (Подкаталогов) - строго определенное.
Каталоги (Подкаталоги):
Каталог - это определенное место на диске (в области данных диска),
где содержится информация о файлах и Подкаталогах, "привязанных" к
данному Каталогу. MS-DOS поддерживает иерархическую структуру катало-
гов (древообразную), см. рис. 6.
Рис. 6
В отличие от Корневого Каталога, остальные каталоги (Подкаталоги) создаются
с помощью спец, команд MS-DOS (внутренних).
Основная цель такой структуры каталогов - организация эффективного хранения
большого кол-ва файлов на диске.
КАЖДЫЙ Каталог (кроме корневого) "имеет" "родителя", т. е. другой Каталог,
к которому "привязан" данный Каталог.
MS-DOS рассматривает каждый Каталог (кроме корневого), как файл. Термин
"привязан" иногда заменяется термином "зарегистрирован".
Файлы:
Файл - это поименованная область памяти на каком-либо физическом
носителе, предназначенная для хранения информации.
Файл ВСЕГДА "привязан" к какому-либо Каталогу (в том числе,
может быть "привязан" и к корневому каталогу), см. рис. 7.
Идентификация Логических Дисков, Каталогов и Файлов:
Идентификация Логических дисков, Каталогов, Файлов осуществляется на базе
имен.
ВНИМАНИЕ ! ! !
JН|| Файловая система MS-DOS НЕ допускает, чтобы были Логические Диски,
1 > J Каталоги, Файлы с одинаковыми ИДЕНТИФИКАТОРАМИ!!!.
В качестве имени логического диска используется одна из букв латинского ал-
фавита (А. . Z). Каждый Файл или Каталог (кроме корневого) имеет ПОЛНОЕ имя.
Рис. 7
> ПОЛНОЕ Имя Файла (Каталога), кроме корневого, состоит из следующих
/ частей (рис. 8):
- имя логического диска (А. . Z),
- символ-разделитель (двоеточие) ":",
- символ, идентифицирующий корневой каталог - "\" (Слэш),
- перечень "родительских" каталогов (разделенных символом ”\”)/
- собственно имя файла (каталога),
Собственно имя файла (каталога) состоит из:
- имя,
- символ-разделитель (точка)
- расширение имени файла.
"Имя логического диска"+"двоеточие"+"идентиф. корневого каталога"+"весь пе-
речень имен родительских каталогов" = маршрут доступа к файлу (каталогу).
Максимальное кол-во символов в ПОЛНОМ имени файла = 78,
Максимальное кол-во символов в имени файла = 8,
Максимальное кол-во символов в расширении имени файла = 3,
Расширение НЕ обязательно т. е. может и НЕ присутствовать (в этом случае
точка тоже отсутствует).
В ПОЛНОМ имени файла разрешается использовать только следующие символы: A-Z
0-9 $&#'~()-%!_л
В ПОЛНОМ имени файла Запрещается использовать все остальные символы!!! ЗА-
ПРЕЩАЕТСЯ В ПОЛНОМ имени файла использовать ПРОБЕЛ!!!
Примеры допустимых имен файлов:
Format.com Read.те MyFyle.txt 28-03-96.doc 123.45
Примеры НЕ допустимых имен файлов:
123456789.txt aa7.doc 35*.? I\t. F.doc *.txt Му:File.txt
разделитель(слеш)
Идент.корневого
каталога
Имя Подкаталога
Имя
разделитель
расширение
C:\Windows\ eystem\Emm386.exe
маршрут доступа
разделитель
Имя
Логического
Диска
собственно имя
файла
Emm386.exe
4 i z
Имя до 8 расширение
CHI-ШОЛОВ до 3 г* TfT.TR г>тт <->~п
Рис. 8
Таким образом размер собственно имени файла НЕ превышает 12 символов!
Использование расширений:
Файлы, хранящиеся на диске, с точки зрения файловой системы MS-DOS, которая
выступает в роли зав. складом (который ничего не понимает в устройстве и на-
значении различных вещей, хранящихся на складе), вообще говоря, представляют
собой "некоторое сборище информации". На самом деле файлы, в зависимости от
информации, которая там хранится, могут иметь различное назначение: данные,
программы, драйверы, настроечные файлы и т. д.
Расширения имени файла - не обязательный, но очень важный компонент. Он ис-
пользуется для разделения файлов по отдельным категориям (данные, программы,
драйверы ит. д.) .
В MS-DOS есть перечень предопределенных (и наиболее часто встречающихся)
расширений файлов. В Табл. 2 приведен их НЕ полный перечень.
Табл. 2
Расшире- ние Назначение файла
ЕХЕ СОМ Программы, созданные программистами, с помощью спец, языков про- граммирования
ВАТ Программы, созданные Пользователями, с помощью редакторов тек- стов
SYS Драйверы устройств
OVR OVL Оверлейные файлы
ВАК Предыдущая копия файла
TXT ASCII-файл (текстовый)
DOC Файл-документ (чаще всего ASCII-файл, но может быть и другого формата)
PAS Тексты программ на Pascal
С СРР Тексты программ на С
ASM Тексты программ на Ассемблере
BMP GIF Графические образы
PCX
ME ASCII-файл описания чего-то
INI CFG Файлы настроек и конфигураций
Устройства MS-DOS:
В MS-DOS имеется ряд имен файлов,
реннего использования. Каждое такое
во. ЗАПРЕЩАЕТСЯ использование этих
приведен перечень этих имен.
