Текст
                    до
ИНТЕРНЕТ-ЖУРНАЛ
КЛ 74 1ТГ rj
чя
ЯНВАРЬ 2017


ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ Научно-практический и образовательный интернет-журнал Адрес редакции: homelab@gmx.com 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. Январь 2017 СОДЕРЖАНИЕ История Цивилизация классической Европы (продолжение) Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику (продолжение) Ликбез 89 100 Некоторые методы органической химии Технологический контроллер (продолжение) Химичка 112 Электроника 117 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. Статьи редактируются, но орфография статей является делом их авторов. 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. Средства программирования PIC контроллеров Ардуино для начинающих Усовершенствование С02 TEA лазера Искровые разрядники Системы 125 148 Техника 169 187 Микробиология для домохозяек Наука Плоского мира 4 Список опубликованного Технологии 198 Литпортал 206 Разное 324 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 Скульптура называется «Похищение Европы». Вот насчет Ев- ропы давайте разберемся - как там возникала цивилизация, наследниками которой мы тоже являемся. Читаем публикацию «Цивилизация классической Европы».
История ' ^ *fc Л Г v m^^'^ff^. fC) * tla •a»v> ^ . ■дэг ^.n?-.^ ЦИВИЛИЗАЦИЯ КЛАССИЧЕСКОЙ ЕВРОПЫ 1630-1760 ГГ. Пьер Шоню Глава IV. Совместное господство От Лондонских предварительных переговоров (8 октября 1711 года) до Договора о границах61 (15 ноября 1715 года), когда во Франции уже правил регент, между европейскими державами было подписано 14 конвенций по принципиальным вопро- сам. Обеспеченное ими равновесие сохранялось в основном на всем протяжении XVIII века. Утрехтские договоры обозначили переход от французского преоблада- ния к преобладанию английскому. Вот уж что соответствовало действительности только в самых общих чертах. В 1730 году Франция насчитывала 20 млн. жителей, Британские острова — 6 млн. Локк был бы неизвестен на континенте без прекрас- 61 Имеется в виду мирный договор между Голландией и империей. — Примеч. науч. ред.
ного перевода Коста; Франция сумела в 1-й пол. XVIII века получить за морями часть, которую она потеряла в 50-е годы, — лучшую, нежели Англия, а британ- ский душевой доход не превышал и 15-20 % среднего дохода наиболее благополуч- ного государства континента — Франции. Итак, не будем торопиться. Англия ви- гов Георга I не использовала всех преимуществ удачи 1711 года, совсем как Франция Людовика XIV — своих рискованных приобретений. Более чем полвека анг- лийского преобладания 1-й пол. XVIII века были полувеком совместного господ- ства. Франции принадлежала лучшая часть на континенте; Англии — море и, после долгой безрезультатной борьбы, огромные выгоды от заморской торговли, правле- ние «пограничными» Америками, одним словом, Англии досталось будущее, а Фран- ции — остатки прекрасного сегодня. Прежде всего, была установлена обоюдная гарантия порядка наследования. Франция признала протестантское наследование в Англии, между Францией и Испа- нией состоялась торжественная процедура самоотречений. Регент со своей сторо- ны поддержал это, так же как король Ганновера и парламент вигов. Что касается разделения двух корон, то оно не помешало внутренней работе французского пер- сонала Филиппа V. Филиппу V доставались Индии и полуостров, за исключением Гибралтара и Ме- норки; Франции — границы в соответствии с Рисвикским миром. Императору — Ни- дерланды и испанская Италия, за исключением Сицилии, отданной Пьемонту. Между двумя великими континентальными державами (население имперской конфедерации примерно на 3 млн. человек превышало французское население, бывшее при этом богаче и однороднее) находился защитный экран «барьеров». По голландской кон- цепции, обобщенной и преобразованной англичанами, система барьеров была уста- новлена от Северного моря до Апеннин в зонах пересечения интересов Бурбонов и Габсбургов: Нидерланды, Италия, рейнские земли. «Охрана их была поручена дер- жавам второстепенным, слишком слабым, чтобы они могли обеспечить ее без со- действия Англии». Урегулирования в Северной Америке касались лишь деталей: Гудзонов залив и Гудзонов пролив, Акадия62, Ньюфаундленд, Сент-Кристофер — давний спорный во- прос, решенный в интересах Англии. И не более. Большое значение имела много- населенная Америка, она оставалась испанской, но экономически отошла от Испа- нии через asiento — разрешенный корабль, огромное судно постоянно обновляемо- го груза, которое англичане могли посылать каждый год в порты испанской Аме- рики в качестве торговой привилегии63; сам же полуостров был опутан сетью та- рифов . Англия добилась в Америке преимущественного положения, какое французы получили в 1701-1712 годах во времена del Rey nuestro abuelo64. Кастильские Индии, оставленные под политической властью Испании, были включены в экономи- ческий кондоминиум морской Европы. Во главе этого кондоминиума стояла торго- вая Англия. Не бесконфликтно, не без сопротивления со стороны испанских вла- стей. Это продолжалось вплоть до 1770 года, когда возрождающаяся Испания воз- желала реколонизировать для себя кастильские Индии. Целью этого запоздалого, но эффективного усилия стала независимость. С 1715 по 1770 год три державы значительно потеснили Испанию в экономической эксплуатации кастильских Индий: и первой здесь была Франция, главным образом в Кадисе. Если положение англи- Акадия — одна из областей Новой Франции, заполучив которую в 1713 году англичане назвали Новой Шотландией. — Примеч. перев. 63 Речь идет о совершенно особом товаре — право асиенто означало предоставление бри- танской компании за небольшую ежегодную плату монопольного права продавать в испан- ских владениях в Америке пять тысяч негров-рабов. — Примеч. науч. ред. 64 «Короля нашего деда» (исп.) — эмоциональное выражение, которое испанцы обычно употребляли в 1701-1715 годах по отношению к Людовику XIV, чтобы различать его с Фи- липпом V, своим юным королем.
чан внутри монополии было несколько ниже французского, то в «коммерции на конце копья» — т. е. в контрабанде — они преобладали на 80 %. Третью позицию занимали голландцы. В 1715-1770 годах испанская Америка имела, таким образом, четыре экономические метрополии. Во главе встала Англия, Франция приближалась ко второй позиции, далеко позади шли голландцы, испанцы возглавляли замыкаю- щих : португальцев, генуэзцев, ганзейцев и северян. Это не было обозначено в договорах, но вытекало из их практики. И так как испанская Америка продолжала иметь большое коммерческое значение, мы можем оценить одновременно масштабы и пределы английского преобладания. Так же как на континенте Франция вынуждена была в значительной степени считаться с Англией, на море и вне Европы Англии приходилось в значительной степени считаться с Францией. Тем более что XVIII век не определялся целиком и полностью франко- английским соперничеством. Утрехтский мир привел даже к курьезной франко- английской коалиции, надо ли говорить: коалиции богатых? Династические резоны ее были очевидны. Регент боялся Филиппа V, единственного препятствия, которое отделяло его от трона в случае возможной смерти юного Людовика XV. Георг I и вигское большинство парламента в 1715-1716 годах жили под угрозой высадки якобитов, терзаемые латентным диссидентством шотландских горцев и католиче- ской Ирландии. Филипп Орлеанский боялся агентов Филиппа V. Регент тем актив- нее защищал status quo, поскольку знал, что Франция истощена, и что Утрехт- ский договор отстранял бывшего герцога Анжуйского от французской короны. Для Филиппа V, подталкиваемого второй женой Елизаветой Фарнезе и valido Альберони, первоочередной задачей было вернуть Италию в сферу испанского влияния. Эта анахроничная мечта одновременно была нацелена на восстановление самого сердца средиземноморской Испании, глубоко травмированного разрывом ис- панской цельности Западного Средиземноморья. Дюбуа в Англии, Альберони в Ис- пании были инструментами этого парадоксального и эфемерного ниспровержения альянсов. От франко-английской антанты (июль 1716 года) через вхождение Голландии произошел переход к еще более парадоксальному тройственному союзу (январь 1717 года), ради сохранения status quo. Когда слишком торопливая Испания вво- дит военные силы в Сицилийский пролив, не только ее флот, восстановленный с большими расходами, уничтожается при Пассаро адмиралом Бингом (11 августа 1718 года), но, чтобы принудить ее подчиниться, тройственный альянс превраща- ется в четверной альянс за счет присоединения императора. После раскрытия за- говора Сельямаре против регента (благодаря аресту аббата Порто Карреро в Пуа- тье 5 декабря 1718 года) французские войска перешли к карательной оккупации Сан-Себастьяна (19 августа 1719 года) и Урхеля (23 октября 1719 года). Тысяча семьсот двадцатый год подтвердил прочность Утрехтского равновесия. Имперский Неаполь обрел Сицилию в обмен на Сардинию — компенсация неравноценная, но близкая Савойскому дому. В Парме и Тоскане вокруг дона Карлоса наконец-то об- разовалось нечто подобное бурбонской Италии. Конгресс в Камбре умиротворил Европу; Франция сохранила союз с Англией и консолидировала династический союз с Испанией. Инфанта Анна-Мария, дочь Фи- липпа V и Елизаветы Фарнезе, воспитанная в Версале, стала хрупким звеном ис- кусной комбинации. Смерть регента и правление герцога Бурбонского подорвали конструкцию. По соображениям внутренней политики герцог Бурбонский грубо ото- слал маленькую инфанту и женил Людовика XV на Марии Лещинской, уже взрослой дочери марионеточного короля Польши. Это, по крайней мере, должно было при- нести взрослому Людовику XV скорое потомство. Кардиналу Флёри, духовному наставнику Людовика XV, понадобилось четыре дол- гих года, чтобы восстановить франко-испанскую дружбу (1729). Война за поль- ское наследство позволила Франции в относительно сжатые сроки приобрести Ло- тарингию, не спровоцировав английское вмешательство.
Но это произошло в последний раз. Впредь коммерческое и колониальное фран- ко-британское соперничество (иначе говоря, два вида экономического соперниче- ства) будет определять политику дворов. Не захват того, что осталось от неза- висимой Лотарингии, не французская позиция в вопросе об австрийском наследст- ве, но морское и торговое франко-английское соперничество разрушило политику согласия, преобладания которой более или менее успешно добивались регент, Стенхоуп, Дюбуа, Флёри и Уолпол. После 1730 года темпы роста атлантической Франции встревожили Лондон. Конъюнктура континентальной Франции, давно уже отличавшаяся неустойчивостью, вдруг оживилась и способствовала таким измене- ниям. Тяжело пораженная на исходе Войны за испанское наследство французская морская экономика восстанавливается. В центре драмы снова единственная и главная цель: право Англии на прямую эксплуатацию испанской Америки без уча- стия в издержках. Компания Южных морей против Филиппа V, отбросивший осторож- ность Уолпол, циклический кризис (1739-1740), поразивший английскую экономи- ку, — и Англия обнаруживает вместо одной Испании Францию (1740) рядом с ла- тинским союзником, французов Кадиса, борющихся с контрабандой. Никогда еще Англия не бывала в столь плохом положении. Для католических континентальных морских держав это был шанс выиграть в главном, если они из- бегут соблазна распыления по мелочам. И тут вмешалось австрийское наследство. С интервалом в сорок лет два великих дела о наследстве смутили мир и равнове- сие Европы. У Иосифа I (1705-1711) были только дочери, и у его младшего брата Карла VI (1711-1740), короля Испании и каталонцев, тоже были дочери. Регла- мент, установленный в 1703 году Леопольдом (1668-1705), «Disposition leopoldine», предусматривал такой случай и, естественно, оговаривал переход наследования к дочерям Иосифа. Карл VI изменил этот порядок наследования Прагматической санкцией 1713 года и потратил жизнь, добиваясь ратификации внутри и вовне своих государств этого великого политического акта злого дяди и неправого отца. В слабой конфедерации, когда династические узы были скреп- ляющим элементом империи, такая манера действовать, несмотря на ее неэлегант- ность , оправдала себя. Корректировка Прагматической санкции уже обошлась не- дешево, по крайней мере, внешне: Неаполь и Сицилия в обмен на Парму в 1738 году, часть Валахии и Сербии в 1739 году. Утрата 1738 года, пожертвование Юж- ной Италией ради Италии Северной, консолидируя империю, пошла скорее на поль- зу ; поражение от турок было серьезнее, поскольку оно, казалось, вновь ставило под вопрос некоторые последствия Каленберга. Дезорганизованные финансы и ар- мия — все против того, что 20 октября 1740 года было необходимо, чтобы произ- вести на свет впечатляющую коллекцию клочков бумаги. Франция слишком отрицательно смотрела на восстановление вокруг Дуная вели- кой континентальной державы, чтобы сопротивляться безумному искушению пожерт- вовать морем ради суши. Три фазы в войне. После стремительного вторжения Фридриха II в Силезию (де- кабрь 1740 года) успех антиавстрийской коалиции достиг кульминации в Праге, куда в ноябре 1741 года проникли Шевер и Мориц Саксонский. Предательство Фридриха II и австрийский реванш, достигший кульминации на подступах к Эльзасу (1743). Неудержимое восхождение почти в одиночку Франции от Фонтенуа (1745) до падения Берг-оп-Зоома (16 сентября 1747 года) и осады Маастрихта (1748). Весной 1748 года инициативы Марии-Терезии и победы Морица Саксонского сде- лали Францию диктатором Европы. Первый театральный жест: Франция избрала пря- мое соглашение с Англией, тем самым признав факт двойного преобладания. Вто- рой театральный жест — умеренность Людовика XV: фактически Франция обменивала сильную позицию на суше на сильную позицию англичан на море и за морями. «Договор в Аахене, по крайней мере, внешне, — это договор без победителей и побежденных. Англия вернула Франции остров Кап-Бретон в обмен на Мадрас.
Франция отказалась от своих захватов: Нидерландов, Савойи, Ниццы; Испания — от своих требований 1739 года. Явное отступление Австрии в Италии: частично Милан и Парма, но гарантия государствам Габсбургов, за исключением Силезии. Этот договор, как говорилось, был всего лишь перемирием, поскольку он вос- станавливал на море ситуацию, ставшую нетерпимой уже в 1739 году. Поиск ново- го равновесия на суше отвратил от главного — от нового морского и заморского равновесия. Франко-испанский альянс был ослаблен, и на континенте шел поиск новой системы союзов. Напряжение 50-х годов стало продолжением драмы 1739- 1740 годов. Морской и колониальный конфликт прошел через свой пароксизм. Конфликт в долине Огайо между англо-саксонским пионерским «фронтиром» и зо- ной освоения франко-канадцев, булавочные уколы по самому краю испанской импе- рии, неуклонное развитие в Индиях Дюплексом политики территориальных захватов и протектората французской компании. Осознавая угрозу потерять мир, Англия в 1755 году нанесла двойной удар силами Боскоуэна (по Ньюфаундлендской банке) и Бреддока (от форта Дюкен по Монангелю). В несколько недель (ноябрь 1755 года) были захвачены около 300 французских торговых судов на всех морях, потери со- ставили 30 млн. ливров, 6 тыс. моряков, 15 сотен солдат. Двадцать первого де- кабря 1755 года французское правительство предъявило ультиматум с требованием реституции. Десятого января 1756 года английский негативный ответ перевел со- стояние войны де-факто в состояние войны де-юре65. Известно, чем все это завершилось семью годами позднее (август 1762 — фев- раль 1763 года) — утверждением безраздельной гегемонии Англии на морях. Одна- ко поначалу разрыв австро-английского альянса создал Франции благоприятную ситуацию для того, чтобы сконцентрироваться на морских делах. Было ли возможно не идти дальше? Не прибегать к шантажу по Ганноверу, не противодействовать с активной помощью Марии-Терезии опасности возобновления конъюнктуры 1743 года? В сущности, геополитические трудности с французскими обязательствами на континенте были одним из ключей к успеху островной Англии. Мощь прусской армии, военный гений Фридриха Великого, беспощадное рвение Пит- та, эффективность английских субсидий, непредсказуемая синусоида беспорядоч- ных вмешательств молодого русского колосса стали катастрофой для этой струк- туры. Впрочем, английская победа была заслуженной. Ее обусловило глубокое продвижение в главном. • * * Продвижение экономическое, продвижение техническое, исключительная подвиж- ность социальных структур, которая развивалась, несмотря на изначально по- средственную политическую ситуацию. Гениальный компромисс 1689 года воплощал диалектический переход между дина- стической преемственностью, старой верностью правителю, основой государства Нового времени, и теорией договора, выведенной Локком постфактум в 1690 году. Разрыв пришелся на более позднее время мучительного напряжения 1714-1716 го- дов, по смерти королевы Анны (1 августа 1714 года), на выбор ганноверской ди- настии . Тори Болинброка в 1711-1714 годах зашли слишком далеко, по протестантскому мнению, логика их анализа привела к англо-французскому сближению, что означа- ло выход за пределы терпимого. Главное, в момент совпадения эффектов цикличе- ских трудностей и реконверсии военной экономики не прошел торговый договор. Отсюда насильственность переворота, который последовал за смертью второй до- чери Иакова II Стюарта. Комитет регентов провозгласил ганноверского курфюр- ста; Георг I въехал в Лондон 20 сентября 1714 года. Восемнадцатый век был для Речь идет о Семилетней войне. — Примеч. науч. ред.
Англии почти целиком веком вигов. Большинство английского народа с трудом примирилось с водворением иноземной династии. Английские политические инсти- туты от этого лишь живее эволюционировали к кабинетному режиму, неудачно име- нуемому парламентским. Восстание 1715-1716 годов показало масштабы болезни, хотя это и вышло за пределы графств горной Шотландии, Стрэтмора и некоторых районов на севере Англии. На счету ганноверской династии также запоздание присоединения кельтской Британии: Шотландии и Ирландии. Территориальный ста- тус Британских островов покоился на «ковенанте» 1707 года для Шотландии и Ли- мерикском договоре 1691 года для Ирландии, но диссидентский дух горных рай- онов Шотландии и четырех пятых католической Ирландии, на пять шестых эксплуа- тируемой классом протестантских латифундистов и удушаемой фиском и таможней, сохраняется в течение всего столетия. Учитывая предоставленные континенталь- ному врагу возможности диверсии на севере и западе, не была ли структурная шаткость ганноверской Англии, в конечном счете, фактором благоприятным? Пре- одолением трудностей, которое сделает мощь британского флота вопросом жизни или смерти? Вопросом, уравновешенным фактически необходимой активной полити- кой на континенте и дорогостоящим порой обязательством поддерживать равнове- сие. Эвикция66 короля была обеспечена с первых лет правления Георга I (1714- 1727) . Тори, защитники королевских прерогатив, континуитета существующей церкви, тори, живая и конструктивная сила европейской Англии и, в соответствии с модой континента, подозреваемая отчасти понапрасну, отчасти небезосновательно в якобитских симпатиях, тори были отстранены от власти в исключительную пользу вигов. Англия на полстолетия безальтернативно попала в руки партии британской специфичности. Протестантские сектанты по природе своей друзья Dissent (раскола), даже будучи англиканами или равнодушными, виги составляли меньшинство деревенского джентри и почти весь класс moneyed interest67 — крупную коммерцию, финансы — в общем, восток против запада и севера. Их сближение с ганноверцами из ненависти к Стюартам не сделало из них сторонников королевских прерогатив. Они поддержали ганноверского короля на условии, что последний отказывается участвовать в управлении Англией. Процесс эвикции был завершен в правление Стенхоупа. В обмен на приращения (Бремен и Верден), обеспеченные Англией немецкому курфюршеству, король самоустранился68. Теперь он председательствовал только в личном совете, получал цивильный лист, тогда как кабинет правил от его имени, но в его отсутствие. Георг I не понимал английского, а Георг II (1727-1760) не говорил наВнашой тихо осуществленной революции английскую политику определяли две ве- ликие фигуры. Роберт Уолпол, тори, пребывавший у власти с октября 1715 по ап- рель 1717 года и с 1721 по 1742 год. Этот деревенский дворянин символизировал приоритет экономического роста, пренебрежение политикой и культурой, которое глубоко отметило Англию, незаметно готовившую отдаленные условия take off, экономической революции, момента и размаха которой никто не мог предвидеть. Режим Уолпола — это систематическое использование коррупции как средства управления, примат кабинета над парламентом, педантичная приверженность не- пригодной избирательной системе, слабая представительность парламента, кото- рый ограничивался основными интересами джентри, мало-помалу втянутого в аг- рарную революцию, и различных секторов moneyed interest. Джентри были озабо- чены огораживанием открытых полей, искусственными лугами, экспроприацией, разгромом мелких хозяйств независимых крестьян. Благодаря мощным кредитным Эвикция (лат. evictio - взыскание своей собственности по суду). — Примеч. ред. 67 Финансовые круги, рантье (англ.). — Примеч. ред. 68 Вплоть до вступления на престол королевы Виктории английский монарх являлся и курфюрстом Ганноверским, речь идет об одном лице. — Примеч. науч. ред.
средствам (символизировавшимся ранней, с начала XVI века, генерализацией уче- та и основанием в 1694 году Английского банка) moneyed interest портов отме- чают пункты на западе — в испанской империи, на востоке — в направлении Индии и, особенно, в Китае, тогда как американское пограничьё росло за счет рывка XVII века. Эта Англия не была защищена от прекращения кредита. Кризис компа- нии Южных морей и крах bubbles (1720-1721) — «дутых бумаг», изящно выражаясь по-английски, иначе говоря, негарантированных векселей, опрометчиво выпущен- ных компанией Южных морей, — представляли собой английский вариант европей- ского и мирового кризиса, ассоциировавшегося во Франции с именем Лоу. В Анг- лии он не имел столь катастрофических психологических последствий, как во Франции, поскольку английская система кредита уже намного превосходила хруп- кие французские структуры. Уолпол во внешней политике — это еще и относитель- ное освобождение от обязательств перед Ганновером, добрососедство с Францией, иначе говоря, разумное приятие совместного преобладания. Вторая великая фигура английской политики — твердый империалист, столь же непримиримый по отношению к ганноверскому королю, как и по отношению к Фран- ции, первый Уильям Питт, будущий лорд Четэм (1708-1778), победитель Франции в Семилетней войне. Переход от Уолпола к Питту вовсе не был революционным. Два человека, выходцы из одного социального класса, представляли одни и те же ин- тересы, но в совершенно разной обстановке. Дело в том, что в середине XVIII века Англия, набравшая силу, все более и более опережала ритм континента. Англия Уолпола — это Хогартова69 Англия в стиле регентства, Англия Питта — это Англия Пробуждения Уэсли, которая предвосхитила «Гения христианства»70, в то время как Франция опоздала в эпоху «Энциклопедии». Регентство во Франции было опасным кризисом великой административной монар- хии ; и она, сверх всяких ожиданий, доказала свою изумительную прочность. Ни янсенистское контрнаступление, ни заговор Сельямаре, ни архаичная попытка по- лисинодии по наущению друзей Сен-Симона не стали серьезной угрозой делу Вели- кого Короля. Потому что опомнился регент, Филипп Орлеанский, которому хорошо служил Дюбуа, а самое главное, юный король Людовик XV, выйдя из детского воз- раста, избавил Францию и Европу от беспощадной войны за наследство. Франция эпохи регентства приняла участие в оживлении морской активности 1717-1720 годов. Этот подъем, бывший лишь отвлекающим маневром, произошел во Франции в результате умного, но опасного эксперимента Лоу. От западной компа- нии до компании Индий, от колонизации Луизианы до гигантской кредитной опера- ции, направленной на моментальное продвижение Франции вперед Англии в порядке бумажных денег (3 млрд. бумажных на 0,5 млрд. в звонкой монете) без психоло- гической подготовки, без экономической культуры, в условиях нестабильной конъюнктуры. Нигде в Европе не было столь всеобъемлющего и столь желанного краха (февраль — июль 1720). После нескольких лет глубоких пертурбаций стаби- лизационные меры герцога Бурбонского в 1726 году обеспечили Франции два сто- летия монетарной устойчивости (лишь на мгновение прерванной революционным экспериментом с ассигнациями). После долгого умиротворительного министерства Флёри (1726-1743), соответствующего правлению Уолпола в Англии, администра- тивная монархия продолжала развиваться в том же духе. Но при Орри, Машо д'Арнувиле, д'Аржансоне администрация во Франции была лучше, чем правление. Долгие серии консульской документации, записки и докла- ды интендантов, укрепление регистрации гражданского состояния, огромные уси- лия по сбору статистической информации ведомством генерального контролера до- Хогарт, Уильям (1697-1764) — английский художник и гравер. Создатель жанра мо- ральной карикатуры («Карьера мота», «Модный брак»). — Примеч. науч. ред. 70 «Гений христианства» — сочинение Ф. Шатобриана, где ставится вопрос о восстанов- лении нравственного порядка. — Примеч. науч. ред.
называют, что судьбу Франции, несмотря на слабость Людовика XV, его колеба- ния, его любовниц, определяло эффективное, стремящееся к общественному благу правительство, которое еще не было парализовано ни парламентской Фрондой, ни латентным бунтом привилегированных. В начале 60-х годов турецкий откат стал фактом. Европа получила приращение в самом центре массива новой империи Габсбургов. Россия посредством моря и благодаря украинскому пионерскому фронту соединилась с бассейном Атлантики. На заморских территориях европейская Америка пополнилась Центральной Бразили- ей, а англо-саксонский пионерский фронт достиг Аппалачей, тогда как Индия и Китай больше, чем прежде, втянулись в движение большой коммерции под чисто британским руководством. Около 1760 года период плодотворного спада закончил- ся , и закончился он неплохо. Европа реально готовилась к выходу за пределы Европы. Она готовилась пуститься в авантюру великой цивилизации, «единой», которая, в сущности, станет цивилизацией европейской. Переход от множественности к единству — дело трудное. ЧАСТЬ ВТОРАЯ. МАТЕРИАЛЬНАЯ ЦИВИЛИЗАЦИЯ Три поколения, полмиллиарда людских судеб, о которых мы столь неравномерно и, по сути, столь мало информированы. К столь масштабным сюжетам не просто подступиться. Стало быть, мы должны решительно наметить некоторые направле- ния. Ход событий в традиционных рамках государств, которые укреплялись и с трудом искали между собой определенного равновесия, являет нам изменение, драму, разрыв; в рамках же отдельно взятой человеческой жизни все кажется не- подвижным. Это значит, что рамки — еще меньше, чем условия материальной жиз- ни, — с 1620 по 1760 год не изменились радикально. Границы Европы отступили, и их отступление вызвало иллюзию изменения численности, интерьер дворцов эво- люционировал, придворный и городской костюм изменился, но крестьяне рожда- лись, ели, страдали, женились, работали, любили, рожали и умирали в 1760 году почти так же, как в 1620-м. Разве что на Западе они стали чуть побогаче, чуть менее уязвимы и продолжительность их жизни в 1760 году в среднем чуть выросла по сравнению с 1620 годом. Материальное имеет свой вес. Именно этот вес нам хотелось бы измерить. Цивилизация классической Европы текла в неподвижных рамках очень старой материальной цивилизации. Она сформировалась в эпоху ре- волюционного Средневековья XII-XIII веков. Здесь нет никакой ошибки: матери- альная цивилизация классической Европы единым потоком пересекла семь-восемь веков, которые на Западе отделяют великое освоение земель и демографический взрыв XI-XIII веков от кануна аграрной и индустриальной революций конца XVIII — середины XIX века. Материальные рамки своей цивилизации классическая Европа подретушировала, модифицировала, но не создала заново. Они были, по существу, наследием очень далекого прошлого. Глава V. Пространство. Численность населения Пространство классической Европы не было замкнутым. Ланды распахивались почти повсеместно в лесистой западной Франции в начале правления Кольбера и особенно начиная с 1750 года. Так появляются голландские польдеры, во Франции — осушенные болота Пуату, в Испании — despoblados71 долины Эбро и Сьерра- Безлюдные (исп.). — Примеч. науч. ред.
Морена. Однако, в общем продолжала существовать демаркационная линия от Любе- ка до Фиуме, делившая Европу пополам. Она проходила примерно по Эльбе, Суде- там, охватывала Богемию, но исключала турецкую Словакию вплоть до конца XVII века, Австрию и христианскую Венгрию до 1683 года, а после исключила новоот- воеванную Венгрию на следующий же после Каленберга день. На западе — мир замкнутый или почти замкнутый: по ту сторону линии находились залежи — земли, которые еще только осваивались здесь и там (больше в XVII, чем в XVIII веке в Провансе; больше в XVIII, чем в XVII веке во Франции между Соммой и Луарой), подверглись суровому закону убывающей урожайности, сформулированному на анг- лийском примере XVIII века Рикардо и мэтрами туманной теории ренты в начале XIX века. На востоке — физически открытый мир с «фронтиром» в том смысле, ко- торый вкладывает в это понятие американская историография. Во 2-й пол. XVIII века некоторые уголки Украины предвосхищали американский Запад до появления железных дорог. Восточная Германия, Польша, лесная Россия принадлежали к это- му раздробленному миру «пограничья». Население было изолировано в очагах, ис- пещрявших великий лес, пронизанный прогалинами, которые еще можно было в те- чение более или менее долгого времени произвольно расширять. Напротив евро- пейского Запада, мира, географически уже полностью замкнутого, на востоке ле- жал мир, еще широко открытый географически. Нет сомнений, что географическое закрытие означало бы конструктивный вызов, но этот эффект стал ощутим только после 1750 года. Эта оппозиция дает, быть может, ключ к демографической линии классической Европы: слегка нисходящая кривая на востоке, с трудом растущая — на западе. Рассматриваемая в перспективе XX века и во французской перспекти- ве, классическая Европа располагается на уровне слабо растущей численности населения, не стагнирующей, и не падающей — как это было поспешно заключено по отдельным фрагментам французской кривой: цивилизация классической Европы была слишком крупным достижением человеческой истории, чтобы ее не сопровож- дал некоторый рост численности населения. Демографический факт был результа- том алгебраической суммы микроволений. Ничто так глубоко не выражает глобаль- ную позицию по отношению к жизни. Народ, не способный обеспечить смену поко- лений , — это народ, не способный творить. Для измерения алгебраической суммы этих микроволений историк XVII — 1-й пол. XVIII века был менее безоружен, чем историк предшествующих эпох. Цивили- зация классической Европы, — среди прочего наблюдавшая рождение научной эру- диции от Сен-Симона до бенедиктинцев конгрегации святого Мавра, — была еще и неощутимым, сектор за сектором, переходом от достатического периода к периоду престатическому и, в конечном счете, протостатическому. История как знание опосредованное основывается на сознательных свидетельствах, которые подверга- ет критике. Разумеется, за пятнадцать лет раскопки заброшенных деревень и аэ- росъемка покинутых городов позволяют приблизительно очертить мир, письменные следы которого были уничтожены или не существовали вообще. Можно попытаться измерить плотность расселения с помощью археологии исчезнувших деревень. Это техника бесценная для восточного Средневековья — того Средневековья, верхнюю границу которого русские историки небезосновательно передвигают вплоть до восшествия на престол Петра Великого, современника классической Европы, — но такой подход остается грубым, если не опирается на сохраненное в письменном виде свидетельство действующих лиц и современников прошлого. Древнейшая статистика началась с умения считать, примененного к социальной сфере. Учет населения совпадает с началом исторической эры. Грех, который Всевышний покарал чумой в книге Царств (2 Цар. 24), перепись в начале христи- анского таинства Воплощения (Лук. 2: 1), перепись около 1500 года мексикан- ских lienzos на науатльских плато Анауака, около 1530 года — перепись quipous quechuas — еще более ценное свидетельство дописьменной статистики. За этой археологией древнейшей социальной статистики не должна теряться конкретная
реальность. Три временные вехи с точки зрения демографической истории: XIV век, конец XVI — начало XVII века, рубеж XVIII-XIX веков. Существует два подхода к численности населения для научного знания о населении: перепись — или, если угодно, срез, проводимый в определенный момент, от приблизитель- ного подворного учета до пионерских переписей (Испания — 1787 год, Франция — 1801 год) конца XVIII века, — и та текущая регистрация прихода-расхода, кото- рая именуется гражданским состоянием. Первый инструмент был грубым, второй — трудно реализуемым в силу своего гигантского масштаба. IJ30 1550 1б00 1650 1700 17J0 179о|
Рис. 15. Население основных регионов Европы. В начале главы, посвященной исторической демографии, мы дали приблизи- тельный набросок эволюции численности населения основных европейских ре- гионов. Здесь отражен период 1600-1800 годов с углублением в Средневеко- вье вплоть до начала XIV века в некоторых исключительных и показательных случаях. Вверху дополнительно приведены китайская кривая — в историче- ской демографии китайская серия наиболее длинная и наиболее плотная, ес- ли не наиболее достоверная из всех, которыми мы располагаем, — и амери- канская кривая. Использованные данные весьма неравноценны. Точные и достоверные сведения по Италии, Каталонии и большинству стран с плотным населением Южной и Западной Европы и гораздо более приблизитель- ные по другим регионам. Но кроме фактических уровней, нас интересует тенденция. Тенденция же не- оспорима. Это наслоение на полулогарифмической схеме показывает более или менее глубокое снижение всех кривых на уровне 1650-х годов. В лучшем случае происходит замедление роста и достижение предельных зна- чений: смотрите английскую кривую, шведскую, Соединенных провинций или итальянских островов. Всё это территории защищенные, относительно огра- ниченные . В большинстве же случаев имеет место снижение, обратная волна и даже обвал. Снижение отмечается для Франции, Испании, Италии; обвал — для Германии и России. Обратим внимание на понижающиеся линии. Почти повсеместно заметно вырав- нивание между концом XVII и началом XVIII века. Показатели исключительно высокие в пограничной России, Каталонии, во всей периферийной Европе, в том числе в Англии, т. е. в Европе, стремящейся во вне. Французская кривая вышла позднее и разбилась раньше. Рост Китая — это рост России. * * * Переписи и пересчеты плотной сетью покрыли пространство классической Европы на западе. Впереди здесь, с точки зрения древности и точности, была Италия, хорошо изученная Юлиусом Белохом начиная с 1380 года. Справедливая компенсация за глобальный вклад в развитие цивилизации. В Германии первые, весьма неполные своды пришлись на период между 1350-1500 годами. В Пруссии не предпринималось ничего серьезного до правления Фридриха Великого, в 1740, 1747, 1751 и осо- бенно в 1774-м — с его первой попыткой ретроспективной статистики; картину населения курфюршества дают четыре опорные даты: 1617,1688,1740 и 1774 годы. Для Западной Германии отправной пункт был, в общем, более ранним, но прогресс в XVIII веке — менее решительным. Швейцария в плане статистики была участком империи с привилегированным положением Женевы. В Австрии — удивительное опе- режение. Выдвижение Англии, Нидерландов и Соединенных провинций. Неравномер- ность Пиренейского полуострова: почти итальянская Каталония; контрастом — от- ставание Португалии. Кастильская статистика отражала наступление золотого ве- ка, административную дезорганизацию XVII столетия и административную реорга- низацию XVIII века. Первую перепись нового времени для всей Испании 1787 года можно занести в актив просвещенного управления Флоридабланки. Наконец, Франция времен Старого порядка не была предпочтительной территори- ей. Еще раз повторим, что обвинять надо не небрежность старой администрации, но плохое хранение наших архивов и гигантские разрушения Революции. На протя- жении XVII века осуществлялась целая серия подворных и подушных переписей, которые, однако, никогда не охватывали всего королевства, и по которым еще предстояло сделать сводку. Первые попытки подушной переписи связывают с дея-
тельностью Вобана. По Вобану, для применения его метода еще не хватало под- держки администрации. Попытки его осуществления в конце XVII века тоже были робкими и ограниченными. Генеральная перепись имела место в 1694 году. Вели- кое обследование генералитетов 1697 года повторило в расширенном виде пере- пись 1664 года. Значительно выходя за рамки демографии, оно само было повто- рено, дополнено, обновлено несколько раз в течение XVIII века, мало чем отли- чаясь от материала большой современной переписи, не прошедшей конечной обра- ботки для публикации. В этом все отличие от довольно посредственно проведен- ной переписи 1801 года. Французская официальная статистика XVIII века остава- лась конфиденциальной, она была инструментом управления, подверженным суровым испытаниям архивов Старого порядка во время министерских переустройств Рево- люции. Распространение результатов — не обязательно лучших, тех, которыми ве- домство генерального контролера располагало в своих бюро, — принадлежало ча- стной инициативе. Бывало, что европейцы за пределами Европы проводили тщательную перепись на- селения завоеванных территорий. Так было в Америке. Десять миллионов жителей испанской Америки были в целом столь же хорошо сосчитаны, как французы Людо- вика XIV или испанцы Филиппа IV. Европа не была чем-то исключительным в плане статистики. Население Японии известно столь же хорошо, население Китая в некоторые эпохи известно лучше, чем население Европы. Население Японии оценивалось приблизительно в 6 млн. человек в начале XIII века. С конца XVII века и до Мэйдзи оно достигло уровня в 25-27 млн. Голодов- ки и сокращение населения за счет абортов и детоубийства поддерживали уровень островного населения, не затронутого войнами (Айанори Окасаки). Первая китайская перепись стала частью великих административных реформ мин- ского императора Тай-цзу (1360-1398) с его Желтыми списками. В масштабах од- ного континента — 60 млн. учтенных душ — минский Китай в конце XIV века срав- нялся с Венецией и Сицилией. Численность населения стагнировала и даже слегка росла вплоть до середины XVII века. Понадобилось дождаться 1776 года, трудно- стей с питанием 70-х годов, чтобы административное переустройство перевело китайскую демографическую статистику на нововременную основу. В 1680-1790 годах показатели роста от 120 до 301 млн. человек снова пришед- шего в движение китайского населения сравниваются с показателями средиземно- морской Испании, Валенсии и Каталонии, Восточной Германии и Англии. В некото- рых отношениях подъем даже был сильнее в Китае. * * * Но был один пункт, по которому христианский мир сохранял преимущество, пре- имущество документа и его использования, текущая статистика прихода и расхода людей: королевский способ приходских регистров. Великие тексты, которые рас- пространили в масштабах территориальных государств дотоле спорадическую реги- страцию актов крещения, погребения, брака (ордонанс Кромвеля, Вилле-Коттре, Блуа, решение Совета тридцати, Вечный эдикт), датировались в лучшем случае XVI веком. Учитывая сопротивление, состояние архивохранения, первоначальные сомнения, большие продолжающиеся серии появляются не ранее начала XVII века, и почти в конце XVII века стало возможно охватить всю национальную террито- рию. Французский вариант был среднестатистическим. Остановимся на нем из-за не- достатка места. Первые книги, которыми мы располагаем на юге, восходят к кон- цу XIV века и уже более многочисленные — к XV веку. Это простые учетные книги полученных даров и взысканных духовенством повинностей за крещение, венчание или отпевание. В XVI веке к учету подключается король. Четыре фундаментальных
текста создают институт: ордонанс Вилле-Коттре августа 1539 года, ордонанс Блуа мая 1579 года, апрельский ордонанс 1667 года, королевская декларация от 9 апреля 1736 года. Реальность обгоняла нормативные тексты. В XVI веке это очевидно. Вилле-Коттре ограничивал обязанность регистрации крещением и отпе- ванием только клириков, обладателей бенефиция. Однако повсюду, где велись ре- гистры, фиксировались три акта. Ордонанс Кольбера в 1667 году установил веде- ние книг в двух экземплярах, декларация 1736 года обязала вести два регистра, составленных в двух подлинниках, предоставив нам определенный материал для изучения прогресса грамотности в деревнях. Современное гражданское состояние, гражданское состояние, эффективно охватывающее все королевство, во Франции восходит среди прочих реальностей нового времени к правлению Кольбера. • * * Пьер Губер после некоторых сомнений, Мишель Флёри и Луи Анри вот уже десять лет как определили метод использования, который некоторые историки проследили через всю Европу. Приходские регистры перестали быть великой «спящей массой» древних архивов. Они остаются чудесной и почти уникальной документацией по истории простонародья. Две сотни миллионов человек классической Европы не ос- тавили иных следов своих жизней, отмеченных немногими радостями, множеством горестей, некоторой надеждой, а для многих — великим упованием, кроме этих трех актов: они напоминают о самых торжественных часах их жизни. Эти книги, разумеется, источник знаний по демографической истории, но в еще большей сте- пени — по тотальной истории, если их внимательно прочесть, как того заслужи- вает документ, если все содержащиеся сведения рассмотреть в совокупности ста- тистического анализа. Законодательный документ, ордонанс, прагматика высказы- вают сознательную волю правителя, коллективное желаемое штатов, они обрисовы- вают кривую желаний. Доклад интенданта двору содержит иной раз нужную истину. Никакой другой документ не имеет той истины, которой обладает приходской ре- гистр , это регистр очной ставки, остановивший мгновение. Начиная с середины XVII века жители всей Западной Европы многократно расписывались в регистре: как участники брачной церемонии, как родители и свидетели при крещении и смерти. Все, кто был способен это сделать. От простого креста до твердого росчерка того, кто по должности был связан с письмом, — вся трудно классифи- цируемая гамма подписей, нарисованных, выведенных и скопированных. Приходской регистр позволяет нам проследить по всей Европе, быть может, крупнейшую побе- ду классической Европы, которая, в сущности, несет в себе все прочие победы. Грамотность в протестантских странах, придерживавшихся кальвинистской рефор- мации, прежде всего в католических странах, затронутых французской разновид- ностью католической реформации, столетием спустя и менее систематически, в других весьма неполно и с большим запозданием, возросла между концом XVI (кальвинистская реформация) и началом XVII века, с одной стороны, и между се- рединой XVII и концом XVIII века (Франция), с другой, до 70-80 % для взросло- го мужского населения и до 30-40 % для женщин. Дезорганизация начального об- разования во Франции во времена революции, его весьма медленная реорганизация на высшем уровне эффективности в XIX веке, предубеждения и официальная пропа- ганда сгладили в XIX веке воспоминание об этой великой победе прошлого. Поскольку старые акты гражданского состояния в Европе протестантской, равно как и в Европе католической, регистрировали факт крещения, а не рождения, иначе говоря, таинство вступления в единение в Боге, серийное исследование крещения и, в частности, исследование всегда очень коротких расхождений между рождением и крещением позволяет глубоко погрузиться в область чувств и рели- гиозных представлений людских масс. Это огромный документ для исследования систем восприятия, а в еще большей степени — для квантитативного исследования
социопрофессиональных структур. Но приходской регистр — это, прежде всего, инструмент регрессивной демогра- фии, науки о численности населения и продолжительности человеческой жизни. Сегодня для нас времена сомнений уже позади. На этапе становления института не исключен недоучет смертности, но у нас есть средство выявить его и преодо- леть последствия, впрочем, ограниченные. Сколь бы ни была мучительна тайна оборвавшихся жизней, как бы ни умножалась скорбь, ни растрачивались усилия матерей, но женщины лишь повышают рождаемость, не оказывая влияния на единст- венно существенный показатель — чистый коэффициент воспроизводства. Чтобы по- стигнуть с минимальными усилиями систему координат, недостаточно расчетов, даже оперирующих большими общностями. Важнее ограничиться некоторыми примера- ми, опираясь на которые можно будет произвести восстановление семейных линий. Такое восстановление будет более успешным при наибольшей устойчивости семей- ных групп. Следовательно, города в этом смысле наименее удачны. Мы лучше ос- ведомлены о деревне. Если не считать случаев исключительных. Что касается привилегированных групп: пэров Франции, крупной женевской буржуазии — здесь демограф опирается на встречные изыскания геральдики и генеалогии. Что каса- ется крестьянской массы (85-90 % населения классической Европы: соотношение не изменяется до 2-й пол. XVIII века в некоторых привилегированных секторах, в Англии, в Соединенных провинциях), то ценой серьезных усилий и при высокой стабильности населения (подвижки нарастают и мешают работе начиная с 1730- 1740 годов) восстановление достигает обычно уровня четверти и даже трети всех семей прихода. Главная причина неудач коренится в необходимости точно знать рамки каждого брачного союза. Молодые нормандские исследователи недавно усо- вершенствовали классические приемы, используя для расширения образца наряду с приходскими регистрами дополнительную документацию: рекрутские регистры моря- ков, деревенские податные регистры. * * * На подобной документальной основе конструировать можно смело. Проблема не в этом. Теория, рабочая гипотеза истощается быстро, что подтвердилось не так давно. И поскольку демография затрагивает главное, поскольку она основывается на самом интимном из действий, поскольку она мотивирована занятием общей по- зиции по отношению к жизни, — то всякая цельная теория исторической демогра- фии несет в себе свидетельство о тех, кто ее создал, и в широком смысле — о тех, кто использует ее как инструмент познания и исследования. В хороших вчерашних книгах и в менее хороших сегодняшних еще сохранилось то, что я с некоторой вольностью назвал бы механической схемой старинной де- мографии. В ее распоряжении было 60-70 % того, что знаем мы. Для нас она яв- ляется исторической исходной базой, которую надлежит обогатить и превзойти. Современники Старого порядка не ведали законов биологии. Перед жизнью они были не менее безоружны, чем перед смертью. Сексуальная жизнь в тех условиях приводила, не считая случайностей, к зачатию. Женщины производили на свет почти столько потомства, сколько позволяла природа. По поводу некоторых зна- менитостей, например семейства Арно, с 10, 15 и даже 20 детьми у одной знат- ной дамы из парижского дворянства мантии, равно как и по поводу семейства Ио- ганна Себастьяна Баха, будут давать характеристику «среднее». Пятнадцать рож- дений , двенадцать смертей в младенческом возрасте. Ценой вот каких затрат обеспечивался коэффициент воспроизводства. Голод, войны, церковный целибат сдерживали щедрость природы. Абсурд! Это наивное представление не проистекало от интимного знания и сочувствен- ного понимания. Оно зависит от ряда бессознательных ценностных суждений. Пре- жде всего, оно определялось по отношению к несомненной, но грядущей реально-
сти: демографической революции европейского XIX века, сокращению смертности благодаря прогрессу медицины и улучшению уровня жизни, таким образом, сначала происходило изменение численности, а затем — сокращение рождаемости. Во фран- цузском варианте почти одновременно наблюдалось сокращение обоих факторов. В некоторых случаях, как мы недавно установили, падение рождаемости предшество- вало в нескольких географически ограниченных секторах падению смертности. Франция же понесла убытки от благодатной революции численности населения. Она вступила в индустриальную революцию с боязливым менталитетом преждевре- менно состарившейся нации, являвшей собой возрастную пирамиду, катастрофиче- ски разбухшую наверху и поредевшую в основании. По ту сторону демографической революции — новое слабое равновесие семьи с двумя-тремя детьми; по эту — пол- нокровное равновесие старинной демографии. Эта грубая схема, подчеркивая реальность, маскирует ее. Эта схема позитиви- стская , механическая, мальтузианская, мелкобуржуазная. Она усекает богатую человеческую реальность на прокрустовом ложе усредненного ментального гори- зонта. Она помещается на уровне средств, а не представлений, на уровне спосо- бов действия, а не форм бытия. Она предполагает, что человек недавнего про- шлого обладал той же волей, но был менее обеспечен средствами. Эта схема иг- норирует , прежде всего, весь демографический цикл. Своевольный отказ в праве на жизнь, своевольное ограничение рождаемости, однако же, не было изобретени- ем европейского XIX века. Все уже самые примитивные общества постигли эти не- хитрые секреты. Мальтузианская революция лишь весьма косвенно была революцией в средствах — в них, в сущности, никогда не было недостатка — она была рево- люцией волеизъявлений. Старый порядок с демографической точки зрения характе- ризовался не отсутствием средств, а отсутствием мотивов. Погружение в документ и демистификация демографической революции XIX века, приведенная к правильным пропорциям присущей ей усредненности, позволяет вы- вести более общую теорию старинной демографии. Прежде всего, необходим плюрализм отношений. Демография господ и демография угнетенных. Необходимость такой дифференциации обретает очевидность в замор- ской Европе, в многорасовой Америке XVI, XVII и XVIII веков. Рождаемость в среде богатых и могущественных была более высокой, чем в среде бедных: при Старом порядке это первое правило. Семейства с двадцатью детьми, эта биологи- ческая исключительность, встречаются на уровне Бахов и Арно, в виде исключе- ния — среди князей, но не среди простолюдинов. Самый ранний признак, предве- щающий мальтузианскую революцию, находится на стыке XVII и XVIII веков во Франции и Женеве — это когда семьи пэров Франции (8 детей в XVII веке) и крупной женевской буржуазии в среднем перестают быть многочисленнее крестьян- ских семей. Начиная с 1740-1750 годов они становятся гораздо меньше. Точно так же переход от свирепого мальтузианства 30-х годов к равновесию в 40-е го- ды XX века в Америке и Западной Европе был отмечен обратным движением: ростом семей высших и руководящих кадров по отношению к нижним слоям общества, ин- теллектуалов — по отношению к людям физического труда. Такое движение ясно показывает, что проблема находится на уровне мотивов, а не средств. Мальтузи- анская революция во Франции была прогрессивным и внеэкономическим выравнива- нием к 1750 году мотивации крестьян Нормандии и Берри по мотивации герцогов и пэров. Весьма высокая рождаемость среди господ в XVII веке (8 детей в сред- нем) объясняется брачным возрастом женщин (18 лет) и поддержкой лактации кор- милиц, происходящих из простонародных слоев населения. Считается, что лакта- ция в значительном большинстве случаев влечет за собой временное бесплодие кормящей женщины. Освобожденные от этой тяжкой естественной обязанности в си- лу своего общественного положения аристократки были более плодовиты, чем про- столюдинки. Из этого следовало сокращение длительности и учащение количества межродовых интервалов. Цивилизационный феномен — молочные братья. Молочное
братство устанавливает сквозь сословия и классы человеческую взаимосвязан- ность . То, что Мазарини являлся молочным братом Колонны, было первым шагом к его возвышению, завершившемуся после Саламанки морганатическим браком «сици- лийского мерзавца» с дочерью Филиппа IV и вдовой Людовика XIII72. Молочные братья и социальная мобильность - может, кто-нибудь напишет об этом. Сверхрождаемость господ долгое время компенсировалась масштабами женского церковного целибата и военными потерями. В Англии вовлечение молодых дворян в дела крупной колониальной коммерции стало демографически сдерживающим факто- ром при отсутствии церковного целибата и умеренных военных потерях. Нарушение равновесия происходит во Франции приблизительно в конце XVII века. С одной стороны — строгое следование праву первородства и лишению дворянства, с дру- гой стороны — сокращение женского церковного целибата в связи со всплеском в 1670-1690 годах религиозного пыла католической реформы, сокращение налогов с дворян при реорганизации армии по модели Лувуа. Именно тогда, в 1680-1690 го- дах, некоторые весьма ограниченные сектора высшей французской аристократии предпринимают мальтузианский поворот, который мало-помалу в течение полутора столетий затронет все слои общества. Даже во Франции этот феномен реально становится массовым только в середине XVIII века. Наряду с демографией господ необходимо рассмотреть угнетенных, иначе говоря, характеристики деревенских масс, наиболее многочисленных и наи- более известных. * * * Мы можем воспользоваться схемой, которую Пьер Губер составил для деревень Бовези, и внести в нее региональные нюансы. Брак был уважаем: коэффициент внебрачности в классической Европе весьма не- значителен . Около 0,5 % в Бовези, 0,3-0,4 % в Анжу, не более 0,5 % по всему Лангедоку XVIII века. Запад, казалось, составлял исключение. Коэффициент Крю- ле в Перше достигает 1,4 %, в Порт-ан-Бессен с его моряцким населением — 2,5 %, но в Дувр-ла-Деливранс, в 4 км от морского берега на равнине Кана, доходит до 1,4 % и в Троарне, в травянистом оазисе на границе с известковым плато земли Ог, достигает 3 %. В тесной корреляции с коэффициентами внебрачности, превосходящими средние показатели, более высоки соотношения интервалов между беременностями, не превышающих 8 месяцев. Какова бы ни была амплитуда этих нюансов, это всего лишь нюансы. Внебрачные рождения имели место в городе. «Статистические исследования по городу Парижу», эта регрессивная статистика XIX века (1823), опубликованная до разрушения Коммуной старой системы граж- данского состояния, дает сведения о количестве детей, найденных начиная с 1680 года. С 7 % пропорция быстро возрастает к концу XVIII века, что означает растущий коэффициент внебрачных рождений. Чем это объяснить? Случайные связи, устойчивое сожительство (главным образом начиная с 1750 года, как это под- тверждает распределение по кварталам), но, прежде всего — отток в крупные го- рода незамужних матерей, изгнанных по моральным предписаниям. Приток заблуд- ших дочерей и трагическая обратная волна «детей греха», отправленных в дерев- ни, где они были зачаты. В конечном счете статистические исследования по вне- брачной рождаемости конца XVIII века доказывают, что репродуктивного возраста достигали менее 10 %. Количество почти ничтожное, в конце концов. Таким образом, по крайней мере, для Западной Европы, 98 % рождений и 99,5 % успешных родов были законными. Учет внебрачности от этого не становится менее ценным для понимания ситуации. В деревнях мы наблюдаем признаки напряженности между более респектабельной сексуальной моралью равнин и вседозволенностью, Речь идет о вдовствующей королеве Франции Анне Австрийской. — Примеч. науч. ред.