которые зарезервированы для внут-
имя отражает какое-либо устройст-
имен НЕ по назначению! В Табл. 3
Табл. 3
Имя Назначение файла
AUX асинхронный интерфейс
CLOCK$ "часы"
СОМ1 порт последовательного ввода/вывода
COM2 порт последовательного ввода/вывода
COM3 порт последовательного ввода/вывода
COM4 порт последовательного ввода/вывода
LPT1 порт параллельного ввода/вывода
LPT2 порт параллельного ввода/вывода
LPT3 порт параллельного ввода/вывода
CON консоль (клавиатура, дисплей)
NUL "нулевое устройство"
PRN принтер (аналог LPT1)
С точки зрения Пользователя - эти устройства (табл. 3) ничем не отличаются
от обычных файлов (с ними можно производить все те же операции, что и с обыч-
ными файлами).
/Символы подстановки в именах файлов:
Когда необходимо произвести какие-либо действия над файлами - Поль-
зователь вызывает определенные внутренние или внешние команды MS-DOS и
"передает" им, в качестве параметров, имена файлов. Очень часто прихо-
дится производить одни и те же действия над многими файлами. Например, необ-
ходимо скопировать ВСЕ файлы какого-либо каталога в другой каталог. Если фай-
лов больше 200, то ровно 200 раз необходимо произвести эту операцию для каж-
дого файла в отдельности. Это, как минимум, слегка огорчает Пользователя.
Для решения такого рода проблем существуют спец, средства, которые помогают
производить однотипные операции над целой группой файлов за один "заход".
Так называемые символы подстановки позволяют "фильтровать" файлы, используя
их имена. К ним относятся символы: ? и * .
Эти символы можно использовать в любом месте собственно имени файла (имени
и расширении).
Символ ? означает, что команда (при фильтрации файлов) "признает" любой
символ в имени или расширении файла, в позиции которого находится символ ?.
Символ * означает, что команда (при фильтрации файлов) "признает" все сим-
волы, в имени или расширении файла, начиная с позиции, где находится символ
*.
Символы ? и * действуют не зависимо друг от друга применительно к имени или
расширению.
Примеры:
ВЫПОЛНИТЬ ОПЕРАЦИЮ НАД СЛЕДУЮЩИМИ ГРУППАМИ ФАЙЛОВ:
*.* - все файлы, без исключения,
*.txt - файлы с любыми именами, но с расширением .txt,
II*.* - файлы, имена которых начинаются с цепочки символов
II и имеющие любое расширение,
YE??0198.* - файлы, имена которых начинаются с цепочки символов
YE, два следующих символа НЕ имеют значение, следующие четыре символа
должны быть 0198, расширение НЕ имеет значение (применительно к расчетному
отделу: все результаты расчетов по работнику с табельным номером 0198) ,
Атрибуты файлов:
Каждый Файл (Каталог) имеет атрибут, который указывает на то, что этот файл
является именно файлом; или на то, что он является Каталогом.
Файлы, в зависимости от атрибута, могут быть скрытыми, архивными системны-
ми, только для чтения. (Скрытые файлы MS-DOS "не видит").
9. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Герхард Франкен, Сергей Молявко "MS-DOS 6.2 . . . для Пользователя", Киев,
BHV, 1994, Москва, БИНОМ, 1994.
2. "DOS 3.3.Техническое руководство". Методические материалы.
3. Фигурнов В. Э. "IBM PC для Пользователя" г. Уфа, НПО "Информатика и Компь-
ютеры", 1993 г.
4. Справочное Руководство по IBM PC. Методические материалы. Части 1 и 2. ТПП
"СФЕРА". М. 1991 г.
5. Брябрин В.М. "Программное обеспечение персональных ЭВМ". М. "НАУКА", 1990
г.
6. Савельев А.Я. , Сазонов Б.А. , Лукьянов С.Э. "Персональный компьютер для
всех". Книга 1. М. , ВЫСШАЯ ШКОЛА, 1991 г.
Справочник
СЛОВАРЬ КОМПЬЮТЕРНОГО СЛЕНГА
• Аватар, аватарка - картинка, которую пользователь выбирает себе в каче-
стве "лица".
• Авик, Авишник, Авишка - Файл .AVI. Видео-файл для Windows.
• Автогад - Система проектирования Auto Cad
• Айди - Идентификация (identification)
• Ака - (от англ. - также известен как:) - указатель на псевдоним человека
(nick), "Иван Иванов aka SuperMan".
• Аккорд - Выход тремя пальцами Ctrl-Alt-Del. Он же "Three fingers
salute".
• Алкоголик - Программист на языке Алгол - язык программирования высокого
уровня, предназначенный для описания алгоритмов решения вычислительных
Задач (от ALGOrithmic Language)
• Апгрейдить - Обновить что-либо.
Аппендицит - Приложение (en: appendix)
Архиватор - Программа для упаковки файлов.
Асм, Астма Язык - язык программирования низкого уровня Assembler
Аська - интернет-болталка ICQ
Аттач - (от англ, attachment) Файл, прикрепленный к электронному письму.
Аттопарсек - примерно один дюйм.
Аутглюк - почтовый клиент MS Outlook.
Б
Баг - ошибка (сбой) в программе. От en: bug, в значении <недоработка в
компьютерной программе, приводящая к нежелательным или неожидаемым дей-
ствиям, или же вообще не позволяющая её запуск>.
Байнет - белорусская или белорусскоязычная часть Интернета (bynet, от
• by)
Байт - единица измерения информации (равен 8 битам)
Бат - The Bat!, почтовая программа
Батон - (button) кнопка. <Жать/давить батоны> - работать за клавиатурой.
Башня - корпус компьютера типа "tower".
Безголовый - говорится про компьютер, работающий без дисплея и клавиату-
ры (обычно сервер).
Белая сборка - собранный одной из авторитетных компьютерных фирм (IBM,
DELL, HP, и т.д.). Аналогично с "Брендовая сборка". См. также Серая
сборка.
Бипер - встроенный динамик.