характерной для лесных краев. Моральные меры, которые применялись против не- замужних матерей, были при этом тоже минимальными. Все это содействует боль- шей искренности источников, а стало быть, выявлению очевидного отклонения. Следовательно, мы оказываемся, в сущности, перед лицом двух различных типов внебрачных рождений. Первый был результатом добрачных вольностей, в целом ус- таревших, между мальчиками и девочками одной возрастной группы. Он доминиро- вал на равнине. Против подобных вольностей церкви вели в XVII веке победонос- ную борьбу. К этому роду греха было мало снисхождения. В лесистых краях, на- против, преобладал другой тип внебрачных отношений, более значительный и бо- лее неискоренимый, — узурпированные права хозяев на служанок. Этот грех поль- зовался большим снисхождением. Что касается времени, предположительно наблю- дается снижение в течение XVII века с подъемом в конце XVIII века. Мы видим, таким образом, что вырисовывается один из аспектов теории, которая кажется нам объясняющей продвижение французского мальтузианства. Французская католи- ческая реформация (она достигает апогея своего воздействия на элиту к 1630 году, на массу — посредством нового клира, прошедшего реформированные семина- рии, — начиная с 1680 года и вплоть до 1720-1730 годов) в ригористской атмо- сфере арнальдианской моральной теологии привела к лучшему контролю над libido. Классическая Европа устанавливает ригористское отступление между поздним Средневековьем и Ренессансом, с одной стороны, и 2-й пол. XVIII века, с другой, не только на уровне элит, но и, что гораздо значительнее, на уровне масс. Когда духовный прилив спадает, опыт контролирования чувств продолжает существовать. От католической реформации остается практический аскетизм. Ему предстоит трудная жизнь. Католическая реформация, как и реформация пуританская, искале- чила, кроме всего прочего, часть фаллических экзальтации традиционной культу- ры. Несмотря на то, что в XVIII веке произойдет глубокая модификация мотива- ций — жертвование радостью жизни, данное взамен иллюзорной материальной выго- ды , — эти новые мотивации найдут опору в аскезе. Крайнее ограничение сексу- альной сферы отразится на даре жизни. Сам по себе дар жизни оказывается ском- прометирован неотъемлемым удовольствием от акта зачатия. Исключительная сек- суальная аскеза будет способствовать достижению традиционных мотиваций, пол- ностью предоставляя новым мотивациям средство. Мальтузианство coitus interruptus73, таким образом, является следствием аскетических перегибов се- куляризованных реформ церкви. Вступление в брачные отношения было всеобщим, но поздним. Женское безбрачие в низших классах являлось исключением в отличие от того, что происходит на вершине иерархии. Женское монашество практически было запретным для простолю- динов . Причина — материальные трудности и слабое влечение. Не многие из ста- рых дев, тех же вдов до 30 лет, легко находят сбыт. Женская сверхсмертность, связанная с опасностями первых родов, имеющих иногда необратимые последствия, в самом начале взросления, маскулинность рождаемости ведут к углублению лег- кого дефицита женского населения между 25 и 30 годами. Рождаемость в семьях классической Европы, мало или вообще не мальтузиан- ская, зависит, очевидно, от брачного возраста женщин, от окончания фертильно- го периода, от дородовых и межродовых интервалов и, наконец, от продолжитель- ности брака. Эта плодовитость меньше, чем предполагалось, меньше, чем для господствующих. Коэффициент рождаемость/брак легко падает с конца XVII до конца XVIII века во Франции с 5 до 4 и даже ниже. Но гораздо более серьезное соотношение, высчитанное на примере полных, вновь восстановленных семей, дает для Средней Франции, с 1680 по 1750 год, показатель чуть ниже шести единиц. Показатель чуть выше шести означает, что население быстро растет, чуть ниже Прерванный половой акт. — Примеч. ред.
пяти — стагнирует и даже сокращается. В XVIII веке в число устойчиво растущих входят Германия, Англия, средиземноморская Испания, часть юга Франции. Шест- надцатый век был во Франции более фертильным, чем семнадцатый. Стагнация име- ла место между Соммой и Луарой в период эгоистичного правления Людовика XIV, в Нормандии — после 1750 года. Рождаемость в крестьянских семьях классической Европы не была постоянной величиной. Но колебания ее незначительны. Выше все- го рождаемость господствующих классов или рождаемость пионерских окраин за- морской Европы в процессе бурного роста планетарного масштаба: Жаком Анрипе- ном был установлен показатель 8,39 ребенка на полную семью по исследованной выборке канадского населения в начале XVIII века. Ниже всего показатель в не- которых секторах Франции между Луарой и Соммой, в Нормандии, в Кастилии или в Нидерландах. Обычный и средний показатели — несколько ниже шести в течение полутора веков.
Рис. 16. Рождаемость. Проблема рождаемости относится к числу крупных проблем. Рождения брач- ные, рождения внебрачные. Вот крупный городок Троарн (по Мишелю Буве) с его относительно твердыми коэффициентами. Троарн занимает срединную по- зицию между крепкими коэффициентами городов и портов и более слабыми ко- эффициентами деревень. При этом нужно учитывать добрачные зачатия и вне- брачные рождения. Можно будет отметить спад внебрачности в конце XVII и начале XVIII века и ее быстрый подъем с 1750 года. Главная проблема — очевидно, проблема интервалов. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕНЩИН ПО КОЛИЧЕСТВУ ДЕТЕЙ, РОЖДЕННЫХ " ~ ЗА 5 ЛЕТ % 5* ;г1*5 РОЖДАЕМОСТЬ В БРАКЕ К Годы брака ■>-*- Годы брака
Рис. 16. Рождаемость (продолжение). По дородовым интервалам (график 4) — интервалам между свадьбой и первыми родами — сравниваются Портан-Бессен и Троарн (по Пьеру Гуйе и Мишелю Бу- ве) . В ненормально коротких интервалах мы опять встречаемся с проблемой добрачного зачатия. В приморском Порт-ан-Бессене урегулирование ситуации происходит с большим запозданием: максимальная частота после 5-6 месяцев беременности, при максимальной частоте на третьем месяце в Троарне. В обоих случаях модальный интервал приходится на десятый месяц. Сверх то- го, две кривые снижаются сходным образом, только троарнская средняя не- сколько меньше, чем в Порт-ан-Бессене. И наконец, ключевой интервал — межродовой, график 3. Средний показатель превышает два года. Три моды в Троарне: 17, 20 и 24 месяца. График ЗВ (интервал после смерти) ясно до- казывает a contrario влияние лактации. Межродовой интервал после смерти младенца короче, чем после нормальных родов. Он медленно возрастает в соответствии с рангом и положением семьи, график ЗС. Что согласуется с физиологией воспроизводства. Вот главная проблема брачного возраста в крупном нормандском городке Троарне, график 5: возраст жены, ключевая переменная величина, очень вы- сок: 26,5 года (27,5 года, включая повторный брак) при модальности для первого брака в 25 лет, включая повторный брак. Отметим крестьянскую ин- версию: муж в среднем на год моложе жены. График 6 ясно показывает фено- мен так называемой относительной стерильности подростков и резкую потерю фертильности после 41-42 лет. График 7 (Л и В) фиксирует относительное отставание нормандского Троарна по сравнению с бовезийским Онёем Губера и еще больше по сравнению с Канадой. После 1760 года, напротив, плодови- тость резко падает после 33-34 лет — верный признак мальтузианства. График 8 (А, В) отражает прекращенные брачные отношения. Смертность мужа и жены в начале союза уравновешивают друг друга: мужская сверхсмертность менее очевидна, чем в наши дни. Отметим, что после 15 лет брака половина союзов разорваны смертью одного из супругов. Даже при слабой амплитуде колебания рождаемости не столь очевидно, но глуб- же, чем колебания смертности, обусловлены глубинными чаяниями населения клас- сической Европы. Но их труднее уловить. Вот почему до сих пор мало кто риско- вал вдаваться в эти материи. И очень напрасно. Из четырех секторов, определяющих рождаемость по демографической модели классической Европы, один — по крайней мере, современные исследования начина- ют его рассматривать — является переменной величиной удивительной пластично- сти. Предел брачной рождаемости в наших восстановленных семьях приходится на возраст чуть более сорока лет. Роды после сорока лет (возраст матери) являются, как это ни парадоксально, более редкими среди того населения, которое несколько опрометчиво считается совершенно не мальтузианским, чем среди нашего европейского населения середи- ны XX века, напротив твердо придерживающегося контрацептивной практики: «Из 152 женщин Онёя, принадлежащих к полным семьям, более 85 % стали матерями по- следний раз в возрасте между 37 и 46 годами; модальный возраст совпадает со средним возрастом — 41 год», — пишет Пьер Губер. Сотни произведенных реконст- рукций за десять лет подтверждают эту закономерность. Можно считать, что с 1650 по 1750 год он просчитывает одну из наиболее ус- тойчивых моделей рождаемости в браке классической Европы. Нам недостает столь же многочисленных исследований по аристократической и буржуазной выборке. Предположительно можно с достаточным основанием говорить об отступлении при- мерно на один год от среднего и обычного показателя последних родов среди господствующих классов. Несмотря на женевский пример, где уже до 1700 года
средний возраст женщин на время их последней беременности не достигал 40 лет. Но не является ли Женева до 1700 года первым проявлением латентного мальтузи- анства? Таким образом, мы открываем глубинную реальность человечества этой эпохи, одновременно близкого и далекого: преждевременный износ организма. Он влечет более раннюю менопаузу. Износ организма — безусловно. Но еще и истощение чувств. Пьер Губер отмечал уже согласно данной гипотезе: «возраст последнего рождения очевидно более низок, чем вероятный конец фертильнохю периода». Час- тота спонтанных выкидышей после сорока лет, быстрое падение сексуальной ак- тивности супругов, которому в высших слоях способствовала религиозная мораль с ее аскетизмом целомудрия. Все в целом представляет собой первый неуловимый шаг к мальтузианству coitus interruptus. Вторым фактором является несколько менее ригидный показатель — продолжи- тельность брака. Многочисленны союзы, прекратившие свое существование до окончания женского фертильного возраста. Фактор существенный, поскольку после 30 лет обремененные детьми вдовы с трудом вторично выходят замуж. Существует тесная корреляция между средней продолжительностью союзов и процентом смерт- ности взрослых. В равнинных районах имеет место женская сверхсмертность в те- чение первых двух лет союза, после этого — сверхсмертность мужская. Примор- ские земли составляют исключение. В Порт-ан-Бессене число браков, прекратив- шихся со смертью мужа, всегда преобладает, какова бы ни была продолжитель- ность союза, даже — что весьма симптоматично — в течение первых пяти лет, т. е. в течение обычного периода сверхсмертности при родах. При этом в Портан- Бессене, где опасности моря создают особенно суровые условия, большинство союзов прекращаются после 12 лет в связи со смертью супруга (в двух третях случаев — мужей, хотя есть и исключения, в одной трети — жен) . Такая модель существует вплоть до 1730-1740 годов. После этого в некоторых привилегирован- ных регионах наблюдается увеличение продолжительности союзов, способное от- части противостоять контрацептивным эффектам мальтузианской практики. Третий, слабо пластичный фактор — дородовые и межродовые интервалы. До середины XVIII века средний показатель — 16 месяцев, модальный — 12 месяцев между свадьбой и первыми родами, 24-26 месяцев между всеми родами после первых, без заметного удлинения к концу супружеской жизни. Эта революционная в свое время истина в течение вот уже десяти лет продолжает многих удивлять. Удивляющимся следовало бы признать в этом факте определенную естественную мудрость. Применить эту мудрость к латентному мальтузианству значило отвергнуть идею внезапности де- мографической революции на рубеже XVIII и XIX веков. Физиология длительной лактации позволила разрешить это кажущееся противоречие. Однако не совсем верно полностью объяснять, как это делали 4-5 лет назад, средние интервалы в 26 месяцев бесплодностью в период кормления грудью. Таковы данные, которые чаще всего можно встретить по классической Европе. Начиная с середины XVIII века наблюдаются большие модификации. До этого межродовые интервалы варьировали не столько во времени, сколько в пространстве. Существует константа средних интервалов в одном и том же месте с 1650 по 1750 год. При одних и тех же средних показателях от 16 до 26 меся- цев, установленных Губером, напротив, имеются весьма ощутимые различия между странами более плодовитыми с более короткими средними показателями (Бретань, Германия после Тридцатилетней войны, Канада с наиболее низким средним интер- валом — 23,3 месяца, по Анрипену) и странами малоплодовитыми с более длинными средними величинами (нижний Керси, согласно исследованиям Пьера Вальмари, и часть юго-запада с интервалами 28-30 месяцев, часть Нормандии). Расхождение в пять месяцев увеличивает шансы полной семьи почти вдвое. Межродовой интервал дает представление о географии плодовитости классической Европы, о которой пионерская статистическая история десятилетней давности даже не подозревала.
Это главный ключ, но такой ли уж малоизвестный? При нынешнем состоянии знаний — нет. Он дает средний возраст женщины, всту- пающей в брак. Здесь и ждет сюрприз. Средняя цифра — 26 лет, модальная — 23 года в Бовези Пьера Губера. Почти везде в Нормандии мы имеем более высокий показатель: 62 % девушек Порт-ан-Бессена выходят замуж после 25 лет, а сред- ний показатель превышает 27 лет. «Смысл слова "старый" сильно эволюционировал: если Арнольф в 43 года был уже старикашкой, то женщины в 43 года, — с особым изяществом пишет Пьер Гу- бер , — зачастую считались пожилыми женщинами». Если Марианне и Валеру, попы- таемся продолжить мысль, по 18 лет, это объясняет их стеснительность. Горнич- ная Дорина, которой 28 лет, уже не такой младенец. Она копит приданое к свадьбе. Отсюда апломб ее реплик. На замечание: Тартюф: Прикройте грудь, чтоб я вас слушать мог. Нам возмущают дух подобные предметы, И мысли пагубным волнением согреты. — следует хлесткая отповедь: Дорина: Ужели вам соблазн так трудно побороть И столь чувствительно на вас влияет плоть? О вашей пылкости не мне иметь сужденье, Но я не так легко впадаю в вожделенье И, даже если б вы разделись догола, Всей кожей, что на вас, прельститься б не могла. Между комической служанкой и героиней находится не просто классовый барьер — между ними барьер возрастной. Разница между двумя средними возрастами всту- пления в брак: возрастом господ и возрастом простолюдинов. Другая характери- стика — возраст вступающего в брак мужчины зачастую несколько ниже возраста женщины в народной среде. Большой разрыв в возрасте в пользу мужа — это одна из характеристик брачного союза господ. Даже с учетом частого бесплодия юно- шей структура брачных возрастов при Старом порядке в среднем заставляла те- рять 6-7 лет возможной супружеской жизни. Возраст вступления в брак девушек был поистине контрацептивным средством классической Европы. От одного порядка к другому крупные отличия обусловливают в большинстве своем неравенство пло- довитости, но брачный возраст есть в высшей степени переменная в зависимости от времени величина. Ничто так не чувствительно к конъюнктуре, как брачный возраст. В трудные времена браки откладываются. В легкие — ускоряются. В це- лом одним-двумя детьми больше или меньше. Все исследования после Анрипена подтверждают, что брачный возраст был ключевым моментом рождаемости в струк- туре старой демографии. Таковы движущие силы плодовитости бедноты в классической Европе и ее замор- ских территориях в начале XVII — середине XVIII века. Следует ли задать по- следний вопрос? Учитывая зависимость межродовых интервалов от ранга рождения в ряде нормандских районов, мы можем сформулировать, углубившись во времени, насколько это возможно, гипотезу о боязливом мальтузианстве на базе coitus interruptus и вызванных выкидышей в некоторых ограниченных секторах европей- ской деревни. Мальтузианская революция — это в основном переход от исключения к правилу. После двух-трех лет мы заново и окончательно извлекли рождаемость из кладовой констант старой демографии. Но если рождаемость перестает быть параметром, чтобы вновь стать переменной величиной, то у показателя смертно-
сти для этого еще более веские основания. • * * Динамика провалов, демография катастроф, определяемая подъемом смертности, — вот демография шестилетней давности. Истина, отчасти устаревшая, но все- таки истина. Пьер Губер, более, чем кто-либо, способствовавший построению классической модели, мох1 не без оснований писать о крестьянах из Бовези сво- его удлиненного XVII века: «Пятеро детей — можно бы подумать: это более чем достаточно, чтобы обеспечить замену родителям, трем-четырем процентам бездет- ных пар, а также, возможно, и холостякам. Истинная проблема состояла не в том, чтобы произвести на свет много детей, а в том, чтобы их сохранить, дове- сти до времени, когда они, в свою очередь, могли бы создать фертильные пары. Столь серьезный вопрос детской и юношеской смертности позволит, наконец, по- дойти к проблеме замещения поколений, которая вполне могла бы дать самые вер- ные ключи и разгадку демографических структур старого типа». Разгадку, тая- щуюся скорее в смерти, чем в жизни. Примеры Пьера Губера действительно весьма суровы. В Онёе с 1665 по 1735 год детская смертность: • от рождения до года — 28,8 %; • от года до 4 лет — 14,5 %; • от 5 до 9 лет — 3,8 %; • от 10 до 19 лет — 4 %. Следовательно, до года доживают 71,2 % рожденных, до 20 лет — меньше поло- вины, 48,9 %; если к этому добавить данные по более чем половине солоньского прихода Сен-Лоран-дез-О, то 1-я пол. XVIII века дает нам 67,4 % доживших до года и 36,6 % — до 20 лет. Сводки Дювилара, относящиеся к Франции конца XVIII века (1770-1800), ощутимо великодушны, приводя 76,75 % доживших до года, 50,2 % — до 20 лет. Все изыскания, которыми мы руководили, дают результаты, более близкие к экстраполяции на далекое прошлое сводок Дювилара, нежели цифры Пье- ра Губера. Пьер Губер обрисовал печальный нюанс классической Европы, суровый нюанс высокого уровня заболеваемости. Мне кажется, это заниженные цифры, и 60-65 % доживших до 20 лет не были исключительным показателем. Хорошие страны и хорошие времена. Если применить коэффициенты Пьера Губера ко всей классиче- ской Европе, налицо будет сокращение населения. С 1620 по 1750 год население Европы увеличилось на 30-40 %. Стало быть, в рамках классической Европы имело место наслоение упадочных и численно растущих человеческих ячеек. Сосущество- вание противоположностей в пространстве, последовательность противоположно- стей во времени, но алгебраическая сумма этих движений, тем не менее, прочер- чивает для всей Европы 1600-1760 годов четкую кривую, слабо, но уверенно вос- ходящую . * * * Некоторое количество постоянных линий обнаруживается сквозь всю Европу. Хо- рошо прослеживается сезонное движение свадеб. Спад на Великий пост, вторичный спад на Рождество во всех католических странах и, несомненно, православных, с утверждением реформированной традиции, не уничтожившей полностью самых старых обычаев, идущих от очень древнего прошлого, делаются менее отчетливыми. Мак- симум весной и летом (май, июнь, июль), осенью (ноябрь) и зимой (февраль). Кривая обусловлена фактором свободного времени, не имеющего религиозных за- претов, передышками между полевыми работами (между сенокосом и жатвой, после жатвы, зимний промежуток), сезонного возрастания сексуальной активности (май,
июнь, июль). Анрипен установил для Канады рубежа XVII-XVIII веков неоспоримое соотношение между температурой и ритмом зачатий. С сезонным ритмом, смещенным на целый месяц по отношению к ритму севера Франции по причине сдвига сельско- хозяйственных работ. Пик наблюдается перед жатвой в августе, спад из-за ин- тенсивной сезонной активности приходится на сентябрь. Свадьба в классической Европе незадолго до начала XVII века испытала упро- щение, которое до сего дня не принималось во внимание историками, упрощение или, точнее, драматизацию: упразднение обручения. Обручение почти полностью исчезло в XVIII веке. Оно больше специальной отметки в регистре, но это всего лишь простой намек в формуле бракосочетания. В Амфревиле, маленькой норманд- ской коммуне между Орном и Дивом, с 1739 по 1748 год 89,4 % обручений были отпразднованы за три дня до свадьбы. С 1757 по 1767 год 64,2 % помолвок со- стоялись накануне, 25,2 % — за два дня до нее.
Рис. 17 . Демографические структуры: Сезонность. Представленные нам сезонные изменения гораздо более контрастны, чем в наши дни. Зачатия, разумеется, имеют весенний максимум. В Париже колебания почти по-современному невелики, в деревне (Даммартен, Фонтевро, три прихода в Сен-ет-Уаз, по Жану Ганьяжу) перепады между ве- сенним пиком и зимним спадом возрастают от незначительных величин до двух раз. В Порт-, in-Вессене пик смещен к лету в связи с лоном рыбы; в Троарне, крупном городе, контраст достигается массой; весеннее замедле- ние , весенний и летний подъем. Сильнее всего контраст выражен в Канаде. Корреляция с температурой, установленная Анрипеном, впечатляет.
Рис. 17. Демографические структуры: Сезонность (продолжение). Сезонная флуктуация свадеб определяется литургическим циклом и полевыми работами (французские деревни и Канада). В Канаде зимой не женятся. Во всех остальных местах — до Великого поста, в феврале, до жатвы, в конце июня — в июле, на день ев. Михаила, в октябре — ноябре, после уборки. Рождественский и Великий посты — время запретное. И наконец, сезонная смертность. Это всегда осень и весна. Августовско-сентябрьская смертность — признак архаический. Она связана с младенческим энтероколитом. Изнуренные матери становятся не так внимательны, грудь кормящих женщин, измученных тяжелым трудом, истощается, в семью проскальзывает смерть. График Онёя и график Муи, взятые у Губера, выделяют смертность взрослую, соответствующую нашей модели, и детскую, которая своей августовско- сентябрьской вспышкой сбивает с толку. Что касается Мишеля Буве, он хорошо показывает на примере Троарна, что максимальная уязвимость ребенка приходится на период между вторым и шес- тым месяцем жизни. Перед смертностью трех первых недель медицина будет бессильна почти вплоть до XX века. Обручения «по церковному разряду» с торжественным обменом обещаниями, фор- мулой свадьбы, но в будущем освященные церковью и занесенные в приходской ре- гистр, сходят на нет. Их вырождение завершилось в XVIII веке, и от них сохра- нилось лишь простое воспоминание, ритуал, лишенный смысла. В XVII веке, неза- висимо от записи, весьма часто продолжают осуществляться настоящие обручения, отмечаемые за один, два, три месяца до свадьбы. Искусно использованный доку- ментальный материал Троарна на стыке Канской равнины и земли Ог позволил с точностью проследить от середины XVII до середины XVIII века кривую вырожде- ния религиозного обряда обручения. О чем это говорит? Ответить можно только гипотетически. Это первый шаг к обмирщению практики бракосочетаний, реакция на растущие в XVI — начале XVIII века требования сексуальной аскетической морали. Исчезает обручение, но не подразумеваемое обязательство, не виртуальное соглашение се- мей и будущих супругов. Обязательство, если угодно, сговоренных по-деревенски — вместо обрученных христианского Средневековья. Обязательство не освященное, которое можно взять назад без ущерба, испытание решений, испытание намерений и интересов. Свадьба начинается с момента мирского сближения, скрытого от ставшего слишком требовательным взгляда церкви. Прежде всего для удобства. В той мере, в какой действующая суровая теология брака постепенно моделировала каноническое право, обязательство на будущее приспосабливалось к обязательст- ву в настоящем. Чтобы защитить обязательство обручения на будущее, канониче- ское право — нормандские приходские регистры нам это часто доказывают — воз- вело процедурную налоговую стену, разве что чуть менее высокую, чем свадеб- ная. Иначе обстояло дело на востоке Европы и, видимо, на севере, а также в Кас- тилии, где клир в XVIII веке громит преступные языческие пережитки, довольно трусливо именуемые добрачными вольностями. Любая мелкая провинция, любая со- циальная группа имела свой неписаный обычай. Средневековое гостеприимство замка предполагало исполнение дворовыми девушками весьма щекотливых обязанно- стей по отношению к проезжему гостю. От сеньора до вассала все в XVIII веке еще ощущают пережитки, почти всегда довольно слабые, менее символических древних прав. С этой точки зрения «Женитьба Фигаро» свидетельствует о доволь- но специфической форме сеньориальной реакции. Под строгим оком нового мораль- ного закона старая цивилизация, более согласная с требованиями инстинкта, за- вершает свое разложение. Эта эволюция будет способствовать утрате обрядом об-
ручения своего старого содержания. Свадьбе предшествует отныне мирской сговор — изменение драматическое и скачкообразное. Классическая комедия и та скры- ваемая ею тревога перед ударом случая, от которого как никогда зависит созда- ние супружеской пары, возможно, отражает эту эволюцию. Гордость угрожает со- циуму, так же как и человеку, в конце всякого усилия; это же героическое уси- лие классического XVII века, который стремился подчинить инстинкт закону, древний естественный порядок — этике, в некоторых моментах, возможно, пре- взошло свою цель. С точки зрения нравов, классический XVII век — великий и, быть может, единственный революционный век в противовес традиционной цивили- зации, век прежде всего иконоборческий. И он же парадоксальным образом осуще- ствит одно из условий мальтузианской революции. Сезонный ритм зачатий был гораздо контрастнее, чем в наши дни. Смягчение сезонного ритма возникло с распространением контрацепции, облегчением условий жизни и повышением комфорта в странах с холодной зимой. Между июньско- июльским пиком зачатий и осенним спадом (октябрь: снижение температуры и ус- талость после жатвы) амплитуда обычно вырастает в два раза (в наши дни разни- ца не превышает 10 %) на внутренних землях и до трех раз, когда на сезонный ритм накладывается ритм моря. * * * Если рождения отмечены сезонными ритмами, то уж смерть тем более. В индуст- риальной и урбанизированной Европе XX века сглаживание сезонной и межгодовой флуктуации является признаком снижения экзогенной смертности. Экзогенная смертность, составляющая в Соединенных Штатах или в Швеции 20 %, в XVII веке была таковой почти на 97-98 %. Современная медицина нимало не продлила чело- веческую жизнь: в деревнях XVIII века люди умирали в 90 лет; и Фонтенель, и Лас Казас, и многие другие свидетельствуют о некоторых исключительных выдаю- щихся долгожителях. И тем не менее, Декарта в его 54 года могли бы спасти три укола пенициллина. Для рано изношенного организма шансы умереть от старости были ничтожными; этот очень молодой мир мог уважать старость, не опасаясь ее. Она была всего лишь счастливым случаем. Кроме амплитуды, сезонная флуктуация смертей дает весьма отличный от нынешнего рисунок. Два пика: зимний (он существует и в наши дни) — смертность стариков и взрослых — и летний пик детской смертности: энтероколиты, снижение лактации у матерей в период жатвенной страды, высокая численность новорожденных как следствие максимума рождений с февраля по апрель. С июля по сентябрь, с авгу- стовским пиком, происходит великое и зловещее «избиение младенцев». В Порт- ан-Бессене сентябрьско-октябрьский пик смертности создается совпадением энте- роколитов новорожденных с убийственным для моряков великим приливом периода равноденствия. Классический зимний пик уносит из плохо отапливаемых домов взрослых и стариков. Это банальная легочная смерть. Тщательное исследование двух пиков позволяет классифицировать эпохи и страны. Относительное снижение летнего пика можно рассматривать как признак развития и комфорта. Все это смерть, конечно, в основном экзогенная; прежде всего летняя смерть, которая снимает свою недозревшую жатву, но смерть обыкновенная. Другое дело великая чума. «A peste, fame et bello, libera nos, Domine»74. Регистры часто называют чумой любую смертоносную эпидемию определенного размаха. Не всякая эпидемия чумная. Была оспа — наполовину эпидемическая, наполовину эндемиче- ская, которая обезображивала (Дантон, Мирабо, мадам де Мертей из «Опасных связей»), ослепляла и убивала (Людовик XV еще в 1774 году жертва сладостра- стия своего окружения) . Восемнадцатый век начинает одолевать ее. С начала «От чумы, голода и войны избави нас, Господи» {лат.). — Примеч. ред.
XVIII века оспопрививание, пришедшее к нам из Китая и представлявшее собой опасное обоюдоострое оружие, защищает знатное и богатое население дворов и городов, пока Дженнер не находит совершенное с точки зрения природы решение. Другая, уже скорее эндемическая, чем эпидемическая, инфекция взимает как с сельского, так и с городского населения тяжкий налог — это тифозная и парати- фозная лихорадка. Она поражает участки в несколько сотен квадратных километ- ров на многие годы: 10-15 лет. Связанная со стоком отработанных вод, заражаю- щих плоды и пищу, она может на долгий период подорвать экономическое процве- тание региона. Тифы и паратифы способствовали — по крайней мере, совокупно с другими причинами — тому, что начиная с 1760-х годов прерывается взлет целых регионов французского Запада. Они кажутся связанными с климатическими, или микроклиматическими, аномалиями, с избытком влажности в нормально влажных ре- гионах . Это расшатывает все еще зачаточную организацию великих государств. Версаль требовал врачей и лекарств. Вот некто Буффе из Алансонского округа, которому мы обязаны любопытными докладами конца 70-х годов XVIII века. Эти тифозные эпидемии XVIII века, известные благодаря большему распространению медицины, лучше, чем эпидемии XVII века, тесно связаны со слабой сопротивляе- мостью организма кишечным инфекциям. Бедняки, заразившиеся от скверного пита- ния, поддерживали довольно впечатляющую паразитарную фауну. Причем до такой степени, что даже представитель Академии медицины Буффе впадает в заблужде- ние : под влиянием предрассудков и наблюдаемого отслаивания кишечного эпителия у больных он называет причиной крайне высокой смертности в масштабах округа червей — «эпидемия червей»; симптоматика болезни спустя два столетия позволи- ла диагностировать паратиф. Кроме того, имела место летняя сыпь, характерная для трудно дифференцируе- мых между собой «коревых болезней», «милиарных лихорадок», которые можно при- нять за скарлатину и даже спутать в некоторых случаях с тифами и паратифами. Малярия — великая эпидемия болотистых регионов. Она составила третью- четвертую часть великой семьи лихорадок и затронула значительную массу евро- пейского населения. Во Франции, прежде всего, она виновата в сверхсмертности обширных районов: Солонь (мы видели, что чистый коэффициент воспроизводства в XVII веке там не достигал единицы), гасконские ланды; она опустошила, по крайней мере, треть Италии (она остановила Чезаре Борджиа по смерти его отца: Лациум, долину По главным образом); она была бичом периферийной Испании, с тех пор как в Валенсии стало особо прогрессировать рисоводство. В XVIII веке факт заболеваемости, которую влечет крупномасштабное рисоводство, уравновеши- вался, с точки зрения просвещенных министров, его выгодами. Малярия была бед- ствием северной Германии и восточной Польши и Литвы. Лихорадки не внушали страха. Прежде чем убить, они ослабляли. Двумя велики- ми ужасами Запада были лепра и чума, бубонная или легочная. Классическая Ев- ропа все еще боялась чумы, над которой она, не зная того, одерживала одну из великих исторических побед. Но если это была победа позавчерашнего дня, то страх лепры был не более чем историческим страхом. * * * Проказа, это старинное зло, процветающее на всем юге и востоке бассейна Средиземного моря, была поразительно активна в XII-XIII веках, в эпоху, когда христианский Запад покрылся лепрозориями и одновременно белыми мантиями церк- вей. Было ли это действительно знаком ее активности? Или же свидетельством лучшей организации защиты и общественной гигиены в эти два великих столетия роста человеческой популяции, а значит, и всеобщего размаха и всеобщей дерзо- сти. До такой степени, что вслед за Мишле взрыв лепры в XII-XIII веках стали преувеличенно связывать с великими переменами в торговле, которые были след-
ствием крестовых походов. Язык, обозначающий ужасную болезнь, богат. В одном только французском: ladre, lepreux, mesiau, cagot с лангедокскими вариантами gabet, agot, gahet, cretia, gesitain. Средневековая медицина в совершенстве знала эту болезнь. Венсан де Бове, чье написанное в XIII веке «Speculum majus» на пороге нашей эпохи, в 1624 году, было признано достойным роскошного издания Дуэ (4 тома инфолио) , дал ее клиническое описание, в котором совре- менный врач не изменил бы ни строчки. В 1624 году наука о лепре не совершила никакого прогресса. Действительно, она достигла с Венсаном де Бове такой сте- пени совершенства, что до введения карантинов и знакомства посредством микро- скопа с бациллой Хансена дополнить ее было почти нечем. (См. об этом замеча- тельный труд доктора Шарля Петуро.) Проказа - проклятие за грехи. Если наука о лепре исчерпывает ее в XVII веке, значит, на Западе болезнь была побеждена без оружия, как это будет и с чумой. Разумеется, лепра продол- жает существовать спорадически в конце XVI века, на заре нашей эпохи. Но меж- ду концом XVI и началом XVII века она практически идет на спад. Слово «прока- за» еще продолжает внушать страх, но само явление становится столь редким, что можно говорить о фундаментальном перевороте в коллективной психологии по отношению к болезни. В течение всего Средневековья и еще в XVI веке, чтобы избежать ужаса лепрозория, уводившего из этого мира в ад самым мучительным путем, болезнь скрывали. Перед врачами стояла двойная задача: отличить истин-
ную болезнь Хансена (Венсан де Бове был, как мы видели, технически подготов- лен к этому) от других хронических дерматитов; выделить и, самое главное, изолировать больного, который старается не выдать себя и симулирует, скрывая симптомы: он будет имитировать боль, чтобы скрыть утрату чувствительности ахиллова сухожилия. На рубеже XVI-XVII веков изменяется климат. Лепрозории в Европе представля- ют солидную сеть не полностью используемого вспомоществования, которая со- блазняет нищих — огромную армию бродяг, гонимых голодом отверженных, гонимых жестоким репрессивным правосудием преступников. Врачи должны были выявлять среди прокаженных симулянтов, которые легко смирялись с положением парий ради бесплатно получаемой кормежки. Отрезанный от мира живой труп, прокаженный — это что-то вроде невольного монаха. Лепрозорий может рассматриваться как настоящее монастырское учрежде- ние. Можно ли говорить в XVII веке о символическом прекращении подачи церко- вью особого типа благ? Задача состояла в том, чтобы очистить лепрозории от мнимых прокаженных и вернуть в оборот значительную массу средств, которые, прельстив бедных, предоставляются в пользу богатых. Поворот произошел чуть позже 1550 года во Франции и во всей Западной Евро- пе . Немного позднее — на востоке. Во Франции семь ордонансов 1543-1612 годов пытаются вернуть награбленное. В 1626 году (комиссией от 26 мая врачей Давида и Жюста Легно, один из них был хирургом) была открыта охота на мнимых прокаженных. Уже при Ришелье наблюда- ется большое достижение в плане порядка и эффективности. Расширенная комиссия Давида и Жюста Легно предвосхитила гигантский труд врачей в борьбе с чумой. Множество псевдопрокаженных было изгнано. Оставшиеся стали, вероятно, лучше содержаться. Комиссия Легно 1630 года в целом ознаменовала для Франции и для всей Западной Европы конец лепры. Очищенные от мнимых больных лепрозории про- должают существовать. Во Франции пришлось дождаться единоличного правления, иначе говоря, Кольбера, при котором завершилось дело, начатое при Ришелье: ликвидация лепрозориев, передача их имущества больницам, больничным центрам и божьим домам. Пять эдиктов во Франции концентрируют это реституционное уси- лие: декабрь 1672 года, март 1674 года, апрель 1676 года, сентябрь 1682 года и март 1693 года. В 1696 году не остается лепрозориев в Лионе — обломок Сред- невековья исчез на заре XVIII века. Но остается проблема уничтожения лепры. Вот несколько гипотез. Цикл болезни. Разбуженная Крестовыми походами зараза нового происхождения исчерпала себя сама спустя пять веков в связи с лучшей сопротивляемостью ор- ганизма инфекции, изменениями в питании и фантастической революцией в области нательного белья. Улучшение происходит, несмотря на перебои в конъюнктуре пи- тания. Но вероятнее всего, бацилла Хансена отступила перед конкуренцией дру- гих болезней: сифилиса, вспыхнувшего в XVI веке и тотчас атакованного ртутью, и выступившей против бациллы Хансена ее германской родственницы — бациллы Ко- ха. Почти неразличимый в Средние века среди других форм холодной опухоли, зо- лотухи, туберкулез усиливает свою атаку. В XVII веке, с его отрицательными температурными аномалиями, туберкулез все более поражает дыхательные пути, легкие. Исследования, которыми мы руководили по Нормандии, выявили на всем протяжении XVIII века усиление туберкулезных очагов, на счет которых отныне следует относить все проявления заболевания. Ну и, наконец, и главным образом — страх перед проказой и медицинская наука победили зло. Медицинская наука? Раньше сульфаниламидов? Именно в той степени, в какой отличалась точность ди- агностики от Венсана де Бове до учеников Амбруаза Паре. И, помимо этого, от- вратительная сегрегация. Да еще та более радикальная форма, которую являли собой великие побоища XIV века по всей Европе. Даже до установления великих и эффективных территориальных государств христианский мир защищал себя от бес-
пощадного зла. В XVII веке более разумная профилактика одолевает последние признаки умирающего зла. * * * Тогда как в 1630 году последние значительные следы лепры кажутся исчезающи- ми в Западной Европе, с 1624 по 1639 год в тесной связи с гигантскими водово- ротами Тридцатилетней войны Европу опустошает повторный чрезвычайный натиск бубонной чумы. После 1640 года болезнь становится спорадической; после 1670 года она выглядит все более локализованной. Страшная марсельская чума 1720 года обозначила конец одного периода или, точнее, начало другого, замкнувшись с ужасной свирепостью в Провансе. Чума в Лондоне (1665—1666). Умерло приблизительно 100 000 человек. С XVII века Франция — и с нею Англия и Голландия — представляют собой безо- пасный сектор. Хорошо выявляемая, чума фиксируется почти повсюду во Франции 1625-1640 го- дов. Бовезийские документы говорят обычно о 1200,1500,2000 «чумных» в городе с 12-15 тыс. жителей. «Напуганные смертельным характером болезни, амьенцы да- вали невероятные цифры: 25 тыс. смертей в 1632 году, 30 тыс. в 1668 году, что в сумме превышало численность населения этого крупного пикардийского города». «В Вилье-Сен-Бартелеми, скромной деревне душ на 700, жертвами так называемой чумы за три летних месяца 1625 года стали 50 человек, что составило 8—10- кратную среднюю триместровую цифру; затем с наступлением осени ее воздействие прекратилось почти полностью, и в последующие месяцы почти никто не умирал.» Во Франции и холодных странах Северной Европы чума в XVII веке была болез- нью, поражавшей главным образом летом, и «первые холода практически сводили на нет ее воздействие; медицинские наблюдения XVII века отмечают этот сезон- ный характер: скованная зимой, болезнь могла пробудиться и разразиться вто- рично на следующее лето. Она разит с ужасающей скоростью и собирает жертвы, среди которых множество детей». Триместр или семестр эпидемии чумы в XVII ве- ке отмечается обычно увеличением среднего уровня смертности в три, четыре, шесть или десять раз. Во Франции XVII века свирепость атаки компенсировалась быстротой. В течение нескольких лет после пика смертности на кривой смертей отмечается спад. «Смерть, — пишет Пьер Губер, — после единожды миновавшей чу- мы берет что-то вроде каникул, жестоким образом устранив наиболее хрупкие
элементы населения». Это объясняет тот факт, что поздние вспышки чумы, подоб- ные чуме 1668 года, пришедшей с севера и весьма сильной в Амьене, в частности в южной части Бовези, почти не нарушают «долговременных приходских кривых». Умершие от чумы, возможно, преждевременной смертью не слишком заметно влияют на долговременную приходскую кривую. Чумная улица в современной реконструкции Лондона XVII века. То же наблюдается в XVII веке Рене Берелем на юге Франции: «Маркиз де Шате- люкс в 1775 году заметил, обращаясь к д'Экспийи: "Потери, нанесенные Провансу знаменитой чумой 1720 года, уже восполнены", и Вольтер иронизировал: ллДа, но соседями". Значит ли это, что после того, как были сняты барьеры, из окрест- ных мест поспешили юноши и девушки, чтобы вступить в брак в Ориоле, Эксе или Марселе? Более вероятно, что рана зарубцевалась быстро, потому что, несмотря на все написанное, она не была глубокой. Впрочем, те, кто умер в 1720 году, разве не погибли бы в 1722-м?» Во Франции с XVII века чума — это зло, которое постепенно теряло свою силу. Но это не было характерно для всей Европы. В центре, в Англии, Голландии и Франции находилась относительно безопасная зона. Юг и восток, напротив, были периферийной, архаически выражаясь, «зачумленной» Европой. На востоке чума тесно связана с войной — Тридцатилетняя война в империи с 1620 по 1650 год, война в дунайской Европе после 1690 года во время отвоевания у турок Цен- тральной Европы. И только на юге, в Италии и Испании, чума в XVII веке оста- валась такой же, как в Европе XIV-XV веков — историческим феноменом первой величины. В Италии эпидемии 20—30-х годов, тесно связанные с замедлением экономиче- ской жизни и миграциями населения во время Тридцатилетней войны, были главны- ми виновниками ярко выраженного уменьшения численности населения. Сокращение на 1 млн. 729 тыс. человек (порядка 14 %, если следовать Юлиусу Белоху) при- вело итальянское население в 1650 году на уровень более низкий (11 млн. 543
тыс.), чем показатель 1550 года (11 млн. 591 тыс.), против 13 млн. 272 тыс. в 1600 году. Но главное бедствие распространялось весьма неравномерно. Тогда как острова (Сицилия, Сардиния, Корсика), защищенные своим изолированным по- ложением и избегнувшие военных вихрей, почувствовали лишь замедление роста (1 млн. 253 тыс. жителей в 1550 году; 1 млн. 625 тыс. в 1600 году), полуостров испытал поражение средних масштабов (спад порядка 10 %, с 6 млн. 235 тыс. душ в 1600 году до 5 млн. 567 тыс. в 1650-м, по данным того же Белоха), настоящая катастрофа концентрировалась в долине По, тесно связанной с империей и беспо- койной Европой, открытой перекрестному огню двух больших чумных потоков: чу- мы, идущей морским путем через Центральное Средиземноморье, ставшее переда- точным пунктом от главного центра распространения в Индии; и чумы, следовав- шей пешим и конным путем через великие восточные равнины. Особо пострадавшими оказались Венеция и Милан. С 5 млн. 412 тыс. душ в 1600 году население сокра- тилось до 4 млн. 225 тыс. в 1650-м — спад составил 22 %, Северная Италия в 1650 году оказалась примерно на 10 % ниже уровня 1550 года (4 млн. 746 тыс. жителей). Инструментом такой смертности, такого, скажем, урегулирования чис- ленности населения в соответствии с истощенными долговременным экономическим спадом ресурсами была чума. Потери от чумы в Испании в 1599 или 1602 году были окончательно восполнены до 1750-1770 годов. Чума никогда не покидала полуостров. Она периодически да- вала о себе знать в портах. С первых лет XVI века, когда жестоко пораженной оказалась Андалусия, чума на долгое время затаилась. Рост населения в XVI ве- ке отчасти был обусловлен этим долгим затишьем болезни, не исключавшим, одна- ко , кратковременных напоминаний о себе. Вспыхнула чума в конце XVI века: 1580, 1589-1592 годы; главным же эпизодом стала долгая черная полоса 1596-1602 годов, надвое разделившая историю Испа- нии. На протяжении шести лет зло отступало в одном месте только для того, чтобы нанести удар в другом, оно отступало в какой-то момент только для того, чтобы вернее ударить по тому же самому месту шесть месяцев спустя. По некото- рым оценкам, она сократила население Испании за 60 лет, с 1590 по 1650 год, с 8,5 до 6,5 млн. человек; согласно другим гипотезам — с 9 до 6 млн. Поистине средневековая чума, опустошившая полуостров, — чума 1596-1602 годов позволяет оценить разницу с нашей, уже нововременной чумой французского XVII века. Эти события сыграли решающую роль в эволюции. Испания — зона архаичная, многое перенесшая: трудно приуменьшить масштабы и значение испанского примера в ходе XVII века. Вернемся к чуме 1596-1602 годов. Она была — факт почти уникальный в среди- земноморской истории Испании — чумой северного происхождения. Она распростра- нилась через Кантабрийские горы. Надо ли повторять, что в этот самый момент чума с особой свирепостью поразила нормандское побережье? Пьер Гуйе привел данные по Порт-ан-Бессену, где в 1597 году умерло 79 человек — это вчетверо больше числа умерших в обычный год; таким образом, пик 1597 года выходит на вторую позицию сразу после 1625-1626 годов и намного опережает 1783 год по итогам заболеваемости чумой за длительный двухвековой период. Отсюда гипотеза: экстраординарная свирепость и локализация во внутренних землях иберийской чумы 1596-1602 годов, несомненно, связаны с экономической конъюнктурой, но, кроме того, и с необычным путем проникновения заразы. При- способившаяся и как бы относительно иммунизировавшая к южной чуме, Испания не смогла устоять перед атакой чумы с севера. От Кантабрийских гор — с эпицен- тром в Сантандере (Бискайя, Наварра, Галисия были удивительным образом поща- жены) — болезнь, блокированная с востока и запада, обрушивается на юг в на- правлении сильного центра полуострова, на плато еще изобильного времени Ста- рой Кастилии. Февраль 1599 года — поражена Сеговия. Тотчас остановилась всякая социальная
жизнь. Северная чума на земле юга не считалась с зимними передышками. Ей не- доставало холода и влажности. В Сеговии, согласно одному щедрому источнику, имело место до 12 тыс. смертей с максимумом в июле — августе. В 1599 году вслед за Кантабрийскими горами была опустошена вся Кастилия. Андалусию чума затронула в 1599 году, с запозданием и в уже несколько поте- рявшей вирулентность форме. Восемь тысяч смертей в Севилье с более чем стоты- сячным населением свидетельствует о катаклизме средней свирепости, несоизме- римом с тем, что сокрушил Кастилию. И поскольку все замерло, понятно, что коммерция Севильи возобновляет свой восходящий путь после 1605 года в корот- ком, быстро преходящем процветании, для которого отныне недоставало прочной опоры на активную и многонаселенную Кастилию. Достаточно оценить прямые поте- ри от одной только чумы за эти шесть лет, составившие 500 тыс. умерших при населении Кастилии порядка 6,5 млн. человек. После такого удара чума берет передышку. В 1629-1631 годах она вновь дает о себе знать во множестве мест, приходит час Италии и Франции. Несмотря на про- движение войск взад-вперед по Италии, это были мелочи. Чума классическая — портовая чума. Французские консулы 2-й пол. XVII века в портах на юге Испа- нии, с Канарских островов и Мадеры сообщали в среднем раз в пять лет об опас- ности чумы: опасность была невелика, речь шла чаще о чумофобии, чем о чуме. Хороший карантин, некоторые меры изоляции, сжигание подозрительных товаров — и удавалось обойтись несколькими сотнями умерших и большим испугом. Чума 1637 года в Малаге была гораздо более жестокой, это была чума с востока, которую горный задний план гнал в пространство между стенами и морем. В 1647-1652 годах все происходит иначе: по масштабам и длительности бедст- вие 1647 года сопоставимо с 1596 годом, но это была уже другая, опустошенная Испания, и болезнь имела иное происхождение. В 1596 году север и неповоротли- вый центр вышли из нее разбитыми и опустевшими. В 1647 году был полностью за- хвачен средиземноморский Левант и впервые слабо затронут андалусский юг. Это была классическая чума, пришедшая из восточного бассейна Средиземного моря, и, возможно, поэтому она не взобралась с такой легкостью на плато, чтобы обосноваться там, как это случилось в 1596-1612 годах, когда она приходила необычным путем с севера. С июня 1647 года по апрель 1648-го, десять месяцев без передышки, 16 789 смертей в одном только городе Валенсия. Энергичной полиции удалось локализо- вать заболевание, поскольку в целом насчитывается не более 30 тыс. случаев по всему королевству Валенсия; блокированная на суше, болезнь продолжает распро- страняться по морю. В конце 1647 года на крайнем юге Валенсийского королевст- ва оказался поражен Аликанте (с конца 1647-го по конец 1648 года). В несчаст- ной Мурсии бедствие распространяется в атмосфере, достойной 1348 года; в од- ном только диоцезе Мурсии имело место 40 тыс. смертей, в т. ч. епископ и поч- ти все духовенство, жестоко поплатившееся за стойкую самоотверженность в ра- боте с чумными больными. Затем болезнь проникает внутрь, направляемая приро- дой и людьми. Гранада была прикрыта внушительным заслоном Сьерра-Невады, Кас- тилия защищена бдительностью лучшей администрации, достаточно оплачиваемой, чтобы знать, чего это стоит — позволить застать себя врасплох, а также чрез- вычайным безлюдьем despoblados Сьерра-Морены (пустынной до колонизации XVIII века). Зло оказалось тем самым загнано в Андалусию. На сей раз Андалусия поплатилась очень сильно. И внутри, и на побережье. Невероятные сорок тысяч смертей, приписываемые Малаге, — это признак безумия. Для Херес-де-ла-Фронтера упоминают другое традиционное клише, возможно отра- жающее жестокую правду: главная площадь, как сообщает хроника, заросла тра- вой. В 1649 году, начиная с марта, Севилья испытала самый суровый катаклизм в своей истории. По преступной небрежности углубившись в гибельную конъюнктуру, Севилья отрезала себя от суши, не смея отрезать себя от моря. Доступ в Севи-