Бит - минимальная единица измерения количества информации, от Binary
digiT (en: Bit), 0 или 1
Блин - компакт-диск, диск внутри винчестера.
6НОПНЯ - Слово "Вопрос" преобразованное из кодировки KOI8-R в СР1251.
Характеризует неправильно настроенную локаль или "интересные" слова, по-
лучаемые при просмотре текста в одной кодировка, когда он написан в дру-
гой .
Болванка - чистый записываемый лазерный диск.
Большие пальцы - Название файла "Thumbs.db", образовываещегося при про-
смотре картинок в Windows.
Бот - программа, эмулирующая действия (речь) человека, иногда с зачатка-
ми искусственного интеллекта (от англ, robot), так же это второй, третий
и далее юзер у одного человека на форуме.
ББС, Борда - BBS (bulletin board system), доска объявлений, древовидный
форум.
Бродилка - браузер (en: browser); также игрушка типа <квест> или FPS
(first-person shooter - стрелялка от первого лица).
Брэнд - от en: brandname, известная торговая марка крупного производите-
ля .
Букварь - руководство.
Бэд-сектор (bad sector) - испорченный сектор дискового носителя информа-
ции, куда нельзя записать информацию.
Бэкапить - делать backup, создавать страховочные копии.
Бук - ноутбук (en: notebook)
В
Варез - нелегально распространяемое программное обеспечение, от англий-
ского en: warez.
Васик - Бэйсик.
Ванесса, ОдинЭсия - внутренний программный язык платформы 1С.
Веник - Винчестер, жесткий диск
Вешаться - зависнуть (о Windows).
Видюха, Вика - видео (графическая) карта.
Винт - Жёсткий диск. От "винчестер".
Виндовоз, Винды, Винда, Вынь - Операционная система Microsoft Windows.
Винтукей - ОС Windows 2000 (Win2K).
Вирь - компьютерный вирус
Вжикалка - матричный принтер.
Г
Гама - Игра, от англ. Games.
Гектар - гигабайт.
Глюк - баг, ошибка в программе.
Гнусный - написанный под эгидой GNU.
Гнусмас - Samsung. От зеркального написания "самсунг".
Голова - Процессор.
Голубой зуб - Интерфейс Bluetooth.
Голубой гигант - IBM.
Горелые дрова - Corel Draw.
Гроб - корпус компьютера.
ГУРУ (учитель) - уважаемый человек, опытный мастер, крутой программист.
Д
Девайс (device) - любое устройство, конструктивно законченная техниче-
ская система, имеющая определенное функциональное назначение.
Девица - device (см. "Девайс"). "Девица без презента" - сообщение
"Device not present".
Дельфин - программист пишущий программмы на Delphi.
Дефолтный - значения, присваиваемые параметрам автоматически в том слу-
чае, когда пользователь не задал им одно из допустимых значений (по
умолчанию).
Димка - модуль памяти DIMM.
Дока - сопроводительниая документация.
Дрова - драйверы.
Думать - играть в "DOOM" (компьютерная игра).
Думер - заядлый игрок в "DOOM".
Дурень, Дурик - процессор "DURON" от компании AMD.
Дыра - баг, позволяющий злоумышленнику нарушить работу системы или полу-
чить к ней несанкционированный доступ.
Е
Егор - error (ошибка) по-русски.
Емеля - электронная почта от русского прочтения англ, e-mail (en: mail),
мыло.
Ж
Жаба - язык программирования Java.
Жарить - сжимать файлы с помощью архиватора JAR. Следовательно "зажарен-
ный файл" - файл сжатый этим архиватором.
Железо - комплектующие для компьютера.
Жёлтая сборка - произведено в Китае, Сингапуре, и т. п. В настоящее вре-
мя термин потерял свою актуальность, подавляющее большинство компьютер-
ной электроники производится в азиатских странах.
ЖЖ, ЖыЖа - дневник, расположенный на livejournal.com или сам сервис.
Жопа - задняя панель компьютера (принтера, сканера и т. д.) . "Втыкать в
жопу".
Жопа - ориентированный на WEB объектный сервер приложений Zope (zope.org
(http://www.zope.org)), написанный на python (python.org
(http://www.python.org)).
Жужжать - 1. Устанавливать связь при помощи модема. 2. Сделать запись в
дневнике. Используется в двух противоположных значениях: а) написать че-
го-нибудь злободневное, которое получит много комментариев от других
пользователей; б) написать о чем-нибудь, другим не интересном и надое-
дающем. Пример: "Может хватит жужжать о том, как ты поел и сходил в туа-
лет? Надоело!"
3
Забанить - запретить пользователю написание сообщений в форум или чат
(от английского to ban).
Залить - закачать файл на сервер.
Засавить - сохранить (от англ, save).
Засейвить - см. Засавить.
Зазипованный - архив формата ZIP.
Звуковуха - звуковая карта.
Зипователь - использовать архиватор, компрессирующий данные в формат
zip.
Зухель, зюксель, цухел - модем фирмы Zyxel.
ЗЫ - Post Scriptum (буквы ЗЫ находятся на клавиатуре на тех же местах,
что и PS).
И
ИМХО - IMHO (In Му Humble Opinion) - по моему скромному мнению.
Интрушка - (от англ, intro) заставка, представляющая какой-либо про-
граммный продукт.
Инет - Интернет.
Ирка - программа IRC, (Internet Relay Chat) - программа для он-лайнового
общения.
Искалка, ищейка - поисковая система.
К
Камень - центральный процессор.
Карман - устройство, для подключения жесткого диска к компьютеру.
Кацапта - Microsoft Business Solutions - Axapta.
Квакер - игрок в Quake, компьютерную игру-боевик.
Квакать - играть в Quake.
Кирпич - центральный процессор.
Клава - клавиатура.
Кликуха - 1. Компьютерная мышь. 2. Выбранный псевдоним, используемый в
Интернете. Пример: "Какая у тебя кликуха на форуме?"
Ковер, палас - коврик для мышки.
Командир волко в - "Volkov Commander".
Комп - компьютер.
Конфа - 1. Конференция, форум. 2. Конфигурационный файл программы, в ко-
тором записаны настройки этой самой программы. Образовалось из-за того,
что первоначально многие конфигурационные файлы имели расширение cfg от
англ, "config".
Корень - первая директория в дереве (корневая директория).
Корка - от англ, core dump, файл с дампом памяти, остающийся на диске
после аварийного завершения программы в UNIX-подобных ОС. "А корки кто
удалять будет?!"
Король дров, Корельские дрова - Corel Draw.
Красная сборка - собрано в СНГ.
Красный глаз - инфракрасный порт.
Крыса - манипулятор-мышь, особенно советского производства.
Кряк, кряка, крякалка - взломщик программ, версия коммерческой или шейр-
верной (шароварной) программы, позволяющая использовать её бесплатно, от
английского to crack - раскалывать.
Крякнуть - взломать программу.
Ку - приветствие в чатах (из фильма <Кин-дза-дза>), а также английское
Re (<по поводу>), набранное в русском режиме клавиатуры.
Кул, кульно - классно, круто! (от англ. "Cool").
Кулер - (от англ, "cooler") - вентилятор + радиатор, охлаждающие процес-
сор .
Кулхацкер - пренебрежительное название кого-либо, мнящего себя хакером.
Л
Ламер - (от англ, lamer) неумелый пользователь ЭВМ, (не желающий ничему
учиться), тупица, с завышенной самооценкой. Не путать с начинающим поль-
зователем, чайником.
Лазарь - лазерный принтер.
Лапша - множество проводов, также название обычного телефонного провода
в котором два медных проводника помещены в изолятор, и идут параллельно
воспринимая радиопомехи, в отличие от витой пары или экранированного ка-
беля.
Левак - сомнительная продукция, производитель неизвестен.
Лекарство от жадности - программа взлома ограничивающих функций неопла-
ченной программы.
Леталка - игрушка типа "flight simulator".
Лжеюзер - пользователь www.livejournal.com.
Лже-кат - (от англ. "LJ-cut") - элемент форматирования текста в системе
livejournal, ссылка, под которой можно "спрятать" длинный текст или
слишком большую картинку. Экономит трафик остальным лжеюзерам.
Линух, Люлих, Липнукс - ОС Linux.
Линуксойд - высококвалифицированный пользователь ОС Linux.
Локалка - локальная сеть.
ЛОЛ - (от англ, lol - "Laugh[ing] out loud") - громко хохотать.
Лытдыбр - дневник. Если печатать русское <дневник>, забыв переключить
клавиатуру с английского, получается. Слово придумано Романом Лейбовым
при освоении livejournal.com.
Лук - почтовая программа Outlook.
М
Мама, Мать, Материнка - материнская плата.
Мастдай - от английского must die, пренебрежительное название ОС семей-
ства Windows; любой низкокачественный продукт.
Машина - компьютер.
Мафон - любое устройство с магнитной лентой (стриммер).
Мелкомягкие - пренебрежительное название фирмы Microsoft.
Мессага - сообщение, письмо (от англ, message).
Мерзилка - пренебрежительное название браузера Mozilla.
Метр - мегабайт.
Междумордие - интерфейс, дословный перевод en: Interface
Мирк, Мирка - Сеть IRC, чаще какой-нибудь канал в IRC (от названия попу-
лярного IRC-клиента mIRC).
Моня, морда - монитор компьютера.
Морда - интерфейс программы, главная страница сайта или портала. Отот
баннер нам всю морду раскорячил!>
Мозги - ОЗУ.
Момед, Мопед, Мудозвон - модем.
Мускул - СУБД MySQL.
Мурзилка - браузер Mozilla (устар.), на форумах - старая, известная шут-
ка (в некоторых кругах также называемая Баян).
Мыло, Мыльница - электронная почта, сообщение в электронной почте или
адрес в электронной почте (от en: mail).
Мылить, намыливать - посылать сообщение по электронной почте (<киньте в
меня мылом !>) .
Мыша - манипулятор <мышь>
Н
Намордник - защитный экран монитора.
НаСИльник - программист на языке Си.
Нарезать - записывать на болванки.
Нафигатор - Netscape Navigator.
Нетварь - сетевая OS Novell NetWare (<каждой твари - по нетвари!>).
Нетоскоп, Нетшкаф - Netscape.
Ниббл - 4 бита.
Ник - (от англ, nickname, nick) - псевдоним, прозвище.
Нонаме - производитель неизвестен.
Нотик - (notebook) ноутбук
Ня - возглас в чатах выражающий восхищение.
О
Одинэсник - программист, специализирующийся на системе 1С:Предприятие.
Оковалок - большой файл (<Не надо по мылу оковалки посылать>).
Окна - ОС Windows.
Оля - OLE, технология Object Linking and Embedding, позволяющая редакти-
ровать данные, созданные в другой программе, не выходя из основного ре-
дактора .
Осёл - клиент пиринговой сети сети eDonkey2000, например eMule.
Ослик - Браузер Internet Explorer (происходит от сокращения, созвучного
<Иа> - имени ослика из серии мультфильмов про Винни Пуха).
Ось - Операционная система.
Оффтопик - высказывание не по теме разговора (форума, и т. п.)
Очепятка - слово опечатка написанное с опечаткой, что и символизирует.
П
Пага - раде - страница в интернете.
Палка - джойстик.
Пасквиль - программа на языке Паскаль.