лью, по-прежнему бывшую самым крупным городом полуострова, зараженных тканей и заразных путешественников открыл дорогу катастрофе. Самый крупный поворот в истории Севильи совершился в 1649-1650 годы: 60 тыс. умерших на 110-120 тыс. жителей. После такого катаклизма Севилья доволь- но быстро восстановит часть населения, только часть: 80-90 тыс., и эта цифра не вырастет до конца XIX века. Но это были другие люди: андалусские эмигранты и особенно люди с Кантабрийских гор, уцелевшие в 1649-1650 годах. После 1650 года Севилья уже не та Севилья. Другой город воспринял ее имя, но не значе- ние, не имея возможности претендовать на наследие мировой экономической сто- лицы, и вскоре был лишен Кадисом контроля над торговлей с Америкой и превзой- ден Мадридом в иерархии интеллектуального престижа внутри полуострова. Хоро- шая и крепкая провинциальная столица — такова новая Севилья, вышедшая из ис- пытаний . Из Севильи болезнь распространилась по всей нижней Андалусии. Кордова и ее окрестности были поражены столь же сурово. Равно как и старые владения Ара- гонской короны. В 1651 году восхождение на север продолжилось вплоть до пире- нейского барьера. Сарагосса, Уэска, Ласпуна, Кереса, расположенные у подножия Пиренеев, испытали 50 %-ое сокращение населения. Даже в дремлющей стадии бо- лезнь вернется в несколько весьма хорошо охраняемых пунктов в 1656 и 1658 го- дах. Размах опустошений в Каталонии, как арагонском заднем плане, объясняется войной. Чума 1651 года способствовала прекращению сопротивления Каталонии и благоприятствовала победе Филиппа IV, отрезав княжество от помощи Франции. Чума в Севилье — доминирующий фактор экономической истории; чума в Барселоне — великая хозяйка политической истории. В Руссильоне чума, опустошая страну с ее весьма скудным населением (пример- но 35 тыс. человек), облегчила французскую аннексию полубезлюдной страны, ко- торая будет заново заселена мигрантами из Центрального массива и Лангедока. В Ампурдане тылы французской экспедиции были отрезаны. Болезнь перекинулась и на Балеарские острова и обратным движением на восток: на Сардинию и Неаполь. Хотя чума 1647-1652 годов производила свои опустошения на более ограниченном пространстве и главным образом в менее населенной периферийной части Среди- земноморья, обойденной в начале XVII века, можно оценить понесенные потери на том же уровне (500 тыс. человек, по меньшей мере), что и в начале века. По отношению к тотально сокращенному иберийскому населению потери 1647-1652 го- дов были пропорционально более тяжелыми, чем в 1596-1602 года: 9 % против 6 %. Последний крупный чумной период в истории Испании приходится на долгое де- сятилетие 1676-1685 годов. Долгое и основательное десятилетие всеобщего уре- гулирования. Возможно, на вершине всех бедствий, одновременно с ужасным мо- нетным оздоровлением 1680 года, готовились некоторые условия длительного воз- рождения полуострова, признаки которого почти не ощущались до середины XVIII века. Менее свирепая, но более продолжительная чума 1676-1685 годов относи- лась к классическому типу, обычному для средиземноморской эпидемии. В июне 1676 года порт Картахена стал первой жертвой. Несмотря на принятые меры, вскоре были затронуты Мурсия и Эльче. Бич 1676—1677 года? Чуть более строгая дисциплина могла бы пресечь болезнь. По крайней мере, это утверждали француз- ские консулы, те самые консулы, которые жаловались в Версаль, когда вставал вопрос о сожжении по санитарным соображениям товаров, принадлежавших француз- ским подданным. Но разве Валенсия не возопила в июле 1677 года о помехах, чи- нимых ее коммерции? Верхняя Андалусия снова была довольно сурово поражена; Гранадское королев- ство, пощаженное в 1649-1650 годах, заплатило непомерную дань. Нижняя Андалу- сия, напротив, не была серьезно задета. Не сохранила ли она что-то вроде им-
мунитета за промежуток между двумя эпидемиями? Вряд ли за четверть века выра- ботался подлинный иммунитет, быть может, просто имела место большая осторож- ность в память о тяжело перенесенной болезни. В 1680-1681 годах эпидемия делает относительную передышку перед повторным усиленным броском в новом направлении. Начиная с 1682-1683 годов она снова устремляется в Левант, а также во внутренние земли, охватывая добрую часть Ламанчи и Эстремадуры. Это продвижение на север и к центру страны следует со- поставить с плохими урожаями 1682-1683 годов и недоеданием среди части насе- ления . Более длительная, но менее жестокая эпидемия 1676-1685 годов обошлась полу- острову, в разумных оценках Антонио Домингеса Ортиса, примерно в 250 тыс. душ. Таким образом, тотальный минимум составил 1 млн. 250 тыс. умерших за все три крупные испанские эпидемии чумы XVII века. Границы эпидемиологической истории нововременной Европы колеблются в зави- симости от хода событий в секторе безопасности или секторе риска. Поворот произошел после 1685 или до 1720 года. Во Франции, в секторе безопасности, эпидемии 1624-1639 годов скорее связаны с диффузным и уже смягченным типом испанской эпидемии 1676-1685 годов, чем с ужасными вспышками 1600—1650-х в Испании и 1625—1630-го в северной Италии. Начиная с 1665 года король принял эстафету милосердной изобретательности от католической реформы — она имела в этой области среди прочих имя святого Венсана де Поля — и с помощью корпора- ции чумных врачей, с помощью беспощадной, но столь благодетельной власти ин- тендантов преуспел в уничтожении болезни. С чумой нельзя ничего поделать, по- ка она не локализована. Локализация чумы — одна из самых крупных побед клас- сической Европы. В Испании, зоне архаической, зоне риска, после 1685 года больше не было крупной эпидемии чумы; вспышки локализованы в портах, но их способен был за- крыть только жесткий карантин. Ужасный для Испании, как и для Франции, 1709 год в большей степени был годом голода, чем годом эпидемии. Ничего масштабно- го не было до 1800 года. Пришедшая из Марокко эпидемия 1800-1802 годов унесла 7 тыс. жертв в Кадисе, 30 тыс. — в провинции Севилья. Эпидемия 1800 года, своей свирепостью напоминающая марсельскую чуму 1720 года, несмотря на свою силу, была локализована в ограниченном пространстве нижней Андалусии, подобно тому как марсельская чума была локализована в нижнем Провансе. На самом деле испанский XVIII век столкнулся с другим испытанием, связанным с развитием ир- ригационной культуры, что наводит mutatis mutandis на мысль о паратифозных рецидивах во Франции Старого порядка: с ужасными эпидемическими вспышками ма- лярии 1784-1787 и 1790-1792 годов. Если верить некоторым авторам, то относи- мые на их счет 500 тыс. смертей за 7 лет сравнимы с показателями чумы середи- ны XVII века, но при населении вдвое большем 10 млн. жителей. Да, в отношении чумы Средневековье кончилось в 1685 году. И 1720 год стал доказательством тому, одержав национальную, нет, европей- скую победу над марсельской чумой. В Марселе в 1720 году, несмотря на приня- тые предосторожности, были все реальные условия для превращения события в планетарный катаклизм. Свирепость болезни, внезапность вспышки, плачевная конъюнктура на исходе долгой фазы В. Чем это было лучше ситуации 1630 года? Ничем. За исключением немедленного осознания опасности и добровольного подчи- нения дисциплине. В Кадисе можно лучше оценить происходящее. Консул Партийе (AN, АБ, В1 225, Р 272) пишет в совет 15 сентября 1720 года. Содержание письма было воспринято настолько серьезно, как сообщает пометка на полях, что его переправили мон- сеньору регенту75. Тысяча семьсот двадцатый год: отношения между Филиппом Ор- Что было совершенно необычно для простого письма консула.
леанским и Филиппом V были отвратительными. Итак, под предлогом марсельской чумы в Кадисе собирались принять меры, которые тридцатью пятью годами раньше заставили бы говорить пушки, в иных же обстоятельствах XVIII века — излить море чернил. Партийе фактически передал текст предписания католического коро- ля от 29 августа, опубликованного в Кадисе 5 сентября. В Кадисе, бывшем евро- пейской столицей торговли с Америкой, французские интересы, оставляя далеко позади испанские и обходя интересы Голландии и Англии, были на первом месте. Этим предписанием «Его Католическое Величество принимал меры, которые должно принять в портах его государств, чтобы помешать чуме, которая, говорят, в Марселе, проникнуть сюда. Для этого следует опечатать и описать все товары, кои сочтут прибывшими как из Марселя, так и из иных средиземноморских портов ранее сих печальных известий, а также те, кои будут обнаружены на складах и в домах негоциантов и перекупщиков сего округа, с тем чтобы, если впредь что-то будет доставлено по верху (sic, по воде)76 или иным путем, оные товары не могли бы быть смешаны с первыми». Это предписание дало случай досмотреть в Пор-Сент-Мари все французские тартаны. Мера неслыханная, идущая вразрез с двухвековой традицией, с буквой и духом договоров. Жертвуя меньшим перед уг- розой чумы гораздо более серьезной, чем во время предшествовавшего правления, французское правительство готово было прибегнуть к крайним средствам, и ка- дисские власти быстро капитулировали. И это в сентябре 1720-го! Естественно, Партийе пожаловался — как и следовало ожидать — губернатору Идиакесу. «Но он (губернатор Идиакес) дал мне понять, что такие досмотры в настоящее время не- обходимы для общественной безопасности, поскольку по некоторым сведениям упо- мянутые тартаны причаливали в море к судам, приходящим (sic) из портов Про- ванса, коих приход был запрещен, и что он опасался, как бы они не переняли с них товары, чтобы доставить их затем к сим берегам». Три серьезные новации. Избыточность и эффективность принятых мер. Некоторая враждебность к Франции, возможно, имела свою пользу. Заключение Партийе диа- метрально противоположно мнению его предшественников (ibid., f ° 273) : «Таким образом, как мне кажется, следует запастись терпением». Наконец, двойная по- метка на полях, передающая решение самых высоких французских инстанций: «До- вести до монсеньора регента. По-видимому, не следует настаивать на этом. Одобрено мнением Совета». В последующие месяцы марсельская чума прекратила в Испании всю серию явно враждебных мер в атмосфере политического и экономиче- ского кризиса по отношению к Франции. Пока марсельская чума будет на слуху, французские протесты будут всегда отмечены необыкновенной куртуазностью и особым долготерпением. Основы, если угодно, Международного Красного Креста за 140 лет до его создания. На первом этапе, в XVII веке, осознание в рамках государства примата инте- ресов общественного здоровья над интересами частными утверждалось во Франции и в Англии раньше, чем в периферийной Европе. В 1720 году приоритет интересов общественного здоровья утверждается вне государства, в сфере международных отношений. Вплоть до того, что заставляет забыть положение Пиренейского дого- вора. Факты подобного забвения свидетельствуют о подлинных революциях, рево- люциях , тихо совершающихся в сознании народов. * * * Демография XVII века представлялась нам, возможно преувеличенно, демографи- ей спада, определяемой имеющими долговременные последствия провалами от 25- летия к 25-летию — механизм, хорошо известный во Франции XX века, — малочис- 76 Вероятно, описка в источнике. По-французски «верх» (haut) и «вода» (еаи) звучат одинаково. — Примеч. перев.
ленных возрастных групп, выкашиваемых смертельной эпидемией или циклической смертью. Хотелось бы сказать, эпидемической или циклической смертью, но глу- бинная динамика населения в старой демографии, равно как и в демографии но- вой, определяется скорее поступлениями, иначе говоря, мощными пульсациями ро- ждаемости, нежели катастрофическими пульсациями смертности. Чтобы обозначить характерные всплески смертности, демографический кризис старого типа, Жан Мёвре в свое время и Пьер Губер не так давно обрисовали почти совершенную модель. Экономика нововременной Европы — можно повторять бесконечно вслед за Эрнестом Лабруссом — это экономика, определяемая домини- рующим и сугубо продовольственным аграрным сектором: 85-90 % жителей сельской местности, занятых в производстве, на 80 % продовольственном, обеспечивают (и я утверждаю, это было не так трудно, как о том пишут обычно) пропитанием 15 — максимум 20 % (ценой стольких жертв и в перспективе стольких препятствий рос- ту, как это было в Испании) населения, занятого в перерабатывающей и непроиз- водственной сферах, и, разумеется, праздных; праздные Старого порядка — это, в сущности, политическая, административная и культурная ветвь нашего непроиз- водственного сектора. Экономика предельно напряженная. Для нее немыслимы кри- зисы перепроизводства. Единственными кризисами были кризисы недопроизводства в господствующем продовольственном секторе — зерновом. Эти кризисы в силу не- достаточности резервов ставили под вопрос биологическое равновесие населения. В этом отношении следует тут же поставить проблему (поставить не значит ре- шить) географии голода в классической Европе. Существовала Европа эпидемиче- ского голода — sertao XVII века, можно сказать, памятуя «Nordeste» Жозуэ Ка- стро — и Европа голода эндемического с эпидемическими приступами. Европа ка- тастрофической бескормицы и Европа, дурно питавшаяся. Что не исключает ката- строфы. Проведенные недавно по призыву Фернана Броделя исследования показыва- ют, что нововременная Европа в целом не является областью недоедания и плохо- го питания. Англия, Голландия питались замечательно. Франция была на 80 % достаточно питавшейся. И снова именно на окраинах — отдельные районы в пери- ферийной Европе, на востоке и на юге, в многолюдной Испании (Веласкес и даже Мурильо свидетельствуют об этом) — находилась область эндемического голода, бесконечно более опасного, чем голод эпидемический, который поражал на шесть месяцев, на год, на два нормально питавшееся население. Эта предварительная констатация позволяет разрешить одно из противоречий, над которым бились поколения историков. Циклический кризис старого типа — ес- ли повторить ставшую классической формулу Эрнеста Лабрусса, — вызванный ме- теорологической случайностью определенного масштаба, составлял по метеороло- гическим причинам примерно десятилетие: значительный дефицит основной сель- скохозяйственной продукции, хлебных злаков, возникал раз в каждые 7-8 лет. Независимо от недорода бывало, что циклический кризис вызывал в бедных слоях населения эпидемии, поражавшие и сытых. Раз в каждые 25-30 лет, во время од- ного из трех циклических кризисов, в среднем бывали совпадения циклического недорода и эпидемии, и это оборачивалось катастрофой. Вспышки чумы 1597-1603 и 1647-1652 годов в Испании представляют собой как раз такой тип. Самостоя- тельная чума 1676-1685 годов с зимы 1682-1683 года была разбужена на Кастиль- ском плато классическим циклическим бедствием. Экономико-демографический комплекс кризиса старого типа заслуживает, чтобы на нем остановиться. Первый момент — отступление с XVII века чисто эпидемиче- ских кризисов. Они поражают, они опустошают, но после уничтожения чумы, дос- тигнутого во Франции и в успешно развивающейся Европе с 1-й пол. XVII века, а в Испании и менее развитой Европе после 1685 года, они не выходят за рамки ограниченного пространства, ощутимые, в крайнем случае, в масштабах провин- ции, как правило, на уровне небольшого края и никогда на уровне территориаль- ного государства.
Второй момент: циклический кризис не влек за собой, ipso facto , катастро- фы, предсказываемой и муссируемой два века спустя вчерашней историографией. На парижском курсе хлебных цен 1626-1627,1643,1677,1684 годы не сказались ни- как. Третий момент: катастрофа не была национальной, даже если имело место нало- жение и совпадение. Пьер Губер особенно доказательно высказался по этому по- следнему аспекту. Его выводы применены к трем четвертям Франции, за исключе- нием средиземноморского побережья, его модель, в общем, приложима ко всей классической Европе. «Одни только заразные болезни, — пишет Пьер Губер, — не способны объяснить характеризующие демографическую структуру до 1745 года всплески повышенной смертности. Большие и сложные демографические кризисы старого типа имели при- чиной не одни только худшие эпидемии, но и недороды, голод, экономические кризисы старого типа в их наиболее серьезном, наиболее решительном аспекте: продовольственные социальные кризисы. Во Франции такие весьма крупные демо- графические кризисы произошли около 1630 года, между 1648 и 1653 годом, в 1661-1662, в 1693-1694, в 1709-1710, в 1741-1742 годах. Эти даты в точности совпадают с датами крупных экономических кризисов, вызванных значительным циклическим ростом цен на хлеб». По этому поводу приведем достойный «реальный пример» с лучших страниц анто- логии французской историографии: «Вот одна семья в Бове, приход Сент-Этьен, в 1693 году: Жан Кокю, саржедел, его жена и три дочери, все четверо прядильщи- цы, поскольку младшей уже 9 лет. Семья зарабатывает 108 солей в неделю, но съедает самое меньшее 70 фунтов хлеба. Пока ситный хлеб стоит 5 денье за фунт, жизнь обеспечена. При хлебе в 2 соля, потом в 30,32,34 денье за фунт, — как это было в 1649,1654,1662, 1694,1710 годах, — уже нищета. Аграрный кризис почти всегда (а особенно в 1693 году) осложняется кризисом мануфактурным, на- чинает не хватать работы, а значит, и заработков. Начинаются лишения; может статься, найдется несколько экю, отложенных на черный день; занимают под за- лог; начинают питаться невесть чем: хлебом из отрубей, вареной крапивой, вы- копанным семенным материалом, собранной возле бойни требухой животных; в раз- личных формах распространяется инфекция, затем безденежье, лишения, голод, злокачественные и смертоносные лихорадки. Семья была записана в Бюро бедноты в декабре 1693 года. В марте 1694-го умерла младшая дочь, в мае — старшая и отец. От семьи особо успешной, поскольку все работали, остались вдова и сиро- та. И всё — из-за цены на хлеб». Страницы такой силы стоит цитировать. Между тем было бы опасно поддаться эмоциям. Драма семьи Кокю из Бове не столь проста, не столь повсеместна. Раз- ве в Бове не было распределения продовольствия среди бедняков? Пьер Губер вы- считал нормы раздачи: они существенно превосходят лагерные пайки военного времени и нормы снабжения населения наиболее пострадавших городов в 1944 го- ду. Смерть была следствием не только истощения, но и эпидемической эстафеты. Искать надо скорее в направлении болезни. В конце концов, Жан Кокю, саржедел, — житель города Бове, исключительно нездорового по причине плохого дренажа и, как правило, загрязненной воды. Не следует, таким образом, экстраполировать случай саржедела из Бове на крестьянское население. Хлебопашцы, кусочники и даже определенная группа ча- стных поденщиков — мелкие деревенские землевладельцы — не дали бы себе так легко умереть от голода. Невозможно умереть от голода на побережье, занимаясь рыбной ловлей. Не умирают или редко умирают от голода в лесистой местности, менее населенной, чем равнины, не умирают скоро от голода по опушкам лесов. В экономической и социальной структуре Франции, по меньшей мере, 50-60 % насе- В силу самого факта; тем самым; явочным порядком (лат).
ления не грозило истощение. В Испании риску были подвержены 70-80 % населе- ния, безопасный же сектор, несмотря на беспорядочную щедрость духовенства, не превышал 20-30 %. В Англии и Голландии структурно безопасный сектор, по- видимому, намного превышал 60 %, достигая по меньшей мере 75-80 %. Там еще следовало бы после кропотливых исследований составить карту социальной опас- ности смерти от голода: от 80 % в бедной периферийной Европе юга и, возможно, востока (?) до 20 % в привилегированной Европе — вследствие терпеливо реали- зуемых условий будущих изменений роста. 1624 HS*5 ifc* 1627 162Л 1660 1661 1662 1663 1664
Рис. 18. Кризис. Этот кризис, который едва проявился в Канаде, является одной из главных характеристик старой демографии. Для 1620-х годов в Сен-Ламбере и Порт-ан-Бессене имело место абсолютное соотношение между повышенной смертностью и сокращением количества зача- тий. Фактически это значит, что кризис был скорее экономическим, чем чисто эпидемическим. Аналогичная структура в Бресле в 1661 году, в Муи и Онёе (1693-1694) на более длительном промежутке времени. В 1742 году данная взаимосвязь еще сохраняется в Бресле, а в Онёе имеет тенденцию к сглаживанию. Пьер Губер в своем исследовании города, посвященном Бове, показал необосно- ванность цикличности смерти. Достаточно противопоставить приходы благополуч- ные приходам бедным, квартал чиновников и квартал саржеделов во времена кри- зиса: «В 1693 году в Бове умерло 3 тыс. человек: бесконечное число бедняков, которых голод и нищета довели до истощения, и они испускали дух на улицах и площадях». И если богатые избегали голода, то их поражала болезнь, передаю- щаяся от бедных. В июне 1694 года в том же Бове отмечалась «значительная смертность среди бедняков, умиравших прямо на улице и, — уточнялось, — даже среди богатых персон». Начав с темы «дифференциальной социальной демографии», которая должна была подчеркнуть избирательность смерти, мы вышли на вездесущ- ность болезни. Она сильна только при поддержке экономической конъюнктуры. Бу- дем ли мы отрицать голод? Не стоит игнорировать тексты, подтверждающие свире- пость приступов эпидемического голода, которые в Центральной Европе еще в на- чале XVII века доводили до антропофагии. Недавно Робер Мандру свел их в убе- дительное единство. Но в такой литературе следует проявлять осторожность и не забывать о датировке. С 1620 по 1760 год риск смерти от истощения незаметно локализовался и сократился. В 1760 году в Европе ему было подвержено лишь меньшинство. ПРОГРЕСС ОБРАЗОВАНИЯ В ТРОАРНЕ 1-рй 174° *7*0 % + «расписаться | I Умение расписаться включая исключая Рис. 19. Прогресс в образовании. Здесь представлен впечатляющий прогресс просвещения в Троарне. Уровень в 50 % был значительно превзойден в середине XVIII века. Накануне Революции чуть более половины деревенской Франции было охвачено начальной грамотностью.
i6oo 1650 1700 1600 1620 1640 1660 1680 1700 1720 Рис. 20. Долговременные приходские кривые. Для начала несколько приходских кривых за длительный период. Мы обрати- лись к Франции и выбрали из нескольких сотен возможных приходы в геогра- фическом секторе, в настоящее время лучше всего известном исторической демографии, — между Соммой и Луарой. Вилье — Сен-Бартелеми, Сен-Мартен — Ле-Нод, Бресле в Бовези, Троарн — крупное селение на стыке равнины Кана и земли Ог в Нижней Нормандии. Порт-ан-Бессен — нижненормандский порт, крупный рыбацкий поселок, Сен-Ламбер-де-Леве находится в Анжу (в Мен-и- Луар).
i66o 1680 гтоо I7^> 1740 *7ft> I Рис. 20. Долговременные приходские кривые (продолжение). Эти кривые нервозные, драматичные, с циклическими моментами смерти: чума 1625-1627 годов, смертельный цикл Фронды (1649-1652), суровый цикл восшествия на престол (1661), 1693,1709,1742 роды. Фактически можно отметить демографический динамизм второй половины нормандского XVIII века (Троарн, Порт-ан-Бессен) и усиленный порыв Анжу (Сен-Ламбер-де-Леве) после 1755 года. Несколько впечатляющих примеров классического кризиса: 1627 года в Сен-Ламбере, 1709-го — в Троарне. В Порт-ан-Бессене, напротив, рекордная точка смертности 1627 года была чисто эпидемической и не сопровождалась уменьшением зачатий. Какой контраст с «пограничной» демографией Канады, представленной Жаком Анрипеном. Превышение уровня рождаемости — значительное и ста- бильное. За одним, пожалуй, исключением во время крупной эпидемии оспы в 1704 году. Повышенная смертность 1683, 1717, 1733 годов сни- зила уровень рождаемости, отсюда экспоненциальный общий рост населе- ния. Еще больше, чем низкой смертностью, рост объяснялся исключи- тельно высокой рождаемостью. А также брачным возрастом и пирамидой возрастов переселенцев.
В плане питания классическая Европа с конца XVII века достигла положения более завидного, чем лучшая часть третьего мира в 1965 году. В крупных горо- дах создавались пункты помощи голодающим. Тогда десятина стала играть свою роль резерва, согласно библейскому установлению. В Бове такова была прекрас- ная контрациклическая машина, налаженная великим «августинианским», можно сказать, янсенистским епископом Шоаром де Бюзанвалем. В это время одной из главных опасностей, связанных с плохим урожаем, стали крупные миграции обни- щавших к пунктам помощи: 20-30 % маргиналов реально голодающих, 10 % голодаю- щих на дорогах в поисках пищи — все профилактические барьеры опрокинуты, а это — поступь смерти. Убивает не смерть, а резкое усиление циркуляции, умно- жающее вирулентность. Любой народ воссоздает mutatis mutandis в ограниченных масштабах условия американской конкисты. Профилактикой Старого порядка была изоляция; все, что снижало изолированность, работало на смерть. Смерть от голода, или смерть от болезней, вызванных голодом, или смерть от болезней, полученных при движении по дорогам, заполненным сеятелями смерти от голода, — ныне мы можем наносить на карту многие тысячи долгих кривых по при- ходам через всю Европу. Все они обрисовали бы между 1621 и 1760 годами, по меньшей мере, четыре-пять больших черных стрел сезона смертей и более ограни- ченные пункты, где баланс рождаемости был глубоко отрицательным. Всякий фран- цуз (всякий европеец), «достигший мужского возраста, был свидетелем множества моровых эпидемий, на его глазах истреблявших вокруг него родных, друзей, со- седей. Ужас от наступления сезона смертей, бурная радость выживших, согласное молчание нотаблей о пережитом море — черты менталитета, которые следует счи- тать основными» (П. Губер). Первый, наиболее чувствительный симптом — резкий рост погребений. Увеличе- ние в 3—20 раз за 1-2 триместра. Незначительно сокращается количество браков. В рамках года для крупного кризиса «дороговизны», сопряженного с экономиче- ским и эпидемиологическим кризисами, это падение зачастую достигает порядка 50 %. В рамках же триместровых или семестровых — и того больше. Сокращение количества браков — одна из характеристик кризиса, имеющего экономические причины. Нетрудно понять, что это менее ощутимо в случае чисто эпидемического мора на аграрной основе. Даже в Севилье в 1649 году массовое шествие к алтарю было простым узаконением сожительствующих пар, не имеющим, таким образом, де- мографических последствий. Гораздо более любопытен и обладает большим краткосрочным эффектом дефицит зачатий. Порядка одной второй, как правило, двух третей и даже того больше. Совокупное движение всех трех кривых — а не только одной кривой погребений — это главная характеристика комбинированного кризиса, в отличие от простых, чисто эпидемиологических кризисов, которые имеют последствия только в виде погребений, и от кризисов, не сопровождающихся эпидемиями, которые выражаются только в сокращении количества браков. Вот почему комплексные кризисы, такие, что одновременно приводят в движение три приходские кривые, — это те кризисы, которые обладают самым продолжитель- ным эффектом. Здесь и только здесь зарождается негативный, долго потом отзы- вающийся рельеф малочисленных возрастных групп. Падение рождаемости на 50 % невосполнимо в последующие годы, несмотря на некоторое увеличение числа рож- дений в следующий за кризисом год. Можно согласиться с Пьером Губером: «Рож- дения, которые не имели места, есть рождения потерянные: при почти естествен- ном демографическом порядке не бывает отложенных рождений и всякое отсутствие зачатия необратимо». Внезапные и глубокие падения рождаемости один раз в каж- дые 25-30 лет имеют от этого не меньше серьезных проблем. Они подвергают су- ровому испытанию модель старой демографии, основанную на отсутствии контра- цепции. Число семей, разрушенных кризисным мором, не превышало в общем одной двадцатой, ощутимым эффектом был дефицит браков. В целом разрушение союзов и
их невосполнение вызывали падение зачатий не больше чем на одну десятую. Дру- гой сомнительный фактор: повышенная смертность имела характер, прежде всего, младенческий. Прекращение лактации несло противоположный эффект, способствую- щий повышению рождаемости, если угодно. Прекращение лактации должно было с большим превышением компенсировать эффект разрушения браков и недостаточное заключение новых. Тогда, возможно, сказывались физиологические последствия голода (но голод в XVII веке касался непосредственно, самое большее, только половины населения), а именно: аменорея, которая не обязательно ведет к бесплодию; спонтанные вы- кидыши из-за неспособности истощенного организма выносить плод. Полный ана- лиз, основанный на точном знании физиологии воспроизводства, не способен в этом убедить. Трудно признать, что подобные падения рождаемости не идут от согласной совокупности микроволений. Элементарное мальтузианство всегда было известно деревне. Недоставало — стоит ли повторять это — мотивации, а не средств. И когда Пьер Губер пишет: «В сущности, чем больше узнаешь бовезий- ских и некоторых других крестьян, тем меньше считаешь их способными применять — даже в период самого острого кризиса — элементарные birth control78», — мне кажется, он слегка недооценивает способности крестьян классической Европы (пришлось бы считать их менее искусными, чем большинство голых народов Амери- ки) , а с другой, мне кажется, переоценивает значение одного способа, к кото- рому умели прибегать самые убогие из проституток. Наконец, он сам себе мешает понять один из главных аспектов демографической революции XVIII века. Если Франция стала мальтузианской к 1750 году, означает ли это, что бовезийские крестьяне, озаренные уж не знаю какой философской благодатью, вдруг стали фи- зически более способными, чем капитаны английской индустриальной революции во главе своих патриархальных фамилий, из которых они извлекали удовлетворение и законную гордость? Как объяснить, что падение рождаемости коснулось в XVIII веке, прежде всего, самых нищих провинций, регионов, задержанных в своем рос- те? Как это объяснить, если не самым простым способом, самой обычной мерой, в силу изменившихся мотивов, в силу потери веры в жизнь — обращением к печаль- ным средствам кризисных времен? На основе резкого падения количества зачатий, когда смертность имеет эконо- мические причины, конечно, сказываются и аменорея, и временное бесплодие, хо- тя и уравновешенное прекращенной лактацией, и спонтанные выкидыши, но также и использование coitus interruptus и абортов, которые преследовались законом в городе (поскольку возможностей делать их в деревне не было) во Франции со времен правления Генриха IV. «В середине XVI века, — пишет Р. Мандру, — в Па- риже возникло беспокойство по поводу растущего, несмотря на свирепые репрес- сии, количества абортов, поскольку женщины и девушки, обвиненные в утаивании беременности и убиении плода, обыкновенно приговаривались к смерти». Времен- ный кризис? Но Бейль в конце XVII века (статья «Шлюха») утверждал, что зло только усугубилось после 1557 года. Анри Этьенн констатировал, что «этот за- кон приговаривал к смерти только служанок». Что касается Жана Туссера, то он установил реальный размах абортивной практики во фламандских городах XIV-XV веков. * * * Можно было бы здесь и остановиться, поскольку никаких глубоких движений не происходит до 1740-1750 годов — т. е. до верхней границы того, что мы догово- рились называть классической Европой. И тем не менее, это было бы серьезной ошибкой, поскольку к 1740 году уже сложились данные, которые вызовут измене- Противозачаточные средства (англ.). — Примеч. ред.
ния новой эры, поскольку старые структуры можно верно оценить только в сопос- тавлении с тем, что последовало. Что же изменяется? Кое-что мы отмечали попутно. Континентальная эпидемия, побежденная и разобщенная на мелких безобидных участках пространства, мальту- зианские инфильтрации в широкие слои французской аристократии. Все эти моди- фикации связаны в одно целое. Следует различать три ситуации. Европа архаическая располагалась на востоке, в Польше и России, и на край- нем юге Италии. Европа архаическая и в то же время новая, поскольку интегра- ция России в европейское пространство, — мы об этом говорили, — начала осуще- ствляться. Здесь никаких демографических изменений до самого конца XVIII века и даже до первых пяти лет XIX века не происходит. Европа динамическая — ос- новная территория: север Италии, Британские острова, Германия, Нидерланды, некоторые пункты французского пространства на востоке и юге, большая часть Пиренейского полуострова. Европа преждевременно мальтузианская: западная и юго-западная Франция, часть французской Швейцарии, некоторые пункты в Катало- нии и, возможно, в Валлонии. Демографическая революция — это, прежде всего, революция в отношении смертности. Она проявляется в смягчении и разряжении кризиса. В свое время мы рассматривали дробление и локализацию эпидемии. Все приходские кривые восьми десятых преуспевающей Европы показывают после 1730- 1740 годов уменьшение расхождения во время кризиса между кривой крещений и кривой погребений. Во время кризиса кривая смертей не взлетает над кривой крещений, а выявленные исключения имеют слабое значение. Кризисы уменьшают свой размах и, главное, дробятся, серьезно повторившись почти повсюду в за- падной и юго-западной Франции и Португалии в конце XVIII века. Интерцикличе- ский спад Эрнеста Лабрусса есть всеобщий факт и равным образом факт демогра- фического порядка. Но этот легкий поворот назад, усиленный революционными войнами и войнами империи, карающими Европу за прекрасный порыв XVIII века, был всего лишь эпизодом, не имеющим ни длительности, ни размаха. Процесс со- кращения повышенной циклической смертности был запущен бесповоротно. Демогра- фическая революция была тесно связана с революцией экономической — в той ме- ре, в какой циклический дефицит зерновой продукции еще играл главную роль в великих вымираниях XVII века, а медленные экономические перемены XVIII века благоприятно влияли на демографическую эволюцию. В конце XVII века цикличе- ские пики достигают обычно утроения и даже учетверения или, как исключение, упятерения цены на зерно. Во 2-й пол. XVIII века — только удвоения, и цикли- ческий кризис зимы 1788-1789 года сам по себе не смог вызвать вокруг Парижа вздорожания больше чем на 80 %. Голод, писали, уступил место недоеданию. Вре- мя смертей перестало быть циклическим временем. Великие эпидемии как сила, регулирующая демографическое равновесие между XVI и XVII веками, казалось, отступили. Снова болезнь отступает перед производством. Чему обязана эта та- инственная модификация? Она предшествовала великим техническим новациям XIX века. Несомненно, она была вызвана взаимосвязанной совокупностью микротранс- формаций в производстве, обмене, складировании и хранении продовольствия. Ав- томатизм, который хотели установить между дефицитом производства и крупными смертельными заболеваниями, не сработал. В самом неблагоприятном случае кри- вая рождаемости остается идентичной кривой смертности, выравниваясь на пусто- ту, появляется большой излишек. В Европе начинается изменение численности на- селения . Аналогичная революция произошла в Китае в соответствии с механизмом, кото- рый еще надлежит изучить. Стагнирующее в XVI столетии, сокращающееся в XVII веке китайское население почти утроилось между 1700 и 1800 годами без замет- ных технических перемен. Такой рост был обусловлен чисто демографическими причинами. Он совершался, прежде всего, внутри пространства, которое казалось
замкнутым, не будучи таковым, пространственным передвижением через создание новых рисовых полей. Человеческие перемены европейского XVIII века тоже были, возможно, не столь тотально, за счет открытия фронтов распашки нови, про- странственным передвижением культивируемых площадей. В границах этих хрупких гипотез признаем, что в Европе, как и в Китае, причины были демографическими. Передвижения богатства XVIII века — это, прежде всего, изменения в порядке одного-единственного подлинного богатства (поскольку существует только одно богатство — человек), а именно: изменения численности населения. Такой рост — между 1700 и 1800 годами в процветающих провинциях динамичной Европы имело место утроение — не мог проистекать только от модификации одной лишь кривой смертей. Почти повсеместно: в Англии, Скандинавии, Испании — фик- сировалось увеличение рождаемости. Снижение брачного возраста, удлинение сек- суальной жизни, сокращение интервалов между рождениями. В гипотезе о Старом порядке, всецело определяемом естественным законом воспроизводства, делается ссылка на эффект улучшения питания без какого-либо доказательного начала. В гипотезе, которая нам кажется более справедливой, о диффузионном мальтузиан- стве выправление вне Франции кривых рождаемости к середине XVIII века легко объясняется усилением мотивации к численности. Между европейской и китайской моделями существовало согласие. Поскольку фактически утроение китайского на- селения в XVIII веке предполагало полную демографическую революцию с двуна- правленной тенденцией: сокращением смертности и повышением рождаемости. Но демографическая революция XVIII века не сопровождалась повсеместным из- менением численности, поскольку существовал французский вариант. Во Франции кривая рождаемости едва ли не следует за движением вниз кривой смертности. Случалось даже, что сокращение крещений предшествовало сокращению погребений. Французское население в XVIII веке возросло на 6 млн. душ, примерно на 30 %; в Европе в среднем оно удвоилось, в передовых провинциях растущей Европы и в Китае — утроилось. Брачный возраст увеличивается (юго-запад), расширяются ин- тервалы между родами, особенно к концу супружеской жизни. Здесь, вне всяких сомнений, не обходится без контрацепции. Она распространяется и на верхушке социальной иерархии в городах, и, за некоторыми исключениями, в самых бедных, самых убогих, самых отсталых деревнях. Мальтузианство, которое иногда пред- ставляют как победу человека над человеком, в XVIII веке больше проявилось как знак провала и отсталости группы. К 1770-1780 годам модели старой демографии целиком приложимы только к стаг- нирующим по-прежнему провинциям периферийной Европы. Глава VI. Пространство. Освоение территории Но второстепенное не должно скрывать главное; второстепенным здесь является будущее, а основным — настоящее: долгое, плотное, медлительное, с неуловимыми проблесками перемен настоящее классической Европы. Возможно, мы чрезмерно ак- центировали внимание на демографической революции. Она не столь резко, как говорится в книгах, обозначила завершение человеческих структур традиционной цивилизации. Не достигла ли она почти повсеместно в XVII веке, в момент, ко- гда еще весьма неопределенные силы начали ее разрушать, — точки своего совер- шенства? Почти нетронутые демографические структуры Старого порядка определя- ли реальность северной Португалии и Галисии 1860-1880 годов, Ирландии времен картофельного кризиса перед отменой Corn laws, «хлебных законов» (при том все-таки отличии, что здесь вместо смерти была возможность исхода вплоть до Америки), Польши и крестьянской России 1860-х годов и, разумеется, мнимоеди- ных архаичных Балкан, южной Италии и Андалусии с их латифундиями. Но демогра- фическая революция вполне могла готовиться в 1750 году, она еще ничего не из-
менила: ни пейзажа, ни экономики, ни полей, ни фабрик — только дорогу и под- вижную границу incult (невозделанных земель) , ager (пашен) и saltus (лесных выгонов, пастбищ). Почти повсюду между 1600 (или 1620—1630-ми) и 1650-1685 (и даже 1700—1710-ми) годами население сокращалось. С 1700 по 1750 год повсюду имел место рост населения, но этот рост был простым восполнением. Удвоение 1700-1800 годов ничего не сулило нашему времени. Модификация численности ус- тановилась к 1750 году, она заложила человеческие основы иного мира в 1750- 1800 годах: плацдарм или, лучше сказать, пусковую установку для истинной рево- люции, сдвига, который не совершился. Небезынтересно отметить выходящую за рамки нашей работы глубокую идентичность, таинственную идентичность Европы и Дальнего Востока, двух тяжелых масс Адамова потомства. По данным Желтых книг, в Китае XVI века насчитывалось чуть больше 60 млн. человек, к 1650 году — 45 млн. и более 70 млн. душ около 1700-го. Происходит тот же спад, только раньше и глубже, чем в Европе. Если китайская демографическая революция компенсиро- вала пробелы приблизительно к 1700 году, то в Европе ничего подобного не на- блюдается до 1750 года. Аналогия Китая и Европы идет гораздо дальше. И в том и в другом случае сдвиг численности предшествовал переменам техническим. В Китае эти две революции были к тому же совершенно независимы. Сдвиг численно- сти в XVIII веке явился там, прежде всего, просто сдвигом пространственным. Считавшееся замкнутым пространство раскрыло возможности «границ» внутренних. В общем, с 1650 по 1700 год в Китае и с 1700 по 1750-й кое-где в Европе имело место расширение ager за счет saltus. Единожды встав на этот путь, движение пошло очень далеко. Далеко и опасно. Ибо в старой экономике существовало рав- новесие между ager и saltus (между рисовым полем и горой). Заставляя saltus отступить, европейская демографическая революция ставила под угрозу ager. He было ли тут риска развязать многовековой цикл населения, подобный исследован- ному в свое время на примере доколумбовой Америки? Это был нелегкий вызов, брошенный около 1750 года перерастанием процесса простого демографического воспроизводства в демографическую революцию. Следует ли выводить революцию численности населения из уровня спада 1680-1720 годов или из уровня восста- новления 1740-1760 годов? Достоверно одно. К 1750 году европейский человек оставался с европейским пространством в отношениях, идентичных отношениям завершившегося XVI века. С 1580 по 1760 год не происходит никаких фундаментальных перемен. Лишь смеще- ние, подвижки, нюансы. Нюанс незаметного смещения к северу и востоку многона- селенного центра Европы, нюансы мощного балансирования: уровни 1580-1630 го- дов были, как правило, более высокими, чем уровни последующих пятидесяти лет; 1630-1680 годы — спад, 1680—1720-е — почти выравнивание. Восстановление более или менее полное в 1720-1760 годах. Начало демографической революции, а зна- чит, чудесные проблески будущего не должны скрывать глубокого единства клас- сической эпохи. • * * То, что было достоверно в конце XVI века, осталось истиной и в конце XVII и даже в середине XVIII века. В отношениях человека с пространством в Европе не происходило никаких существенных перемен до 2-й пол. XVIII века. То, что Фер- нан Бродель писал о средиземноморском пространстве 1600 года, приложимо и к Европе классической. Средиземноморье в 1600 году — это благодатная Европа той эпохи минус бедные пограничные районы севера плюс ислам и его земли. Чуть смещенное к югу, почти то же количество пространства, почти та же численность населения. Плотная Южная и Центральная Европа 1600 года была окаймлена на се- вере и юге обширными малонаселенными зонами. Классическая Европа плюс среди- земноморский мир представляли собой совокупную треть человечества в процессе
очень медленной диффузии из бассейна Средиземного моря. Люди, пространство? Нет, скорее, пространства. Возможно несколько подходов. Классическая Европа представляла собой плотное ядро населения, изолированного в почти пустом мире. Средиземноморье и классическая Европа располагались на 4 млн. кв. км, плотность которых всегда превышала 15 чел. на кв. км при самом высоком среднем показателе 20 чел. на кв. км (плотность североамериканского населения в 1960 году). После катастрофического — как это было, мы показали в другой работе79 — спада численности американо-индейского населения в начале XVI века подобной плотности, помимо Китая и, в крайнем случае, Японии, Индии, больше не существовало. В 1600 году Америка имела одного жителя на 4 кв. км; на трех четвертых континента проживал 1 млн. человек, без видимой физической причины находящихся вне доисторической истории человечества, — 1 чел. на 30 кв. км. Подлинная, не средиземноморская Африка, исключая Магриб и Египет, имела среднюю плотность от 1,5 до 2 чел. на кв. км. Наконец, 30 млн. кв. км евразийского континента имели, по-видимому, американскую плотность 1 чел. на 10 кв. км. Плотность в 10 чел. на кв. км представляла собой в XVII веке нечто вроде порога. Барьер, обращенный по обе стороны: с много большим или беско- нечно меньшим населением. В мире XVII века 10-12 млн. кв. км (8 % явно полез- ной площади) имели плотность, превосходящую 10 чел. на кв. км (вплоть до 150 чел. на кв. км в Кампании и в дельте Янцзы). Чуть больше трети этого привиле- гированного пространства находилось в Европе. Несколько меньше трети — на Ин- достанском полуострове, включая Декан, 25 чел. на кв. км; несколько больше трети в Китае, переживавшем процесс быстрого роста. На территории, несколько меньшей 5 млн. кв. км, Китай в 1500-1700 годах испытывал скачки (скорректиро- ванные официальные цифры) между 100 (1500 год) , 80 (1650-й) и 120 млн. душ (1700-й), иначе говоря, перед нами европейская, но распределенная абсолютно иным образом плотность 20-30 чел. на кв. км. С 1700 по 1800 год на выросшем с 3,5 до 4,5 млн. кв. км пространстве население Китая возросло с 120 до 300 млн. душ: классическая Европа не последовала дальше; китайская плотность (80 чел. на кв. км) в конце XVIII века почти вдвое превосходила европейскую. Плотность населения в Японии, стабильной в 1500-1800 годах, колеблется — при внутреннем распределении китайского типа — между 50 и 80 чел. на кв. км. С точки зрения историка XX века, а в масштабах времени это равносильно взгляду с Сириуса, Европа в XVII веке еще больше, чем в наши дни, представляла собой сгусток ноосферы. В этом, бесспорно, состоял ее шанс. Шанс, влекущий следую- щий шанс, как в притче о талантах80. Мир заполнен, пространство уже насыщено людьми. Стоит ли останавливаться на этой картине? Истина об относительной плотности европейского населения в XVIII веке не должна скрывать от нас другую, еще более важную черту европей- ской реальности той эпохи: огромное, гораздо более обширное пространство, чем наше, и, в конечном счете, весьма плохо освоенное человеком. Здесь кроется секрет квантитативной мутации XVIII века, прошедшей почти без технических пе- ремен, но обеспечившей техническую революцию новой эпохи. Когда европеец XX века, опираясь на тесты и археологические памятники мате- риальной цивилизации, мысленно ступает по еще ненадежным дорогам классической Европы, все прочее для него иллюзорно. То, что Фернан Бродель писал о среди- земноморском пространстве около 1600 года, мы можем смело проецировать на Ев- ропу 1650-1700 годов. Средиземноморская истина XVI века есть истина европей- 79 Речь идет о книге П. Шоню «L'Amerique et les Ameriques. Seville et FAtlantique». — Примеч. перев. 80 См. : Евангелие от Матфея (25:29) : «Ибо всякому, кто имеет, будет дано еще, и он будет изобиловать, а у того, кто не имеет, — у него будет взято и то, что он имеет». — Примеч. перев.