Паскудник, пасквилянт - программист, пишущий программы на языке Паскаль.
Пень, Пеньтюх - центральный процессор марки Pentium компании Intel.
Пижамкер - Adobe PageMaker.
Пиленый - перемаркированный (центральный процессор).
Пилюлькин - лечащий модуль антивирусной программы.
Пингвинукс - см. Линух.
Писюк, Писюха - IBM PC-совместимый компьютер. <Хорошую вещь писюком не
наЗовут>.
Плитка - печатная плата.
Плюйник - струйный принтер.
Плюсы - язык программирования C++.
Подкрысник - коврик для мыши.
Подмышка - коврик для мыши.
Помойка - <корзина>.
ПорноСлоник - фирма Panasonic и/или любое устройство её производства.
Посаксить - (от англ, suck, sucks) - глагол, показывающий унижение
свойств, качеств кого/чего-либо, кем-либо. Напр.: <Препод посаксил мою
прогу>.
Постить - отправлять мессагу в конфу.
Полуось, Пополам(а) - операционная система OS/2.
Пофиксить - (от английского fix) исправить.
Прескотина - интеловский процессор на ядре Prescott.
Прокся, прокси - прокси-сервер, т. е. элемент сети, способный пропускать
через себя пакеты информации, возможно, с сохранением информации на сер-
вере . Бывают анонимными, т. е. скрывающими реальный адрес компьютера.
Применяются для самых различных целей.
Прыскалка - струйный принтер.
ППКС - Подписываюсь Под Каждым Словом
ППП - Повсеместно Протянутая Паутина, т. е. Всемирная Сеть.
Р
Рарить - использовать архиватор гаг.
Расшарить - (англ, share, делиться (имуществом)) открыть для коллектив-
ного доступа какой-либо ресурс в локальной сети (<расшарить папку, прин-
тер, диск>).
Резак - устройство для записи (нарезки) компакт дисков (CD-R[W]).
Релиз (en: release) - выпуск программы; выпуск оконченной программы на
продажу. В варезных кругах - готовая к распространению в интернете пи-
ратская версия программы или фильма.
Рояль - клавиатура.
РТФМ, RTFM - отсылка читающего или спрашивающего к документации (от
англ.: "Read The Fucking Manual").
Ругается - выдаёт сообщения (обычно вместо ожидаемого результата).
Рулез, рулезный - очень классный (о харде или софте) (от английского
rulez).
Рулить - быть очень классным (о харде или софте).
Рунет - русская или русскоязычная часть Интернета (runet, от .ru)
С
Сабж - (от английского subj., сокращение от subject) тема разговора,
обычно на форуме; то, что указанно в поле темы сообщения.
Сакс, Суксь - выражение неодобрения (от амер, слэнга "to suck" - быть
плохим).
Сантехника - аппаратное обеспечение, выпускаемое фирмой Sun Microsystems
(http://www.sun.com).
Сапёр - 1. Игра Minesweeper. 2. Специалист по внедрению и сопровождению
SAP R/3 (http://www.sap.com).
Сдохнуть - перестать работать (<у меня сдохла мать:>).
Серая сборка - собранный на одной из безымянных фабрик по всему миру.
Как правило - из комплектующих такого же неизвестного происхождения.
Сетевуха - сетевая плата.
Сидюк - CD-ROM или CD-RW.
Сиквел - (от анг. sequel) продолжение. Пример использования: Игра ’Half-
life 2’ является сиквелом игры ’Half-life’ .
Сиквел, Скуль - SQL.
Симка - модуль памяти SIMM.
Синий экран (смерти) - (от анг. Blue screen of death) сообщение OS
Windows о серьёзной ошибке, требующей перезагрузки системы (обычно - не-
обработанное прерывание в ядре OS).
Сионист - программист, пишущий на языке Си.
Сисадмин - системный Администратор.
Сисоп - системный оператор.
Сказёвый - подключаемый через SCSI-адаптер.
Скази - SCSI-адаптер.
Скин - (от английского Skin - кожа, оболочка.) внешний вид, оболочка,
дизайн.
Скрипткидди - хакер-недоучка, довольствующийся эксплоитами, найденными в
Интернете.
Слака - дистрибутив линукса Slackware.
Слакофилище - фанатик-линуксоид, использующий дистрибутив Slackware.
Слить - 1. Скачать файлы с сервера. 2. Проиграть (в компьютерной игре).
Смайл - (тж. Смайлик. От английского smile - улыбка). Комбинация различ-
ных знаков препинания или букв, обозначающая настроение. Например улыб-
ка: -)
Сносить - деинсталлировать (удалять) программное обеспечение.
Собака, собачка - <@>.
Солярка - операционная система Solaris.
Сорец - (англ, source) исходный код.
Соре(ы) - (англ, source) исходный код(ы).
Софт - программное обеспечение, от software.
Спам - непрошенная почта.
Спамить - 1. Посылать спам. 2. При общении на форумах, используется как
синоним слова флудить.
Спейс - свободное место (space) на диске.
Струйник - струйный принтер.
Сырец - (англ, source) исходный код.
Т
Телевизор - монитор.
Тетя Ася - см. Аська.
Топтать - архивировать.
Топтать клаву - набирать какой-либо текст на клавиатуре.
Тормозилла - браузер Mozilla.
Тазик - персональный компьютер или рабочая станция, а так же пренебрежи-
тельное название низкокачественных корпусов для ПК, чаще всего от неиз-
вестных производителей.
ТСП - Туда Сюда Протокол (TCP).
Трубо Паскакаль - язык программирования Turbo Pascal.
У
Укроп - модем Асогр.
Уних - ОС UNIX.
Уснуть за роялем - уснуть перед компьютером лицом на клавиатуре. На лице
остаются отпечатки клавиш.