екая вплоть до позднего поворота середины XVIII века. «Средиземноморье в масштабах XVI века было очень обширным миром, слабо ос- военным людьми, культурами, экономиками. Тем более обширным и тем менее осво- енным, чем меньше оно было населено». Порядок величин известен, «мир шестиде- сяти миллионов человек»: 38 млн. — христианское Средиземноморье, 22 млн. — Средиземноморье, контролируемое политической властью ислама (на 8 млн. жите- лей турецкой Европы в 1600 году приходится, по меньшей мере, 7 млн. христи- ан) , 45 млн. христиан, 15 млн. мусульман. «В мире шестидесяти миллионов насе- ления плотность установилась в 17 человек на километр, если не включать пус- тыню в средиземноморское пространство». К 1700 году классическая Европа стала несколько более крупной, а плотность ее населения очень незначительно превы- сила 20 чел. на кв. км. Иными словами, налицо постоянство и сходство ситуа- ций. Скандинавия, восточная Германия, Польско-литовское государство и Моско- вия по отношению к плотному ядру европейского населения занимали позицию, в общем симметричную позиции исламского пространства на юге. Семнадцать человек на квадратный километр — эта цифра поразительно мала. Фактически, констатиру- ет Фернан Бродель, плотность населения была еще меньше, чем об этом говорят цифры, ибо в то время пространство было человечески гораздо более широким, чем сегодня. Нам надо вообразить втрое или вчетверо меньшее население, чем нынешнее, к тому же рассредоточенное в пространстве, гораздо более значитель- ном, более трудном и долгом для преодоления. «Там пролегли настоящие человеческие пустыни. Вкупе с аномальной городской концентрацией (к северу это не относится) они окончательно придали населению оазисный характер, который по-прежнему присущ сегодняшнему Средиземноморью. Негостеприимные и враждебные пустынные озера, моря, океаны, иногда grandissimi81 пустыни простерлись через средиземноморские страны». «Вот недалеко от Эбро, от его ирригационной культуры, от его лесной полосы и трудолюбивых крестьян, — убогая, являющая суть Арагона равнина, простираю- щая до горизонта однообразные массивы вереска и розмарина. "В Арагоне, возле Пиренейских гор, — отмечает французская книга 1617 года, — можно прошагать целые дни, не встретив ни единого человека"». Пародируя «Испанское путешест- вие» французов XVII века, на основе свидетельств Брюнеля, Франсуа Берто и Ма- дам д'Онуа, Марселей Дефурно пишет: «Горы, пересекающие Испанию со всех сто- рон, не облеплены деревнями, как горы во Франции, но состоят из высоких голых и беззащитных утесов, которые у них называют sierras и penas. Между ними ле- жат весьма гладкие равнины, подобные Кастильской, по большей части обрабаты- ваемые только вокруг крупных городов на расстоянии лье или половины лье от деревень». «Стало быть, не случайно, — продолжает Фернан Бродель, — Дон Кихот и Санчо часть времени путешествовали по безлюдной дороге. Даже во Франции бы- ли свои такие же». Во Франции? Разумеется, Прованс, Нижний Прованс, — это плодородный, но, тем не менее, островок. Рене Берель проследил по провансальским нотариальным ак- там границы incult. В сущности, целый мир: «incult сосновый, incult кустарни- ковый, поросший кустами различных пород, incult garru — средиземноморскими дубами; далее incult скорее травянистый, чем древесный, incult faligoulier, где доминирует тимьян, incult argialas с его утесником; наконец, incult каме- нистый. Все это выражения ученые, подобающие знатокам кадастров; крестьянин говорил только о холмах». Кастильский же крестьянин говорил: el monte82. «Достаточно открыть любой протокол коммунальных решений, чтобы наткнуться на terre gaste83: Ларский или Реганьякский заповедники, которые, будучи некогда Величайшие (лат.). — Примеч. науч. ред. Гора (исп.). — Примеч. науч. ред. Запущенную, бесплодную землю (фр. уст.). — Примеч. перев.
уступлены общине сеньором, не были внесены в кадастр в 1772 году, — дата поздняя, ценнейшая дата — с нее после долгого перерыва начались распашки XVIII века, — incult занимал 30 % территории в Жукю, равно как и в Фюво; в Нане в 1770 году 53 %. В 1774 году только 50 % территории использовалось в Бо.» Но Прованс — это еще Средиземноморье. В таком случае поднимемся дальше на север. Вот мы в Верхней Бургундии конца XVII века с Пьером де Сен-Жакобом: «Нам лучше предоставить современникам говорить о своей земле. Над плато и равниной возвышается Морван. Чтобы обозначить склон горы, начинающийся темным лесом в нижней части окрестного края, говорят morvange. О земле говорят, что она тоже morvan. Для этих не впитывающих почв влажность — помеха. Везде толь- ко moulles, molans, moloises, meloises, которые обозначают заболоченные, за- росшие дроком низины. На землях немного посуше расстилаются вересковые зарос- ли и грибные места». Эка невидаль, скажете вы, Морван. Оставим в таком случае Морван ради периферийной низины: Оссуа, например. «С одной стороны густой лес, с другой — земля без единого дерева». Но здесь врагом является трава. Трава, ибо, чтобы питаться, надо растить bled, пшеницу, консо или рожь, а трава, захватывая пар, нарушает севооборот и мешает земле отдыхать. Плохо дренированный Оссуа, еще того хуже, лежит под водой со дня святого Мартена до апреля. «Скотину почти совсем не выгоняют, кроме как на водопой, поскольку дороги в это время очень плохи», — сетует текст XVIII века. Оставим низину ради Верхнего Оссуа. Но на возвышенностях простираются пары. «После того как такого рода земли давали урожай в течение пяти-шести лет, приходится дать им отдохнуть, по меньшей мере, столько же, чтобы они могли дать новый урожай». Вот что следует отметить о выжженных участках Оссуа, а не только о слывущих бедными землях Армориканского массива, Арденн, Рейнского Сланцевого массива. И дальше на восток — «горы». Крупный лесной массив, «издавна пронизанный мно- гочисленными сельскохозяйственными островками». «Много леса, но мало чего ря- дом, мало земли». Суровый край, с его глухими лесами, с его пустынными нива- ми, с его редкими и небезопасными дорогами, находится на отшибе. Склон ожив- ляется иногда виноградником, но у «подножия» снова лес. Снова привычные сель- скохозяйственные оазисы: «На всех этих просторах обрабатываемые участки соз- дают просеки в лесном покрове». «Край полян, окруженных лесом: такую формулу использовал около 1760 года кюре, предоставивший Куртепе85 сведения о дерев- нях Шамбейр, Сире, Ремийи. Сито же поместил в начале XVI века деревни Сен- Бернар и Сен-Николя в гущу лесной травы». Карта Мишеля Девеза в «Жизни фран- цузского леса XVI века» показывает масштабы лесного покрова в северной поло- вине Франции XVI века. Эти площади, учитывая пары и залежи, следовало бы, са- мое малое, утроить. Не говоря о болотах. Одна из крупных проблем после про- блемы классической границы распространения оливкового дерева, становящаяся все более драматичной по мере продвижения на север, — это проблема стока вод со своим неизбежным следствием — малярией. Огромные предательские, почти без- людные торфяники на северо-западе Англии, в Шотландии, в Ирландии, в шести неголландских провинциях Соединенных провинций, в северной Германии, на скан- динавской окраине и на рубеже Литвы и Московии были в те времена в три-четыре раза более обширными, нежели сегодня. Но возможно, болотистые пространства были еще более внушительными там, где их совсем не ждали. Один пример из пя- тидесяти возможных — расположенный на стыке Нормандии и Пикардии, ухоженный ныне, как английский сад, край, именуемый Бре, с его образцовым молочным хо- зяйством. Вот каков он был в XVII веке в описании Пьера Губера: «Эти болоти- Празднуется 11 ноября. — Примеч. перев. 85 Куртепе, Клод (1772-1781) — французский историк. Специализировался по истории и географии Бургундии. — Примеч. перев.
стые края, с их зыбучей торфяной почвой, странными растениями, невидимой фау- ной, стойкими и нездоровыми испарениями, потрясающи: маленькие болота Бре, большие болота Ба-Терена, Бресле, Клермона. Эти волчьи края гораздо страшнее лесов и рощ, взобравшихся на горные карнизы и холмы». Болото, mutatis mutandis, во всей несредиземноморской Европе — эквивалент провансальского incult. Даже если лес XVI-XVII веков был относительно более обитаем, чем наш, и образован менее густой растительностью, он занимал часть почти пустынного пространства, которое включалось в ткань относительно прерывисто населенных территорий. * * * Рассмотрим некоторые цифры, чтобы обрисовать эту прерывистость. Произволь- ный характер показателей плотности известен нам заранее. Плотность человече- ского присутствия надо рассчитывать не в масштабе национальных рамок, кото- рые, за исключением Франции и Англии, переживали еще этап становления, а на уровне небольших краев и приходов. Мы не располагаем непосредственным стати- стическим материалом, который позволял бы нам претендовать на тщательную кар- тографию этого человеческого присутствия. Самое большее, что мы имеем в дос- татке, — это хорошие монографии, обеспечивающие почти повсеместно репрезента- тивные образцы. Чтобы охватить все, что есть в наличии, потребовалась бы тол- стая книга. Мы ограничимся крупными рамками государств, сознавая, что эти рамки закрывают часть реальности, которую мы хотим уловить. Приблизительного материала, который мы приводим, будет достаточно, чтобы доказать то, что ста- тистические данные позволили бы установить лучше. Италия оставалась самой плотной по населению в Европе XVII века. Это место будет у нее отнято лишь в 1830 году Англией. В конце XVI века 44 чел. на кв. км, по данным Юлиуса Белоха, — наибольшая городская плотность в Европе и ми- ре, которая будет несколько ниже с включением сельской местности и без учета безлюдных гор. Около 1650 года, после сокращения численности на 1 млн. 700 тыс. жителей, итальянская плотность населения вернулась к показателю 38 чел. на кв. км. В конце века она превысила 45 чел. на кв. км, что чуть выше плот- ности последних лет XVI века. Ее рост в XVIII веке, едва превышая французские темпы, был слабым, ниже среднеевропейского. Итальянская плотность населения возрастает (по данным того же Белоха): 15 млн. 484 тыс. жителей в середине XVIII века, 51 чел. на кв. км; 60 чел. на кв. км в 1800 году (18 млн. 91 тыс. жителей). Средняя цифра, само собой разумеется, не показывает огромных разли- чий. Италия имела свои пустоты (Понтийские болота, Абруцци), столь же безлюд- ные, но менее обширные, чем в Испании. И наоборот, более плотные, чем где- либо в Европе, скопления населения: когда средняя цифра в начале XVII и даже в начале XVIII века была 44 чел. на кв. км, «плотность населения Неаполитан- ского королевства составляла 57, а в Кампании, вокруг Везувия, она достигала даже 160 чел. на кв. км». Еще в 1600 году плотность Миланского герцогства бы- ла вместе с плотностью Нидерландов самой большой для малых территорий Европы: 1 млн. 328 тыс. жителей на 16 650 кв. км, т. е. 80 чел. на кв. км; Сицилия несколько отставала от Неаполя — 50 чел. на кв. км (1 млн. 250 тыс. душ, 25 730 кв. км). Показатель итальянской территории Светлейшей86, ныне Венециан- ская область, был 52 (1 млн. 800 тыс. жителей, 31 400 кв. км). В сильном кон- трасте с внешними владениями, небезопасно выдающимися в Восточное Средиземно- морье, которое все сильнее контролируется греческим флотом на службе у Порты, Истрия, Далмация, Ионические острова, Крит — 420 тыс. жителей, 20 тыс. кв. км. Здесь мы приходим только к средней средиземноморской и европейской цифре: Serenissima — самоназвание Венецианской республики. — Примеч. науч. ред.
20 чел. на кв. км. Периферийная же Сардиния — не более 12 чел. на кв. км и Корсика — 15 чел. на кв. км. Контрастирующая с Сицилией иберийская плотность. Гористая и болотистая Папская область в Лациуме, несмотря на Рим и его много- численное не занятое в производстве население, тяготела к средней цифре: 43 чел. на кв. км без Феррары и Урбино, 44 — с ними. Пьемонт без Савойи тоже близок к средней — 40-41 чел. на кв. км; включая Савойю — несколько меньше, здесь средняя не столько итальянская, сколько французская: 36-37 чел. на кв. км. Флоренция и Сиена, пребывавшие в упадке, имели плотность не более 47 и 17 чел. на кв. км, для всего Тосканского великого герцогства 38 чел. на кв. км — уровень скорее французский, чем итальянский. Лигурия только благодаря город- ской плотности Генуи достигала 80 чел. на кв. км. Сразу после Италии идет Франция. В конце XVI века она достигала плотности 34 чел. на кв. км, ее территория прирастала на всем протяжении XVII века, но аннексированные территории за исключением Фландрии: Франш-Конте, Эльзас, часть Лотарингии, Руссильон (менее 7 чел. на кв. км) — имели плотность ниже среднефранцузской. Этот фактор сочетался с тем фактом, что после 1630-1640 годов французское население вплоть до 1720 года чаще всего стагнировало, в отдельных случаях слегка прирастало, но чаще переживало спад; что было харак- терно, в частности, для десятилетий 1690-1700 и 1700-1710 годов, которые вме- стили два катастрофических кризиса 1693-1694 и 1709-1710 годов: нисколько не прирастая, плотность французского населения стагнировала. По-видимому, она снизилась с 34 до 32 чел. на кв. км, чтобы вновь возрасти до примерно 35 чел. на кв. км в середине XVIII века. Нидерланды (испанские Нидерланды, Льеж и Соединенные провинции) при высокой французской плотности составляли значительную людскую массу — 2,5-3 млн. че- ловек, сильно пострадавшую в первой фазе восьмидесятилетней войны, 50 чел. на кв. км весьма неравномерно были распределены при средней плотности по Брабан- ту и Голландии и редконаселенной периферии: Оверейссел, Гельдерн, арденнская Валлония. В Нидерландах 50 чел. на кв. км, 34 — во Франции, 44 — в Италии, 30-35 в церковных курфюршествах долины Рейна. Вот позвоночный столб Европы. Примерно 900 тыс. кв. км от Сицилии до Черного моря со средней плотностью около 40 чел. на кв. км. К северо-востоку, северу и юго-западу простиралась менее плотная Европа. Пиренейский полуостров в конце XVI века имел плотность только 17 чел. на кв. км. С плотностью 17 чел. на кв. км господство было воз- можно. Мы скажем, каким образом. При плотности же 10-12 чел. на кв. км в мо- мент спада XVII века, с 1640 по 1690 год, удача покинула Испанию. То, что бы- ло возможно с плотностью 20 чел. на кв. км в XVI веке, требовало по меньшей мере 30 чел. на кв. км в XVII-XVIII веках. Существует некая мощность челове- ческого присутствия, обусловливающая достижения цивилизации классической Ев- ропы. Классическая Европа больше нуждалась в человеке, чем ренессансное Сре- диземноморье. Однако предоставим другим разбираться с этим вопросом. Достоверно одно: вся Европа начиная с 1630-1690 годов организовалась вокруг плотной оси в 900 тыс. кв. км с населением 35 млн. человек, направленной от Амстердама к Мессине, со средней плотностью населения 30-40 чел. на кв. км. Но это плотное ядро в масштабах не нашего мира — мы видели, какие большие пространства оставались тогда не освоены человеком, — ядро, неизменное с кон- ца XV по конец XVIII века, было ядром минимальным. Девятьсот тысяч квадратных километров, тридцать пять миллионов человек — это реальность 1640-1760 годов. Реальность Европы, ограниченная классической эпохой. Объединяющий центр Европы с наибольшей человеческой плотностью в кон- це XVI — начале XVII века был еще шире. В течение XVIII века он постепенно расширялся к северо-западу. В 1600-1630 годах к этой Европе с плотностью 30- 40 чел. на кв. км следует добавить, кроме рейнских курфюршеств, все северное подножие Альп. В империи (900 тыс. кв. км), объединявшей накануне катастрофы
Тридцатилетней войны до 20 млн. душ, плотная и богатая южная Германия, Герма- ния городов, Германия Футгеров87, охватывавшая чуть более 100 тыс. кв. км, со своими почти 4 млн. человек подкрепляла на востоке плотное ядро возрождающей- ся Европы. Таким образом, становой хребет Европы в 1600 году включал 1 млн. кв. км и около 40 млн. душ. Фернан Бродель удачно высказался об этой возрож- дающейся от бедствий Тридцатилетней войны южной Германии: «За Альпами Верхняя Германия, вторая Италия». Итальянская, связанная с превратностями итальянско- го процветания Германия. Ее ослабление в начале XVII века было в какой-то степени ослаблением Северной Италии. «Не следует предполагать, — пишет Фернан Бродель, — строгую обоюдность: юг был учителем, а южная Германия — учеником. Последняя пустила ростки в тени величия, а часто и экономической слабости Се- верной Италии. В общем деле у нее были второстепенные задачи - ни генуэзская, ни венецианская торговля были бы немыслимы без ее поддержки: это было следст- вием ассоциации, симбиоза двух регионов. Таким образом, южная Германия оказа- лась причастна к кризисам, бедствиям и превратностям Италии». Все это отно- сится к началу XVII века. Общий экономический, политический, демографический кризис ослабил, прежде всего, Северную Италию в 1620-1630 годах и на полвека уничтожил южную Германию. К северу от Альп Италия в течение 50 лет находила для своих торговых обменов только разоренный склон, на котором в 1650 году было затеряно 1,5 млн. душ, тогда как в 1590-1620 годах там спокойно жили 4 млн. человек. Такой обвал был эхом демографической катастрофы, которая в 1598-1640 годах постепенно оттеснила Пиренейский полуостров от руководящей роли в Европе. После 1700 года немецкую брешь должен был восполнить постепенный выход Анг- лии к такой плотности населения, которая обеспечила бы ей выход из ничтожест- ва. Относительно населения Англии в XVII веке до сих пор существуют неясности. Не будем спорить. «Исходить из 3,8 млн. душ в 1630 году или из 4,8 млн.? В 1690 году численность населения составляла 4,08 млн. или 5,5?» (М. Рейнхард и А. Арменго). Мы изберем срединную величину: население Англии в XVII веке (ра- зумеется, собственно Англии, без Шотландии и Ирландии, плотность которых не достигала 10 чел. на кв. км) возросло с 4 до 5 млн. человек. Этот слабый рост (фактически в 200 тыс. человек оценивается эмиграционное сальдо в Америку) близок к среднему демографическому росту Европы в XVII веке. В 1600-1700 го- дах, таким образом, плотность английского населения колебалась в пределах 27- 33 чел. на кв. км, но английское население выросло с 5 до 9 млн., едва ли не удвоившись в XVIII веке: 6 млн. в 1750 году, 7 — в 1770-м, 8 — в 1788-м, 9 — к 1797-1798 годам, 9,2 млн. в 1800 году. В 1700-1720 годах (английское насе- ление стагнировало с 1720 по 1740 год, когда имели место снижение рождаемости и резкая вспышка смертности) плотность английского населения догоняет и зна- чительно превосходит французскую плотность. При росте населения с 5-5,3 до 5,8 млн. человек плотность выросла с 37 до примерно 39 чел. на кв. км. Она сохранялась на уровне 39 чел. на кв. км до 1740 года, достигла 40 чел. на кв. км в 1750-м и 50 чел. на кв. км в 1780 году. Часто подчеркивалось, что инду- стриальная революция началась в Англии с людской массой много ниже француз- ской (несколько менее трети), но при этом совершенно упускалось из виду глав- ное , а именно: она совершалась при большей плотности и, прежде всего после 1780 года, с быстро растущим населением — истинное условие, sine qua non88. Стагнирующее и стареющее население неизбежно лишено творческого гения. Таким образом, к 1750 году Европа организуется вокруг плотно населенной оси от Тви- Фуггеры — семья крупных купцов и банкиров XVI века, финансировавших Габсбургов. — Примеч. науч. ред. 88 Непременное условие (лат.). — Примеч. ред.
да до Сицилии, несколько больше 1 млн. кв. км (Англия, Северные и Южные Ни- дерланды, рейнская ось, Франция, Италия). Это 44 млн. жителей на 1 млн. 50 тыс. кв. км, т. е. плотность порядка 42 чел. на кв. км с особо густо заселен- ными районами (Лондонский бассейн, приморская часть ансамбля Нидерланды — Со- единенные провинции, Парижский бассейн, равнина По, неаполитанская Кампания) и с малонаселенный участками (север и запад Англии, две трети юга и восток Франции, центральная Италия). В середине XX века становой хребет наибольшей плотности несколько сместился на восток. Он обошел Францию южнее оси Гавр — Лион и включил западную Германию. Определенный таким образом плотный становой хребет Европы не достигает 1 млн. кв. км, но плотность населения вырастает до 260-270 чел. на кв. км. Попутно отметим константу, которая бойко перешагнула время индустриальной революции. • * * По обе стороны густонаселенной, единственно значимой в плане материальных достижений и тем более в плане достижений интеллектуальных Европы находилась менее многочисленная, а стало быть, менее преуспевающая Европа. И прежде все- го, великая жертва — Пиренейский полуостров, вынужденный понижать ставку в момент, когда требовалось поднимать цены. Около 1600 года, когда он еще полностью нес на себе бремя руководства Евро- пой в Европе и вне Европы, плотность населения иберийского объединяющего цен- тра империи выглядела странно слабой. Согласно недавним (и быть может, не- сколько заниженным) расчетам Хуана Регла, на 580 тыс. кв. км — 9 млн. 485 тыс. жителей, т. е. средняя плотность составляла 14,05 чел. на кв. км. Это далеко от 44 чел. на кв. км Апеннинского полуострова, от 37 чел. на кв. км Франции и от 37-38 человек того миллиона квадратных километров, который от Атлантики до Ла-Манша, от Черного моря до Италии образовывал плотный перешеек Европы. Но ни один народ в Европе не был так разобщен, как иберийское население. Из 580 тыс. кв. км 200 тыс. в начале XVII века были совершенно безлюдны, таким образом, средняя «национальная» в Испании более, чем где-либо, полностью ли- шена смысла. В действительности накануне кризиса было две Испании: одна, конечно, менее населенная, чем тяжелый центр Европы, но того же порядка. Исключительно во- круг нее возникало объединяющее притяжение. И периферийная, в сущности, коло- ниальная Испания. Эта оппозиция проявлялась, прежде всего, в политическом разделении, неспособном, тем не менее, игнорировать крупные географические реалии. Для Кастильского королевства, несмотря на его пустынность (толща Сьерра- Морены между Кастилией и Андалусией), 6 млн. 910 тыс. жителей на 378 кв. км, т. е. плотность 18,2 чел. на кв. км. Для Наварры (12 тыс. кв. км, 145 тыс. жителей) — 12 чел. на кв. км, для Португалии (90 тыс. кв. км, 1 млн. 125 тыс. жителей) — 14, для сложного и чрезвычайно разнородного ансамбля Арагонской короны (100 тыс. кв. км, 1 млн. 180 тыс. жителей) — 11,8 чел. на кв. км. С одной стороны — 18 и 12 — с другой: первая оппозиция. Но двинемся дальше. Ме- жду густонаселенной и относительно изолированной средиземноморской Испанией располагалась Испания, если угодно, итальянская — Валенсия с плотностью 25 чел. на кв. км до изгнания морисков, Балеарские острова — 30 чел. на кв. км, прибрежная Каталония — 30 чел. на кв. км (Каталония в целом — 12), огромная арагонская пустыня — 332 тыс. жителей на почти 50 тыс. кв. км — 7 чел. на кв. км. Между живой средиземноморской Испанией — она будет разрушена в 1609-1614 годах изгнанием 250 тыс. морисков — и тяжелой Северной Кастилией пролегает толща пустыни.
Особое внимание следует обратить на Кастилию. Хуан Регла приблизительно де- лит великое королевство на 4 полосы от кантабрийскохю севера (баскские про- винции, сантандерская Монтанья, Астурия, Галисия) до юга (Андалусия, Мурсия) с центральной зоной, куда входят обе Кастилии и Леон, и промежуточной зоной, скажем горной (Ламанча и Эстремадура) . На севере плотность 21,6—22,2 чел. на кв. км, на юге — 13,2—15,9. Итак, объединяющий север и колониальный юг. Если продолжить анализ, исключив безлюдье горных систем, можно прийти к выделению 80 тыс. кв. км высоких циркулярных кастильских равнин, населенных 2 млн. 300 тыс. душ, составляющих 85 % крестьянского и 15 % городского населения. Объе- диняющий центр Испанской империи находился на уровне плотности 30 чел. на кв. км — той же самой, что и плотность Парижского бассейна, что на треть ниже плотности равнины По. Для 30-35 тыс. кв. км Нижней Андалусии плотность со- ставляла 25-30 чел. на кв. км. До 1600 года треть подлинной Кастилии находи- лась на европейском уровне — 30 чел. на кв. км. Конец испанской гегемонии был прежде всего разложением этих плотных ядер, их переходом к меньшей плотности и потерей значительности. Таким образом, до 1600 года к югу от Пиренеев рас- полагались 120-130 тыс. кв. км с плотностью примерно 30 чел. на кв. км. Сме- щение на север европейского центра тяжести было обусловлено, прежде всего, исчезновением мощной Испании, которую до 1750 года ничто не заменит. Именно это исчезновение, а не падение средней плотности следует иметь в ви- ду. Плотность 14 чел. на кв. км в 1600 году, плотность 10 чел. на кв. км в 1650-1700 годах вместе с Португалией. Уровень 14 чел. на кв. км вновь будет достигнут не ранее 1770-1780 годов. И даже тогда, к концу правления Карла III, высокая плотность кастильских деревень не восстановится. Густонаселенны- ми центрами Испании были в то время города — Мадрид. Они были периферийными: береговая Каталония (50 чел. на кв. км), Валенсия, центральная и северная Португалия. Португалия (около 3 млн. жителей в конце XVIII века, плотность 35 чел. на кв. км) способствовала новому процветанию периферийных Испании. * * * К северу и востоку от густонаселенной Европы простирался мир, подлежащий завоева- нию и отвоевыванию. Это предстояло сделать в XVIII веке, в том XVIII веке, который начался не ранее 1750-1760 годов, что выходит за хронологические рамки данной рабо- ты. «Людские пустоты, по мере движения на юг или на восток, тревожным образом про- должали расти. Бусбек будет двигаться в Малой Азии среди настоящей пустыни», — отме- чает Фернан Бродель. Средиземноморский факт XVI века. Этот факт еще более приложим к классической Европе после обвала 1620-1650 годов. Империя сократилась с 20 до 7 млн. душ в 1620-1650 годы. Примерный порядок величин: что означает условное падение плот- ности с 22 (плотность Старой Кастилии) до 8,8 чел. на кв. км (арагонская плотность)? Тем более что драма Тридцатилетней войны (см. карту 11) еще раз подчеркивала кон- траст населения между немецким востоком и западом. В 1650 году налицо две Германии: одна, находящаяся к западу от линии Гамбург — Триест, имела тройную плотность вос- точной Германии, 15-20 чел. на кв. км, с одной стороны, с особо плотными районами в 30 чел. на кв. км, которые сохранялись на Рейне и у подножия Альп, — и менее 5 чел. на кв. км почти повсеместно на востоке. Потребуется столетие, чтобы империя восста- новила к 1750 году уровень конца XVI века. Отсутствие Германии во 2-й пол. XVII века было прежде всего фактом биологическим. Для восстановления XVIII века потребовались Иоганн Себастьян Бах и Моцарт. Но наметившаяся сразу после великого кризиса Германия, которая стала осно- вой возрождения населения в XVIII веке, была явно совершенно отличной от Гер- мании накануне выхода из Тридцатилетней войны. Рост XVIII века был первона- чально, в момент рывка последней трети XVII века, процессом восстановления. Несомненно, поэтому Германия больше росла на востоке и севере, чем на юге и в центре. Но когда восполнение потерь было обеспечено, неравномерные приращения
продолжились в том же ритме. Семнадцатый век старался восстановить старую, нарушенную войной географию Германии. Восемнадцатый — строил новую географию, в полном разрыве с прежней реальностью немецкой географии. Можно было бы по- пытаться применить к империи модель центрифугирования дифференциальным ростом периферии и центра, который так хорошо подходит к Пиренейскому полуострову. Что такое немецкий XVIII век? Гигантское возвышение периферийных колониальных Германий в ущерб старой каролингской и лотарингской Германии. «Граница» про- тив Tide Water («приливной волны»), писали в 1780 году американские инсурген- ты. Это тем более верно, поскольку неравномерность регионального развития бы- ла одновременно и признаком и фактором ускоренного роста XVIII века. В XVIII веке Германия частью удвоила (опережая среднеевропейский показа- тель) , частью утроила (ритм Валенсии, Ланкашира, почти американский «погра- ничный» ритм) свои показатели: Вюртемберг и Силезия: с 340 до 660 тыс. жите- лей с 1700 по 1800 год. Вюртемберг вырос на 94 %, с 1 млн. (1700) до 2 млн. (1804); Силезия — на 100 %. А Восточная Пруссия и Померания (с 400 до 931 тыс., со 120 до 500 тыс.) — соответственно на 132,5 и 316 %. Центр колониза- ции, привлекающий поселенцев со всей Германии, из Голландии, Франции и иных мест, Померания была на положении Канады. Силезия, Пруссия, Померания — про- винции прусского бранденбургского государства, а значит, провинции периферий- ной северо-восточной Германии, наиболее быстро растущей Германии. Об этом не стоит забывать. Другое дело Австрия. В конце XVII века она, взяв на себя бре- мя антитурецкого крестового похода, вела свою реконкисту, первое территори- альное удвоение. Раздел Польши и ликвидация великой турецкой бреши ускорили ее территориальный рост в XVIII веке. Росшая медленно до 1750 года, после этой даты она буквально взорвалась, увлекаемая венгерской «границей»: этим Far West, «дальним Западом», на востоке дунайской Европы. На неизменном про- странстве старой Австро-Венгрии (Австрия, Штирия, Каринтия, Крайна, Тироль, Богемия, Моравия, Силезия, Венгрия) насчитывалось 7 млн. 300 тыс. жителей в 1725 году, 8 млн. 900 тыс. в 1754-м, 12 млн. 300 тыс. в 1772-м, 16 млн. 900 тыс. в 1789-м. Скандинавия целиком принадлежала малонаселенной Европе севера, Европе мало- населенной, но и «пограничной», а значит, зоне легкого и быстрого роста. Даже кризис XVII века, по-видимому, мало отразился на кривой медленного, но устой- чивого роста. Швеция к 1620 году, к моменту, когда Густав-Адольф собирался как никогда глубоко ввязаться в сложную игру европейской политики, насчитывала вместе с Финляндией чуть меньше 1 млн. жителей; Дания и Норвегия — чуть больше 1 млн. душ; в целом 2 млн. человек на 1 млн. 120 тыс. кв. км, 2 чел. на кв. км — са- мая низкая из отмеченных плотность, тогда как ось высоких европейских показа- телей находилась на уровне 37-38 чел. на кв. км, Пиренейский полуостров — 14, Англия — 25, Германия — 22 чел. на кв. км. Но какое, в сущности, значение имеют 2 чел. на кв. км? Собственно, никакого. Дания, взятая отдельно, находи- лась на уровне Европы. При своих 60 тыс. кв. км (это включая германские гер- цогства; в строгом же смысле — 43 тыс. кв. км) и своих 600 тыс. жителей (750 тыс. с учетом Скании) она обладала плотностью 12 чел. на кв. км, близкой к иберийской. Она ближе к немецкой модели, нежели к скандинавской, что ясно до- казывает недавнее исследование Акселя Лассена Дании stricto sensu, «собствен- но» Дании (1645 год — 580 тыс. душ, 1660-й — 460 тыс., 1769-й — 810 тыс., 1801-й — 926 тыс.); плотность 20-25 чел. на кв. км в Зеландии и очень низкая плотность, 4-5 чел. на кв. км, на западе Ютландии. Система освоения террито- рии в этой Европе, менее плодородной по причине термальной недостаточности, напоминает иберийскую, где возделывание было ограничено по причине недоста- точности гидрометрической. Но обжитая Скандинавия не превышала 200 тыс. кв. км, вместе с Данией, которая представляла сама по себе, включая Сканию, по
меньшей мере, 40 % населенной Скандинавии. В Норвегии, Швеции и Финляндии на территории примерно в 1 млн. кв. км было не более 50 тыс. душ в начале XVII века. Четыреста тысяч жителей Норвегии на девятнадцать двадцатых сосредоточи- вались на территории 15 тыс. кв. км, где плотность населения приближалась к немецкой; иначе говоря, перед нами разновидность довольно редкого освоения территории, обусловленная низкой урожайностью и долгими парами. Обжитая Шве- ция к югу от 60-й параллели имела датскую плотность — 15-20 чел. на кв. км. Из ее 800 тыс. жителей 90 % находились достаточно далеко от полярного круга. Что касается Финляндии, страны входящих в скандинавское единство финнов и шведских колонистов, то она сосредотачивала менее 200 тыс. душ на прибрежной полосе от Турку до Хельсинки и Виипури. Семнадцатый век пощадил Скандинавию. Раздиравшие ее войны развертывались на море, в гигантских очагах вокруг нескольких ограниченных мест и чаще всего вне обжитой Скандинавии. Кроме того, роль убежища играл лес. Счастливый XVII век завершился не так хорошо, как начинался. Кризис 1709 года был особенно суров в Норвегии и Швеции, как и во всей северной Германии. Тысяча шестьсот девяносто третий год уже потряс шведское население, когда в 1710-1712 годах чума, вписавшаяся в пейзаж европейского кризиса 1709-1710 годов, окончательно подвела черту нисходящего уровня 1690-1720 годов, наступившего после парадок- сального подъема 1620—1690-х. К 1690-1700 годам население Скандинавии почти достигло уровня 1720 года, т. е. несколько больше 3 млн. душ (Швеция — 1 млн. 450 тыс., Дания — 700 тыс., Норвегия — 600 тыс., Финляндия — 300 тыс.). Пяти- процентный рост за три четверти века — нигде в XVII веке на всем огромном пространстве не было столь же благоприятной ситуации. Наиболее близкий к это- му английский рост не превышал 25 % за столетие. Это был рост страны откры- той, практически не имеющей иных ограничений обрабатываемых площадей, кроме тех, что происходят от недостатка наличных рук, рост «пограничный». Финлян- дия, население которой учетверилось за 150 лет, играла роль пионерского фрон- та, принимающего излишки шведского населения. Финляндский рост, целиком обя- занный ситуации пионерского фронта, был самым быстрым, со 150 до 300 тыс. душ в 1620-1720 годах; с 300 до 800 тыс. в 1720-1800 годах. Финляндия, население которой в 1620 году представляло соответственно не более четверти и трети на- селения Дании и Норвегии, в конце XVIII века на несколько десятков тысяч со- кратила неравенство. В XVIII веке Скандинавия меньшим ростом заплатит за ритм и успех XVII века. Здесь сыграли два фактора: слабость технических преобразований и в особенно- сти суммарные последствия малого ледникового периода: конец XVII — 1-й пол. XVIII века были отмечены на этом термическом рубеже человеческого присутствия и, главное, традиционной агрикультуры катастрофическими зимами. Есть возмож- ность с замечательной точностью проследить эволюцию шведского населения в XVIII веке. Ее катастрофические пики 1743-го и более сильные 1772-1773 годов заставляют вспомнить Францию 1693 и 1709 годов, Испанию чумных 1596-1602 или 1646-1652 годов. В этих катастрофах можно усмотреть совокупность последствий погодных перепадов, влиявших как на продовольственное обеспечение, так и на сопротивляемость болезням истощенных борьбой с холодом организмов. Шведский историк Уттерстром подчеркнул (М. Рейнхард) тесную взаимосвязь этого двойного сезона смертей и календаря погоды. Малый ледниковый период, кроме того, соз- дал фон, необходимый для постижения либо прямо, либо опосредованно трагиче- ского характера скандинавской мысли XVIII века. Этот стойкий архаизм шведской демографии исходил из гораздо более скромного роста, в ритме примерно италь- янском . Маргинальное климатическое положение Скандинавского полуострова в XVIII веке противодействовало благоприятному «пограничному» эффекту. В 1720 году — 1 млн. 450 тыс. душ, в 1735-м — 1 млн. 700 тыс., в 1749-м — только 1 млн. 740 тыс. (эффект кризиса 1743 года), 2 млн. 347 тыс. в 1800 году после
резкого падения 1770-1775 годов; 66,6 % за столетие. Рост скандинавского на- селения в XVII веке шел в два раза быстрее английского и был ниже его в XVIII веке. С 2 до 3 млн. человек в 1600-1700 годы, с 3 до 4,5 млн. в 1700—1800-е — ритм роста скандинавского населения оставался абсолютно идентичным в XVII и XVIII веках. Такой парадоксальный факт составляет большую оригинальность скандинавской демографии по отношению к среднеевропейской. Но главное не в этом: более важно увеличение населения фактически в 2,5 раза за два столетия. Именно в этом ритм границы. Тем не менее, такой ритм не произвел никакого пе- реворота. К 1750 году обжитая Скандинавия, блокированная негативной аномалией температур, приросла ненамного (самое большее на 250 тыс. кв. км), но пропор- ция пустошей и лесов в обжитой части изменилась, а уровни плотности 10, 15, 20,25 чел. на кв. км остались ниже плотности более южной Европы. В Скандина- вии, как и в Испании, около 1750 года на европейца больше давило пространст- во, чем во Франции, Италии, Англии и даже Германии. До технического транс- портного переворота это оставалось самым крупным препятствием для перехода к экономическому росту. Опережаемый Англией Скандинавский полуостров в два сто- летия, с 1600 по 1800 год, догнал и превысил английский темп (с 2 до 4,5 млн. человек — Скандинавия, с 4 до 9 млн. — Англия), темп, сильно превосходящий среднеевропейский. Как и в России, он характеризовал Европу периферийную, Ев- ропу колониальную, Европу открытых «границ». И здесь главное препятствие — это недостаток источников. Расплата за гло- бальное отставание. «Изучение русского населения, — пишет М. Рейнхард, — ос- новывается на ревизиях податного населения. Частота их была значительна, ка- чество посредственно: недорегистрация была обусловлена плохой администрацией, всякого рода мошенничеством. Их повторение давало место спорам, однако, поря- док величин и тенденция эволюции в общих чертах вырисовываются». В XVIII веке русский рост был быстрым. В XIX веке он стал еще быстрее по модели благопри- ятных секторов Западной Европы XVIII века. Обычные хронологические «ножницы». В отличие от Скандинавского полуострова, континентальная Россия, по-видимому, не была задета малым ледниковым периодом конца XVII — 1-й пол. XVIII века. В этих широтах континентальность есть климатическое преимущество, обыкновенно подчеркиваемое географами. Второе существенное отличие между двумя северными пограничными районами Ев- ропы: благополучному скандинавскому XVII веку противостоит всепогибельный русский XVII век. Здесь, как и в Германии, люди усугубляли стихийные бедст- вия, будучи, возможно, бессознательно захвачены ими. Долгое Смутное время бы- ло русской реакцией коллективной психики на тяжелые годы в статическом элек- тричестве малого ледникового периода. Марсель Рейнхард отметил экономические и эпидемиологические факторы, тесно связанные с испытанными моделями старой демографической теории: «Россия подверглась тем же самым бедствиям, что и ос- тальная Европа: голод и чума в 1602 году, чума в 1654-м, снова голод и чума в 1709-1710 годах». С 1678-го почти вплоть до 1715 года — такова цена петров- ской революции — русское население, по-видимому, застыло на одном уровне, ко- торый можно оценить в пределах 11-12 млн. человек. Таким образом, на 2 млн. кв. км плотность составляла 5,5-6 чел. на кв. км, иначе говоря, 80 % — леса, 10 % — расчищенные земли, 10 % — пустоши, степи и болота. А раньше? Разве Се- верная Европа не знала ряда мощных катастроф на рубеже XVI и XVII веков, а Германия, а Китай? Так, по крайней мере, думает лучший знаток России XVI-XVII веков Пьер Паскаль. Этот провал, аналогичный катаклизмам восточного XII и за- падноевропейского XIV века, Пьер Паскаль ставит в вину скорее людям, чем при- родным условиям: «Со времен монгольского нашествия Россия не знала потрясе- ний, сравнимых со Смутным временем. Кризис, начавшийся 7 января 1598 года со смертью царя Федора, продолжался еще долгое время после избрания Михаила Ро- манова в 1613 году. Сначала события приняли вид полного крушения государства,
церкви, нравов и традиций, сопровождаемого ужасающим материальным разорением. Всеобщность катастрофы поражала воображение, ставила перед мыслящими умами проблемы и возбуждала чувство долга в чутких сердцах. Сегодня не просто вооб- разить степень опустошения, в которое была ввергнута большая часть России. Запад и центр, уже столь потрясенные политикой Ивана Грозного в последней трети XVI века, испытали настоящую депопуляцию. Затем было поражено Поморье, еще недавно переживавшее взлет. Поземельные росписи долго до монотонности бу- дут повторять: ЛЛПустырь, который был таким-то или таким-то городком"». И здесь мы касаемся одной из главных черт одновременно восточной (вспомина- ется Китай) и континентальной (снова вспоминается Китай и Германия 1-й пол. XVII века) диалектики человека и земли. Малая окультуренность, очень низкая засеваемость (это характерно для восточной Германии, Польши и России, но не для Китая), окультуренность неполная и склонная к сокращению. Человек на За- паде после катастрофы XIV века крепче стоит на земле, он кажется окончательно укоренившимся. Россия XVII—XVIII веков с этой точки зрения еще сохраняет что- то средневековое. «Там, где прошли поляки и казаки, — уточняет Пьер Паскаль (обратная волна казаков на русский центр, иначе говоря, чудовищный марш "фронтира" на Tide Water, восстание Понтиака, которое оказалось удачным, разграбление Рима наем- никами и легионерами), — зачастую оставалось не более четверти жилых дворов и обрабатываемых земель. Богатый монастырь Троице-Сергиевой лавры, владения ко- торого простирались на 196 тыс. гектаров в 60 уездах самых разных регионов, имевший более, чем кто-либо, средств для содержания их в процветающем состоя- нии, вместо 37,3 % обрабатываемых площадей в 1592-1594 годах насчитывал в 1614-1616 годах не более 1,8 %. Во время голода 1601-1603 годов на трех мос- ковских кладбищах было погребено 127 тыс. трупов, главным образом беглых из деревень». Пожары, убийства, грабежи, насилие, бесконечная литания. Учитывая чисто эндогенное падение численности китайского населения в XVII веке (на 27, 56 % за 130 лет; на 29,55 % в 1562—1650-м и на 20,83 % в 1600- 1650 годах) в отличие от обусловленных и спровоцированных американских феноме- нов, Луи Дерминьи ставит следующий вопрос: «Есть ли другие примеры разитель- ного спада? Достаточно взглянуть в сторону России, пережившей между 1580 и примерно 1620 годом Смутное время, сравнимое с тем, что выпало Китаю 20-30 лет спустя и, возможно, это сопоставление приведет к мысли, что перепады та- кого масштаба есть свойство великих континентальных империй, чрезмерных во всем, как в плане демографическом, так и в плане климатическом. Чрезмерных в двух смыслах, ибо китайское население во второй половине века будет захвачено движением на повышение, еще более экстраординарным, чем был его спад». Не бу- дем углубляться слишком далеко в сравнении Китай — Россия. Здесь несопостави- мы уровни плотности населения: 40 чел. на кв. км, с одной стороны (Китай), и 5 чел. на кв. км — с другой (Россия), а тем более людские массы (порядка 10 в России, порядка 100 в Китае), Россия всего лишь пограничная область, высту- пающая как часть Европы, Китай же сам по себе был больше всей Европы, но по прошествии катастрофического XVII века налицо одинаковый рост и с той и с другой стороны. Одинаковое увеличение численности без фундаментальных измене- ний плотности, без технических перемен — за счет присоединения новых террито- рий . Американский процесс роста, процесс «пограничный». Центральная Россия, северная Украина, территории севера и востока примерно на 2 млн. кв. км насчитывали в 1724 году 12-12,5 млн. человек (плотность 6- 6,25 чел. на кв. км), 21 млн. человек в 1796 году на той же территории. Но в этом промежутке, задолго до того как Америка, следуя за своим пионерским фронтом, преодолела Аппалачи, Россия массированно двинулась за Урал, в Си- бирь. Екатеринбург, Уфа, Тобольск — вехи этого продвижения. На этих 4-5 млн. кв. км полезной площади — 36 млн. душ, с плотностью близкой к 8-9 чел. на кв.