Утиль (Утили) - утилиты.
Уши - наушники.
Ф
ФАК - (от английского FAQ - Frequently Asked Questions), ответы на часто
задаваемые вопросы.
Фидошник - пользователь сети Fido.
Фидорас - бранное, пользователь сети Fido.
Фиксить - исправлять, баги пофиксены.
Филесы - файлы.
Фича - англ, feature, особенность, свойство ("это не баг - это фича").
Флейм - оскорбления или малоинформативные сообщения, длинные безрезуль-
татные споры (holy wars).
Флопак, Флопарь, Флопик, Флоповод, Флопогрыз - флоппи-дисковод.
Флоп - флоппи-диск.
Флудить - писать большое количество малоинформативных сообщений.
Форточки - см. <Окна>.
Фривар - (en: freeware) бесплатное программное обеспечение.
Фря - ОС FreeBSD.
Флуд - см. Флейм, употребляется фраза Dj Akel (Во Флуд).
X
Хак - en: hack. - нестандартное, порой, не самое красивое решение про-
блемы (грубый хак), как правило, основанное на использовании особенно-
стей какой-либо платформы; процесс взлома защиты; программа-модификатор.
Хакер - (англ, hacker) самообучающийся высококвалифицированный специа-
лист в области софтвера, любящий заниматься этим.
Хацкер - пренебрежительное название кого-либо, мнящего себя хакером.
Хачить - ломать защиту чего-л. (основное занятие Хакеров).
Хинт - совет, рекомендация, инструкция.
Хомяк - 1) домашняя (англ, home) страница. 2) пользователь компьютера (в
коммерческих структурах). 3) Пользователь ОС Windows ХР Home Edition
ХРюша - ОС Windows ХР.
Ц
Целка - процессор Intel Celeron.
ЧАВО - ЧАсто Задаваемые вопросы (= FAQ).
Чайник - малоопытный пользователь.
Читер - игрок в компьютерные игры, применяющий чит-коды или чит-
программы.
Шаровары - shareware, условно-бесплатное программное обеспечение.
• Шары, Шарные или расшареные ресурсы - От англ. (Shared) открытые для об-
щего доступа файлы, папки, диски и т. п.
• Шкаф, НетШкаф - Netscape Navigator.
• Шлака - см. Слака.
• Шланг, Шнурок - кабель.
• Штаны - переходник для установки 3.5" устройства в 5.25" отсек.
Э
• Эникейщик - специалист, занимающийся технической поддержкой пользовате-
лей1 .
• Энурез - Unerase программа восстановления стёртых файлов.
Ю
• Юзать (что-либо) - использовать (например, компьютерную программу).
• Юзер, Юзверь - пользователь.
• Юниксойд - высококвалифицированный пользователь ОС семейства UNIX.
• Юних - ОС UNIX.
Я
• Яблочник - пользователь компьютеров Макинтош.
1
Возможно, объясняющий пользователям, что означает «press any key».
Дискуссия
АСПИ РАН ТУРА1
В.Н. Витер
(открытое письмо)
Существует много причин, по которым молодые (и не очень) люди идут в ас-
пирантуру. И тут, как говорится в известной басне: "Всем друзьям не уго-
дишь, себе же только навредишь". Но мы и не пытаемся. Написанное ниже отно-
сится, прежде всего, к той "несознательной" части будущих и нынешних аспиран-
тов, которые решили посвятить себя науке. Скажу более - написать систематиче-
скую статью на данную тему очень сложно. Слишком уж сильно отличаются кон-
кретные ситуации и судьбы. Да и нужно ли? Поэтому ограничимся изложения
отдельных фактов и советов.
Прежде всего, следует осознать общеизвестный банальный факт: работа над
диссертацией и научная работа - это вещи разные, в значительной мере противо-
положные . Но чтобы иметь возможность заниматься научной работой, Вам просто
необходимо защитить диссертацию. Парадокс? Но так оно и есть. Иначе - большой
шанс, что рано или поздно Вам просто не дадут работать.
Учеба в аспирантуре - это вещь в значительной мере индивидуальная, поэто-
му необходимо со всей серьезностью отнестись к выбору будущего научного
руководителя. Зачем? - Спросите Вы, добавив, что мне нравится такая-то те-
матика , такая-то кафедра, да и выбора как такового у меня нет... Выбор есть
всегда и отнестись к нему надо максимально тщательно. И как критерий тут на
первый план выходят морально-этические качества, далее - профессиональные. От
этих качеств руководителя во многом зависит Ваша будущая судьба.
Дело в том, что некоторые научные руководители берут аспирантов (диссертан-
тов) совсем не для того, чтобы они защитились. О причинах - немного ниже.
Сейчас - об необходимых действиях.
Соберите как можно больше информации про своего вероятного будущего шефа.
Если Вы не учились (не работали) в его заведении, то это хуже, но не без-
надежно . Проявляя соответствующую осторожность можно узнать мнение его сту-
дентов (сотрудников). Преподаватели, которые грубо, несправедливо и высоко-
1
Форум для обсуждения: http://homelab.atspace.com/journal.html
мерно обращаются со студентами, как правило, еще и не так поступают со
своими аспирантами. К сожалению, обратное утверждение неверно. Некоторые
бывшие студенты узнают истинное лицо своего руководителя, только поступив к
нему в аспирантуру (хотя такое случается не так часто). Очень полезно схо-
дить (инкогнито) к будущему научному руководителю на лекцию. Иногда после
этого бывает ясно, что Вас у него ждет. Важно узнать, нет ли у него аспиран-
тов, которые ушли из аспирантуры. Или закончили ее и не защитились. Как пра-
вило, профессора для объяснения этого факта придумывается много красивых при-
чин . Рассказывают, какие эти аспиранты были плохие. Но задумайтесь: может
все несколько по другому, и Вы тоже станете таким "плохим" в будущем. То-
гда, когда поймете, где черное, а где белое. Кроме того, некоторые профессо-
ра используют рабский труд одних аспирантов, чтобы защитить других. Поэтому
не лишним будет навести справки про уже имеющихся аспирантов - что они из се-
бя представляют.