км. Происходит увеличение втрое на китайский манер. Происходят изменения не в плотности освоенной территории, а в общем пространственном контроле на амери- канский манер. * * * При поверхностном взгляде, с точки зрения некой элементарной диалектики че- ловека и пространства, скорее не о Китае, а об Америке, этой заморской Евро- пе, заставляет подумать Россия — эта восточная Америка. Европа начала процесс своего планетарного расширения, но после 1550 года положение существенно не менялось. В общем, безбрежная Европа включала три в некоторой степени взаимо- накладывающиеся зоны: торговая империя, империя политическая, зона рассеяния. На необъятном Дальнем Востоке захвачено было еще не много. Политико- торговое проникновение на Индостанский полуостров началось в середине XVIII века. Конечно, все показатели активности взлетают с конца XVII века. Они от- ражали как динамизм муссонной Азии (китайское население утроилось, как мы ви- дели, в 1700-1800 годах), так и динамизм европейской торговой конъюнктуры. Колоссальный грузооборот на индиаменах89 — капитал для подготовки условий take off, отправной момент индустриальной революции — между всему участвовав- шими в этом странами контролировался менее 100 тыс. человек, собранных на од- ряхлевших старых базах с их метисным населением, переживавших расцвет базах жесткой империи маленькой Голландии, базах молодых соперничающих империй Франции и Англии вкупе с маргинальными и эпизодическими датчанами в Транкеба- ре, «бельгийцами» (австрийские земли) Остенде и Антверпена на Кромандельском берегу (Кабелон), в Бенгалии, в Китае (Кантон). И, тем не менее, эта ничтож- ная маргинальная Европа, отбросив после Семилетней войны сдержанность, колос- сальным бременем легла на Европу и Азию. С одной только Бенгалии, самой гус- тонаселенной провинции Индии, «объем сумм, взимаемых англичанами и переводи- мых в Англию, достиг 38 млн. фунтов». Но это относится к 1757-1780 годам, а значит, далеко от «неколониальной (sic) торговли из Индии в Индию, практико- вавшейся португальцами и голландцами в XVII веке» (Ф. Моро). Политическая империя — это испанская Америка, в первую очередь Америка кон- кисты и в некоторой мере Бразилия. К 1700 году преобладающая индейская Амери- ка насчитывала 11 млн. жителей. Численность белых (700 тыс.) не достигала од- ной десятой. Бразилия едва начала свою мутацию роста, которая привела ее в поисках золота от побережья на внутренние плато. К 1700 году иберийская Аме- рика контролировала около 3 млн. кв. км и 11 млн. 500 тыс. душ; к 1750 году — 5 млн. кв. км и 12 млн. душ; к 1800 году — 8 млн. кв. км и 19 млн. душ. Мута- ция роста началась около 1700 года, но ритм ее ускорился после 1750 года; 2-я пол. XVIII века здесь, как и в других местах, была поистине революционной. Это был пространственный сдвиг, а не изменение численности населения. Иберий- ская Америка, уничтожив огромное количество индейского населения в 1-й пол. XVI века, остановилась на уровне 4 чел. на кв. км. Нисколько не прирастая, плотность населения на контролируемых, в целом территориях продолжает сни- жаться с 1600 по 1800 год — пространственный сдвиг, обусловленный именно не- обходимостью сгладить последствия сокращения преобладающего населения на ус- тойчивом пространстве. Плотность населения на подконтрольных территориях в иберийской Америке незаметно падает с 5 до 2 чел. на кв. км в 1600-1800 го- дах. Выигрывая за счет протяженности, Америка теряла в эффективности. Властительную Европу интересовали не людские массы, но только белые. Однако ритм развития в XVIII веке главным образом за счет естественного роста гос- подствующей на юге белой Америки был впечатляющим. Вместе с Бразилией количе- Индиамены — торговые суда Ост-Индской компании. — Примеч. ред.
ство белых возрастает с 800 тыс. до 4 млн., т. е. в 5 раз, что превосходило утроение русского населения, — и это без учета огромного числа появляющихся метисов. Около 1 млн. в 1700-м и 6 млн. в 1800 году. Еще более высокими были темпы роста в Америке «пограничной» в высшей степе- ни. В 1700 году — 50 тыс. кв. км контролируемой территории, 250 тыс. душ; к 1800 году — 5,5 млн. человек, около 5 млн. белых на территории чуть меньше 1 млн. кв. км за пионерской полосой. Как в русском пространстве: 5 чел. на кв. км. Двадцатикратное увеличение за столетие — такого больше нигде не было. Человек и пространство, человек европейский в диалоге с пространством, гра- ницы которого начали убегать, а берега медленно отступали вплоть до 1700 го- да, несколько быстрее — до 1750-го и в неистовом темпе после 1750-го? Вокруг центра высокой плотности в 35-40 чел. на кв. км (эта высокая плотность кажет- ся нам очень заниженной) группировался ряд территорий менее успешных, что создавало условия для захвата пограничных областей с почти постоянным уровнем плотности 5 чел. на кв. км. Плотность населения Европы колеблется от 5 до 40 чел. на кв. км. Темп роста, равно как и уровень освоения, противопоставляет эти две Европы. Для срединной Европы был характерен медленный ритм (вспомним, что Англия в XVIII веке имела восполняющий ритм; скачок роста срединной Евро- пы приходится на XVII век), для Европы маргинальной, для Европы колониальной, Украины, русской Азии и «пограничной» Америки после 1700 года — быстрый ритм. Ритм почти нулевой, иногда негативный в XVII веке, ритм позитивный, но с раз- личной амплитудой в XVIII веке. А самое главное — стабильность в крайних точ- ках. Показатель 40 чел. на кв. км так и остался предельным в центре, и, что еще более показательно, рост русской и американской окраин осуществлялся больше за счет прибавления новых территорий, чем за счет существенного изме- нения плотности освоения ранее контролируемых пространств. Таким образом, мы вышли к константе классической Европы: константе плотно- сти населения с ее амплитудой от 5 до 40 чел. на кв. км. Константа человека, остававшегося под властью пространства, которым он не сумел овладеть полно- стью. • * * Но константы в истории всегда всего лишь неучитываемые переменные, перемен- ные с весьма медленным темпом изменений. В целом XVII век, испытывавший ост- рую нехватку людской массы, не мог и мечтать о том, чтобы заткнуть дыры в че- ловеческом освоении, опасные провалы в пространстве, грозящие разного рода напастями живущим вблизи этих дыр (зимними ночами крестьянская Германия бар- рикадировалась от волков, рыскавших по улицам деревень) и наводящие страх на осложненных бесконечными объездами дорогах. Но с началом XVIII века все пошло иначе. Восемнадцатый век был, подобно XVII веку, великим веком освоения новых земель Европы. Не следует поспешно принижать значение XVII века. Он позволил приступить к частным улучшениям. Окончательное осушение и начало полезного использования болот Пуату пришлось на время Кольбера благодаря голландской технике, ввезен- ной не считаясь с расходами. Голландия вгрызалась в море. В 1682 году Амстер- дам возвел на южном берегу Исселя дамбу, предназначенную для защиты от самых высоких приливов квартала, насчитывавшего более двух тысяч домов. И это при том, что 2-я пол. XVI — первые десятилетия XVII века и XVIII век a fortiori90 были в Голландии временем сухопутных изобретений. Вторая половина XVII века, золотой век в политическом плане, в плане богатства и, конечно, мысли, была Тем более. Происходит от латинского схоластического выражения «a fortiori causa» — доел. «из более сильного основания».
все-таки веком консолидации, а не инновации. Консолидации непризнанной. «XVII век не знал катастроф, подобных наводнению на День Всех Святых 1570 года» (Пауль Зумтор). Несмотря на тревожные сигналы на Рейне и Исселе в 1638 году и 16 ноября 1650 года, угроза пришла с суши: паводки, ледоходы. Зато в памятную ночь с 5 на 6 марта 1651 года масса народа, работая на дамбах, отбила приступ весеннего прилива, обрушившегося на дюны яростной лавиной. Это была легкая победа над морем. Малый ледниковый период, восстанавливая полярные льды, ос- лабил натиск на низкие морские берега Европы, всякий раз оказывающиеся во власти очередной фландрской трансгрессии. Позитивная аномалия осадков, сопря- женная с недостаточной температурой, напротив, острее поставила проблему сто- ка вод. Крупные работы по осушению мертвых вод начались в 1550 году, достигли кульминации к 1640-му (в 1640 году темпы ежегодного осушения исчислялись 1800 гектаров), затем быстро сократились, несмотря на технический прогресс мель- ничных насосов. «С 1609 года используются последовательные ряды мельниц, на- ходящихся на разных уровнях и позволяющих постепенно поднимать воду». Первый крупный проект с размахом, необходимым для мобилизации общественных сил, был выдвинут Дирком ван Оссом, крупным буржуа, членом совета директоров Ост-Индской компании (Неегеп XVII). Он касался озера Беемстер, северо- западнее Амстердама. Группа капиталистов создала участок земли за счет озера. Но это происходило в Голландии. Приходилось бороться против стихии и против окрестных крестьян. Польза от беемстерского предприятия состояла в том, что оно послужило испытательным полигоном. В начале XVII века еще не достаточно хорошо представляли, как сделать восстановленную землю пригодной к обработке. «В 1632 году, — уточняет Пауль Зумтор, — обрабатывалась только четверть Беем- стера, — факт тем более показательный, поскольку новый польдер был торжест- венно открыт делегацией штатов за 20 лет до того, — пятая часть использова- лась для выпаса; треть зарастала травой; остальное было под садами и вино- градниками». В 1612-1640 годах большинство озер провинции Голландия были от- воеваны с применением технологии, которую инженер Легватер заставил признать во всей Европе. Wieritigerwaard, Purmer, Wormer, Hugowaard, Schermer исчезли из пейзажа. Амстердам за свой счет произвел осушение Diemen. Одновременно для обработки были отвоеваны среди прочего 20 болот. В целом 45 тыс. гектаров. Все это предпринималось капиталистами, государством: голландские крестьяне держались в стороне от подобных затей слишком большого размаха. Эта особого рода «граница» была заполнена иммигрантами издалека, из внутренних провинций или из Германии. Усилилась болотная лихорадка. Легватер внедрял свой проект едва ли не повсюду. Бордо, Эмден, Фрисландия, герцог д'Эпернон, герцог Голь- штейнский, статхаудер прибегали к его услугам. Именно тогда зародился его ве- ликий план. Убежденный в плодотворности его основ, Легватер задумал увекове- чить свое имя осушением самого крупного из нидерландских озер — озера Гарлем, растянувшегося на 10 тыс. гектаров между Амстердамом и Лейденом. В 1641 году он представил доклад голландским штатам. Но в 1641 году было уже слишком поздно. Повсеместно изменилась конъюнктура, как экономическая, так и солидар- ная с нею и даже более важная конъюнктура численности населения. Пришлось до- ждаться XIX века, чтобы осмелиться подступиться к озеру Гарлем. Провал Легва- тера подчеркнул поворот 1640 года. Даже в Голландии на долгие полвека чело- век, сбавив свои темпы, перестал обновлять пространство. Отвоевывать поля и луга у моря, озер, прудов и болот было решением дорого- стоящим, посильным для богатой людьми и капиталами, весьма продвинутой в тех- ническом отношении, но бедной пространством страны. Во всех иных местах до- вольствовались освоением леса, пустошей и даже целины, обрабатывать которые вместо полей заставило сокращение человеческого освоения, пока подготовленная в Англии XVIII века аграрная революция не дала возможность повсюду увеличить обрабатываемые площади в два (при двухлетнем севообороте) или в полтора (при
трехлетнем) раза без особых усилий за счет отказа от пара. • * * Баланс освоения земель во Франции, низкий в XVII веке, стал вполне позитив- ным начиная с 1730 года и особенно в 1750-1760 годы. Восточная Германия и се- верная Украина со знаменитыми колонизационными предприятиями великого курфюр- ста (1640-1688) были двумя исключениями XVII века, несомненно самыми выдающи- мися , в области освоения земель, но речь идет скорее о восстановлении, чем о настоящих завоеваниях. Во всей восточной Германии уровень населения 1620 года почти так и не восстановился до 1720-1740 годов. Что касается освоения нови в Центральной России XVII века, то оно позволило восстановить в начале XVIII века, самое большее, границы заселения, существовавшие до Смутного времени, иначе говоря, на конец XVI века. Иное дело XVIII век. Европейское пространство меняется, начиная с 1720-1730 годов, благодаря соединенным усилиям двух пионерских зон. Одна — явная и да- лекая: Венгрия, Россия, Скандинавия, Америка; другая — близкая, неразличимая, дающая прямые результаты. Она стремилась поглотить пустоты, сохранявшиеся в сердце старой Европы. Резон тому был прост: прирост населения, повлекший за собой лучшее освоение пространства. Потребовалось бы несколько книг, и не ма- леньких, чтобы попытаться обобщить открытие XVIII веком внутренней «границы». Одним примером можно резюмировать все: колонизация Сьерра-Морены, великое предприятие 60-х годов XVIII века. Речь идет не столько об изыскании земель в Испании, еще не вполне восстановившей уровень населения 1590 года, сколько о заполнении внутренней пустоты, разрывающей сообщение Кастилии с Андалусией, зимой отдаляющей на пятнадцать бесполезных дней Кадис, а значит, Америку от Мадрида. Гаспар фон Туригель, баварский дворянин, предложил в мае 1766 года набрать в Германии и Фландрии 6 тыс. поселенцев — империя заполняла свои пус- тоты, — чтобы укрепить слабые места испанской Америки. Пабло де Олавиде, этот limeno, будущий любимец философов, содействовал повороту проекта от далеких безлюдий Америки на более близкие и бесконечно более соблазнительные пустоты в центральной и южной Испании «между Вальдепеньясом (на юге Ламанчи) и Байле- ном (на северной границе Андалусии)». Огромное белое пятно на картах XVIII века. «Заполнение заброшенных с XIII века земель означало, помимо прочего, обеспечение безопасности новой главной дороги Андалусии, решение о создании которой было принято в 1761 году и значение которой было бесспорным для мо- нархии, поскольку часть доставленного из Вест-Индии серебра шла в Мадрид по ней». «Вдоль старого труднопроходимого пути, — пишет Марселей Дефурно, — су- ществовало лишь несколько постоялых дворов (ventas), содержатели которых за- частую были причастны к скупке краденого, к действиям разбойников, не давав- ших покоя округе, грабивших, а иногда и убивавших путешественников, о чем на- поминали многочисленные кресты, возводимые по обочинам дороги». Освоение Сьерра-Морены осуществлялось в одно время с созданием «королевских мостовых» во Франции. Они предвосхитили переселенческо-строительные операции по прокладке трансконтинентальных железных дорог в Америке 1860-1870—1880 го- дов . Эта операция, десятикратно умноженная на пространстве всей старой Европы — Европы без пограничных Венгрии, России, Скандинавии и Америки, — в 1750- 1770 годах была первым, обычно упускаемым из виду этапом великой революции, можно сказать, революции сухопутного транспорта и — если угодно еще более смело — этапом революционной гомогенизации пространства. Поражение армии Наполеона, увязшей в грязи за Берлином в 1807 году и сразу после форсирования Немана в 1812-м, — это было поражение тяжеловесной армии, привыкшей к «королевским мостовым», в России, стране, которая, чтобы овладеть своим пространством, вынуждена была ждать появления железной дороги, а то и самолета.
• * * Эта революция раньше, быстрее и полнее, чем где-либо, совершилась в Англии, где дорога (та, которую получил мистер Пиквик в начале следующего века и при которой приход железных дорог не был столь насущным) была изначально продуб- лирована для тяжеловесных грузов внушительной сетью каналов. К английскому пространству следует добавить Голландию, которая изобрела каретное ведомство в XVII веке. Но Англия обладала ограниченным пространством в 150 тыс. кв. км, со всех сторон окруженным морем с его преимуществами каботажа; она оставила Шотландию и Ирландию в другой эре транспортной географии. В конце XVII века Британские острова наполовину были пронизаны самой плотной и самой эффектив- ной в мире дорожной сетью, а наполовину (четыре пятых Ирландии и три четверти Шотландии) по своим сухопутным коммуникациям были современны Франции XIV ве- ка. Вот следствие того, что Британские острова долгое время оставались «краем света». Франция была вчетверо обширнее Англии и не имела колоний в Европе. Вот по- чему, учитывая задачу, которую предстояло выполнить, и путь, который пред- стояло пройти и который был реально пройден, пальму первенства на начальном этапе революции сухопутного транспорта следует отдать Франции. Это была, по- вторимся , операция «королевская мостовая». В 1745-1775 годах самые отдаленные провинции были соединены в Париже трас- сами, которые впоследствии обусловят звездообразное расположение французской железнодорожной сети. «Королевская мостовая» все оживляла, видоизменяла или уничтожала. В Нормандии — Шербурскую дорогу между Эвре и Каном. Новая трасса прошла в 1764-1770 годах. Несколько старых перегонов пришли в упадок. Анало- гичный случай в Небуре. «Старым дорогам, разъезженным и сделавшимся непрохо- димыми из-за ежегодного прогона 100-150 тыс. животных, — это уже парижская дорога, — многочисленные купцы предпочитали новую дорогу» (Андре Плесе). Эту революцию Верхняя Бургундия пережила на тридцать лет раньше, ибо запад отныне отставал. «Улучшенные, обсаженные деревьями дороги из Парижа через Труа и Осер увеличат торговлю в северо-западном направлении в ущерб северному: доро- га из Оссуа с Семюр-Монбаром в 1748 году и прежде всего Арне-Сомбернон через Коммарен, по которой циркулировали хлеб, пенька, шерсть, дорога из Шароле и с Луары, дорога из Бресса, Луана, Турню и Шалона, Бура, заложенные в 1753 году, и, наконец, дороги Соны, по ним перемещалось зерно, лес, железо к Понтайе, Сюипу, Оксонн-Вердену, пути к которым улучшились» (Пьер де Сен-Жакоб). Экономический эффект операции с «королевскими мостовыми» невозможно пере- оценить. Согласно Пьеру де Сен-Жакобу, она дала транспортировке вина, приви- легированного товара, выигрыш в девятнадцать двадцатых: «Таким образом, в 1745-1760 годах дорожная революция совершилась. Стоимость транспортировки снизилась в значительных пропорциях. Для вина, например, она представляла не более чем пятую или шестую часть цены товара, тогда как в конце XVII века она утраивала, учетверяла последнюю. Во всей экономической истории столетия, не- сомненно , не было более важной метаморфозы, чем эта». Значение железнодорож- ной революции, возможно, преувеличено. Так же как и паровой машины в свое время. Дороги, каналы — потом железная дорога. Водяной двигатель, паровоз. Революция началась рано, задолго до take off, в ходе долгой подготовки XVIII века. Рост — это самозаслуга. Он — результат долготерпения. Он приводит в движение людей, которые стали наконец хозяевами пространства. * * * Мы настаиваем на факте революции, которая началась в конце рассматриваемого
нами периода, чтобы лучше подчеркнуть самую глубокую для своего времени ори- гинальность диалектики человека и среды его обитания. Никогда мир не был столь велик, как тогда. При совокупности средств, самые совершенные из кото- рых датируются XVII веком, европейский человек в XVI веке наметил первичную сеть планетарной экономики. Парадокс не столько в этом. Скорее, не классиче- ская ли Европа с 1550 по 1750 год поддержала это чудо? До транспортной рево- люции, которая началась в середине XVIII века. Рис. 21. «Королевская мостовая» меняет карту Нормандии На этой небольшой карте мы хотели показать одну из многочисленных пере- мен, последовавших за прокладыванием через Францию XVIII века «королев- ской мостовой». Мы уже говорили о том, как много выиграла привилегированная густонасе- ленная Западная Европа (1 млн. кв. км) от создания настоящей дорожной сети, долговечной, надежной, эффективной. Новая дорога изменила, как позднее железные дороги, человеческую геогра- фию земель, которые она пересекла. Вот один пример: Небур на пересечении двух путей сообщения. Новая «королевская мостовая» лишила его значитель- ности. Начиная с 1770 года от Небура осталась одна видимость. Сегодня его значение несопоставимо с тем, которое он имел некогда, содержа часть скота, перегоняемого для снабжения Парижа. Этот небольшой, тысячекратно повторенный эпизод составил первый, слишком часто игнорируемый этап великой революции в сухопутном транспорте. В 1700 году сообщение осуществлялось средствами эпохи Ренессанса, в основ- ном трехвекового и еще более древнего возраста. Два столетия топтания на мес- те . На море и на суше. По отношению к системе коммуникаций, которая возобладала с конца XIX века, проблемы создавала не столько медлительность, сколько доро-
говизна и ненадежность. Если маршрут превосходил 30-40 км, которые человек в те времена мох1 без труда преодолеть пешком по полям и дорогам в стране, по- добной Франции, легко проходимой и хорошо освоенной, степень ненадежности возрастала до уровня, делающего невозможным всякое предвидение. Мы уже рас- сматривали экономические выводы этого в другой работе91. Конкретный и, тем не менее, показательный пример. Кадис, бесспорно, был од- ним из двух-трех наиболее важных французских консульских пунктов. Париж или Версаль пристально следили за легкими, через которые прокачивалось серебро из Америки, и через которые поступали вести из Нового Света. Дело касалось и большой коммерции, и большой политики. Между Кадисом и Парижем по прямой 1500 км, но конным путем, как ходила королевская почта, чуть больше 2500 км. Цена практически не имела значения. Все было в пределах возможностей. Консул, кро- ме того, как правило, отвечал с обратной почтой. Вскроем корреспонденцию. Спокойный 1720 год (AN, AE, В, 225). Депеша от 29 ноября 1719 года прибыла где-то около 1 января: 32-36 дней от Парижа до Кадиса. Депеша от 26 декабря 1719-го прибыла 27 или 28 января, возможно, даже 29-го: 34-35 дней. Зато де- пеша от 8 января 1720 года была в Кадисе через 28 дней (5 февраля). Время ис- ключительно короткое. Рекордное время? Нет. Отличное время? Да. Но вот письмо от 7 апреля. Оно было ответом на депешу от 26 февраля: 40 дней спустя. Беспо- лезно продолжать. Вот как путешествовали почта и люди. Консул Партийе, спе- шивший вернуться, рассказывает (письмо от 28 апреля 1720 года) о путешествии, которое он проделал с 12 по 26 апреля, за 14 дней, от Мадрида до Кадиса. Меж- ду Мадридом и Версалем почта шла около 15 дней. Кадис — Мадрид, еще треть маршрута, удвоение времени пути. Потому что надо было ждать почту и не боять- ся безлюдья Сьерра-Морены. Мы рассортировали тысячи и тысячи депеш, проделав- ших этот путь. Между Парижем и Кадисом рекордное время составило порядка трех недель, долгие сроки без особых препятствий (исключая войну) слегка превышали 2 месяца на относительно коротком маршруте в 1500 км по прямой между крупней- шим городом континентальной Европы и крупнейшим портом. Существовали некото- рые сезонные колебания: осень и зима требовали в среднем более долгого време- ни. Летнее время было несколько короче, но главное, что было ценно, — надеж- нее. Выборка была сделана за столетие. Между серединой XVII и серединой XVIII века никакого прогресса. Абсолютно ничего, ничего вплоть до «королевской мос- товой» и заселения Сьерра-Морены. То, что писал Фернан Бродель о человеке и расстоянии в Средиземноморье XVI века, остается справедливым слово в слово и в применении ста пятьюдесятью го- дами спустя ко всей классической Европе. Еще двадцать лет, с 1760 по 1780 год, — и все изменится. «Борьба с расстоянием была делом бдительности, слу- чая, удачи. На море попутный ветер, ряд хороших дней — и можно в одну-две не- дели проделать то, что другие не сделают и в шесть месяцев. Так же и на суше, где разница не столь велика, — война, опасная ситуация, дождь, размочивший дорогу, слишком обильный снегопад, заваливший перевал, — и самой разумной за- держки будет недостаточно. Такая неуверенность в скорости осложняла все. Про- странство в человеческом отношении не имеет величины, данной раз и навсегда. Оно имеет десяток, сотню разных величин, и человек никогда не уверен наперед, перемещаясь, действуя и желая действовать, в сроках, которые выпадут на его долю. Продолжительность маршрутов не является прямой функцией их геометриче- ской протяженности, но, скорее, производна от их проходимости, налаженности средств сообщения, даты отправления. И, потом, как правило, почти никогда нельзя оставаться на расстоянии трех-четырех дней». Три режима скоростей. Морем, на укрепленной галере (по государственным де- лам, несколько раз в столетие), — 200 км в день. Парусник при хорошем ветре См. статью в «Information historique», I960, № 5.
делает иной раз больше, но это чистый случай. Кроме того, в XVII веке на га- лерах доставлялись государственные тайны. По суше, погоняя лошадей, почта мо- жет преодолевать до 130-135 км в день. Это второй режим. Третий режим — режим отправлений с пешим гонцом — 25-30 км в день, в исключительных случаях — 40, разумеется, на долгой дистанции, до десяти дней. На более коротком маршруте можно делать больше. Таким образом, можно сформулировать некоторые законы расстояний Старого по- рядка . Первый: сезонные флуктуации и полная неуверенность. На суше в едва ли меньшей степени, чем на море, не существует среднего времени и есть короткие и долгие сроки. Гетерогенность и непредсказуемость. Закон добавленного рас- стояния: от 50 до 1000 км, функция время-расстояние при прочих равных (чего фактически не бывает) есть функция линейная. Кроме того, прямая искривляется вниз в форме параболы. Добавить 500 км к 1000 км — значит примерно удвоить время прохождения: расстояние Париж — Кадис = 2 расстояниям Париж — Мадрид; расстояние Париж — Мессина = 2 расстояниям Париж — Рим; расстояние Париж — Будапешт = 2 расстояниям Париж — Вена. Вот почему было так невероятно быть 92 персом Выстроенная на карте времени от Парижа, от Лондона, от Рима (един- ственные города, где, согласно стольким авторам XVIII века, можно было жить) классическая Европа выглядела чрезвычайно деформированной по краям. География транспортировок в XX веке выделяет дальние расстояния в ущерб коротким. Как правило, препятствие создает человек, а не пространство. Париж дальше от Бур- же или Орли, чем Бурже и Орли от аэродромов любой другой европейской столицы, как Лондона и Берлина, так и Москвы. В старой географии все было с точностью до наоборот. Человек сближал, расстояние отдаляло: пройденные пространства было тем труднее преодолеть, чем меньше они были населены. Сорок человек на квадратный километр: дороги надежны и относительно безопасны. Пятнадцать че- ловек на квадратный километр увеличивают время пути в два раза и повышают в 3-4 раза риск. Роскошь, комфорт, едва ли не изысканность постоялых дворов в Лондонском бассейне или изобильной Голландии. Но плотность населения в Гол- ландии местами достигала 80—100 чел. на кв. км. «Император» или «Гусь» в Буа- ле-Дюк, «Пеликан», «Лев» в Гарлеме. Девять первоклассных отелей в Гааге в 1680 году, шесть в Роттердаме, сотня их всяких разрядов в Амстердаме. А Зум- тор уточняет: «Официальные учреждения, именуемые жильем для господ, обеспечи- вали в наиболее важных центрах кров для значительных гостей. За неимением та- кого жилья гость поручался добрым заботам нотабля». Еще лучше говорит об этом знаменитый, уже такой современный в 1689 году пу- теводитель, выпущенный одним амстердамским издателем, со сведениями о транс- портных средствах в семи провинциях, сухопутных и водных линиях, расписаниях, ярмарках и рынках, постоялых дворах и церквах, о точном соотношении денежных единиц, с гигиеническими советами относительно опасности плеврита, подстере- гающего на водных дилижансах, относительно неприятных последствий обращения к проституткам и неумеренного потребления пива и вина. Великолепие и современ- ность при 60 жит. на кв. км. В этом весь секрет Голландии: принят вызов чис- ленности. Какой контраст с испанскими постоялыми дворами! И снова обратимся к анонимному французскому путешественнику из «Письма о путешествии в Испанию» Марселена Дефурно: «В том, что касается пищи, я также научился путешествовать в здешней мане- ре, которая состоит в закупке по разным местам того, что угодно откушать, ибо по пути невозможно найти, как во Франции или Италии, постоялых дворов, где дают одновременно и стол и кров. Вот способ, как надо проводить каждый день. Как только прибыли в гостиницу, следует спросить, есть ли кровать, и, после того как получили ее в свое распоряжение, надо или дать сырого мяса, которое Намек на «Персидские письма» Монтескье. — Примеч. перев.
принесли с собой, или пойти поискать его в мясной лавке, или дать денег1 лакею с постоялого двора, с тем чтобы он отправился за ним и всеми иными вещами, кои потребны. Но поскольку, как часто это бывает, они ужулят у вас часть то- го, за чем отправлены, то лучше возить мясо в переметных сумах и ежедневно пополнять запасы назавтра в местах, где имеется все необходимое, как-то: хлеб, яйца и мясо». Курьезный обычай, который французские авторы приписывают фискальной системе, и в котором следует винить прежде всего плотность 10 жит. 93 на кв. км. Позволим Гусману из Альфараче рассказать нам, что с ним случи- лось в одной из таких ventas. «Если бы меня привели к дверям моей матушки, я не уверен, что она узнала бы свое дитя: такое количество блох набросилось на меня. Я поднялся утром, как будто заболел корью, на моем теле, лице и руках не осталось живого неукушенного места». Раймон де Лантери, богатый коммерсант из Ниццы, сделавший состояние на вест-индской торговле через Кадис, рассказы- вает, как его вместе с другом из Генуи обобрали в мае 1673 года в нескольких метрах от cabildo в городе Херес, в la posada de la Corredera: 73 реала за две курицы, скверный салат и две дурные постели, при этом друзья не сочли благоразумным — факт симптоматичный — прибегнуть к правосудию. Содержатели постоялых дворов были людьми опасными, лучше было не противоречить им, как свидетельствуют ex-voto старой дороги Мадрид — Кадис через Деспенаперрос. Та- ковы трудности испанского путешествия. Что тогда говорить о путешествии рус- ском? Энтони Ширли с дипломатическим поручением от шаха потратил шесть меся- цев на путь от Исфахана до Москвы через Каспийское море. Он прибыл туда в конце ноября 1599 года. После шестимесячной, почти неизбежной зимовки в Моск- ве он через Ярославль, Рыбинск, Холмогоры и Архангельск покинул Россию север- ным путем; это было самым коротким маршрутом в Смутные времена Бориса Годуно- ва. Из Архангельска в Эмден на фламандском судне, затем из Эмдена в Прагу продолжил свой путь Ширли. Он прибыл к воротам Градчан 11 октября 1600 года. Из Исфахана в Прагу через Москву за полтора года. Ширли имел срочное поруче- ние и располагал крупными средствами. Поэтому так показателен его пример, яв- ляющий оптимальные сроки передвижения через маргинальную Европу с плотностью 5 чел. на кв. км; Здесь начиналась разведка и авантюра: мы покинули Европу с плотностью 10 чел. на кв. км ради пограничных областей с плотностью 5 чел. на кв. км. В середине XVIII века необходимо было 6 месяцев, чтобы добраться по суше от Джорджии до Нью-Йорка, и год — от Лимы до Буэнос-Айреса. В центре классической Европы густонаселенный центр в 1 млн. кв. км с 35 млн. человек, центр быстрых и относительно надежных коммуникаций. Но перифе- рия, Пиренейский полуостров, Германия, Дания и южная Швеция образовывали про- межуточную зону, где одно лье в среднем соответствовало трем-четырем лье Гол- ландии, Англии, Иль-де-Франса. Наконец, дальняя Европа: Венгрия, Польша, Фин- ляндия, северная Швеция и a fortiori Америка — в отношении времени, риска и трудностей умножали расстояния десятикратно. Они находились на границе невоз- можного . Временной размах классической Европы от Атлантики до нарождающейся за Ура- лом Сибири составлял больше года; от Мессины до Северного мыса — 6-9 месяцев. В скольких днях, месяцах, годах от срединной Европы? В свое время мы это кро- потливо рассчитали по нескольким тысячам реальных путешествий для «Carrera de Indias», иначе говоря, для тесной Атлантики, т. е. для Средиземноморья за Геркулесовыми столпами, которая перебросила устойчивый, неизбежный, но обры- вающийся мост между иберийской Европой и Америкой конкисты. «Жизнеописание плута Гусмана из Альфараче» — плутовской роман, принадлежащий перу испанского писателя Матео Алемана-и-де-Энеро (1599), изданный во Франции Лесажем (1732) в переложении. — Примеч. перев.
Рис. 22. Опасности войны и моря. Эти карты, показывая ненадежность морских коммуникаций, пред- ставляют на двух основных осях географию этой ненадежности: сре- диземноморские пути венецианской торговли, королевский путь Carriere des Itides. Средиземноморье было опасным прежде всего в силу людского недоброжелательства. Но на жизненно важной оси от Севильи до кастильской Индии играла роль главным образом продол- жительность пути, усталость моряков и буйство стихии. Карта про- черчена для столетия, 1550-1650 годы. Бросается в глаза иерархия опасных зон: на обратном пути, а не туда. Бермуды с их тропиче- скими циклонами, порты в порядке значимости, Гавана, Азорские острова и более всего Испания. К тому же существовала сезонная конъюнктура. Высокая смертность летом из-за активного сезона на- вигации; еще большая смертность осенью, по возвращении.
Рис. 22. Опасности войны и моря (продолжение).
От Санлукара до Веракруса всего лишь 4 860 миль дорогой пассатов, 10 тыс. реальных километров; среднее время 91-92 дня. Рекордное время для XVI века — 70 дней (июль — октябрь 1570 года) , самое длинное время (с февраля по август 1633 года) — 179 дней. Но из 40 конвоев только 2 показали время на 10 % мень- ше среднего. В реальности для 27 конвоев среднее время — 80-81 день, для 11 конвоев — 125 дней. Когда после 2-3 месяцев ожидания и фальстартов в Севилье ваш корабль выходит из санлукарской бухты, вы имеете, если Бог пожелает, что- бы вы вернулись живым, два шанса из трех совершить короткое путешествие, ко- торое может длиться от 2 месяцев 10 дней до чуть менее 3 месяцев, и один шанс из трех совершить долгое путешествие от 4 до 6 месяцев. Вы имеете также один шанс из десяти, отправляясь из Мадрида, никогда не прибыть в Мехико. От Мад- рида до Мехико ваше путешествие ни при каких обстоятельствах не заняло бы меньше 6 месяцев. От Санлукара или Кадиса до перешейка расхождение еще больше при дистанции, тем не менее, явно более короткой, в 4 300 миль: между 43 дня- ми конвоя апрель — май 1615 года и 175 днями худшего конвоя февраль — апрель 1633-го. Среднее время 92 дня прослеживается несколько лучше. Один шанс из шести — уложиться в 85—100 дней. Два шанса из шести — уложиться в 4-6 месяцев при 115-116 днях среднего. Отправляясь из Мадрида в Лиму или Потоси, первый мировой центр производства драгоценных металлов, вы тратите 15 месяцев в луч- шем случае и 2 года 6 месяцев в случае некоторых неприятностей в вашем еже- годном сообщении с панамским перешейком. Но помните при этом, что целый год в Панаме небезопасен для тех, у кого нет иммунитета к лихорадке и к vomito prieto94. При хорошем сообщении вы тратите 15 месяцев, тогда вы имеете семь шансов из восьми, по крайней мере, вернуться живым. При 9 месяцах ожидания в Панаме никто не поставит на вас три против четырех. Как на пути туда, так и обратно надо учитывать мертвый сезон. Шесть месяцев в году на дальнее рас- стояние, какой бы ни был порт, порт ближней Европы или порт Европы дальней — Севилья, Кадис, Пуэрто-Бело, Панама, Ресифи, Манила, Гоа или Кантон, — никто не выйдет, и никто не вернется в течение уже следующих шести месяцев. Для ис- панской Америки скорое плавание, легкое плавание — это путь туда. И наоборот — для англо-саксонской Америки и Бразилии. Обратите внимание по изохронной карте (см. П. Шоню «Америка и Америки») на положение Джеймстауна, Ресифи, Ба- ии, с одной стороны, Веракруса и Пуэрто-Бело, с другой, на пути туда и обрат- но. Но что значит «туда» без «обратно»? Заслуга Христофора Колумба не в том, что он отправился в Америку — это, несомненно, делали и другие, — но в том, что он вернулся. Если бы вы находились на службе у крупного кадисского дома в конце XVII века и начали торговый круговой маршрут, вашим хозяином был бы ис- панец: маркиз де Вилла, Кампо, дон Хуан де Манурга, дон Диего Сентеньо, Аху- мада, Хареги, Себастьян Морильо или, скорее, генуэзец: Пранокья и Биолато, Рикано, дон Карлос Канеффиа или Тассура, или француз — пусть вас не обманыва- ет испанизированное имя — Майа, один из Ла Хайа, Фонтена, Белен, Каталан, или англичанин: может, Мате или дон Бенжамен Присс, или ганзеец из Гамбурга: Драйер, Эскордер, Элойер, или голландец, называющий себя фламандцем: Коймас, Ван Бель, Николас Шелинган — неважно, кто ваш патрон: вы, рискующий жизнью, исполнитель, — испанец. И тогда вы поймете курьезную географию классической Европы. На туда-обратно черновой работы — север Бразилии, Антильские острова, восток материка до Каракаса, Виргиния — год, если все удачно. Мексика, пере- шеек — 2 года. Перу — 3-4 года, Филиппины — 5-6 лет. И шансы вернуться с Фи- липпин , будь вы хоть губернатор, — почти нулевые. Вспомните «Школу злословия» Черная рвота (исп.), желтая лихорадка. Острая вирусная инфекция в тропических районах, вызывает кровотечение, а иногда желтуху. Она передается укусом комара Aedes Aegypti и других комаров родов Aedes, Haemogogus и Sabethes.
— и хотя в 1777 году мы уже застаем начало транспортного сдвига, — вспомните дядю, поборника справедливости, который вернулся из Индии и которого никто не ждет. Значит, из Индии или из какой-нибудь из этих слишком далеких безбрежных Европ почти не возвращались. Вот мы и достигли пределов солнечной системы. Другой конец света — путешествие в Китай. Луи Дерминьи недавно высчитал скорость так называемых индиаменов, тяжелых кораблей, обеспечивавших в XVIII веке сообщение через Кейптаун между каким-либо европейским портом и Индией с Китаем, Китаем Кантонским, ближним, почти индийским. Путешествие легкое, с XV века проторенное вдоль берегов Африки, а после XVI века совершаемое уже с учетом муссонов. Для 75 плаваний средняя продолжительность французских экспедиций — включая стоянку в Кантоне и заходы в индийские порты — в 1719-1769 годах установилась в 624 дня (20,5 месяца) . В 1719—1754-м — 653 дня; в 1763—1769-м — 558 дней. Не будем спешить с выводами о технических улучшениях, ибо в 1770-1790 годах средняя снова поднимается до 644 дней. Китай не дальше, чем Мексика. Он ближе Перу. И возможно, это самая трудная смысловая констатация, которую можно было бы сделать в географии перемещений на дальние расстояния. К тому же меньше рассеивания. Сорок пять путешествий приближаются к средней, а это 58,66 %. В отношении Китая существует только один шанс из двух не ошибиться в расчетах: 1719-1769 годы. И как ни парадоксально, только 5, или 15,15 %, — в 1770-1790 годах. Пу- тешествие в Китай в конце XVIII века, таким образом, достигает старой амери- канской нормы: 18 коротких сроков (400-550 дней, 54,54 %) и 10 долгих сроков (более 700 дней, 30,30 %). Но эти долгие сроки, один больше 1000 дней, с 1719 по 1769 год, два — в 1770-1790 годах. Одно путешествие в 851-854 дня, два от 1145 до 1138 дней в 1772-1779 годах. «Граф Тулузский» отбыл из Франции 6 но- ября 1733 года и вернулся 12 июля 1737-го. От почти 400 дней до 3 лет и 8 ме- сяцев — таков размах варьирования. Эта исключительная длительность французских путешествий после 1770 года бы- ла, возможно, признаком некоторой неприспособленности. Позаимствуем у того же Луи Дерминьи пример со шведскими экспедициями. С 1637 дней, 21,5 месяца (французская средняя 624 дня) , в 1751-1764 годах для путешествий (Франция — 75) средняя упала до 548 дней (18 месяцев) в 1770—1790-х (вместо 641 дня, 21 месяца, для Франции). Время было выиграно за счет повышения скорости передви- жения: 18,37 % с 400 до 550 дней в 1731-1764 годах; 58,82 % в 1770— 1790-х. Этого достаточно, чтобы сделать вывод: революция морского транспорта, от- стававшая на 20 лет от первого этапа революции транспорта сухопутного, нача- лась не ранее 1770 года в Атлантике и не ранее 1780-го в Индийском и Тихом океанах. Она к тому же неразрывно связана с изобретением хронометра, который позволил за счет сопоставления времени эффективно определять местонахождение; таким образом, изобретенный Пьером Леруа балансир (1766), компенсирующий тем- пературные изменения, и добавленный к устройству Ирншоу усеченный конус, роль которого состояла в компенсации постепенного ослабления пружины барабана меж- ду двумя заводами, были коммерциализированы в 1780 году. «Каролина» оказывается на рейде возле Цейлона через 104 дня после отхода из Лондона, фрегат «Альцеста», вышедший из Спитхеда, достиг Явы спустя 92 дня: 14 тыс. миль, в среднем 150 миль в день (укрепленные галеры XVI века делали 120 миль, но 4-5—6 дней подряд самое большее) . Но «Каролина» — уже 1803 год, «Альцеста» — 1816-й. Вскоре это выльется в ожесточенную борьбу между клипера- ми Новой Англии и возрожденными индиаменами Старой Англии. Возврат с острова Маврикий через 60 дней, сообщение Китай — Англия за 108 дней, сразу 13 индиа- менов, проделавших за 109 дней путь Кантон — Ла-Манш. Это рекорды 1817 года. Классическая же Европа в отношении транспорта целиком и полностью принадле- жит Старому порядку.
Глава VII. Пространство. Аграрный сектор Севильские cargadores, кадисские mercadores de Indias, амстердамские судов- ладельцы, лондонские негоцианты, преодолевая трудности воистину астрономиче- ской вселенной, управляли огромными богатствами. После 1750 года участие аг- рарного сектора в английском национальном доходе постепенно сокращается на 20 , затем — на 30, затем — на 40 %. «Уже до 1800 года, — пишет Б. М. Слихер ван Бат, — были регионы, где значительная часть населения находила свои ре- сурсы вне агрикультуры: в промышленности, торговле, мореплавании или рыболов- стве . Голландия и Фландрия довольно рано должны были обрести неаграрную структуру. Но, кроме того, согласно переписи 1795 года, такая провинция, как Оверейссел, уже не была аграрным регионом: только 45 % населения было сель- скохозяйственным» . Разумеется, но в Соединенных провинциях и в той же Англии это было исключением и позже — гораздо позже 1750 года. И снова на всех перекрестках чуть позже поворотного момента XVIII века в некоторых исключительных местах Западной Европы мы сталкиваемся с проявления- ми великого технического сдвига. Б данном случае с «аграрной революцией», по- нятие которой ввел Марк Блок. «Термин удобен. Между земельными преобразова- ниями и промышленной революцией он проводит параллель, точность которой не- возможно оспорить; он делает акцент на интенсивности феномена». Эта революция была подготовлена полуторами столетиями незаметных перемен, успешно проведен- ных частичных экспериментов в некоторых привилегированных районах. Если труда восьми человек — а таков в основном аграрный Старый порядок — едва достаточно для пропитания десятерых, не может быть никакой индустриальной революции: всякая индустриальная или коммерческая революция при таких условиях неизбежно обречена на провал. С точки зрения созданных богатств аграрная революция XIX века была не самой значительной. С точки зрения логической связи вещей она предопределила мутацию новой эпохи. К 1760 году в Англии и Голландии начина- ется перемещение активности из аграрного сектора к другим секторам деятельно- сти. Б течение двух веков оно сопровождает перемены индустриальной эпохи в планетарном масштабе человечества, ставшего за это время в 6 раз более много- численным . Мы еще раз невольно прибегли к необходимой, но опасной проблематике револю- ционного после. И в той мере, в какой в XVIII веке имела место аграрная рево- люция — главный аспект великой мутации, последовательные этапы которой про- должают вести нас к какой-то таинственной Новой эпохе, — аграрная цивилизация классической Европы во всей полноте может быть трактуема как Старый порядок. •к * * Каковы же правила и законы Старого порядка? Прежде всего, преобладание аг- рарного сектора. От 80 до 90 % активного населения заняты в сельском хозяйст- ве, едва обеспечивая жизнь требовательной, но немногочисленной верхушки гос- под. Если 80 % заняты в сельском хозяйстве, значит, самое большее 20 % — это и перерабатывающая промышленность, и непроизводственная сфера, и праздный класс. Не все занятые в перерабатывающей отрасли — горожане. К тому же XVIII век ускорил процесс рассеяния текстильного производства в сельской местности. Б порядке реванша города, и прежде всего гигантские средиземноморские города, не были исключительно вторичной и непроизводственной сферой и сферой празд- ных. Они являлись местожительством мало занятого аграрного пролетариата. Но в сельской местности саржеделы — это всегда поденщики-саржеделы, которые, про- давая свой труд городскому купцу-предпринимателю, заполняли пробелы в аграр-
ном календаре. Текстильное производство в сельской местности XVII-XVIII веков — это скорее вторичная, чем основная деятельность. Таким образом, отбросив нюансы, можно утверждать, что процент сельского и городского населения дает ключ к приблизительному разделению на занятых в первичном, вторично-третичном секторах и праздных. Они находятся в определенном соотношении. Падение процента сельского насе- ления — пример Испании XVII века, — которому не предшествовали технические перемены (в отличие от блока Соединенные провинции — Фландрия — Англия 2-й пол. XVIII века), есть признак катастрофических трудностей и нищеты. Вместо того чтобы готовить, оно отдаляет перемены и рост. Слишком большой процент не первичного населения затормозил в Италии и Испании создание предварительных условий для take off. Второй закон — закон агротехники и продуктивности. Агрикультура преимущественно зерновая с севооборотом при долгом паре. В треть, вполовину и даже еще больше сравнительно с культурным временем. Агри- культура, разумеется, продовольственная. Она обеспечивала питание, с нашей точки зрения, скромное, но в сравнении с тропическими агрикультурами сбалан- сированное , относительно гарантированное и без тяжелых перебоев. Третий закон — закон saltus. Всегда присутствующий рядом с ager, тесно с ним связанный лес или, скорее, большое пространство деградировавшего расти- тельного покрова. Старая агрикультура нуждалась в saltus. Она существовала в тесном симбиозе с лесом. Однако эта старая агрикультура не была древней. Она родилась во Франции, северной Италии, Нидерландах, в Лондонском бассейне, в Каталонии, в кантабрийской Испании и рейнской Германии (почти совпадает с плотно населенным центром по объединяющей классическую Европу оси в 1 млн. кв. км) в XII веке. В наших странах имели место, если угодно, три аграрные революции: неополитическая революция и революция искусственных лугов, промыш- ленных удобрений, сельскохозяйственных машин, а между ними — более скромная революция XII века. Таким образом, агрикультура классической Европы тоже была новой эпохой, только устаревшей, выдыхающейся на исходе своей эволюции с ча- стными экспериментальными приемами, которые, распространяясь, готовили базу для третьей, самой важной аграрной революции, которую мы переживаем. Новая эпоха, отягощенная, раздавленная весом людской массы, которую она, несмотря на чуму, конъюнктурный голод, деревенское латентное мальтузианство, накапли- вала веками, — эта новая эпоха истощила свой saltus. Старая агрикультура скомпрометировала себя в XVI веке, она скомпрометировала себя и в XVIII веке, нарушив правило равновесия между ager и saltus. Ошибочным шагом в XVIII веке был спад населения из-за ухудшения почв, с чем американо-индейские маисовые цивилизации столкнулись до прихода белого человека, с чем, возможно, сталки- вался Китай во времена коллективных непродуманных действий в прошлом; ошибок удалось избежать, приняв революцию искусственных лугов и не препятствуя про- цессу мутации роста. Но чтобы лучше понять наш «аграрный» Старый порядок, нужно выйти за пределы недавнего прошлого, прекратить рассматривать его как Старый порядок и увидеть в истинном историческом свете «послереволюционности». Всякое до — это еще и после. Что хорошо показал Жорж Дюби; революция XII века, ставшая неизбежной из-за ею же обусловленной революции людской численности (увеличение Европы втрое: ее выход на уровень XIII века, который mutatis mutandis является уров- нем классической Европы), выразилась, прежде всего, в смене инструментария. Аграрный инструментарий классической Европы — следовало бы лучше сказать, введение его в общий оборот — датируется XII веком. Между аграрной революцией XII века и аграрной революцией конца XVIII века, завершившей аграрный Старый порядок нашей барочной и классической Европы, существует глубокая, до настоя- щего времени недостаточно отмеченная аналогия. И та и другая были революциями
не инновации, но генерализации. Инновация всегда порождается меньшинством, она искрой вспыхивает среди тоски и горя трудных времен. Так в недрах мрачной Европы великого каролингского домена появились первые революционные орудия, так в ряде крупных имений несколько безумных агрономов готовили способы пере- хода к искусственным лугам. «Насколько можно судить, — пишет Жорж Дюби об аг- рарной революции XII века, — этот технологический прогресс был предопределен отнюдь не новыми изобретениями, не ведением, за некоторыми исключениями, не- известных на Западе приемов, но общим распространением методов, которые дол- гое время применялись лишь в нескольких образцовых хозяйствах — таких как владения крупных каролингских аббатств между Луарой и Рейном, — причем в очень ограниченных и очень разбросанных частях деревенского мира». Революция на уровне орудий. Изменение числа мельниц. Частичное приспособление к потреб- ностям человека природной силы рек. Вместо ручной мельницы и песта — жернов, приводимый в движение водой, которая освобождает мускульную силу человека и животного. Это приводит к высвобождению рабочей силы и — благодаря продоволь- ственному сдвигу, позволяющему получать муку более мелкого помола, в связи с чем каша заменяется хлебом, — к улучшению питания людей и, следовательно, их здоровья. Хлеб по-прежнему составляет 70-80 % рациона классической Европы. Происходит решительный отход от проса к разнообразию хлебных злаков. А что мельницы? Лучше питание — значит, лучше защита от холода. «Повсеместно, — уточняет Жорж Дюби, — приводимые в движение потоком воды валы начинают приме- няться к другим машинам, приводят в действие колотушки для валяния сукна, трепания конопли». Мельницы водяные и мельницы ветряные: «первые ветряные мельницы отмечены в Нормандии в последние годы XII века». Кроме того, совер- шенствование металлургии ведет к более широкому применению металла. «По мере того как металл становится менее редким, к 1150 году широко распространяется большой лесорубный топор», благодаря которому ager вгрызается в saltus, и са- мое главное — большой плуг с отвалом. Плуг с отвалом произвел великий переворот среди факторов, определяющих уро- вень плодородия. Земли, дотоле богатые, земли мягкие, легко вспахиваемые, легко осваиваемые, вновь стали тем, чем и были: бедными землями Европы XII- XVIII веков. «Этот тяжелый и малоуправляемый инструмент, влекомый четырьмя, шестью, восемью быками, — который теперь научились ковать и лучше запрягать фронтальным ярмом, — имел, по крайней мере, огромное преимущество: способ- ность осваивать земли более тучные, более тяжелые и, вспахивая их, восстанав- ливать плодородные свойства». Такая всесторонняя революция потребовала трехлетнего севооборота с озимыми на первом поле, яровыми (корм для лошадей: восьмивековой процесс замены ло- шадьми быков останется еще незавершенным даже с появлением трактора) и паром; или двухлетнего — на юге (двухлетний севооборот применялся, в частности, в Нормандии), где климатические особенности, главным образом дефицит осадков весной, не благоприятствовали яровым, или в Северной Европе, где суровая зима исключала озимые. Что же произошло в XVIII веке? В Англии в 1730 году, во Франции после 1760- го в связи (скорее кажущейся, нежели реальной) с физиократическим движением, проще говоря, с усилением аграрного капитализма пар повсеместно заменяется искусственными лугами на фоне неумолимой всеобщей трансформации. Но искусст- венные луга не были новой технологией. Метод был известен по Оливье де Серру, который изложил его в «Театре агрикультуры и возделывания полей», вышедшем в 1600 году. Он опробовал его в прадельском имении. А до него это делали Шарль Этьен и Жан Льебо (1589). Кроме того, Оливье де Серр рекомендовал использова- ние рассады. В Англии знаменитые турнепсы (брюква, репа) с XVII века покорили английскую агрикультуру, воспроизводя опыт Фландрии. Как и революция XII ве- ка, революция 2-й пол. XVIII века была революцией генерализации. Даниэль Фоше
по поводу непрерывного прогресса травосеяния в долине Роны между Изером и Ар- дешем в 1810-1840 годах пишет: «Подлинная экономическая революция. И между тем едва ли, если вдуматься». В сельской местности лучше всего видна медли- тельность хода вещей. Когда, скажем, около 1750 года в классической Европе начинается революция травосеяния и турнепсов, то завершилась ли революция XII века? В плотном центре классической Европы в 1 млн. кв. км с неоднократно упомя- нутой плотностью 40 чел. на кв. км оставались незначительные территории, со- хранившие технологию тысячного года. Выжигание, долгий нерегулярный пар, при- митивная, почти целиком деревянная соха. Внутренние Арденны, плато Рейнского Сланцевого массива, отчасти плато Верхней Бургундии, часть Бретани. Из 1 млн. кв. км 200 тыс., быть может, оставались, в общем, на стадии, предшествовавшей аграрной революции величественного Средневековья, эпохи сооружения кафедраль- ных соборов. Но за пределами тяжелой объединяющей оси: часть средиземномор- ской Европы, большая часть Восточной и Северной Европы, маргинальная Европа с плотностью 5 чел. на кв. км оставалась на стадии, предшествующей революции XII века. В сущности, почти нигде, кроме преуспевающей Европы, объединяющего центра в 1 млн. кв. км, не было этого чуда XII века. К востоку от Эльбы, Бо- гемии, Вены и Триеста Европа сохраняла экономику XII века, она перешла из ты- сячного года прямо к индустриальной революции. * * * Агрикультуру тысячного года и ту, которая порождена революцией XII века, — они сосуществовали на равных на всем пространстве классической Европы вплоть до революции XIX века — объединяла общая черта: они никогда не были сплошны- ми. В Провансе неокультуренные земли (леса, гарриги, майк) составляли около двух третей территории; в северной Франции, несмотря на большую плотность на- селения, лес занимал, по меньшей мере, треть территории. Даже в привилегиро- ванном пространстве трехпольного севооборота никогда одновременно не обраба- тывалось более половины площадей. Отсюда важное правило этой агрикультуры бы- лых времен: она никогда не использовала больше половины территории — четвер- тую, а то и шестую тчасть в самых благоприятных областях средиземноморской Европы, иначе говоря, добрая половина территории оставалась неокультуренной, на оставшейся половине осуществлялся двухлетний севооборот с одним полем из двух под паром. К востоку от Эльбы и далее от Немана, на севере Балтики, доля обрабатываемых площадей колебалась в пределах 1—10 %. Все это характеризует особые отношения человека и пространства. Полю в Европе противостояло от 50 до 99 % враждебной территории. Враждебной? Необязательно. Связанной, в сущно- сти, с аграрным производством. Но это были территории фатально непредсказуе- мые, служащие убежищем на случай гражданской войны, равно как и войны с чуже- земцем — России в Смутные времена было не впервой спасаться в лесу, — но в любом случае опасные. Возьмем наиболее плотный европейский регион — Францию к северу от Луары. И все то, что можно о ней сказать, будет еще в большей степени характерно для других мест, где saltus был обширнее, т. е. повсеместно. Войдем во француз- ский лес конца XVI века вслед за Мишелем Девезом. Лес деградировавший, испор- ченный к исходу гигантского натиска человека в XVI веке с топором и факелом в руке и, тем не менее, составлявший треть-четверть выбранной нами территории. Этот лес, распотрошенный, разоренный, несмотря на короля, аббата и сеньора, пытавшихся его защитить, иначе говоря, сохранить его для собственной «индуст- риальной» эксплуатации в виде деловой древесины, строевого и корабельного ле- са, был тесно сопряжен с жизнью большинства незапамятной традицией, которая с конца XV по начало XVI века умела защитить и продлить себя посредством со-
ставления и издания «лесных» кутюм. Монументальный свод Сент-Иона, изданный в 1610 году объемом в 1138 страниц, приводит 188 кутюм, не претендуя на исчер- пывающую полноту. Кутюмы ограничивали использование леса, защищали его, кроме того, они просто бесценны для историка. И, прежде всего, те права пользования лесом, которые давали деревенскому сообществу топливо и материалы. В Париже только в 1840 году каменный уголь по своему значению в качестве топлива впервые сравнялся с древесиной. В Париже, и в 1840 году. Использование леса на дрова. Большинство кутюм ограничивают это право и его реализацию за счет валежника и малоценного леса. Но нормандская кутюма более щедра. «Желанием пользователей было, — пишет Мишель Девез, — включить в кате- горию малоценного леса почти все деревья, кроме тех, которые дают настоящие плоды». Малоценный лес используется почти повсеместно. Это все, кроме благо- родных деревьев — дубов, буков, каштанов. В Лотарингии, богатой лесами, — все, кроме плодовых деревьев. Что касается деловой (или марронажной) древесины, право пользования чаще всего было лишь отправным моментом индустриальной эксплуатации. Но наряду с заготовкой древесины дуба (короля деревьев умеренной океанической зоны, исче- зающего из наших лесов) шло зачастую вредное расточительное пользование, вы- ражающееся в праве брать в лесу все от подпорки для виноградных кустов и жер- ди для оград («расшивы», согласно кутюме) вплоть до essil, предназначенного для устройства кровли. Право заготовлять «золу или уголь» почти повсеместно избежало общей кутюмы. Как крупное дело оно вышло за рамки деревенской общины для рациональной ком- мерческой эксплуатации. В одних местах устанавливалось право драть кору, в других — брать маленькие деревья (may), едва ли не повсеместно — право на упавшие деревья, на caables, или chablis (валежник). И наконец, поскольку церкви требовался плотницкий ре- монт монастырей, то для Бога делалось большое исключение. Лесной saltus — это та область, для которой понятие собственности опаздывает на несколько тысяче- летий . Но главное единство saltus и ager обеспечивается стадом и священными права- ми выпаса и выгона. Одна из своеобразных черт европейской аграрной цивилиза- ции обусловлена соединением агрикультуры и животноводства, нигде более не во- плотившимся с такой глубиной. Соединением, жестко ограниченным потребностью в зерновых и скудостью естественных лугов. По всей многонаселенной Европе в 1 95 ~ <г<г млн. кв. км журналь луга ценился выше, чем журналь лучшей пашни. Навоз ос- тавался главным естественным удобрением, плодородие полей прирастало размера- ми стад, всегда недостаточными и слишком трудоемкими в связи с проблемой кор- мов . Диалектически превышение противоречий ager решалось в ущерб saltus. Право свободного выпаса, именуемое также champoyage, позволяло в определен- ное время года пасти крестьянскую скотину на частных полях (более чем на по- ловине европейских openfield96, на парах — в течение всего года, на трех по- лях — когда убран урожай) как a fortiori в общине. Выпас осуществлялся на ес- тественных лугах, чаще всего частных, и даже в виноградниках, на ландах, на болотах, в pastis, в padouans, но главным образом в лесу. И это, прежде всего, касается свиней. Потомок кабана, еще не далеко от него ушедший (свиньи в XVI-XVII веках полудики и зачастую опасны), свинья, бывшая преимущественно собственностью бедноты, возвращается в лес. Для свиньи право пастись определялось сезоном созревания желудей. Этот сезон имеет более де- Старинная мера площади, количество земли, которую один человек мог вспахать в те- чение дня. — Примеч. перев. 96 Открытых полей (англ.). — Примеч. науч. ред.
сятка названий в северных диалектах Франции: panage, charnage, carnage, porcage, oublage, paisson, glandier, а сколько их по всей Европе? Сотни две, быть может, полного списка нет. Glandier, т. е. желуди, плоды буковых деревь- ев, все, что дают высокие дубравы в их естественном состоянии, — основной корм кабана и свиньи, еще наполовину одомашненной. От дня св. Михаила (29 сентября) до дня св. Андрея (30 ноября) стоит повсеместный хруст. Кроме этих двух осенних месяцев, других привилегий почти и не было. К настоящему бедствию средиземноморского лесоводства, к «шерстистым живот- ным»: козам и овцам, столь опасным для молодых побегов, — кутюма была более строга. Все зависело от соотношения сил между Каином и Авелем — в средиземно- морской Европе, как правило, Авель пожирал Каина. Наиболее известен пример Meсты в Испании. Эта мощная организация отгонных овцеводов, ведущая начало из глубокого Средневековья (акт об официальном рождении датируется 1273 годом), составляла группу давления, которой противостояли аграрные интересы Кастилии и правительства. Несмотря на значительное сокращение овечьих стад в отгоне (почти 3 млн. 500 тыс. голов в 1520 году, 2-3 млн. после 1560-го), прогон овец по посевам составлял одну из слабостей агрикультуры иберийских плато. Для обуздания этого зла потребуется весь авторитет просвещенных министров Карла III во 2-й пол. XVIII века и правительство либералов (1836), чтобы ста- ринная цитадель была официально ликвидирована. Во Франции и, как правило, за пределами двух средиземноморских полуостровов запрещение пасти баранов в лесу, ограничение их зоны ландами и вересковыми пустошами или — благодаря праву свободного выпаса — обрабатываемыми землями после жатвы осуществлялось в начале XVII века. В XVII веке действительно существовала определенная локализация в овцевод- стве там, где климатические условия особенно подходили для этого. Лес был ми- лостив только к мелкому скоту, но не к крупному. Разведение лошадей на про- сторе — воспроизводство на просторе, как считалось, повышало быстроногость, крепость и выносливость — было обычным делом уже в XV-XVI веках. Табуны лоша- дей в лесу были особенно значительными в Бретани и Пуату. Сокращение началось во 2-й пол. XVII века, но кутюма не вполне исчезла до XVIII века. Однако бичом номер один для дубрав были быки, расаде в отличие от panage. Могло ли быть иначе, если лес в Парижском бассейне был в среднем, по меньшей мере, в пять раз более обширным, чем естественные луга. Только люцерна позво- лила изгнать коров из лесов начиная с 1730 года в Англии, с 1760—1770-х — во Франции. В ниспосланных провидением лесах заготавливали травы, произрастающие в дуб- равах . Это безвредное занятие называлось soyer. Оно практиковалось до появле- ния искусственных лугов, которые сделают слишком малорентабельными подобные усилия. Существовало также право на плоды: айву, мушмулу, каштаны, орехи, на весь фруктовый запас, на дикие ягоды и саженцы для пополнения домашних груше- вых и яблоневых садов. Домашние яблоневые сады начинают покрывать северо-запад Франции и Европы в конце XVI-XVII веке, чтобы в XVIII веке достигнуть известных нам масштабов. Неизбежное следствие этой победы яблоневого сада — сокращение в XVII веке грушевых садов на Западе и замещение грушовки сидром, который лучше хранится и более пригоден к употреблению. Наконец, лес дает жизнь пчелам. Однако если сахар завоевал стол городского простонародья в Англии, Франции, Голландии во 2-й пол. XVIII столетия — это помимо Средиземноморья, где культура тростника насчитывает тысячелетие, — распространение сахара с ближних островов (Мадера, Азоры, Канары), затем из Бразилии (начало производства — XVIII век) ограничивается медицинской сферой и столом богатых. Еще в 1789 году на севере Пиренеев сахаром крестьян (80 % населения классической Европы) был мед. Охота, сословная привилегия, была не
только главным видом спорта и почти единственным развлечением сельской знати, она пополняла бедное питание немалой частью (20-30 %) животного белка. Кроме того, лес — это пруды с карпами в Эсте, Брессе, Домбе, Вогезах, которые во время поста снабжали постной снедью столы богатых и состоятельных. • * * Кроме saltus и ager, территория лугов была незначительной за некоторыми редкими исключениями: земля Карантан, травяная ряска Дивы, в Нормандии. Земля Ог в 1750 году лишь частично была покрыта травой. Все, что не было saltus, лесом, неокультуренной землей, было на 85-89—95 % пашней, включая пар: поло- вину или треть пахотной земли, согласно сложной географии двух севооборотов. На севере Бовези в 1780 году отмечается исключительная ситуация большой или- стой равнины (меньше 3-4 % территории всей классической Европы), когда агри- культура местами уже начала свой процесс диверсификации: пахотные земли — 81 %; пригодные к обработке «малоценные» земли — 4 %; лес — 5 %; залежи, обшир- ные луга — 1,6 %; прочие — 8,4. Случай, разумеется, крайний. В истории старой агрикультуры доминируют две проблемы: проблема производст- ва и — неотделимая от нее — проблема продуктивности. Продуктивность, которую мы получаем, — это не производительность на гектар, а отношение урожая к по- севу. Поскольку объем посева примерно известен, можно выйти на количественные величины. Например, для Франции Жан Клод Тутен ограничился расчетом продук- тивности на гектар. Шесть квинталов в 1700 году для пшеницы, ржи и мелких злаков, которые он, чересчур поспешно, на мой взгляд, поднимает до 7,5 квин- тала в 1750-м. Выделяются два неоспоримых момента: продуктивность в целом достаточно по- следовательно понижается с запада на восток, от Франции, Англии, Нидерландов в направлении России, лесной, прежде всего, России с относительным исключени- ем для северной Украины. В XIV-XVIII веках в привилегированных областях Западной Европы имел место рост продуктивности вдвое. Что ясно и особенно достоверно следует из работ Андре Плесса о долговременной истории района Нёбур. Погружаясь в действительно удивительно плодотворную проблематику скачкооб- разного, прерывистого, революционно-мутационного движения с его до и после, история слишком долго упускала из виду долговременный и продолжительный про- гресс, который в глубине испытал даже самый ригидный сектор старой экономики. В отправной момент аграрного сдвига XII-XIII веков урожайность пшеницы в три раза превосходила посев повсеместно, разве что с незначительным преимуще- ством в Англии. В XVI веке преобладание Запада было уже ощутимым. В Англии, по-видимому, урожайность превышала посев в шесть раз; во Франции примерно в четыре-пять раз; в Испании — в три раза. С преимуществом Нидерландов (Север- ных и Южных) увеличение в 10,9 раза, согласно одному бельгийскому источнику (1580-1602) , от 7 до 17 раз для Хитсума во Фрисландии (1570-1573) . Польша имела трех-четырехкратное увеличение урожайности, Россия — много ниже, разни- ца постепенно растет в XVII-XVIII веках. С некоторыми нюансами то же самое прослеживается в отношении ржи. Все цифры должны приниматься с большой осто- рожностью. Никаких далеко идущих теоретических выкладок не сделать без солид- ных конкретных исследований. Одно из лучших — исследование по Верхней Бургун- дии Пьера де Сент-Жакоба, основанное на кропотливых 20-летних изысканиях. Оно показывает степень разнообразия внутри одной территории, в масштабах одного прихода. «Из совокупности протоколов следует, что продуктивность земель в обычный год варьировалась от сам-третей до сам-пят: втрое от посева на заурядных поч- вах, вчетверо — на средних, впятеро — на хороших. В Жалланже, что в равнине
Соны, один журналь засевается 4 мерами, дает 16; при весе меры в 40 ливров чистая продуктивность за вычетом посеянного составляет, таким образом, 2,5 квинтала, или 7,2 центнера с гектара. В Лоне и Шаней - 10 центнеров. В Нуадо- не, в Оксуа — 8 центнеров с гектара. Можно считать, что обычная продуктив- ность средней земли за вычетом посева в общем 5-6 центнеров с гектара. В Мор- ване рожь едва дает лишь 2 центнера с гектара. В Брессе, в Расинёзе чистый приход 6,75 центнера». И все-таки между 1600 и 1750 годами производство воз- растает . Но по-разному на западе и на востоке. На западе производство возрас- тает за счет повышения отдачи, за счет улучшения продуктивности площадей на несколько процентов, едва ли самых высоких. На востоке производство растет почти без повышения отдачи, за счет удвоения и даже утроения площадей. Крайне экстенсивная агрикультура, напоминающая американское dry-farming (богарное земледелие) XIX века. В XVIII веке, когда английская продуктивность была уже почти современной (в 1760-1770 годах почти повсеместное 10—15-кратное превы- шение посева) , балтийский и славянский мир оставался с показателем 4 — на уровне французского Средневековья. Мы знаем, насколько ненадежны и разнородны данные, заимствованные у Слихера ван Бата: однако масса совпадающих почти 12 000 ответов не может обманывать. Тенденция выявлена. В этих условиях крупные потоки хлебной торговли несколько сбивают с толку. Но только на первый взгляд. В XVIII веке хлеб экспортировала периферия, иначе говоря, зоны слабой продуктивности в направлении плотного центра, т. е. зон высокой продуктивности. Как только совершится аграрная революция, Англия в 1760-1830 годах естественным образом, несмотря на взрывной рост населения, делается, вопреки Мальтусу, экспортером хлеба, за исключением кризисного го- да. Эта ситуация объясняется климатическими особенностями, зачастую компли- ментарностью хороших и плохих урожаев, но прежде всего чрезвычайной разницей плотности. Европа с плотностью 5 чел. на кв. км и Магриб с плотностью 3 чел. на кв. км экспортируют товар в объединяющий центр Европы с плотностью 40 чел. на кв. км. Можно осторожно экстраполировать хорошо представленную в цифрах ситуацию середины XVIII века на начало XIX века. К 1830 году Западная Европа, которая производила 8 млн. 500 тыс. тонн зер- на, закрылась. Она получала извне (частично из Прибалтики) «140-200 тыс. тонн, иногда в 2-4 раза больше, но только в случае очень плохого урожая». Од- нако в XVIII веке между Прибалтикой и Западной Европой установился более зна- чительный экспортный поток зерна. Экспорт через Данцигский порт с начала по конец XVIII века вырос с 50 до 100 тыс. тонн. Это зерно исходило с бедных зе- мель побережья, со слишком далекого чернозема Украины оно хлынет в Западную Европу в конце XVIII века после открытия Одессы. Объем прибалтийских излишков должен был достигать 300-400 тыс. тонн в год в конце XVIII века. Главная сельскохозяйственная продукция, главный товар, зерно уже в Средиземноморье XVI века составляло большую часть фрахта. Растущая торговля зерном, некоторая компенсация морским путем между хорошим и плохим урожаями, вклад относительно скромный начиная с середины XVIII века американского зерна, экспортируемого через Филадельфию, — шанс, среди прочих, решить проблему голода. Это зерно, естественно, не обязательно было пшеницей. В Средиземноморье пшеница преобладала с конца XVI века, а ячмень оставался на стабильном втором месте. Конкуренция между ячменем и пшеницей была борьбой хлеба против антич- ной спартанской похлебки. В XVII-XVIII веках Средиземноморье с его белым хле- бом одержало победу, аналогичную одержанной в XII-XIII веках французской и лотарингской Европой с ситным хлебом над скудным, неудобоваримым питанием. Вся Европа к востоку от Рейна питалась рожью, злаком благородным, но небезо- пасным при неправильном хранении. Вспоминается анекдот, рассказанный Гёте во время французской кампании накануне Вальми. Восхищение прусаков и возмущение французов, когда обмен позициями обернулся обменом хлебным рационом. Во Фран-
ции к 1700 году и еще в течение нескольких десятилетий преобладала суржа. На рынке Бовези, по Пьеру Губеру, на период 1639-1673 годов гамма продуктов и соотношения цен были таковы: пшеница, индекс цен — 100; мюизон (одна треть ржи) — 85,6; муаттауен (половина ржи) — 78,7 (в Верхней Бургундии, согласно Пьеру де Сент-Жакобу, употреблялось слово «консо», и во время переписей конца XVII века переписчик уточнял качество земли очень просто: «земля для пшеницы, земля для консо, земля для ржи»); пти-бле (две трети ржи) — 66,3; рожь — 58,3; ячмень — 51. С 1696 по 1733 год ассортимент еще только намечался, и это, очевидно, не было знаком процветания. Конъюнктура начала XVIII века была сурова к простолюдинам в этой области Южной Пикардии. Однако в целом суржа светлела и пшеница явно преобладала. К 1779-1780 годам пшеница во Франции по- бедила. Рожь и суржа постепенно сдают позиции. И потребление хорошего белого хлеба перестает в начале XIX века быть показателем жизненного уровня. Жан-Клод Тутен пришел к следующему порядку величин по Франции: к 1700 году производство зерновых составляло порядка 87 млн. центнеров; 23,1 млн. — пше- ница; 23,1 млн. — рожь, две трети которой производились в смесях в виде суржи всех сортов; 40,8 млн. — второстепенные злаки. В 1755 году — 95,2 млн. цент- неров . Между хорошими и плохими годами растительная продукция Франции в нача- ле XVIII века колебалась в пределах 81-87 %, животноводческая — в пределах 13-19 % от конечного сельскохозяйственного продукта. В 1771-1780 годах расти- тельная продукция относительно отступила до 81-83 % при возрастании животно- водческой до 17-19 %. Порядок величин, о котором можно было бы дискутировать до бесконечности. По крайней мере, у него большое достоинство — он по-своему говорит об одном напрасно забываемом уроке: о повышении с начала XVI по конец XVIII века во всей западной, не средиземноморской главным образом, части Европы уровня жиз- ни массы наиболее обездоленных, наиболее многочисленных, ставших в 1750 году заметно более многочисленными, чем в 1500-м, — и это несмотря на колоссальную фазу Б всех трудностей XVII века. Нет, очевидное повышение уровня жизни в XVI-XVIII веках, — характерное только для Западной Европы, исключая стагни- рующую Восточную Европу, занятую исключительно сдвигом численности, — не мог- ло быть остановлено: оно просто сдерживалось в течение XVII века. Понятно, что это очень эмоциональный момент. Трудный XVII век опасен для чувствительных сердец. Но кто говорит, что нам следует быть равнодушными, умея проводить истинный водораздел? Если XVII век, и в первую очередь фран- цузский, внезапно оказывается столь бедственным по данным наших архивов, то это тоже следствие прогресса. Улучшилась административная система, и жалобы, сумевшие дойти до нас сквозь барьеры власть имущих, являются верным признаком социального возвышения обездоленных. Выражение недовольства — роскошь, а за- ставить услышать свою жалобу, добиться сохранения памяти об этом — великий успех, еще один успех на счету XVII века. Самые крупные катастрофы — те, ко- торые не оставили никакого следа в памяти людей, самые большие горести — те, которые загнаны в тайные глубины сознания. И знаменитый текст Лабрюйера озна- чает не что иное, как внезапное и необычное оживление интереса. Многие признаки выдают неуловимые, но бесспорные перемены. Например, длин- ные ряды посмертных описей. От XVI к XVIII веку, несмотря на обычную скрыт- ность, в них содержится чуть больше верхнего платья, чуть больше белья. Не- сколько картинок, несколько книг, как доказывает во Франции хорошо выявленное Робером Мандру массовое распространение голубой библиотеки из Труа. Все это пришло раньше упомянутой революции, развернувшейся в последние десятилетия XVIII века, которая готовилась как нечто среднее между лабораторным опытом и массовым предприятием со второй четверти XVIII века в передовой Европе: Ни- дерландах, Соединенных провинциях, северной Франции и прежде всего Англии. Искусственные луга в масштабе половины округа, кормовой турнепс, селекция
производителей и заметное улучшение породы овец, быков и свиней. Не говоря уже о картофеле. Привезенный из Перу в Испанию около 1560-1570 годов («ма- ленькие трюфели», tartuffol; отсюда kartoffel; прежде чем стать erdapple — «земляным яблоком»), он оставался ботаническим курьезом. Провансалец Оливье де Серр знал его под названием cartoufle, он рос в королевском саду в Париже в 1616-мЛ в Вестфалии в 1640-м, в Берлинском увеселительном саду в 1651 году. Англия и особенно Ирландия примерно на два десятилетия опередили континент, но картофель не имел всеобщего распространения до 1780 года. Кукуруза, напро- тив, уже к 1540-1550 годам преобразила часть Португалии. Как позднее карто- фель, кукуруза имела преимущество по биоклиматическим требованиям, отличаю- щимся от требований злаковых. Совпадение плохого урожая злаков и кукурузы бу- дет не чаще, чем злаков и картофеля. Маис медленно распространялся по иберий- ским дорогам. Он водворился в Аквитанском бассейне и равнине По в середине XVIII века. Слишком диковинная кукуруза избавит аквитанцев от необходимости ломать голову в XIX веке, когда, наконец, начнут происходить серьезные вещи. Рис преобразил Валенсию и север Италии уже в середине XVIII века. Табак наса- ждал свой искусственный рай, мексиканский томат покорил средиземноморские са- ды в XVIII веке. Большие перемены все-таки лишь слегка коснулись классической Европы. И тем не менее! Вот несколько деталей, касающихся питания. В XVIII веке потребление мяса во Франции удвоилось, еще больше оно выросло в Англии. А сколько откровений в области напитков! На всем французском западе с конца XVI по конец XVIII века побеждает сидр, вытесняя кислую грушовку и опасную для здоровья воду: тифозные волны, по-видимому, напрямую связаны с падением урожая яблок. Северные деревни покоряет водка. Конец XVII века уже знал это опасное удовольствие. Массовое потребление водки голландского изобретения XVII века — по коммерческим соображениям она была резервом торговли вином — стало обычным в крестьянском быту в Соединенных провинциях, Нидерландах и французской Фландрии в начале XVIII века. «Фламандцы, — писал в 1707 году ин- тендант приморской Фландрии, — не могут обходиться без выпивки и потребляют ее в больших количествах.» «Под влиянием голландцев, — отмечает также Роже Дион, — дистилляция вина посредством перегонного аппарата, которая в Средние века была отвлекавшей ничтожную часть производства вина заботой аптекарей, становится крестьянским занятием, занимая место в последовательном ряду обыч- ных работ во время сбора винограда». Но гораздо более важен сдвиг в потребле- нии вина. В Италии, некантабрийской Испании, Португалии вино составляет часть повсе- дневного рациона. В XVI веке происходит мутация коммерческого виноградника в связи с американскими рынками сбыта. Вплоть до 1580 года вино является глав- ным экспортным товаром с Пиренейского полуострова в Америку. Между Канарским и андалусским виноградником развертывается ожесточенная борьба, которая не прекращается в течение всего XVII века. Андалусский виноградник подтолкнул земельную аристократию к американскому предприятию. Граф-герцог де Оливарес был крупным экспортером вин в Вест-Индию. И конфликт Канары — Севилья был конфликтом виноградников: замещение Севильи Кадисом во главе торговой линии в Америку в 1680 году отражало, между прочим, отступление андалусских виноград- ников . В Португалии успех Мадеры был запоздалым. Он датируется XVIII веком, и ни- какое другое вино не способствовало в большей степени распространению мифа об улучшении полосканием в теплых морях. Восемнадцатый век увлекается мадерами, побывавшими в Индии или в Китае. Поистине великим предприятием стал портвейн. Вино с верховьев Дору как спекулятивный продукт обязано своим успехом несча- стным виноградникам Бордо, отрезанным от английского рынка во 2-й пол. XV ве- ка после четырех веков выгодного совместного существования. Распространение портвейна было парадоксально подорвано в 1 — й пол. XVIII века Метуэнским до-
говором (1704). Укрепляя связи между Англией и Португалией вплоть до превра- щения последней надолго во что-то вроде колонии без флага, договор открыл английский рынок для конкуренции других португальских вин, менее густых, ме- нее крепких, а стало быть, менее токсичных. Жоржи де Мачедо показал опасное падение доли портвейна в экспорте португальских вин на английский рынок после 1751 года (67 % в 1704-1712-м; 76 % в 1737-1754-м; 57,8 % в 1754-1756 годах). Одним из последствий этого скоротечного, преодоленного во 2-й пол. XVIII века кризиса стало радикальное укрепление капиталистических структур производства и коммерциализации вина во всем Верхнем Дору после 1750 года через посредство весьма знаменитой Компании де Порту и Верхнего Дору, одна из характеристик эпохи Помбала. Порту станет, таким образом, в XVIII веке самым капиталистиче- ским из европейских производителей. Остановимся еще раз на французском примере. Согласно великолепному, учиты- вая значимость сюжета, исследованию Роже Диона, французское вино как продукт производства было важнейшим из европейских вин. Оно было также самым сложным, и маргинальное положение, в котором оно оказалось в XVIII веке, поставило его перед совершенно возвышенным вызовом. В начале XVII века голландцы закрепили за собой квазимонополию в торговле вином. Только обеспечивающая себя Англия отчасти сумела избежать этой тира- нии. Тирания же была всего лишь одним из аспектов великой трансформации: ощу- тимого умножения не столько техники, сколько наличного объема морского транс- порта в конце XVI — начале XVII века. Вино всегда много путешествовало. Наряду с хлебом это еще один великий пу- тешественник , опередивший уголь и нефть. Второй этап был преодолен в начале XVII века с налаживанием голландских пе- ревозок по всей береговой линии Европы. Даже если учитывать не наличные день- ги, а, как это делали многие историки, остроумное замечание Кольбера от 1669 года (15-16 тыс. голландских судов на 20 тыс. во всем мире — это уж слишком, такое подобает только королю), умножение транспортных средств повлекло за со- бой кризис, а затем отступление более трудоемких виноградников на севере. Сильнее всех этой дожелезнодорожной реконверсией будет затронута Франция. В сущности, с окончанием XVI века трудоемкие виноградники севера Европы (надо ли говорить, что это церковные вина) отступают. Сокращение и ликвидация в XVII веке винограда в Брабанте и Эно, в южной части бассейна Сены, длительное время поддерживавшегося «волей, которая с того времени ослабла». «Было время, — пишет Роже Дион, — когда человек мирился с трудоемкостью этой культуры и неуверенностью в результате; и другое, более близкое к нам, когда эта трудо- емкость и эта неуверенность отбивают у него охоту, поскольку он рассчитывал на лучшее применение своих усилий». Этот выгодный расчет в XVII веке есть один из многих признаков прогресса, к которому мы были недостаточно внима- тельны . Отступление началось вдоль побережья в связи с климатическими особенностями и главным образом в связи с поставляемыми морем винами. Это впечатляющее от- ступление зоны распространения в XVII веке, во всяком случае, не может быть отнесено, как это делает Роже Дион, только на счет причин экономических. В свете того, что мы уже знаем о малом ледниковом периоде, который обусловил весь XVII век, следует иметь в виду, что прогресс коммуникаций был затруднен ухудшением климата. Вторая великая перемена — вкусовые вариации. В XVII веке происходит подъем в потреблении белых вин — очевидное следствие господствующей роли голландцев в торговле, влияющей, следовательно, и на производство. Белое подслащенное вино соответствовало нордическим вкусам, оценка достоинства сухих вин предпо- лагает длительное соприкосновение нёба с напитком. Третья великая модификация, связанная с провалом голландцев, — развитие в
бассейне Адура и в бассейне Шаранты (Арманьяк и Коньяк) виноградников спирто- вых . Первоначально речь шла о двойной коммерческой выгоде: об уменьшении на три четверти или на четыре пятых затрат на транспортировку и о хранении как противоциклическом средстве. Этот способ, кроме прочего, обусловил изменение вкуса. В XVII веке первые шаги западной цивилизации на пути в искусственный рай делаются тверже. В этом вопросе отставание Запада в сравнении с Востоком было сокрушительным. Первые возбуждающие нервную систему средства прибыли вместе с бакалеей в XV веке. Это целая гамма афродизиаков, способных поддерживать ве- ликие любовные подвиги мужчин. Многие трактаты о счастье XVIII века еще реко- мендуют их использование. В XVI веке приходит табак, XVII век демократизиро- вал самый экономичный из возбудителей нервной системы — алкоголь. Голландский флот, где водка выдавалась морякам в качестве подкрепляющего средства с нача- ла XVII века, приучал к алкоголю народы севера и европейского побережья на- равне с обязательной военной службой в республиканской Франции конца XIX ве- ка. Но винная революция XVII века пошла гораздо дальше. В связи с великими по- литическими событиями и цивилизацией возникает новая география. В 1 — й пол. XVII века уступкой средней Луары подтверждается столичная роль Парижа в отно- шении виноградарства. Еще в XVI веке, в эпоху замков Луары, вина Орлеана и Блуа представляли собой вместе с винами Бона королевские дары. Несколько поз- же осады Парижа Орлеан был исключен с королевского стола, и началась кампания хулы на овернское и восхваление вин из Аи и окрестностей Реймса. Во главе этого «лобби» оказалось семейство Брюлар, владельцы крупных виноградников в Шампани, влиятельные в Совете. Был использован авторитет медицины и та мода, которая создавалась при дворе и в городе. Орлеан сосредоточился на производ- стве уксуса. Шампанское — это изобретение XVII века. Процесс долгого усовершенствования начался в XVI веке. Но XVII век нашел слово для продукции склонов, возвышаю- щихся над равниной Шампани между Эрмонвилем, к северу от Вель, и Вертю, к югу от Марны. Бюде, Брюлары, Ги Патен стояли у истоков производства. «Смешная трапеза» Буало показывает психологическую пользу шампанского. Потом в дело вмешивается Англия. Признание вин всегда приходит с севера. Именно тогда на арене появляется восходящее к истокам самой чистой средне- вековой традиции аббатство Отвилье, которое приобретает в 1661 году просто- рный сводчатый подвал, а своего героя Дома Периньона делает управляющим вино- градниками, прессами и подвалами Отвилье в 1668 году вплоть до его смерти в 1715 году, после того как он выполнил свою задачу — summa cum laude97, со- гласно благоговейной эпитафии. Выбор сорта, отбор саженцев, исследование поч- вы, компосты, смешивание урожаев и хранение в стеклянной бутылке (немыслимое без роста стеклянной промышленности). Стекло становится необходимым, когда в конце XVII века знатоки одобряют появляющуюся пену, востребованную далекой публикой. Во второй раз Англия начинает и выигрывает. Победу «пенного» обес- печили Англия и женщины, воспеваемые XVIII веком и очарованные пеной, этим женским свойством. И поскольку публика, вопреки мудрецам, диктовала, стеколь- ные мастера взялись за дело, чтобы удержать этот символ второй половины клас- сической Европы, Европы долгого XVIII века, начавшегося с 1680 года. Стекло и пробка из отдаленных стран — все усилия ради мимолетного ощущения. «The sparkling Champaign»98 — выходит из-под пера Джорджа Этериджа в «Мод- ном человеке» в 1676 году; «How it puns and quibbles in the glass!»99 — вос- C высочайшей похвалой (лат.). — Примеч. науч. ред. «Игристое шампанское» (англ.). — Примеч. ред. «Как оно играет и брызжет в стакане!» (англ.). — Примеч. ред.
клицает Фаркер («Любовь и вино») в 1697-м. Освящение приходит от англомана Вольтера в 1736 году со стихами поэмы «Светский человек»: Мне Хлорис и Эгла льют щедрою рукой Вино Аи, которого волна, Шипя, вскипает ото дня, Как молнии удар толкает пробку вон. Пошла. Восторг. И вот уж бьет в плафон. Сих пенных вин играющая живость Блистательно в французах воплотилась. Аристократическое вино европейского масштаба. Но XVIII век, «революция 1720 года», как пишет Роже Дион, привел к гораздо более важным переменам: великому сдвигу в потреблении вина в то время, когда колониальные диковинки наступали семимильными шагами. После шоколада в XVI веке настает черед кофе, который перешел из восточного в западный бассейн Средиземного моря посредством круп- ной колониальной торговли, и чая, массово поставляемого индиаменами в XVIII веке: через Англию — чай и через Голландию — кофе. Массированное покорение города в XVI веке, где Фландрия и провинции Юга опережали саму Францию. Оно было завершено единым духом в XVII веке с последующим снижением качества. Это завоевание растущей силы экономики позволяло, по крайней мере, снизить по- требление жидкостей, гораздо более опасных для города, чем для деревни. В те- чение XVIII века потребление вина в деревнях возрастает. Ретиф де ля Бретонн около 1775 года, описывая в рассказе жизнь своего отца, приводит пример моло- дого крестьянина из Нитри в Нижней Бургундии, который в двадцать лет — это было в 1712 году, — «согласно старинному обычаю», еще не пробовал вина. Весь- ма серьезный Моо-Монтион утверждал в 1778 году: «Что касается повседневного рациона народа, нельзя сказать, что слишком большое количество людей питается мясом, но, конечно, много больше тех, которые пьют вино, превосходный напиток для бедных». Поскольку оно является иной раз контрмерой против тифа. Что ка- сается вина, то французская деревня к 1720—1750-м годам догнала город. Причем в таком темпе, что власти обуял страх. Эдикт 1731 года запрещал но- вые посадки винограда. Прекрасный материал для историка, благодаря потоку пе- реполняющих архивы мотивированных нарушений. Виноград стал политиком и рево- люционером . В экономическом плане он либо благоприятствовал крупному капитализму в Пор- ту и в Шампани, либо осуществлял демократизацию прибыли. Винодел в 9 случаях из 10 есть существо шумное, всегда анархическое, иногда предприимчивое. Поро- да противоправная, грубая, вспыльчивая, легко настраиваемая солидарностью ви- ноградных шеренг против церковного или буржуазного нанимателя. В XIX веке ви- ноградник был радикальным и всегда социально ориентированным. Сказочный подъем в XVIII веке винодельческой прибыли во Франции был удачей крестьянства и, возможно, из-за распыления, которое сделало ненужным его не- прерывный рост, великой неудачей французской экономики. В любом случае меж- циклический спад, который, согласно модели Эрнеста Лабрусса, способствовал свершению французской революции, был прежде всего винодельческим. Равным об- разом инциденты виноторговли с генеральными откупщиками зимой 1788-1789 годов готовили революционный климат крупного города. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Ликбез МИР МИКРОБОВ МУТАЦИИ (продолжение) ДИНАМИКА ПОПУЛЯЦИИ Растущая популяция клеток микробов в отношении присутствия в популяции му- тантных клеток находится в динамическом состоянии. Это состояние определяется двумя параметрами: скоростью мутирования, которую можно считать постоянной, и частотой встречаемости мутантов (долей мутантов), которая является изменяю- щимся параметром и зависит от скорости мутирования и скорости отбора данного типа мутантов. Определение скорости мутирования Скорость мутирования в популяции клеток микробов можно определить как веро- ятность того, что какая-либо клетка мутирует в течение определенного проме-
жутка времени. Первые измерения скорости мутирования бактерий были выполнены Луриа и Дельбрюком (Luria, Delbrock) в 1943 г., в то время, когда природа ге- нетического материала и механизм мутаций были еще неизвестны. Они выбрали в качестве временного параметра цикл деления, или время генерации бактерии, по- этому их формула скорости мутирования представляет собой число мутаций на од- ну клетку за одну генерацию, усредненное по многим генерациям. Как уже обсуж- далось ранее, большинство спонтанных мутаций возникает в результате ошибок матричного синтеза при репликации ДНК. Поскольку в обычных условиях реплика- ция ДНК и деление клетки связаны между собой, формула Луриа—Дельбрюка спра- ведлива для нормальных физиологических условий роста микробов. Согласно формуле Луриа — Дельбрюка, скорость мутирования — это вероятность того, что при увеличении вдвое размера клетки и ее делении пополам произойдет мутация, Эта последовательность событий называется клеточной генерацией. Чис- ло клеточных генераций можно легко определить для любой культуры, так как ка- ждая генерация увеличивает число клеток в культуре на одну. Поэтому число клеточных генераций равно приросту числа клеток за время культивирования, то есть п—п0, где п — число клеток в конце культивирования, а п0 — число клеток в нулевой момент времени. В это выражение следует внести поправку, поскольку в момент отбора пробы культуры для измерения п клетки находятся на разных стадиях сле- дующего цикла деления. При экспоненциальном росте несинхронизированная куль- тура переходит к следующей генерации таким образом, что истинное число кле- точных генераций, которые произошли в культуре, выражается уравнением (n-n0)/ln2 = (п-п0)/0,69 где 1п2 — логарифм 2 по основанию е. Скорость мутирования равна среднему числу мутаций за одну клеточную генерацию; таким образом, получается следую- щее уравнение: а = m/Число клеточных генераций = 0,69т/(п—п0) где а обозначает скорость мутирования, am— среднее число мутаций, проис- шедших за время увеличения числа клеток от п0 до п. Итак, чтобы определить скорость мутирования в данной культуре, необходимо определить m. Это легко сделать, если мутации происходят в популяции клеток, растущих на твердой среде. При таких условиях каждая мутация дает начало му- тантному клону, закрепленному на месте и выявляемому после соответствующих манипуляций как одиночная колония. На практике следует дать возможность популяции клеток поделиться ограничен- ное число раз на поверхности чашки с агаром, а затем так изменить условия, чтобы продолжить рост и образовать видимые колонии могли только мутантные клоны. Для создания таких условий был разработан ряд методов; достаточно при- вести два примера: 1. Клетки ауксотрофного штамма высевают на минимальный агар, содержащий дос- таточное количество необходимого фактора роста для обеспечения ограничен- ного числа делений. Затем рост клеток родительского типа прекращается; лю- бые прототрофные мутанты, которые уже не нуждаются в факторах роста, про- должают расти и образовывать видимые колонии. Число таких мутантов, (при- сутствующих в инокуляте, следует вычесть из общего числа мутантов; число мутантов, имеющихся в инокуляте, определяют путем посева на чашки с агаром
без фактора роста. 2. Популяцию чувствительных к стрептомицину клеток помещают на мембранный фильтр и кладут его на некоторое время на питательный агар. Затем мембрану переносят на поверхность питательного агара со стрептомицином; чувстви- тельные родительские клетки гибнут, тогда как устойчивые мутанты, возник- шие за время роста на питательном агаре, образуют видимые колонии. Число устойчивых мутантов в инокуляте определяют, помещая контрольные мембраны на питательный агар со стрептомицином в нулевой момент времени. Рост бактерий без антибиотика (слева) и колония устойчивого к антибиотику мутанта на чашке со стрептомицином. В каждом из этих примеров число колоний на чашку (скорректированное путем вычитания числа мутантов в инокуляте) равно числу мутаций на чашку. Теперь остается только определить число клеточных генераций на чашку. Для этого клетки с нескольких чашек смывают известным объемом жидкости и подсчитывают жизнеспособные клетки. Число клеточных генераций, как указывалось выше, равно (п—п0)/0,69; здесь п — среднее число клеток на одной чашке в момент гибели или подавления роста популяции родительских клеток, а п0 — среднее число кле- ток на чашку в исходном инокуляте. Пусть, например, на ряд мембранных фильтров нанесли по 1,0'10б чувствитель- ных к стрептомицину клеток. Одну группу фильтров поместили в нулевой момент времени на агар со стрептомицином и среднее число устойчивых мутантов в ино- куляте оказалось равным 1,2 на фильтр. Другую группу мембран поместили на пи- тательный агар и инкубирешали 6 ч. После инкубации половину мембран поместили на агар со стрептомицином, а половину использовали для определения числа жиз- неспособных клеток. Оказалось, что число жизнеспособных клеток составляет 1,0'109 клеток на фильтр; на чашках со стрептомицином после инкубации было в среднем по 4,2 колонии на фильтр. Скорость мутирования а вычисляется следую- щим образом: а = 0 , 69 (m-m0) / (п—п0) . где m — окончательное число мутантных колоний, а т0 — число мутантов в ино- куляте . Подставляя числа, полученные в эксперименте, получаем а = 0,69(4,2-1,2)/(1,0Ю9 - 1,010б) = 2,1/1,0109
Итак, скорость мутирования — приобретения устойчивости к стрептомицину — равна 2,1'10~9 на клеточную генерацию. Число мутаций, происходящих в жидкой культуре микробных клеток, можно опре- делить статистическим методом, как показали Луриа и Дельбрюк в своей ориги- нальной статье. Популяцию клеток дикого типа (например, чувствительных к стрептомицину) используют для заражения серии из 20 или более культур, причем каждый инокулят настолько мал, что не содержит мутантов по чувствительности к стрептомицину. Когда плотность клеток в культурах станет достаточно высокой, содержимое каждой пробирки наносят на чашку с агаром, содержащим стрептоми- цин. Чашки инкубируют, пока не вырастают достаточно крупные колонии устойчи- вых к стрептомицину мутантов, чтобы их можно было подсчитать. В большинстве случаев число мутантов, выявляемых на чашке, ничего не гово- рит нам о числе мутаций, которые произошли в соответствующей пробирке; напри- мер, 16 мутантов могли получиться в результате 16 мутаций, происшедших на протяжении последнего поколения, или в результате одной мутации, происшедшей на 4 поколения раньше. Исключением являются только чашки без мутантов: они соответствуют культурам, в которых не произошло ни одной мутации. Луриа и Дельбрюк показали, что среднее число мутаций во всей популяции свя- зано с долей культур, в которых не произошло мутаций, формулой, описывающей распределение Пуассона для нулевого числа событий1. где Ро — доля культур, не содержащих мутантов (и, следовательно, культур, в которых не произошло мутаций), а т' — среднее число мутаций в культуре. Отсю- да т' = -1одР0. Если, например, в 30% культур не произошло мутаций, то Ро равно 0,3 и т' = —1п0,3, т. е. примерно 1,0. Предположим, что каждая культура росла начиная с инокулята, содержавшего 1104 клеток, до окончательного размера популяции в 1109 клеток. Тогда скорость мутирования равна а = 0,69т/ (п-п0) = 0 , 691, 0/(ПО9 - ПО4) = 0,69'Ю"9. На практике проводят предварительный эксперимент для определения подходяще- го инкубационного периода. Если, например, культуры будут расти слишком дол- го, каждая из них будет содержать более одного мутанта и метод окажется не- применимым . Мутационное равновесие Между скоростью мутирования и увеличением доли мутантов в культуре в каждом поколении имеется прямая связь, которая позволяет предположить, что ни му- тантный, ни родительский генотип не имеет селективного преимущества. Предпо- ложим, например, что культура начала расти с небольшого инокулята, и что две первые мутации произошли в тот момент, когда в культуре имеется 1.1О8 клеток. В этом случае доля мутантов в культуре составляет 2'10~8. Культура продолжает расти, и после следующей генерации имеется уже 2 108 родительских клеток. Но 1 Распределение Пуассона описывает долю субкультур популяции, в которых произошло 0, 1, 2, 3. ..., п мутаций, если число клеток в субкультуре много больше числа мутаций.