Еще один фактор. Рискованно идти в аспирантуру к потенциальным пенсионерам.
Во-первых, они могут использовать Вас как живое прикрытие, чтобы их не выгна-
ли на пенсию. "Дайте мне еще поработать: я должен защитить своих аспиран-
тов !". Не трудно понять, что такой руководитель очень заинтересован макси-
мально отсрочить факт защиты своего диссертанта. В идеале - на бесконечно
длинный срок. И таких примеров масса. Другая опасность со стороны руководите-
лей-пенсионеров состоит в том, что их просто могут отправить на пенсию.
Обучение в аспирантуре можно условно разделить на несколько этапов. При-
кармливание рыбки, подсечка и ее вываживание. Очень часто даже самые непо-
рядочные руководители на первом этапе практически не "наезжают" на своих ас-
пирантов. Они ждут, пока человек свыкнется, втянется, и ему будет что терять.
Пока появятся результаты, выйдут тезисы и статьи. Вот тогда пора и подсе-
кать рыбку... А потом вываживать. При этом сразу ее вытягивать и положить в
садок не выгодно. Выгодно постоянно держать "карасика" на крючке. Но хва-
тит метафор. В принципе, такой подход применяется и к студентам, но в зна-
чительно меньшей мере...
Вопреки распространенному мнению, аспиранты значительно более бесправны, чем
студенты. Их часто используют в качестве бесплатной (дешевой) рабочей силы для
работ никак не связанных с диссертацией. А когда работа сделана - человек ока-
зывается больше ненужным. Я никого не пугаю, просто предупреждаю, что отсто-
ять свои права будет не просто. Лучше узнать сейчас, чем потом, когда пробле-
мы уже возникнут.
Некоторые считают, что идти в аспирантуру к высокому начальству - га-
рантия защиты. Очень распространенное заблуждение. Не редко случаются си-
туации, когда директора, проректора и т.д. физически не имеют возможности
(а иногда и желания) заниматься своими аспирантами. И последние попадают
далеко не в самую лучшую ситуацию.
Очень неприятный фактор - общежитие. Не секрет, что много аспирантов -
иногородние, это же касается и сотрудников. И вот именно благодаря общежитию
людей "удерживают от ухода" и издеваются над ними в свое удовольствие.
Уберите общежития - и завтра же разбежится половина НАН Украины. Отсюда
мораль: Вы должны быть готовы к тому, что в любой момент останетесь без
жилья. И принять соответствующие меры. Ведь дешевый сыр - только в мыше-
ловке .
"Последний шаг, он трудный самый..." Делая исследования, особенно если видно
конкретный результат, трудно определить момент, когда надо прекратить рабо-
тать, и начать писать кирпич (диссертацию). Особенно часто это проявляется,
когда соискатель не связан конкретными сроками. Как бы то ни было, но кирпич
писать надо. Разумеется, от процесса его написания еще никто не стал умнее
(скорее наоборот) . Но в противном случае не стоило и браться. А сейчас по-
ворачивать назад уже поздно. Кроме того, на данном этапе есть хороший сти-
мул : максимально приблизить момент, когда весь этот ужас закончится. Имейте
ввиду, что за долгим периодом ожидания и волокиты может наступить неожидан-
ное "давай-давай!, с сегодня на позавчера!". И этот момент нельзя упускать:
кто знает, когда другая такая возможность появится (защитится быстро и
без лишних проблем).
Как-то один официальный оппонент показал мне данную ему диссертацию. Она
имела любопытную особенность: в списке литературы некоторые строки были выде-
лены (средствами Word) . Он спросил: "а неужели теперь так надо?" И тут я
все понял: в выделенных строках ссылки были не дописаны. Т.е. аспирантку
так подгоняли, что она не только не успела дописать список литературы, а
даже не сняла выделение с недоделанных фрагментов.
Скорее всего, за всю историю человечества, Вашу диссертацию будут смот-
реть только несколько человек. Поэтому, особо не распинайтесь над ее редак-
тированием. Конечно же, ляпов допускать не следует. А вот автореферат - это
уже дело серьезное. Его будут смотреть (хотя бы бегло) десятки человек. По-
этому, автореферат нужно писать куда более тщательно. Фактически, именно он
будет и презентовать Вашу работу.
Процесс защиты диссертации в Украине сопровождается оформлением большого
количества бумаг. Другими словами, бюрократия-люкс. В России, я думаю, не
лучше. И тут выход один - отключить интеллект и оформлять бумажки. Когда
дойдете до этого этапа, такие мелочи уже не должны пугать.
Схема самой защиты сведущая: 4 0 мин. позора - и кандидат. Подводные камни
на этом этапе встречаются не так часто, хотя конечно бывает. Если Вас уже до-
пустили до этого этапа, то создавать Вам проблемы - себе дороже. А вот
старшее поколение рассказывало много ужасов (без преувеличения).
И, наконец, после успешной защиты не забывайте, что диплом не дает права
на неуважительное отношение к Вашим коллегам. Приходилось встречать много
очень компетентных людей без кандидатских дипломов, а также немало лично-
стей со степенью, которые даже элементарных вещей не знают. Ученый - это со-
стояние души, способ мышления, а не счастливый обладатель диплома.