мутанты тоже делятся, и теперь в культуре присутствует 4 мутанта на 2 10 клеток; доля мутантов остается равной 2'10~8. Если не произойдет новых мута- ций, и мутантные клетки делятся с такой же скоростью, как родительские, эта доля останется постоянной. Предположим, что мутации все-таки продолжают возникать с вероятностью 2'10~8 на клеточную генерацию. Тогда при каждом делении на каждые 108 родительских клеток в культуре добавятся два новых мутанта и соотношение мутантов и клеток родительского типа возрастет в соответствующее число раз. Такое возрастание числа мутантов показано в табл. 1 и на рис. 5. На рис. 14.5 наклон прямой а/Ь непосредственно соответствует скорости мутирования; единицы, в которых выра- жается этот наклон, — число мутантов, возникающих при одном делении 108 кле- ток. Табл. 1. Предполагаемое увеличение доли мутантов в растущей культуре в результате новых мутаций Поколение п п + 1 п + 2 п + 3 п + 4 ЭЕ Среднее число родитель ских клеток 1108 2108 4108 810s 16108 Число новые 2 4 8 16 32 мутантных клеток старые 4 8 16 32 8 16 32 16 32 32 сумма 2 8 24 64 160 Соотношение му- тантов и роди- тельских клеток 210"8 410"8 6-ю-8 810"8 10-Ю"8 Числа, отмеченные желтым, показывают, сколько было бы мутантов, если бы после первых двух мутаций не происходило новых мутаций. Отметим, что тогда доля мутантов оставалась бы постоянной — 2'10~8. 2 3 4 5 6 7 § и 100 200 300 400 3* Поколения Сг Поколения А Б Рис. 5. Увеличение доли мутантов в культуре в результате спонтанного мутирования. А. Теоретическое увеличение при появлении ровно двух мутантов на каждые 108 клеток за поколение. Скорость мутирования (2'10~8 за одну генерацию) равна наклону прямой, т. е. отношению а/Ь, (6'10~8)/3. Б. Экспериментальные данные. Долю мутантов в культуре определяли с помощью посева на чашки через определенные промежутки времени. Оказалось, что скорость мутирования, определенная по накло- ну полученной прямой, составляет 0,75'10~8 на генерацию.
Что произойдет, если такая популяция будет бесконечно расти? На первый взгляд кажется, что доля мутантных клеток будет возрастать до тех пор, пока не достигнет 100%. Однако этому препятствует обратное мутирование. Многие му- танты способны переходить в исходное состояние, и этот процесс имеет свою собственную характерную скорость. Если в популяции бактерий накопилось доста- точно большое число мутантов, то число обратных мутаций становится значитель- ным; доля мутантов неизбежно установится на таком уровне, при котором количе- ства прямых и обратных мутаций в точности уравновешивают друг друга. Предпо- ложим, например, что в популяции клеток типа X с определенной скоростью про- исходит мутирование X—>Y. По мере роста популяции доля мутантов Y будет уве- личиваться. Когда возникнет достаточное количество клеток Y, станет заметным обратный процесс, мутирование Y—>-Х, и популяция, в конце концов, достигнет истинного равновесия, при котором число прямых мутаций (X—>Y) в точности рав- но числу обратных мутаций (Y—>Х) в каждом поколении. Начиная с этого момента доля мутантов останется постоянной. Рис. 6 иллюстрирует тот факт, что независимо от того, начинается ли рост с чистой культуры клеток типа X или с чистой культуры клеток типа Y, равновес- ное содержание мутантов Y одно и то же. Численное значение его зависит от от- носительных скоростей прямого и обратного мутирования. Если, например, эти скорости равны, то число клеток X и Y в равновесии будет одинаковым. Соотно- шение между числом клеток X и Y выражается следующей простой формулой: Скорость мутирования (X—>Y) Доля клеток Y в равновесии = ,__ . __х F Скорость мутирования (Y->X) Таким образом, в отсутствие отбора и при бесконечно большом времени роста популяции, доля мутантов станет постоянной (равновесной). 400 Поколения 600 Рис. 6. Достижение равновесного содержания мутантов в культуре. Кривая I соответствует эксперименту, в ко- тором исходная популяция не содержала клеток Y. В ре- зультате прямых мутаций доля клеток Y увеличивалась, пока не достигла примерно 70%. В этот момент обратное и прямое мутирование уравновесили друг друга. Кривая II соответствует эксперименту, в котором исходной бы- ла чистая культура типа Y. В результате мутаций Y—>Х доля клеток Y уменьшалась, пока снова не установилось равновесие на уровне 70%.
Влияние отбора на соотношение различных типов мутантов В предыдущем разделе, посвященном мутационному равновесию, мы видели, что доля мутантов данного типа в микробной популяции возрастает в отсутствие ка- ких-либо селективных преимуществ пропорционально скорости мутирования. Пред- положим, например, что мы получили путем мутагенеза штамм Е. coli, нуждающий- ся для роста в гистидине. Чистую культуру этого штамма (обозначим его в дан- ном случае h") высевают на косяк. Подросшая культура на косяке будет содер- жать примерно один мутант h+ (способный синтезировать гистидин и, следова- тельно, не нуждающийся в нем для роста) на каждый миллион клеток h~. Эта доля будет увеличиваться в каждом последующем поколении при переносе основной культуры с косяка на косяк. Среда содержит достаточное количество гистидина, так что никакие клетки не имеют селективного преимущества. Предположим, что на каждом косяке проходит примерно 10 генераций и что культуру переносят не- сколько раз в год; тогда через несколько лет культура будет содержать сильно возросшее относительное число Ь+-клеток. Однако на практике это происходит редко, даже если вычисления, основанные на наблюдаемых скоростях прямого и обратного мутирования, предсказывают, что такое увеличение произойдет. На самом деле кажущееся равновесие устанавлива- ется задолго до того, как оно должно было быть достигнуто, причем всегда пре- обладает тот генотип, с которого началось выращивание культуры. Доля мутант- ных клеток в культуре возрастает только до очень низкой величины, примерно до 110~б, и остается на этом уровне. I V о Е £ зо\ С) Е Е I V V /?2+ h3+ 100 200 300 400 500 200 300 400 500 Поколения •с: о S 30 _5 О § 3 Число мутантов h + всех типов 100 200 300 400 500 Поколения Рис. 7. Периодический отбор. А. Последовательное появление и ис- чезновение различных мутантов h+. Б. Использованы те же данные, но по оси ординат отложе но суммарное число мутантов h+ всех раз- новидностей. Получается кривая колебательного характера, выходя- щая на уровень, который соответствует псевдоравновесному уровню доли мутантов h+. Этот загадочный факт, как оказалось, обусловлен явлением периодического от- бора (рис. 7). В популяции бактерий довольно регулярно возникают мутанты, ко- торые лучше приспособлены к окружающей среде и которые, в конце концов, вы- тесняют родительский тип в результате отбора. Возможно, они имеют большую
скорость роста, чем родительские клетки, или выделяют метаболические продук- ты, ингибирующие эти клетки. Как бы то ни было, лучше приспособленные мутанты растут быстрее остальных клеток и могут быть в свою очередь вытеснены только мутантом, приспособленным еще лучше. Процесс замещения может повторяться мно- гократно, так как продолжают возникать все новые мутанты, способные вытеснить преобладающий тип из популяции. Это периодическое изменение популяции оказы- вает непосредственное влияние на равновесную долю всех остальных мутантов. Обратимся к рассмотренному выше конкретному примеру с мутантами h+. Предпо- ложим, что в тот момент, когда доля клеток h+ достигла значения 10~б, в куль- туре появляется более приспособленный мутант. Теоретически он может возник- нуть и из клеток h~, и из клеток h+, но, поскольку на каждую клетку h+ прихо- дится 10б клеток h~, вероятность того, что мутант нового типа возникнет из популяции h~, составляет миллион к одному. Таким образом, хорошо приспособленный мутант будет иметь селективное пре- имущество перед всеми другими клетками популяции, которых он вскоре вытеснит. Поскольку этот хорошо приспособленный мутант генетически является мутантом h~ , то под давлением отбора все клетки h+ должны будут исчезнуть из популяции. Однако полному исчезновению клеток h+ препятствует появление в новой, хоро- шо приспособленной популяции клеток h~ новых мутаций h+. Поскольку эти новые клетки h+ не вытесняются при отборе, их доля в популяции будет возрастать до тех пор, пока весь цикл не начнется снова с появления еще лучше приспособлен- ного типа клеток. Этот процесс можно условно записать следующим образом. Назовем исходные клетки h0~ и h0+, а первый хорошо приспособленный мутант hi~. В новой популяции hi~, произойдут мутации hi+. Co временем доля клеток ho+ падает и соответствен- но возрастает число клеток hi+. Цикл повторяется снова и снова. Из клеток hi~ возникают еще лучше приспособленные клетки h2~, которые вытесняют hi- и hi+. Убыль клеток hi+ компенсируется появлением мутантов h2+. Общую схему мутирова- ния можно записать так: h~ —* hi —> h~ —► А~ Y Y Y Y К h* Af ^ На левом графике рис. 7 показано волнообразное появление и исчезновение очередных мутантов h+. На правом графике рис. 7 показана относительная ста- бильность соотношения мутантов h+ и h~ в популяции, если рассматривать все мутанты h+ как один класс клеток. Уровень, которого достигает доля мутантов в популяции, следует назвать псевдоравновесным: на самом деле он достигается в результате наложения ряда дискретных, неравновесных событий. При обычных, очень низких скоростях мути- рования периодический отбор приводит к достижению именно такого псевдоравно- весия, и только если скорости прямого и обратного мутирования необычайно вы- соки, достигается истинное равновесие (рис. 6). В этих случаях доля мутант- ных клеток возрастает так быстро, что вероятность появления хорошо приспособ- ленных мутантов в мутантной и родительской популяциях одинакова. Выявить периодический отбор довольно трудно, поскольку тот тип мутанта, ко- торый можно обнаружить экспериментально (в описанном случае мутант h+), не является объектом отбора. Как показывает приведенный выше пример, отбор му- танта одного типа в популяции может препятствовать увеличению доли мутантов любого другого типа.
ОТБОР И АДАПТАЦИЯ Генетическая изменчивость чистых культур Обычно вероятность мутирования одного гена при каждом клеточном делении со- ставляет примерно 110~8, поэтому, как кажется на первый взгляд, мутации появ- ляются слишком редко, чтобы это имело большое значение. Но предположим, что у нас есть «чистая культура» какой-либо бактерии в виде 10 мл культуры в ста- ционарной фазе. Такая культура содержит 10 млрд. клеток; вполне вероятно, что в отношении каждого гена в культуре содержится несколько тысяч мутантных кле- ток. Даже за время роста одной колонии бактерий, содержащей от 107 до 108 клеток, возникает большое число мутантов (рис. 8). Рис. 8. Микрофотография колонии Е.coli на которой виден вторичный рост мутантов, которые продуцируют разные флуоресценцирующие белки. Таким образом, большая популяция бактерий обладает значительной потенциаль- ной изменчивостью, готовой реализоваться в ответ на изменение условий окру- жающей среды. Благодаря необычайно короткому времени генерации и, следова- тельно, огромной численности популяций эти гаплоидные организмы обладают скрытой способностью к изменчивости, несмотря на то, что они не могут накап- ливать рецессивные мутации, как это происходит в популяции диплоидных орга- низмов . На практике это означает, что никакая культура бактерий с достаточной плотностью не является генетически чистой: даже небольшое изменение условий может оказаться фактором отбора и вызвать полное изменение популяции в тече- ние нескольких последовательных пересевов. Этим объясняется, например, почему многие «слабые» патогенные бактерии, которые трудно культивировать сразу по- сле того, как они выделены из хозяев, постепенно становятся все лучше и лучше приспособленными к искусственным условиям. Давление отбора в естественных условиях До сих пор мы рассматривали только факторы отбора, действующие в лаборатор- ных культурах. Однако в природе действие отбора проявляется еще сильнее. На-
пример, микроб в почве должен обладать способностью не только выжить при су- ществующих физико-химических условиях, но и выдержать конкуренцию с многочис- ленными формами микробов, занимающих эту же экологическую нишу. Любая мута- ция, хотя бы в небольшой степени снижающая способность организма к конкурен- ции, будет подвергаться давлению отбора и быстро элиминироваться. В естест- венных условиях приемлемы лишь небольшие вариации в популяции микробов, так как законы конкуренции требуют, чтобы микробы каждого типа обладали набором генов, обеспечивающим максимальную приспособленность. Как только тот или иной организм выделяют в виде чистой культуры, давление отбора, обусловленное биологической конкуренцией, исчезает. Теперь свойства выделенной популяции, которые в природе остаются постоянными благодаря отбо- ру, могут свободно изменяться. Приспосабливаясь к существованию в лаборатор- ных средах, организмы могут претерпевать генетические изменения, которые не проявились бы в условиях конкуренции с окружающими организмами. ПОСЛЕДСТВИЯ МУТАЦИЙ В КЛЕТОЧНЫХ ОРГАНЕЛЛАХ Часть генома эукариотических организмов локализована в митохондриях и хло- ропластах. Органеллы обоих типов содержат и реплицируют ДНК, определяющую не- которые из их фенотипических свойств. Таким образом, свойства хлоропласта или митохондрии контролируются частично ядерными генами, а частично генами орга- нелл, причем и те и другие могут мутировать. Отбирать мутации, специфически затрагивающие ДНК органелл, было весьма сложно, пока не обнаружили, что мута- ции, сообщающие дрожжам устойчивость к ряду антибиотиков (о которых известно, что они влияют на синтез белка у бактерий), возникают в митохондриальной ДНК. Благодаря этому стало возможно экспериментально изучать передачу многих мито- хондриальных мутаций. Каждая клетка содержит популяцию митохондрий; следова- тельно, стабильность таких мутаций во время вегетативного роста определяется относительной скоростью роста нормальных и мутантных митохондрий. Эта ситуа- ция весьма сходна с ситуацией, которая имеет место в растущей популяции бак- терий, содержащей два генетически различающихся типа клеток, и результат так- же может зависеть от факторов окружающей среды. В хлоропластах одноклеточной водоросли Chlamydomonas также были обнаружены мутации. Р. Сэджер (R. Sager) с сотрудниками индуцировали мутации в хлоропла- стной ДНК, влияющие на способность клеток к фотосинтезу, а также на устойчи- вость к действию некоторых антибиотиков. МУТАНТНЫЕ БАКТЕРИОФАГИ Помимо условно-летальных мутаций, описанных выше, в фагах могут происходить мутации, вызывающие нелетальные изменения фенотипа. Легче всего наблюдать не- летальные изменения, затрагивающие морфологию бляшек и спектр хозяев. При посеве фага дикого типа, например Т4, на чашку с чувствительным хозяи- ном, например Е. coli В, в строго контролируемых условиях образуются гомоген- ные бляшки, обладающие характерными особенностями: они невелики, с неправиль- ными расплывчатыми краями. Но среди большого числа бляшек всегда обнаружится несколько аномальных разновидностей. Если частицы из этих бляшек перенести на другую чашку, то окажется, что аномальный тип бляшек наследуется и, значит, является результатом генетической мутации. В табл. 2 перечислено несколько таких мутантных фенотипов. Ранее мы описали появление устойчивых к фагу мутантов в популяции чувстви- тельных к фагу бактерий. Устойчивость этих мутантов обусловлена образованием
измененных поверхностных рецепторов, не способных адсорбировать частицы фага дикого типа; например, клетки Е. coli В могут переходить в состояние, обозна- чаемое В/2, при котором фаг Т2 не адсорбируется. Но если на газон с клетками В/2 высеять 10б или больше частиц Т2, то появляется несколько бляшек. Если теперь выделить и очистить частицы из этих бляшек, то обнаружится, что они являются мутантами по спектру хозяев и могут адсорбироваться и на клетках В/2, и на клетках Е. coli В. В этом случае мутация представляет собой замену пары оснований в гене, отвечающем за структуру белков хвостовых нитей, орга- нов адсорбции фага Т2. Мутантный фаг обозначают T2h. Табл. 2. Некоторые мутантные разновидности Т-четных бактериофагов Особенность мутанта Быстрый лизис Малый размер бляшек Изменение спектра хо- зяев Потребность в кофакторе Устойчивость к акри- флавину Устойчивость к измене- нию осмотического дав- ления Аномалия по лизоциму Фенотип Крупные бляшки с четкими краями Очень мелкие бляшки Адсорбируется на бактери- ях, устойчивых к фагу ди- кого типа Для адсорбции на хозяине нуждается в кофакторе, например в триптофане Образует бляшки на агаре, содержащем акрифлавин в летальной для фага дикого типа концентрации Выживает при быстром раз- ведении дистиллированной водой суспензии в 3,0 М NaCl Не образует ореола вокруг бляшки Первичное действие мутации Неизвестно Замедление синтеза фа- говых частиц или преж- девременный лизис хо- зяйской клетки Изменение полипептидов хвостовых нитей Образование аномальных хвостовых нитей, кото- рые связываются с чех- лом; для их освобожде- ния нужен кофактор Снижение проницаемости мембраны клетки-хозяина для акрифлавина Изменение в белке го- ловки увеличивает ее проницаемость Аномальный синтез ли- зоцима Если посеять на чашки клетки В/2 вместе с мутантным фагом, можно отобрать новый класс мутантных бактерий, устойчивых к фагу T2h. Теперь можно снова по- вторить весь цикл: отобрать фаг-мутант по спектру хозяев второго порядка; этот фаг может адсорбироваться на новой устойчивой бактерии. По всей вероят- ности, для любой измененной конфигурации поверхностного рецептора бактерии можно подобрать соответствующее изменение органа адсорбции фага. В природе способность клетки и вируса мутировать позволяет обоим существовать: в каждый момент имеются как чувствительные клетки-хозяева, доступные для вируса, так и клетки, устойчивые к вирусу. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
ш! ОСВАИВАЕМ СТАТИСТИКУ Бродский Я.С. Закон больших чисел В предыдущих параграфах на основании эмпирических фактов утверждалось, что относительная частота события приближенно равна его вероятности при достаточ- но большом числе испытаний. Аналогично среднее арифметическое независимых на- блюдений случайной величины при большом числе наблюдений приближенно равно математическому ожиданию этой величины. Оказывается, что эти факты можно до- казать строго математически. Они и составляют содержание закона больших чи- сел. Пусть Xi, . . . , Xn — независимые измерения некоторой величины с одним и тем же математическим ожиданием а и одним и тем же средним квадратичным отклоне- нием а. Если Y = (Xi + . . . + Xn)/n, то, как установлено ранее, MY = а, a(Y) = a/Vn. При любом е > 0 в соответствии с неравенством Чебышёва имеем P(|Y - а| < е) > 1 - a2/ne2. Если число п велико, то правая часть последнего неравенства близка к 1, т.
е. при достаточно большом п с вероятностью, близкой к 1, среднее арифметиче- ское п случайных величин как угодно мало (меньше, чем на произвольное е > 0) отличается от их математического ожидания. Итак, доказана теорема. ТЕОРЕМА. 1. Если случайные величины Xi, . . . , Хп независимы и имеют одно и то же математическое ожидание а и одну и ту же дисперсию, то их среднее ариф- метическое при достаточно большом п с вероятностью как угодно близкой к 1, будет как угодно мало отличаться от а. Это простейший частный случай одной из главных теорем теории вероятностей, так называемого закона больших чисел. Его доказал П. Л. Чебышёв (1821—1894). На действии закона больших чисел основано исключение случайных ошибок изме- рения. Пусть измеряется некоторая величина х. Обычно с помощью измерительных приборов нельзя определить ее абсолютно точно. Существует некоторая погреш- ность измерения, обозначим ее через X. Если MX Ф 0, то говорят, что прибор имеет систематическую погрешность. Изменив шкалу, можно добиться того, чтобы систематическая ошибка отсутствовала, т. е. чтобы MX = 0. Пусть xi, . . ., хп — результаты измерения величины х, a Xi = xi - х, . . . , Xn = xn - х — погрешности соответствующих измерений. Их можно считать независимыми случайными величина- ми . Поскольку МХк = 0, то из теоремы Чебышёва следует, что Pi\\ ZX*| <8) "^ 1>прип->оо. Итак, вычисляя среднее арифметическое значений измерений (xi + ... + xn)/n = х + (Xi + ... + Xn)/n, можно с большой точностью получить значение измеряемой величины, хотя все измерения проводились с погрешностями. Происходит это, разумеется, потому, что при замене отдельных результатов измерения их средним арифметическим случайные отклонения в ту или другую сто- рону взаимно уничтожаются, вследствие чего суммарное отклонение оказывается малым. Важное и часто встречающееся на практике использование результатов теоремы Чебышёва состоит в том, что по сравнительно небольшой пробе (выборке) судят о качестве однородного материала. Так, например, о качестве хлопка, находящего- ся в кипе, судят по нескольким его маленьким пучочкам (штапелям), выхваченным случайно из разных мест кипы. О качестве большой партии зерна судят по не- скольким небольшим пуркам (меркам), наполненным случайно захваченными в пурку зернами из разных мест оцениваемой партии. Суждения о качестве продукции, сделанные на основании такой выборки, обладают большой точностью, так как, скажем, число зерен, захваченных в пурку, хотя и мало по сравнению со всем запасом зерна, но само по себе велико и позволяет, согласно закону больших чисел, достаточно точно судить о средней массе одного зерна и, следовательно, о качестве всей партии зерна. Точно так же и о двадцатипудовой кипе хлопка судят по маленькому штапелю, содержащему несколько сотен волокон, весящих всего-навсего какую-нибудь десятую долю грамма. Особенность теоремы Чебышёва состоит в том, что она применима к любому рас- пределению вероятностей с конечными средним значением и дисперсией. Закон больших чисел является статистическим законом, т. е. таким законом, который справедлив не для одного какого-либо явления, а для большого количе-
ства явлений, среди которых хаотично распределен некоторый общий признак. Проиллюстрируем на примерах применение закона больших чисел. Пример 1. При определении средних характеристик некоторого биологического рода берут достаточно большое количество особей и проводят соответствующие измерения. Средние арифметические, в силу закона больших чисел, дают доста- точно хорошее приближение для средних величин по всему виду. Это значит, что для определения, например, средней массы особей данного вида не нужно взвеши- вать всех представителей, достаточно взвесить 100 независимо отобранных осо- бей1 . Пример 2. Давление газа на стенку сосуда определяется импульсами молекул газа, соударяющихся со стенкой. Для простоты возьмем молекулы, летящие пер- пендикулярно к поверхности стенки. Если молекула массы m соударяется со стен- кой со скоростью v, то в результате упругого удара ее скорость, оставаясь по модулю той же, меняет знак. Изменение импульса этой молекулы равно 2mv. Если за некоторое время t со стенкой столкнулось п молекул и их скорости были vi, V2, • • • , vn, то общее изменение импульса молекул газа равно i 2mvr i = l На основании второго закона Ньютона он равен импульсу силы со стороны стен- ки на газ; т. е. произведению силы на время. Сила воздействия стенки сосуда на газ равна на основании третьего закона Ньютона силе воздействия газа на стенку, т. е. силе давления газа. Если площадь стенки S, давление р, то £ 2тУ, = tSp; р = ^ £ vt. i = l i= 1 Скорости отдельных молекул случайны, справа стоит случайная величина. Тем не менее, давление газа постоянно. Это результат действия закона больших чи- сел . Вместо суммы справа можно рассматривать ее математическое ожидание. Как следствие из теоремы Чебышёва, может быть получена теорема Бернулли. ТЕОРЕМА 2. Пусть событие 1 вероятность наступления е > 0 P(|k/n - р 1 < е) А наступает этого события -> 1 при п -> к раз В п в каждом оо независимых испытаниях, р — испытании. Тогда для любого Эта теорема утверждает, что с вероятностью, сколь угодно близкой к 1, при достаточно большом числе независимых опытов относительная частота события А как угодно мало отличается от ее вероятности в каждом опыте. Утверждение тео- ремы Бернулли целиком согласуется с экспериментально установленным свойством устойчивости частот. Докажем эту теорему. Для доказательства обозначим через Хт число появлений события А в m-м испы- тании (т = 1, 2, ..., п). Тогда k = Xi + X2 + ... + Хт, МЗ^ = р, D^ = р(1 - р) . 1 Но не отнюдь не 10, как обычно делают биологи-натуралисты.
Случайные величины Xi, Х2, . .., Xm независимы. Выполняются все условия тео- ремы Чебышёва. Отсюда следует утверждение теоремы Бернулли. Теорема Бернулли является простейшей формой закона больших чисел. Она при- надлежит швейцарскому математику Я. Бернулли (1654-1705), и была опубликована в 1713 г. Обобщение теоремы Бернулли получил С. Пуассон (1781-1840). В отли- чие от теоремы Бернулли, Пуассон допускает, что вероятность наступления собы- тия в отдельных испытаниях может быть различной. Во второй половине XIX века создатель российской школы теории вероятностей П. Л. Чебышёв (1821-1894) при помощи неравенства, носящего теперь его имя, получил в более общей форме за- кон больших чисел - теорему Чебышёва. Из этой теоремы как следствие получают- ся теоремы Бернулли и Пуассона. Условия применимости закона больших чисел в дальнейшем расширили русские математики А. А. Марков (1856-1922), А. Н. Кол- могоров (1903-1992), А. Я. Хинчин (1894-1959). Нормальное распределение Ранее уже упоминалось о том, что различают дискретные и непрерывные случай- ные величины. До сих пор рассматривались дискретные случайные величины2. Не- прерывная случайная величина может принимать любое значение из некоторого ин- тервала. Например, дальность полета снаряда, величина ошибки измерения явля- ются примерами непрерывных случайных величин. Для таких случайных величин предпочтительнее указывать вероятности не отдельных их значений, а целых уча- стков таких значений, например вероятность того, что ошибка измерения заклю- чена в пределах от -0,5 до +0,5 мм. Но в любом случае, чтобы иметь представ- ление о случайной величине, нужно знать ее распределение. Получить представление о распределении случайной величины можно чисто опыт- ным путем, анализируя, например, гистограммы частот. Но зачастую эта задача становится очень трудоемкой, требует проведения большого числа опытов. Поэто- му естественными были попытки чисто теоретически установить общие типы рас- пределений , наличие которых можно было бы предсказывать, а потом подтверждать эти предположения с помощью экспериментов. В частности, этим путем пришли к нормальным распределениям случайных вели- чин. Оказалось, что закон распределения случайной величины, являющейся суммой очень большого числа независимых в совокупности случайных величин, какова бы ни была природа слагаемых, лишь бы каждое из них было мало по сравнению со всей суммой, должен быть близок к нормальному закону. Приведем примеры явлений, протекающих по только что описанной схеме. При стрельбе из орудия по цели неизбежны отклонения точки попадания снаряда от точки прицеливания. Это — хорошо известное явление рассеяния снарядов. Так как рассеяние является результатом воздействия огромного числа независимо действующих факторов (например, неправильности в обточке стакана снаряда, го- ловки снаряда, колебания в плотности материала, из которого выточена головка снаряда, ничтожные колебания количества взрывчатого вещества в различных сна- 2 Многие исследователи имеют дело именно с дискретными случайными величинами и оперируют числом данных в районе десятка (например, генетики), но при этом употребляют статистику непрерывных величин и больших выборок, что ведет к не- правомерным выводам. Причина этого в том, что традиционно им преподают стати- стику заточенную для физиков (которые больше пользуются теорией вероятностей) или химиков. Эта длинная публикация была помещена в журнал, чтобы попытаться как-то выравнить этот крен. Ее цель - достичь понимания, а не дать готовые рецепты.
рядах, малые, незаметные для глаза ошибки в наводке орудия, ничтожные измене- ния состояния атмосферы при различных стрельбах и многие другие), каждый из которых лишь ничтожно мало влияет на траекторию снаряда, то из приведенных выше соображений оно должно подчиняться нормальному закону. Когда производится какое-нибудь наблюдение с целью измерить ту или иную фи- зическую константу, то на результат наблюдения неизбежно влияет огромное ко- личество факторов, каждый из которых в отдельности невозможно учесть, но ко- торые порождают ошибки в измерении. Сюда относятся ошибки в состоянии измери- тельного прибора, показания которого могут нечувствительно меняться под влия- нием различных атмосферных, тепловых, механических и других причин. Сюда так- же относятся ошибки наблюдателя, вызываемые особенностями его зрения или слу- ха и также нечувствительно меняющиеся в зависимости от психического или физи- ческого состояния наблюдателя. Таким образом, фактическая ошибка измерения является результирующей огромного количества ничтожных по величине, независи- мых между собой ошибок, зависящих от случая. Поэтому можно ожидать, что ошиб- ки наблюдений будут подчинены нормальному закону распределения. Ранее биномиальные законы распределения изображались графически, в виде диаграмм. Точно также можно изображать законы распределения произвольных дис- кретных случайных величин. На горизонтальной оси откладывают все различные значения данной случайной величины. Против каждого возможного значения откла- дывают по вертикали вверх вероятность этого значения. Масштаб в обоих направ- лениях выбирают такой, чтобы вся диаграмма имела удобную и легко обозримую форму. Из рис. 54 легко установить, например, что наивероятнеишим значением случайной величины является х5. Вероятность того, что случайная величина при- мет значение, заключенное в интервале (а; (5), по теореме сложения вероятно- стей равна сумме вероятностей всех возможных значений, лежащих в этом интер- вале, и геометрически изображается суммой длин вертикальных отрезков, распо- ложенных над этим отрезком: Р(ос < X < Р) = pi + Р2 + Р4 + Ps • : р? : Ре : Pb 1 : : Ра : • Pi 1 • Р2 Хп Ха СС Хг Хл С/ X1 Хъ Р ^з Рис. 54 Если число возможных значений случайной величины очень велико, то, для того чтобы чертеж не сильно растянулся по горизонтали, выбирают большой масштаб в горизонтальном направлении, вследствие чего возможные значения располагаются достаточно густо, так что верхние концы вертикальных отрезков практически сливаются в одну сплошную линию, которую называют кривой распределения данной случайной величины (рис. 55). Предположим, что расстояния между двумя возможными соседними значениями случайной величины равны 1. Тогда длина каждого вертикального отрезка числен- но равна площади прямоугольника, высотой которого служит этот отрезок, а ос- нованием — равное 1 расстояние от него до соседнего отрезка (рис. 56). Тогда вероятность Р(ос < X < р) графически может быть изображена суммой площадей прямоугольников, расположенных над интервалом (<х;(3).
it] Рис. 55. a t < > : Г 1 Рис. 56. Если возможные значения случайной величины расположены очень густо, то сум- ма площадей таких прямоугольников практически не будет отличаться от площади криволинейной фигуры, ограниченной снизу отрезком [<х;(3], сверху — кривой рас- пределения, а с боков — вертикальными отрезками, проведенными из точек аир (рис. 57). Рис. 57 Если закон распределения случайной величины задан такой криволинейной диа- граммой , то вопрос о вероятности отдельных значений теряет свою актуальность: если значений очень много, то вероятности отдельных значений будут практиче- ски равны нулю. Так, при измерении дальности стрельбы орудия совсем несущест- венно знать, что место попадания отклонится от цели ровно на 156 см. Более важной является вероятность того, что отклонение места попадания от цели за- ключено, например, в промежутке от -1 до 1 м. Другими словами, интерес пред- ставляют вероятности того, что случайная величина примет значения на заданных отрезках. Но эти вероятности задаются наглядно и непосредственно на криволи- нейных диаграммах. Случайная величина, распределенная по нормальному закону, принимает беско- нечное множество значений, поэтому нормальные законы удобно графически изо- бражать криволинейными диаграммами. На рис. 58—60 представлены кривые распре- деления по нормальному закону. Несмотря на различия, они имеют общие черты: • все кривые имеют наивысшую точку, при удалении от которой точки кривой понижаются; • все кривые симметричны относительно вертикальной прямой, проведенной че- рез наивысшую точку; • все кривые имеют колоколообразную форму.
Рис. 58—60. Для всякой кривой распределения площадь, расположенная под ней, равна 1, так как эта площадь равна вероятности того, что данная случайная величина примет какое бы то ни было из своих значений, т. е. вероятности достоверного события. Более вероятным оказывается наблюдение значений вблизи центра кривой, там, где она поднимается выше. Вблизи краев, где кривая проходит ниже, наблюдение соответствующих значений оказывается менее вероятным. Вероятность того, что значение попадет в некоторый интервал на числовой прямой, равна площади соответствующей области под кривой (см. рис. 61).
Рис. 61. Особенностью нормального распределения является то, что, зная только сред- нее значение и среднее квадратичное отклонение, можно вычислить любую пред- став ляющую интерес вероятность (конечно, при условии, что распределение — действительно нормальное). Для любой комбинации значений среднего и среднего квадратичного отклонения можно построить свой график. Кривая сдвигается вправо или влево таким обра- зом, что вершина «колокола» располагается над средним значением, и растягива- ется или сжимается так, что масштаб по горизонтали соответствует среднему квадратичному отклонению. Рис. 62 На рис. 61 изображено нормальное распределение со средним а и средним квад- ратичным отклонением а. Обратите внимание на то, что среднее может быть любым
действительным числом, среднее квадратичное отклонение — любым положительным числом. На рис. 62 изображены два различных нормальных распределения. Кривой, расположенной левее, соответствует среднее значение 20 и среднее квадратичное отклонение 5. Расположенной справа кривой соответствует среднее значение 40 и среднее квадратичное отклонение 10. Нормальное распределение со средним значением а = 0 и средним квадратичным отклонением а = 1 называют стандартным нормальным распределением. Случайную величину, имеющую стандартное нормальное распределение, будем обозначать че- рез Z. Составлены таблицы вероятностей того, что случайная величина Z, имею- щая стандартное нормальное распределение, принимает значение меньше заданного числа z (см. ниже часть такой таблицы). Например, вероятность того, что вели- чина Z меньше 1,54, равна P(Z < 1,54) = 0,9382. Z Р -2,48 0,0066 -2,49 0,0064 -2,50 0,0062 -2,51 0,0060 -2,52 0,0059 -2,53 0,0057 -2,54 0,0055 -2,55 0,0054 -2,56 0,0052 -2,57 0,0051 -2,58 0,0049 -2,59 0,0048 -2,60 0,0047 z Р -1,48 0,0694 -1,49 0,0681 -1,50 0,0668 -1,51 0,0655 -1,52 0,0643 -1,53 0,0630 -1,54 0,0618 -1,55 0,0606 -1,56 0,0594 -1,57 0,0582 -1,58 0,0571 -1,59 0,0559 -1,60 0,0548 z Р -0,48 0,3156 -0,49 0,3121 -0,50 0,3085 -0,51 0,3050 -0,52 0,3015 -0,53 0,2981 -0,54 0,2946 -0,55 0,2912 -0,56 0,2877 -0,57 0,2843 -0,58 0,2810 -0,59 0,2776 -0,60 0,2743 z Р 0,48 0,6844 0,49 0,6879 0,50 0,6915 0,51 0,6950 0,52 0,6985 0,53 0,7019 0,54 0,7054 0,55 0.7088 0,56 0,7123 0,57 0,7157 0,58 0,7190 0,59 0,7224 0,60 0,7257 z Р 1,48 0,9306 1,49 0,9319 1,50 0,9332 1,51 0,9345 1,52 0,9357 1,53 0,9370 1,54 0,9382 1,55 0,9394 1,56 0,9406 1,57 0,9418 1,58 0,9429 1,59 0,9441 1,60 0,9452 z Р 2,48 0,9934 2,49 0,9936 2,50 0,9938 2,51 0,9940 2,52 0,9941 2,53 0,9943 2,54 0,9945 2,55 0,9946 2,56 0,9948 2,57 0,9949 2,58 0,9951 2,59 0,9952 2,60 0,9953 Имея эту таблицу, можно вычислить следующие вероятности: • P(Z<z)— вероятность того, что Z меньше z — находится по таблице; • P(Z>z)— вероятность того, что Z больше z — из 1 вычитается предыдущий результат, как вероятность противоположного события; • P(zi<Z<z2) — вероятность того, что Z лежит между zi и z2 — из вероят- ности P(Z < z2) вычитается вероятность P(Z < zi) , которые находятся по таблице (на основании теоремы сложения вероятностей); • P((Z < zi) + (Z > z2) ) — вероятность того, что Z лежит за пределами ин- тервала от zl до z2 — из 1 вычитается предыдущий результат (свойство ве- роятностей противоположных событий). Случайную величину, имеющую произвольное нормальное распределение, можно выразить через случайную величину, имеющую стандартное нормальное распределе- ние, если только известны среднее значение данной случайной величины и сред- нее квадратичное отклонение. Поэтому нет необходимости составлять таблицы ве- роятностей для каждой возможной комбинации среднего значения и среднего квад- ратичного отклонения. Мы не будем доказывать сформулированное утверждение, а покажем на примерах, как это делается. Пример 1. На станке изготовляют некоторую деталь. Ее длина представляет со- бой случайную величину, распределенную по нормальному закону со средним зна- чением 20 см и средним квадратичным отклонением 0,2 см. а) Найти вероятность того, что длина детали будет заключена
между 19,7 и 20,3 см, т. е. что отклонение от среднего в ту или иную сторону не превзойдет 0,3 см. б) Какую точность длины изделия можно гарантировать с вероятностью 0,95? а) Обозначим длину детали через X. Требуется найти Р(19,7 < X < 20,3), или Р(|Х - 20| < 0,3). Перейдем от случайной величины X к случайной величине Z = (Х-а)/а = (Х-20)/0,2 . Эта случайная величина имеет стандартное нормальное распределение (как раз это утверждение мы не будем доказывать). Нетрудно доказать, что математиче- ское ожидание случайной величины Z равно 0, а дисперсия — 1. Воспользуемся свойствами математического ожидания и дисперсии случайной величины. Эти свой- ства были доказаны для дискретных случайных величин, они остаются справедли- выми и для непрерывных. Действительно, MZ = М((Х-а)/а) = (MX - а)/а = (a - а)/а = 0; DZ = D ( (X-a) /а) = DX/а2 = о2/о2 = 1 Основную трудность составляет доказательство того, что случайная величина Z имеет нормальное распределение. Далее, вычитая из всех трех частей неравенства 19,7 < X < 20,3 среднее зна- чение 20 и разделив все три части полученного неравенства на среднее квадра- тичное отклонение 0,2, имеем: Р(19,7 < X < 20,3) = Р(19,7-20 < Х-а < 20,3-20) = Р(-0,3 < Х-а < 0,3) = Р(-0,3/0,2 < (Х-а)/а < 0,3/0,2) = Р(-1,5 < Z < 1,5) = P(Z<1,5) - P(Z<-1,5) = 0,9332 - 0,0668 = 0,8664. Итак, около 87% всех деталей, изготовленных при данных условиях, будут иметь длины между 19,7 и 20,3 см; остальные 13% деталей будут иметь большие отклонения от среднего. Заметим, что P(Z < 1,5) = 1 - P(Z < -1,5) = 0,9332 = 1 - 0,0668. Оказывает- ся , этот факт имеет место для произвольного числа с: P(Z < с) = 1 - P(Z < -с) . В этом можно убедиться, рассматривая кривую стандартного нормального рас- пределения и используя ее симметричность относительно оси ординат. Из рис. 63 видно, что P(Z < -с) = P(Z > с). По свойству вероятностей проти- воположных событий, P(Z > с) = 1 - P(Z < с). Поэтому P(Z < -с) = 1 - P(Z < с) .
б) Требуется найти такое положительное число с, для которого Р(|Х-20| < с) > 0,95. Число с и называют точностью длины изделия, которую можно гарантировать с вероятностью 0,95 (или с надежностью 0,95). Вычисления, проведенные при реше- нии первой части данного примера, говорят о том, что 0,3 является точностью длины детали, но с надежностью 0,866. Разделив обе части неравенства |Х - 201 < с на среднее квадратичное откло- нение о = 0,2 и переходя от модуля к двойному неравенству, получим: 0,95 < Р(|Х - 20| < с) = Р(|Х - 20|/а < с/0,2) = Р(-с/0,2 < (X - 20)/а < с/0,2) = Р(-с/0,2 < Z < с/0,2) = P(Z < с/0,2) - P(Z < -с/0,2) = P(Z < с/0,2) - 1 + P(Z < с/0,2) = 2P(Z < с/0,2) - 1 Отсюда P(Z < с/0,2) > 0,975. Воспользовавшись таблицей для стандартного нормального распределения, полу- чим, что с/0,2 = 5с > 1,96, или с > 0,392. Таким образом, с вероятностью, превосходящей 0,95, можно гарантировать, что отклонение длины детали от среднего не превзойдет 0,4 см. Пример 2. Руководство фирмы высказало претензии к отделу прогнозов: объем продаж на текущий квартал прогнозировался на уровне 18 млн р., однако достиг- нутый уровень составил 21 300 000 р. На следующий квартал прогнозируется объ- ем продаж в 20 млн р. со средним квадратичным отклонением (которое установле- но на основании прошлого опыта работы) в 3 млн. р. Предполагая, что объем продаж имеет нормальное распределение с центром в прогнозируемом значении, найти вероятность того, что в следующем квартале объем продаж составит: а) меньше 15 млн. р., т. е. квартал будет очень неудачным; б) больше 24 млн. р., т. е. квартал будет очень удачным; в) от 16 млн. р. до 23 млн. р., т. е. квартал будет типичным; г) либо меньше 16 млн. р., либо больше 23 млн. р., т. е. квартал будет необычным. От случайной величины X — объема продаж — перейдем к случайной величине Z = (Х-а)/о , имеющей стандартное нормальное распределение. а) Требуется найти Р (X < 15000000). Аналогично решению предыдущего примера имеем (в дальнейшем будем выражать данные в млн. р.): Р(Х < 15) = Р((Х-а)/а < (15-20)/3) = P(Z < -1,67) = 0,0475, т. е. квартал окажется неудачным с вероятностью примерно равной 5%. Эта ве- роятность невелика, но и ее не следует недооценивать. б) Требуется найти Р (X > 24). Воспользовавшись свойством вероятностей про- тивоположных событий, получим: Р(Х > 24) = 1 - Р(Х < 24) = 1 - Р((Х-а)/а < (24-20)/3) = = 1 - P(Z < 1,33) = 1 - 0,9082 = 0,0918, т. е. с вероятностью, примерно равной 9% , квартал будет удачным. в) Требуется найти Р(16 < X < 23).