Объявления
ВАКАНСИИ ДЛЯ ФИЗИКОВ
POSTDOC IN SOLAR PHYSICS
AT EOTVOS UNIVERSITY, BUDAPEST
Applications are invited for a postdoctoral position at the Department of
Astronomy of Eotvos University, Budapest, Hungary, in the field of solar and
solar-terrestrial physics. The position is part of the SOLAIRE European Re-
search Training Network (Solaire Research Training Network - Home). The suc-
cessful applicant is expected to carry out an independent research program in
a field covered by the SOLAIRE network, and collaborate and interact with
other members of the SOLAIRE network in Budapest and elsewhere.
The appointment is for two years. The position should be ideally taken up
from early 2009, but an earlier commencement during Fall 2008 can also be ar-
ranged .
As a general rule, nationals of all countries except Hungary are invited to
apply, provided that they have a PhD degree and no more than 10 years of
postgraduate research experience. The gross annual salary will be the Hungar-
ian Forint equivalent of approximately 27,000 euros. For more detailed condi-
tions of eligibility and finances please consult the following web page:
http://astro.elte.hu/~kris/postdoc_ELTE.html
Apply with a CV, list of publications, a research proposal summarising cur-
rent and planned research, and the names and addresses of three reference
persons. Applications and inquiries should be addressed to Dr. Kristof Petro-
vay (K.Petrovay@astro.elte.hu). Review of applications will start on 21
August and will last until a suitable candidate is found.
A call for applications for a postdoctoral position in the Max Planck In-
stitute for Solar System Research starts. Deadline: August 31st, 2008.
The SOLAIRE network announces an opening for 1 postdoctoral position . The
appointing institution is the Max Planck Institute for Solar System Research.
The successful candidate will do research within the collaborative packages
of the network. The call for applications started June 1st and will end
August 31st. Applicants can be recent post-doctoral researchers with a maxi-
mum of 10 years research experience after obtaining the graduation or mas-
ter’s title that allowed them to embark in doctoral studies. The duration of
the appointment is 12 months, with a possible extension by another 6 months.
The successful applicant will be able to profit from the training and net-
working opportunities offered by SOLAIRE. Finance of these positions will be
following the rules and salary levels prescribed by the European Commission.
STUDY THE BLACK HOLE UNIVERSE
10 PhD positions in new EU Marie Curie ITN Network
Multiple within EU Initial Training Network
http://members.aas.org/JobReg/JobDetailPage.cfm?JobID=24702
Applications are invited for the first of two hiring rounds, of 5 fully
funded PhD positions each, as part of a new EU FP7 Marie Curie Initial Train-
ing Network (ITN), "Black Hole Universe". Pending final approval by the Euro-
pean Commission, this five year Network will begin in Autumn 2008, and link
the University of Erlangen-Nurnberg (J. Wilms), University of Amsterdam (S.
Markoff, R. Wijnands), INAF/Brera Observatory (Milan, T. Belloni), University
of Cagliari (L. Burderi), Sabanci University (Istanbul, E. Kalemci), CEA
Saclay (S. Corbel, J. Rodriguez), and the University of Southampton (P. Ut-
tley, I. McHardy) via the training of 10 early stage researchers. In collabo-
ration with the Network, the PhDs will pursue a variety of multi-wavelength
observational and theoretical projects researching black holes. Specifically
the Network will focus on the study of black hole accretion flows and jet
outflows, and the relationship between these phenomena in black holes from
stellar to galactic scales, as well as in neutron stars.
Each PhD position will last 3-4 years, depending on requirements of the in-
dividual host institute. Each position will be associated with a particular
project based at a particular host institute, that is со-supervised by two
other Network hosts, where the student will spend several months per year
visiting. Along with annual collaboration meetings, the Network will also or-
ganize three international schools on multi-wavelength astronomy techniques
and black hole astrophysics, as well as a final international conference en-
titled "Black Holes in the Galaxy and Beyond". PhD students will also receive
training in industry-related skills, career coaching, and participate in the
host institute’s teaching and outreach activities.
Applicants must have a Masters degree or equivalent in Physics and/or As-
tronomy, and be able to speak English. Applicants can originate from anywhere
in the world, except the country of their chosen host institute, and cannot
have resided in the host country for more than 12 months in the previous 3
years. Each position comes with a salary determined by EU scales, including
standard social benefits such as maternity/parental leave. All positions are
designed to have some flexibility in timing, such as start date or for family
needs. Females and minorities are strongly encouraged to apply. Applicants
interested in applying for the second round, commencing Autumn 2009, may al-
ready submit a statement of interest.
Interested candidates should submit via email a concise letter of interest,
specifying a preference for observational or theoretical projects, as well as
an indication of their preferred host institute(s). Candidates should also
submit a CV, a list of courses taken, with grades where applicable, a brief
description of prior research experience, and the names and email addresses
of two people to be contacted for letters of recommendation. Please do not
send/email letters of recommendation until requested. Review of applications
by responsible scientists of the network is anticipated to begin on 1 July,
and continue until the positions are filled, but applications received before
15 July will be given priority.
PHD POSITION
AT UNIVERSITY OF COPENHAGEN AND UNIVERSITY OF BOCHUM
The Niels Bohr Institute (NBI, University of Copenhagen, Denmark) and the
Astronomy and Physics department at Ruhr Universitat Bochum invite applicants
for a PhD (postgraduate) position within the framework of the Solar Atmos-
pheric and Interplanetary Research (SOLAIRE) network. The position is co-
financed by the Sixth Framework Programme of the EC.
http://www.solairenetwork.net/index.php?option=com content&task=view&id=79&Itemid
ВАКАНСИИ ПО ЕВРОПЕ
И НЕ ТОЛЬКО
http://tiptop.iop.org/
Форум журнала здесь:
http://homelab.atspace.сот/j ournal.html
Мы нуждаемся в ваших откликах и мнениях.