Р(16 < X < 23) = Р( (16-20)/3 < (Х-а)/а < (23-20)/3) = = Р(-1,33 < Z < 1,00) = P(Z < 1,00) - P(Z < -1,33) = 0,8413 - 0,0918 = 0,7495, т. е. с вероятностью, примерно равной 75%, квартал будет типичным. г) Требуется найти Р (X < 16 или X > 23) . Снова применив свой ство вероятностей противоположных событий, получим: Р(Х < 16 или X > 23) = 1 - Р(16 < X < 23) = 1 - 0,7495 = 0,2505, т. е. с вероятностью, примерно равной 25%, квартал будет необычным. На рис. 64 изображена кривая нормального распределения со средним 20 и средним квадратичным отклонением 3. Выделите (различной штриховкой) области под этой кривой, соответствующие вероятностям, рассмотренным в заданиях а—г. 1012141618 20 22 24 26 28 30 х Рис. 64. Для вычисления вероятностей, рассмотренных в примерах 1 и 2, можно восполь- зоваться программой Excel — функция (=НОРМРАСП(Значение; Среднее; СтандОткл; Истина)). Эта функция дает возможность найти вероятность того, что случайная величина, имеющая нормальное распределение с некоторыми средним и средним квадратичным отклонением, окажется меньше некоторого значения. X Microsoft Excel - Книга! гО Фаил Правка Вид Вставка Формат Сервис Данные Окно ? || D G? В | # Qi V * eb>fe^|-n.o..|%*| z a §i и || Anal Cyr т 10 -г | Ж К Ч | Ш Ш Щ Щ | $ % , ♦$ *°< А1 ▼ |_1_: '2 ПГ А 0.04779 = =Н0РМРАСП( 15,20,3,1) В | С | D | Е | (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Химичка М i ' Г\ />te> "П. чу/* ъ^ 1 НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ДЕМЕТИЛИРОВАНИЕ Лучшие результаты получаются при помощи следующих деметилирующих агентов: хлористого водорода, бромоводорода, алюминия хлорида, алюминия бромида, ани- лина гидрохлорида и пиридина гидрохлорида. Деметилирование производят, нагревая ваниллин в подходящей среде с, по крайней мере, стоихометрическим количеством разрушающего эфир реактива, при температуре между 50 С и 250 С, ваниллин преобразуется в протокатеховый аль- дегид и метил галид, который отгоняется в течение реакции. Широкая группа растворителей может быть использована для осуществления этого деметилирова-
ния, включая воду, уксусную кислоту, бензол, нитробензол, метанол, этанол, н- пропанол и изопропанол. Также можно произвести это деметилирование, плавя ва- ниллин в отсутствии растворителя, с разрушающим эфир реактивом в тех случаях, когда сказанный реактив не летуч при температуре деметилирования (50 - 250 С) . Таким образом ваниллин может быть, деметилирован в протокатеховый альде- гид нагреванием в отсутствии растворителя с анилина гидрохлоридом, гидрохло- ридом пиридина, алюминия хлоридом, цинка хлоридом, до 50-250 С, пока не пре- кращается выделение метил галида. Продукт реакции деметилирования состоит в основном из протокатехового аль- дегида (85%-95%) с незначительными количествами непрореагировавшего ванилли- на. Продукт реакции освобожден от деметилирующего реактива (например взвеши- ванием в воде, в которой такие реактивы являются растворимыми, и фильтровани- ем протокатехового альдегида) и используется без дальнейшей очистки. Хлористым алюминием и пиридином Безводный А1С13 (9.7 г, 0.0724 моль) прибавили к раствору 10 г (0.0658 моль) ванилина в 100 мл хлористого метилена в аппарате, закрытом хлоркальцие- вой трубкой. При интенсивном перемешивании медленно прибавили 22.9 г (0.290 моль) пиридина, охлаждая колбу для поддержания температуры 30-35 °С. Реакция протекала бурно, после прибавления всего пиридина светло-оранжевую прозрачную смесь кипятили 24 часа с ОХ, при перемешивании (Т = 45 °С). После этого слег- ка потемневшую смесь охладили до 25 °С, и, поддерживая эту температуру, при- бавляли при перемешивании 15-20% НС1 до кислой реакции по красному конго. Верхний водный слой отделили, экстрагировали эфиром, после отгонки которого получили 7.9 г (87%) бледно-желтых кристаллов протокатехового альдегида с т.пл. 153-154 °С. При использовании триэтиламина вместо пиридина выход снижа- ется до 61.5% Пиридиния гидрохлоридом1 Basically the microwave demethylation fucking rocks, as far as ease goes, shit because you need 5:1 pyridine HC1:eugenol. i made my pyridine HC1 by gassing pyridine, this was pretty easy (just gassed it for a while, some crystals formed but it was quite hot so i froze it, many more crystals formed, filtered it, washed with ether, then put the crystals on the bench to dry, came back, almost no crystals left and very sloppy, note-they are very deliquessant and they sublime so seal (as in put in a closed container not fish-eating, nice fur kind of seal) them immediately post production. All I did was added eugenol in the weight ratio five parts pyridine HC1 two parts eugenol (this is molar 5:1), put this in a round bottom flask, stop- pered it, microwaved in a normal microwave on medium low (the paper uses 215 watt oven) for two minutes, the stuff melts and turns quite hot (as in tem- perature-hot not sexy-hot) , it was removed, cooled under the tap until it was room temp again (just felt it with my hand) , then microwaved again for two minutes etc etc, this process was repeated six times, the more you do it the hotter it gets each time. After the sixth time i cooled it again, poured some cold water from the fridge into into it and extracted it three times with 1 Приводится для эвгенола, также отлично работает на ваниллине. Прим.: Ненормативная лексика.
ether, pooled the ether extracts, removed the ether on the rot evap, the residue had no smell of clove oil whatsoever, just the smokey smell of the demethylated product, so i assumed quanitative yeild cause I couldnft be fucked vac distilling a room temp solid and/or G.Cing it, also the methyla- tion requires an excess of all other reagants anyway. Серной кислотой2 Вариант А. Converting Veratic Aldehyde to Isovanillin (3-hydroxy-4-methoxy- benzaldehyde) Add 1000 grams of the thus-obtained veratic aldehyde over a 15 minute pe- riod to 5500 grams of 66° Be. sulfuric acid at 83 С. The temperature rises to 92 C. Hold at 92 C. + 1° for 120 minutes. Cool the acid solution to 15 С. and pour into 32 liters of water at 16 С. The temperature rises to 60 C. Extract the diluted acid with ethylene dichloride and wash the extract with 3.5 M so- dium hydroxide. Distill the solvent from the washed extract to recover about 272 grams of unreacted veratic aldehyde. Lower the pH of the aqueous sodium hydroxide wash to 8.3 with 50 percent sulfuric acid. Wash the precipitate, filter and dry. 515 g. of isovanillin is obtained, a yield of 71 percent cal- culated on the veratic aldehyde which reacted. Вариант Б3 . Эта процедура предназначена, строго говоря, для селективного мета- деметилирования вератральдегида - т.е., из 3,4-диМеО-БА получается, в основ- ном, сначала изованиллин. Протокатеховый альдегид (ПКА) образуется при дальнейшем нагревании - в этом патенте как побочный продукт. Из приведённой таблицы легко вычислить необхо- димые условия для деметилирования ваниллина - хотя и исследование всё равно будет необходимо. 11,22 г (0,07 моль) вератральдегида были смешаны с 83,6 г (0,82 моль) H2S04*?H20 (т.е., 95,6% кислота) и нагреты до температур и в течение времени, указанных в таблице. Смесь затем была вылита в воду и экстрагирована дихлорэ- таном (ПКА нерастворим в ДХЭ - отсюда и выбор растворителя). Далее смесь экс- трагируется щёлочью и т.д. (помните, они стараются выделить изованиллин, а не ПКА) . Деметилирование бромом/алюминием в ксилоле4 Это должно сработать как часы - оптимизировано под ваниллин. Почитайте ори- гинал - очень интересная деталь: ксилол образуется комплекс с бромистым алю- минием, который и служит собственно деметилирующим агентом, причём для приго- товления комплекса необходимо готовить бромистый алюминий ин ситу. Также в патенте приводится широкий обзор различных способов получения ПКА. Вывод, который можно сделать, прочитав этот патент, однозначен: деметилиро- 2 Приводится для вератральдегида, неясно, насколько хорошо сработает на ваниллине. 3 US Patent #3,367,972 4 US Patent #2,975,214
вать ваниллин нелегко. 67,5 г А1 гранул (поверхностно активизированных медью - что просто означает опустить его в водн. CuS04 в течение некоторого времени, затем промывая и вы- сушивая) , взвешен в 3,0 кг сухого технического ксилола, и бром, испаренный в потоке воздуха (также возможно добавить его в жидкой форме - но осторожно) пропускают через хорошо перемешиваемую смесь, с охлаждением, чтобы поддержи- вать темп, в 15-20 С, пока общее количество 600 г Вг2 не было добавлено. К получившемуся комплексу добавляется маленькими порциями с хорошим перемешива- нием, 152 г (1 моль) ваниллина. Реакционная смесь перемешана 1 час при 15-20 С, нагрета до 95 С в ходе ча- са, затем нагрета при 95-10 С в течение часа с непрерывным перемешиванием. Метил бромид, выделяющийся в течение р-ции, может быть сжат и реиспользован. Р-ция охлаждена к КТ, вылита в 250 см3 36% НС1 кислота в 10 кг дроблёного льда и перемешана, пока лед не растворится полностью. Водная фаза экстрагирована 4x500 мл эфира, и р-ритель отогнан. Органическая фаза экстрагирована 3x1000 мл 4% едкого натра, затем подкислена конц. НС1, охлаждена на ночь до 0-5 С, и осаждённый ПКА отфильтровывается. Водная фаза экстрагирована тем же самым 4x500 мл эфиром, использованным ранее, и эфир удален. (Никакой дальнейшей чистки! Никакой вакуумной перегонки, никакого би- сульфитного аддукта, вообще ничего!) Выход - 126 г протокатехового альдегида, 91% от теории, т. пл. 152-153 С (Никакой очистки, т.е. получается вообще чистый продукт!) Если вас, смущает большая пропорция реактивов к ваниллину, то можно умень- шать соотношение бромистого алюминия к ваниллину вплоть до 1:1. Выход умень- шается в следующей плепорции: А1Вг3/Ваниллин Выход, % 1,0 62 1,5 71 2,0 89 2,5 91 3,0 92 То есть, из в три раза большего кол-ва ваниллина (380 г) можно получить в два раза больше ПКА (214 г) - при том же кол-ве остальных реагентов. Деметилирование евгенола йодистым литием Раствор 354 мл (2.30 ммоль) эвгенола и 292 г (6.89 моль) хлорида лития в 3.7 л диметилформамида кипятились в общей сложности 44 часов, и после 4ч, 18 ч и затем 7 ч, ещё по 292 г (6.89 моль) хлорида лития были добавлены каждый раз. После охлаждения, 2 л толуола было добавлено, и осадок был отфильтрован и экстрагирован толуолом. Органические экстракты были объединены и сконцен- трированы на роторном испарителе. После flash-хроматографии (эфир/пентан, 1:1, Rf = 0.37) на силикагеле, 173 г (50%) 4-аллилпирокатехина было получено. Нитробензолом и бромистым алюминием A solution of 15.2 g (0.1 mole) of vanillin in 45 ml of nitrobenzene at 15° С is treated with a solution of 53.4 g of anhydrous aluminium bromide in
60 ml of nitrobenzene. 125 ml of nitrobenzene5 are added to the gel which forms with stirring (do not breath nitrobenzene vapors or let it in contact with the skin. If contact occurs flush area with water for 15 min). Heat the solution to 95°С and then let cool to room temperature. Allow to stand at room temperature for 30 minutes. The dark mixture is cooled and added to 1 L of water containing a little HCl. The mixture is extracted with ether and the ether is then extracted with 5% NaOH. The hydroxide solution is washed with ether and then acidified with dilute sulfuric acid. The acidic solution is extracted with ether, dried, and then distilled off to leave ^12.8g (93%) of protocatechualdehyde. 5 Нитробензол - сильный яд и канцероген!
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЛЕР Николайчук О.И. (продолжение) ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ В табл. 2 приведены DAC последовательного типа. Перед предварительным отбором микросхем сформулируем требования к подсисте- ме параллельных DAC. Допустим, что нам необходимо оснастить универсальный технологический контроллер шестью независимыми 8-разрядными цифро-аналоговыми преобразователями (можно и 10-разрядными при незначительном повышении стоимо- сти) . При этом желательно обеспечить малое энергопотребление, питание пред- почтительно от одного источника +5 В (в случае, если это нереализуемо, допус- кается использование дополнительных напряжений питания ±15 В) . Желательно также занять минимальную площадь печатной платы.
На стадии предварительного отбора сперва удалим из табл. 1 все микросхемы с разрядностью 12 и выше1. Затем удалим микросхемы с питанием только 3,3 В, с питанием выше 5 В (т. к. они, как правило, требуют дополнительных узлов со- гласования по входу), с питанием -5 В (т. к. это предполагает наличие допол- нительного источника питания), а также микросхемы с ЭСЛ питанием (-5,2 В) и микросхемы с более чем тремя напряжениями питания. Далее необходимо исключить из рассмотрения все микросхемы с высоким быстродействием из соображений высо- кой стоимости и высокого энергопотребления. Также следует поступить и с мик- росхемами, не имеющими исполнения в DIP корпусах. Таблица 2 Тип LTC1426 AD5300 AD5301 LTC1329-10 LTC1329-50 МАХ517 МАХ550А TLV5623 TLV5624 XRD5408 AD5302 AD5303 AD7303 МАХ518 МАХ519 МАХ522 МАХ548А МАХ549А TLV5625 TLV5626 МАХ512 МАХ513 AD5304 AD5305 AD5306 AD5307 AD7304 МАХ500 МАХ509 МАХ510 МАХ520 МАХ533 МАХ534 МР7652 Раз- ряд- ность 6 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 Коли- чест- во ОАС 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Напряже- ние питания,В 5 2,5-5,5 2,7-5,5 2,7-5,5 4,5-5,5 5 5 2,7-5,5 2,5-5,5 2,5-5,5 2,7-5,5 2,7-5,5 ±4,5-Н±5,5 4,5^5,5 ±2,7-Н±3,6 2,7-3,6 12-15&-5 +5; ±5 +5; ±5 5 2,7-3,6 5 -5;5;10 Вы- ход V I I V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V Быстро- дейст- вие, мкс 6 4 3 1-3,5 6 6 70 4 4 2,5; 12 1 70 70 2,5 6 6 2 6 8 Интерфейс последовательный Pulse Mode 3-Wire, SPI, uWire 12C, 2-Wire Pulse Mode Pulse Mode 2 wire 3wire 3-Wire, SPI, uWire 3-Wire, SPI, uWire 3-Wire, SPI, uWire 2 wire 2 wire 3wire 3 wire 3 wire 3wire 3wire 3-Wire, SPI, uWire 2-Wire 2-Wire 3-Wire, SPI, uWire 3-Wire 3 wire 3 wire 3 wire 2 wire 3 wire 3 wire Опорное напря- жение Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Int Ext. Ext. Int/Ext VDD Ext. Ext. VDD Ext. Ext. Int Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Корпус DIP8,S08 DIP8,UMAX8 PDIP,SOIC DIP8,S08 DIP16,S016 DIP8,S08 DIP8,pMAX8 DIP8,pMAX8 DIP14,S0U DIP14,S0U LCC20,DIP16, WS016 SSOP20,DIP20, WSO20 DIP16,WS016 SSOP20,DIP16, WS016 DIP16,QS0P16 DIP16,QS0P16 PDIP,SOIC 1 Домашняя лаборатория №12 за 2016 г.
TLC5620 TLV5620 TLV5621 TLV5627 LTC1665 МАХ521 МАХ528 МАХ529 МР7641 МР7651 МР7670 МР8840 SP9840 SP9841 SP9842 SP9843 TLC5628 TLV5628 AD5310 AD5311 AD7391 ТС1427-50 ТС1427-50 LTC1663 МАХ504 МАХ515 МАХ5304 МАХ5354 МАХ5355 TLC5615 TLV5606 XRD5410 AD5312 AD5313 AD7395 LTC1661 LTC1662 МАХ5158 МАХ5159 TLC5617A TLV5617A TLV5637 AD5314 AD5315 AD5316 AD5317 LTC1664 МАХ5250 МАХ5251 TLV5604 LTC1660 AD5320 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 12 4 4 4 4 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 8 5 2,7+5,5 2,7+5,5 2,7-5,5 +5 +5&- 15;+12- +15&- 5;+15 +5; ±5 +5;+5;+10 5 -5;+5 -5;+5 5 5 5 5 5 2,7-5,5 +5; ±5 5 5 5 3,3 5 2,7+5,5 4,5+5,5 4,5+5,5 2,7-3,6 5 2,7+5,5 2,7+5,5 +5 3+3,6 2,7+5,5 V V V V V V V V V V V V V V V V V V I I V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V 10 10 10 3 6 0,6 0,6 0,7 0,7 0,7 0,7 10 10 25 25 10 10 10 12,5 3/9 8 8 2,5 2,5 1 10 12 3 SPI 2 wire I 3 wire 3 wire I1С. 2-Wire SMBus/lfC SMBus/ИС SPI 3wire 3 wire 3 wire 3wire 3 wire 3-Wire, SPI, yWire 3-Wire, SPI, nWire SPI SPI 3 wire 3 wire 3-Wire, SPI, pWire 2-Wire 2-Wire 3-Wire, SPI, uWire SPI 3 wire 3 wire SPI Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext/VDD Ext. Ext. Ext/Int Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext, Ext. Int Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. SSOP24,DIP20, S024 DIP20,WSO24 DIP20,WSO24 PDIP,SOIC PDIP,SOIC PDIP,SOIC PDIP,SOIC DIP14,S0U DIP8,S08 DIP8,pMAX8 DIP8,pMAX8 DIP8,pMAX8 PDIP,SOIC DIP16,QS0P16 DIP16,QS0P16 DIP20,SSOP20 DIP20,SSOP20
AD5321 AD7390 AD7543 DAC7512 DAC7611 ЭАС8043А DAC8143 LTC1257 LTC1451 LTC1452 LTC1453 LTC1456 LTC1659 LTC1452 LTC1453 LTC1456 LTC1659 LTC7543 LTC8043 LTC8143 МАХ5120 МАХ5121 МАХ5122 МАХ5123 МАХ5174 МАХ5175 МАХ5176 МАХ5177 МАХ5302 МАХ531 МАХ5352 . МАХ5353 МАХ538 МАХ539 МАХ543 МАХ551 МАХ552 МР7543 МХ7543 SP9500 SP9501 SP9600 SP9601 TLV5616 TLV5636 XRD5412 AD5322 AD5323 AD7394 DAC7612 DAC7800 LTC1446 LTC1446L LTC1448 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 1 2 2 2 2 2 2 2 2 5 5 5 5 3 5 3 4,5-5,5 4,5-5,5 2,7-3,6 2,7-3,6 5 +5; ±5 5 3,3 5 5 15;5 5 2,7-3,6 4,5-5.5 5 5 5,-5 5 5,-5 2,7-5,5 2,7-5,5 4,5-5,5 V V V V V V V V V V V V I I I V V V V V V V V V V V V V V I I I I I V ±v V ±v V V V V V V V V 10 10 20 20 20 20 12 12 12 12 14 25 14 14 25 25 0,25 1 1 2 (max) 7,5 4 20 30 3 1 10 0,8 12С, 2-Wire 3-Wire, SPI, Ser-uC SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI 3 wire 3wire 3wire 3 wire 3 wire 3 wire 3wire 3wire 3 wire 3 wire 3 wire 3 wire 3 wire 3wire 3 wire 3wire 3 wire 3 wire 3-Wire, SPI, и Wire 3-Wire, SPI, pWire SPI SPI SPI Ext. Ext. Ext. Int Ext. Ext. Ext/Int Ext/Int Ext/Int Ext/Int Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext/Int Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Int. Ext. Ext. Ext. Int. MSOP8,SOT23 S08 QSOP16 QSOP16 QSOP16 QSOP16 QSOP16 QSOP16 QSOP16 QSOP16 DIP8,pMAX8 DIP14,S0U DIP8,pMAX8 DIP8,pMAX8 DIP8,S08 DIP8,S08 WS016,DIP8,S0 8 pMAXlO,DIP8 pMAXlO,DIP8 PDIP,CDIP,SOI С,PLCC DIP16,WS016 PDIP,SOIC S08 DIP16
LTC1454 LTC1454L LTC1590 МАХ5104 МАХ5154 МАХ5155 МАХ5156 МАХ5157 МАХ532 TLC5618A TLV5618A TLV5638 AD5324 AD5325 AD5326 AD5327 DAC7614 DAC7615 DAC7714 DAC7715 LTC1458 LTC1458L МАХ514 МАХ525 IMAX5253 МАХ536 МАХ537 TLV5614 AD7568 МР7612 МАХ5130 МАХ5131 МАХ5132 МАХ5133 МАХ535 МАХ5351 МАХ5150 МАХ5151 МАХ5152 МАХ5153 1Э5531 07840 L4-C1658 МАХ5170 МАХ5171 МАХ5172 МАХ5173 МАХ544 МАХ545 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 14 14 14 14 14 14 14 14 14 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 8 8 2 2 2 2 4,5-5,5 4,5-5,5 2,7-3,6 4,5-5,5 2,7-3,6 ±12-±15 5 2,7-5,5 2,7-5,5 5 5 +3-3.6 +12-15&-5 ±5 2.7-5,5 +4.75-5,2 5; +5 +12/-12 5 3 5 3 5 3,3 5 3 5 3 +12;-12; +15;-15 +15;-15 4,5-5.5 4,5-5,5 2.7-3.6 2.7-3.6 5 5 V V i I V V V V V V V V V V V V V V V I V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V 15 15 15 15 18 2.5 2,5 2,5 1 10 10 10 10 0,25 12 16 3 3 1 3 20 20 20 20 16 16 16 16 20 20 18 18 18 18 1 1 SPI SPI 3 wire 3 wire 3 wire I 3 wire 3 wire 3 wire 3-Wire, SPI, pWire 2-Wire 2-Wire 3-Wire, SPI, pWire SPI SPI 3 wire 3 wire 3 wire 3 wire 3 wire 3wire 3 wire 3wire 3 wire 3 wire 3 wire 3 wire 3 wire 3 wire 3wire + Parallel SPI 3 wire 3 wire 3 wire 3 wire 3 wire 3 wire Ext. Ext. * Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Int Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext/Int Ext/Int Ext/Int Ext/Int Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext/Int Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. DIP16,QS0P16 DIP16,QS0P16 DIP16,QS0P16 DIP16.QSOP16 D1P16,QS0P16 DIP16.WS016 DIP16,S016 DIP16,S016 SSOP16,SOIC20 SSOP20,PDIP20 NDIP24,WS028 DIP20,SSOP20 IP20.SSOP20 SB16,D1P16, WS016 SB16,DIP16 WS016 PDIP,SOIC QSOP16 QSOP16 QSOP16 QSOP16 DIP8,pMAX8 IP8,pMAX8 DIP16,QS0P16 DIP16.QSOP16 DIP16.QSOP16 DIP16,QS0P16 QSOP16 QSOP16 QSOP16 QSOP16 DIP8,S08 DIP14,SB14,S0 14
МАХ5544 AD7244 AD5532-1/ -2/-3 AD7834 МР7610 AD420 AD420 AD421 AD421 AD5541 AD5542 AD660 AD766 AD7849 DAC714 DAC716 DAC7631 DAC7731 LTC1595 LTC1596 LTC1650 LTC1655 LTC1655L МАХ541 МАХ542 МАХ5541 AD5544 AD5544 DAC7634 DAC7734 AD760 DAC1220 DAC1221 14 14 14 14 14 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 18 20 20 1 2 32 4 8 4 4 4 4 1 1 1 5 +5;-5 8+16,5; 4.75+16.5 4.75+5.25 2.7+5,25 +15;- 15;+5 +12/-12 24 24 3;5 3;5 5 5 +15;- 15;+5 +5;- 5;+5;- 12;+12 +15;- 15;+5 5 5 5 5 5 +15;- 15;+5 V V V V V I I V V V V V V V V V I I V V V V V V I V V V V V 1 10 10 10 5 1 1 1 10 10 10000 10000 3 wire SPI 3-Wire, SPI, gWire 3-Wire, SPI. pWire + Parale Byt 3-Wire SPI SPI SPI 3 wire 3wire 3 wire + Parallel-Byte Ext. Ext/Int Int/Ext Ext. Ext/Int Ext/Int Ext/Int Ext/Int Ext. Ext. Ext/Int Int. Ext. Int. Int. Int. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext/Int DIP8,S08 PDIP,SOIC DIP16,S016 DIP16,S016 SSOP20 TQFP48 DIP8,S08 DIP14,SB14.S0 U DIP8,S08 SSOP48 SSOP48 SSOP16 SSOP16 Полученную таким образом сокращенную таблицу необходимо рассматривать исхо- дя из соображений минимизации стоимости, количества корпусов и площади печат- ной платы. В нашем примере, как было указано выше необходимо разработать под- систему из шести независимых каналов. Очевидно, что при разработке подсистемы желательно использовать одинаковые микросхемы параллельных DAC. Исходя из этого, можно рассмотреть следующие варианты реализации: • шесть одноканальных DAC с разрядностью 8 (10); • три двухканальных DAC; • два четырехканальных DAC (с избыточностью в 2 канала); • один восьмиканальный DAC (с избыточностью в 2 канала). Даже беглого ознакомления с полученной таблицей достаточно для того, чтобы
определить, что все одноканальные DAC выпускаются, в основном, в корпусе DIP16 и выше. Из этого следует, что первый вариант исполнения подсистемы со- вершенно невыгоден, т. к. подсистема будет занимать очень большую площадь пе- чатной платы, и иметь высокую стоимость. В связи с этим исключим из табл. 1 все одноканальные микросхемы и перегруппируем полученную таблицу по критерию количества каналов в корпусе, а затем по разрядности. В заключение проведем анализ доступности микросхем. Для этого необходимо посетить сайты наиболее крупных отечественных представителей вышеперечислен- ных фирм и сайты известных отечественных поставщиков комплектации. В резуль- тате из нашей таблицы исчезнет еще несколько позиций. Кроме того, стоит озна- комиться с документацией претендентов на сайтах производителей и почерпнуть оттуда недостающие в табл. 1 данные. Полученные в результате предварительного отбора микросхемы параллельных DAC приведены в табл. 3. Таблица 3 Тип AD7302 AD7528, МХ7528, РМ7528, TLC7528 AD7628,MX7628, РМ7628, TLC7628 AD7397 AD7305 TLC7225 МАХ505, МХ7225 МАХ506, МХ7226 Разряд- ность 8 8 10 8 8 8 Коли- чество DAC 2 2 2 4 4 4 Напряжение питания, В 2,7^5,5 5-Н15 12-Н15 2,7^5,5 5 5-Н15 5 Выход V V V V V V Быстро- действие , МКС 0,18 <2,б МГц 5 6 Интер- фейс иР/8 иР/8 иР/12 иР/8 иР/8 иР/8 Источник опорного напряжения Int/Ext Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Корпус DIP20 DIP20 DIP24 DIP20 DIP24 DIP24 DIP20 Аналогичным образом поступим и с микросхемами последовательных DAC. Сформулируем в качестве примера требования к подсистеме последовательных DAC. Допустим, что нам необходимо оснастить универсальный технологический контроллер шестью независимыми 8-разрядными цифро-аналоговыми преобразовате- лями (допустима и более высокая разрядность при незначительном повышении стоимости), а также тремя независимыми 10-разрядными преобразователями (до- пустима и более высокая разрядность). При этом желательно обеспечить малое энергопотребление. Питание предпочтительно от одного источника +5 В (в слу- чае, если это не реализуемо, допускается использование дополнительных напря- жений питания ±15 В) . Желательно также занять минимальную площадь печатной платы. По изложенным выше соображениям выбираем тип последовательного интер- фейса — SPI. На стадии предварительного отбора сперва удалим из табл. 2 все микросхемы с разрядностью выше 10. Далее отбрасываем все микросхемы, которые заведомо не поддерживают интерфейс SPI. Затем удалим микросхемы с питанием только 3,3 В, с питанием выше 5 В (т. к. они, как правило, требуют дополнительных узлов со- гласования по входу), с питанием -5 В (т. к. это предполагает наличие допол- нительного источника питания), а также микросхемы с более чем тремя напряже- ниями питания. Также как и в предыдущем случае, табл. 2 необходимо рассматривать исходя из соображений минимизации стоимости, количества корпусов и площади печатной платы. Как и в случае с параллельными DAC, нам не имеет смысла рассматривать одноканальные микросхемы. Полученные в результате предварительного отбора микросхемы последовательных DAC приведены в табл. 4.
Таблица 4 Тип AD73C3 МАХ522 TLV5625 TLV5626 МАХ548А, 549А МАХ512 AD7304 МАХ509 МАХ510 МАХ534 TLC5620, TLV5620 TLV5627 LTC1665 TLC5628,TLV5628 LTC1661 LTC1662 МАХ5158 TLC5617A, TLV5617A TLV5637 LTC1664 МАХ5250 TLV5604 LTC1660 Разряд- ность 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Количе- ство DAC 2 2 2 2 2 3 4 4 4 4 4 4 8 8 2 2 2 2 2 4 4 4 8 Напряжение питания, В 5 5 2^5,5 2,7^5,5 5 5 5 5 5 5 2,7^5,5 2,7^5,5 5 2,7^5,5 5 5 5 2,7^5,5 2,7^5,5 5 5 2,7^5,5 5 Выход V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V Быстродей- ствие , МКС 70 2,5; 12 1 4 70 6 6 8 10 3 10 8 2,5 1 10 3 Интерфейс последо- вательный SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI SPI Опорное напряже- ние Int/Ext Ext. Ext. Int. VDD Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Ext. Int Ext. Ext. Ext. Ext. Корпус DIP8 DIP8 DIP8 DIP8 DIP8 DIP14 DIP16 DIP20 DIP16 DIP16 DIP14 DIP16 DIP16 DIP16 DIP8 DIP8 DIP16 DIP8 DIP8 DIP16 DIP20 DIP16 DIP16 (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Системы №l>< ВВЕДЕНИЕ СРЕДСТВА ПРОГРАММИРОВАНИЯ PIC КОНТРОЛЛЕРОВ Dr. Bob Davidov PIС-контроллеры остаются популярными в тех случаях, когда требуется создать недорогую компактную систему с низким энергопотреблением, не предъявляющую высоких требований по ее управлению. Эти контроллеры позволяют заменить аппа- ратную логику гибкими программными средствами, которые взаимодействуют с внешними устройствами через хорошие порты. Миниатюрные PIC контроллеры хороши для построения преобразователей интер- фейсов последовательной передачи данных, для реализации функций "прием - об- работка - передача данных" и несложных регуляторов систем автоматического управления. Компания Microchip распространяет MPLAB - бесплатную интегрированную среду редактирования и отладки программ, которая записывает бинарные файлы в микро- контроллеры PIC через программаторы. Взаимодействие MPLAB и Matlab/Simulink позволяет разрабатывать программы для PIC контроллеров в среде Simulink - графического моделирования и анализа динамических систем. В этой работе рассматриваются средства программирования PIC контроллеров: MPLAB, Matlab/Simulink и программатор PIC-KIT3 в следующих разделах:
• Характеристики миниатюрного PIC контроллера PIC12F629 • Интегрированная среда разработки MPLAB IDE • Подключение Matlab/Simulink к MPLAB • Подключение программатора PIC-KIT3 ХАРАКТЕРИСТИКИ МИНИАТЮРНОГО PIC КОНТРОЛЛЕРА Семейство Р1С12ххх содержит контроллеры в миниатюрном 8-выводном корпусе со встроенным тактовым генератором. Контроллеры имеют RISC-архитектуру и обеспе- чивают выполнение большинства команд процессора за один машинный цикл. Для примера, ниже даны характеристики недорогого компактного 8-разрядного контроллера PIC12F629 с многофункциональными портами, малым потреблением и широким диапазоном питания. Архитектура Напряжение питания VDD Потребление Рассеиваемая мощность Многофункциональные каналы ввода/вывода Максимальный выходной ток портов GPIO Ток через программируемые внутрен- ние подтягивающие резисторы портов Разрядность контроллера Тактовая частота от внешнего генератора Длительность машинного цикла Тактовая частота от внутреннего RC генератора Длительность машинного цикла FLASH память программ Число циклов стирание/запись ОЗУ память данных EEPROM память данных Число циклов стирание/запись Аппаратные регистры специального назначения Список команд Аппаратный стек Таймер/счетчик TMR0 Таймер/счетчик TMR1 Предельная рабочая температура для Е исполнения (расширенный диапазон) Температура хранения RISC от 2,0 В до 5,5 В (< 6,5 В) <1,0 мА при 5,5 В, 4 МГц 20 мкА (тип) при 32 кГц, 2,0 В <1,0 мкА (тип) в режиме SLEEP при 2,0В 0,8 Вт 6/5 125 мА >50 (250) < 400 мкА при 5,0В 8 20 МГц 200 не 4 МГц +/-1% 1 МКС 1 К >1000 64 128 >10 К (-40°С < ТА < +125°С) 16 35 инструкций, все команды выполняются за один машинный цикл, кроме команд пе- рехода, выполняемых за 2 цикла 8 уровней 8-разрядный с предделителем 16-разрядный с предделителем от -40°С до +125°С от -65°С до +150°С
Дополнительные особенности: • Сброс по включению питания (POR) • Таймер сброса (PWRT таймер ожидания запуска генератора OST) • Сброс по снижению напряжения питания (BOD) • Сторожевой таймер WDT • Мультиплексируемый вывод - MCLR • Система прерываний по изменению уровня сигнала на входах • Индивидуально программируемые для каждого входа подтягивающие резисторы • Программируемая защита входа • Режим пониженного энергопотребления SLEEP • Выбор режима работы тактового генератора • Внутрисхемное программирование ICSP с использованием двух выводов • Четыре пользовательские ID ячейки КМОП технология контроллера обеспечивает полностью статический режим рабо- ты, при котором остановка тактового генератора не приводит к потере логиче- ских состояний внутренних узлов. Микроконтроллер PIC12F629 имеет 6-разрядный порт ввода/вывода GPIO. Один вывод GP3 порта GPIO работает только на вход, остальные выводы можно сконфи- гурировать для работы, как на вход, так и на выход. Каждый вывод GPIO имеет индивидуальный бит разрешения прерываний по изменению уровня сигнала на вхо- дах и бит включения внутреннего подтягивающего резистора. ИНТЕГРИРОВАННАЯ СРЕДА РАЗРАБОТКИ MPLAB IDE MPLAB IDE - бесплатная интегрированная среда разработки ПО для микрокон- троллеров PIC включает средства для создания, редактирования, отладки, транс- ляции и компоновки программ, записи машинного кода в микроконтроллеры через программаторы. Бесплатные версии MPLAB (включая MPLAB 8.92) хранятся на сайте компании Microchip http://www.microchip.com/mplab/mplab-x-ide > DOWNLOAD ARCHIVE. Создание проекта Пример создания проекта программ PIC контроллера в среде MPLAB включает следующие шаги. 1. Вызов менеджера проекта лч MPLAB IDE v8.92 File Edit View Project Debugger Programmer Tools D*H Project Wizard. f 2. Выбор типа PIC микроконтроллера. Device:
3. Выбор компилятора, например, Microchip MPASM для ассемблера. Project Wizard Step Two: Select a language toolsuite Active Toolsuile: Toolsuite Contents Microchip MPASM Toolsuite BKnudsenDataCC5X BKnudsenDataCCSE Byte Craft Assembler & С Compiler MPLINK Object! CCS С Compiler tor Р1С10Л 2Л 4/1 B/18/24/dsPIC30/dsPIC33 MPLIB Librarian! | AR PI CI 8 IAR Systems Midrange Location Microchip MPASM Toolsuite cAProgram Files\Microchip\MPASM Suite\MPASMWIN.exe Browse... О Store tool locations in project Help! My Suite Isn't Listed! I I Show all installed toolsuites <Back \[ Next> Cancel Help 4. Выбор пути к каталогу проекта (клавиша Browse...) и ввод имени проекта. 5. Подключение файлов к проекту в окне Project Wizard > Step Four можно не выполнять. Это можно сделать позднее, внутри активного проекта. Клавиша Next открывает следующее окно. 6. Завершение создания проекта (клавиша Finish). В результате создания проекта FirstPrMPLAB интерфейс MPLAB принимает вид, показанный на Рис. 1. FirstPrMPLAB MPLAB IDE v8.92 File Edit View Project Debugger Programmer Tools configure Window Help 4 61 tk ш т % Debug v £3' Ш m Checksum: OxbeOO Output В uild I Version Control Find in Files 1 [- llnlfX| ■ FintPrMPU... |_ jn.jX. - LJ FirstPrMPLAB.mcp LJ Source Files LJ Header Files LJ Object Files LJ Library Files LJ Linker Script LJ Other Files Lj Files #J Symbols PIC12F629 W:0 zdcc bankO Рис. 1. Интерфейс среды MPLAB v8.92 и шаблон проекта.
Создание файла программы Программу можно создать при помощи любого текстового редактора. В MPLAB имеется встроенный редактор, который обеспечивает ряд преимуществ, например, оперативный лексический анализ исходного текста, в результате которого в тек- сте цветом выделяются зарезервированные слова, константы, комментарии, имена, определенные пользователем. Создание программы в MPLAB можно выполнить в следующей последовательности. 1. Открыть редактор программ: меню > File >New. Изначально программе при- своено имя Untitled. 2 . Набрать или скопировать программу, например, на ассемблере. 3. Сохранить программу под другим именем (меню > File > Save As), например, FirstPrMPLAB.asm (Рис. 2) . C:\PIC controllers\tducation\FirstPrMPLAB.asm niHlRcl II lz I3 I4 Is I6 1? Is I9 lio 111 Il2 ■13 Il4 lis lis ■17 Il8 I19 |20 bl Iz2 Iz3 Iz4 I2.5 |j< status portb trisb cmcon ; optn start ; Metka LIST CONFIG ecju ecju eqi.i ecju equ org bsf bcf jtovItj ITlDVWf bcf IM>Yl\7 movwf jtiovIt? ynovwf jtovIt? ITlDVWf goto end p=12F629 03FF4H 03h 05h 05h 191i Qlh 0 st atus, S optn,. 7 .0 trisb st atus, 5 0x07 cmcon b'10101010' p 0 rtb b'01010101' portb Metka ; тип микроконтроллера ; бит защиты выключен, Т!СП>Т выключен, внутренний |RC - генератор. ; константа status равна адресу регистра STATUS ; адрес регистра GPI0 в Банке 0 ; адрес регистра TP.ISI0 в Банке 1 ; адрес регистра 0PTI0H_REG в Банке 1 ; начало пр о граммы ; установка S-ro бита регистра STATUS - выбор Банка 1 ; Разрешить использование всех подтягивающих резисторов ; запись константы в регистр U А ; копирование регистра U в рг. TRISIO, настройка портоЕ GPI0 на выход — ; сброс 5-го бита регистра STATUS - выбор Банка 0 ; ; настройка GP0 и G-P1 на выход ; Копирование регистра U в порты GPIO ; Копирование U в порты GPI0 ; Переход на метку V > Рис. 2. Пример простейшей программы (на ассемблере) вывода сигналов через порты контроллера GP0, GP1, GP2, GP4, GP5 на максимальной частоте. Запись Л1' в разряде регистра TRISIO переводит соответствующий выходной бу- фер в 3-е состояние, в этом случае порт GP может работать только на вход. Ус- тановка нуля в TRISIO настраивает работу порта GP на выход. Примечание: По спецификации PIC12F629 порт GP3 микроконтроллера ра- ботает только на вход (соответствующий бит регистра TRISIO не сбра- сывается - всегда находится в Л1' ) . Регистры TRISIO и GPIO находятся в разных банках области памяти. Переключе- ние банков выполняется 5-м битом регистра STATUS. Любая программа на ассемблере начинается директивой org и заканчивается ди- рективой end. Переход goto Metka обеспечивает циклическое выполнение програм- мы. В программе (Рис. 2) используются следующие обозначения:
Директива LIST CONFIG equ org 0 bsf bcf movlw movwf goto end Действие назначение типа контроллера установка значений битов конфигурации контроллера присвоение числового значения начало выполнения программы с адреса 0 устанавливает бит указанного регистра в 1 сбрасывает бит указанного регистра в 0 записывает константу в регистр W копирует содержимое регистра W в указанный регистр обеспечивает переход без условия на строку с меткой конец программы Установка конфигурации микроконтроллера Конфигурация микроконтроллера PIC12F629 зависит от настроек слова конфигу- рации (2007h) через директиву CONFIG. R/P-1 BG1 Бит 13 R/P-1 BGO U-1 - U-1 - U-1 - R/P-1 CPD R/P-1 СР R/P-1 BODEN R/P-1 MCLRE R/P-1 PWRTE R/P-1 WDTE R/P-1 F0SC2 R/P-1 F0SC1 R/P-1 FOSCO БитО Параметры которого можно установить в директиве CONFIG программы или че- рез окно MPLAB: меню > Configure > Configuration Bits. ■ Configuration Bits □ Configuabon В Us set in code. | Address | Value | Field 1 ¥DTE 1 PttRTE 1 MCLRE 1 BORXN 1 CP 1 CPD I Category Watchdog Timer Enable bit Power-Up Timer Enable bit GP3/MCLR pin function select Brown-out Detect Enable bit Code Protection bit Data Code Protection bit INTOSC oscillator: I/O function on GP4/0SC ГО1Л Ul»«UltfU PWRT disabled GP3/MCLR pin function is HCLR BOD enabled Program Memory code protection is disabled Data memory code protection is disabled Бит 2-0 (FOSC2:FOSCO. Выбор тактового генератора) 111 110 101 100 011 010 001 000 Внешний RC генератор Внешний RC генератор Внутренний RC генератор 4 МГц Внутренний RC генератор 4 МГц ЕС генератор НС генератор XT генератор LP генератор Подключается к выводу GP5. GP4 работает как CLKOUT Подключается к выводу GP5. GP4 работает как ввод/вывод GP5 работает как ввод/вывод. GP4 - как CLKOUT GP5 и GP4 работают как ввод/вывод GP4 работает как ввод/вывод. GP4 - как CLKIN Резонатор подключается к GP4 и GP5 Резонатор подключается к GP4 и GP5 Резонатор подключается к GP4 и GP5 Бит 3 (WDTE: настройка сторожевого таймера - Watchdog Timer) 1 0 WDTE включен WDTE выключен
Бит 4 (PWRTE: Разрешение работы таймера включения питания) 1 0 PWRT выключен PWRT включен Таймер задерживает микроконтроллер в состоянии сброса при подаче питания VDD. Бит 5 (MCLR: Выбор режима работы вывода GP3/MCLR 1 0 работает как MCLR работает как порт ввода-вывода GP3 Бит 6 (BODEN: Разрешение сброса по снижению напряжения питания) 1 0 разрешен сброс BOR запрещен сброс автоматически включается таймер PWRT автоматически включается таймер Бит 7 (СР: Бит защиты памяти программ от чтения программатором) 1 0 Защита выключена Защита включена вся память программ стирается Бит 8 (CPD: Бит защиты EPROM памяти данных) 1 0 Защита выключена Защита включена вся информация будет стерта Бит 11-9 (Не используются) 1 Бит 13-12 (BG1:BG0. Биты калибровки сброса по снижению питания) 00 11 нижний предел калибровки верхний предел калибровки Примечание: Сторожевой таймер предохраняет микроконтроллер от зави- сания - перезапускает программу через определенный интервал времени, если таймер не был сброшен. Период таймера устанавливается в регист- ре OPTION_REG. Обнуление сторожевого таймера вызывается командой CLRWDT. Добавление программы Пример добавления программы к проекту показан на (Рис. 3). Рис. 3. Добавление программы FirstPrMPLAB.asm к проекту FirstPrMPLAB.mcp
Сохранить материалы проекта можно командой: меню > File > Save Workspace. Компиляция Чтобы создать бинарный файл с расширением hex для прошивки микроконтроллера необходимо откомпилировать проект. Запуск компиляции выполняется командой ме- ню > Project > Build All. Результаты компиляции можно увидеть в окне Output (Рис. 1). Если в программе нет ошибок, то компилятор выдаёт сообщение об ус- пешной компиляции: BUILD SUCCEEDED, загрузочный HEX файл можно найти в рабо- чем каталоге: QFirstPrMPLAB pFirstPrMPLAB nFirstPiMPLAB [JFirstPiMPLAB QjFirstPiMPLAB QjFirstPrMPLAB g|HrstPrMPLAB QFirstPrMPLAB fflFirstPrMPLAB cof map HE>?) 0 err 1st mcp asm mew 781 1,815 109 741 0 3.245 1.005 932 32,768 Отладка программы Отладку программы в среде MPLAB IDE можно выполнить при помощи аппаратного эмулятора MPLAB REAL ICE или программного симулятора MPLAB SIM. Запуск по- следнего выполняется как показано на Рис. 4. Programmer lools Configure Wind Рис. 4. Подключение к симулятору MPLAB SIM для отладки программы. После запуска отладчика в окне Output (Рис. 1) появляется закладка MPLAB SIM, куда MPLAB выводит текущую информацию отладчика. Команды отладчика ( Рис. 5) после запуска становятся активными. Команды отладчика: • Run - Непрерывное выполнение программы до точки останова (Breakpoint) если таковая установлена. • Halt - Остановка программы на текущем шаге выполнения. • Animate - Анимация непрерывного выполнения программы.
• Step Into - Выполнение по шагам (вызовы Call выполняются за один шах1) . • Step Over - Выполнение по шагам включая команды вызовов Call. • Reset - Начальная установка программы. Переход указателя на первую ко- манду . • Breakpoints - Отображение списка точек останова. Обработка списка. OmHbiwv Г *кг> Amufc 5«elnto Slop С-« Map Out йе»Л L ЬыЬраЧн * h ■" F7 м • F2 _ » им>(Н{р{?а© 1ЯВ!Я?ТЯ Рис. 5. Команды отладчика. При выполнении программы по шагам текущий шаг выделяется зеленой стрелкой (Рис. 6). Непрерывное выполнение программы останавливается командой Halt или достижением программой точки останова. Точка останова ^ устанавливает- ся/снимается в строке программы двойным щелчком. Пример программы на ассемблере, которая с максимальной скоростью меняет со- стояние портов контроллера показан на Рис. 6 (справа). Программа передаёт в регистр портов GPIO данные Ь'10101010' и Ь'01010101'. Поскольку в регистре GPIO передачу данных в порты контроллера выполняют не все разряды, а только 0,1,2,4 и 5, то состояние регистра GPIO (Рис. 6, слева) отличается значения- ми: Ь'00100010' и Ь'00010101'. i Special Function Registers C:\PIC controllersVEducdtionVFirstPrMPLAB.dsm Address SFR Name lHe*l 00 01 02 03 04 05 0A 0B 0C 0E 0E 0Г 10 19 81 85 8C 8E 90 95 96 99 9A 9B 9C 9D WREG INDF THRO PCL STATUS FSR GPIO PCLATH INTCON PIR1 THR1 THR1L THR1H T1C0N CHCCN OPTICNREG TRISIO PIE1 PCON OSCCAL WPU IOC VRCCW EEDATA EEADR EEC0N1 EEC0N2 OxAA 0x31 . 0x08 Ox 1С 0x00 0x2.: 0x00 0x00 0x00 0000 0x00 0x00 0x00 0x07 ОхГГ 0x08 0x00 0x00 0x80 0x37 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 p p к |5 к p p p Lo 111 Lz L.3 Il4 lis 116 Il7 Il8 119 po pi r2 рз F4 rs US El г © Ф 0 status portb trisb cue on ;optn start ; H«tka LIST C0NPIC *qu • qu «qu equ equ org hat bet novlw novwf bef novlw ROYWf novlw novwf novlw novtrf goto end p 12F629 03PP4H 03h OSh OSh 19h Olh 0 status, 5 optn,7 .0 t risb status . S 0x07 СЛСОП b'lOlOlOlO' portb b'OlOlOlOl' portb rletka ; тиг , бич ; koi ; ajxj ; Алг ; ад* ; на* ; ус«з ; Pa- ; зах ; к or ; cot , ; на< ; Ког ; Ког ; Пе$ Рис. 6. Состояние регистров и выполняемая по шагам программа (справа)
В процессе отладки можно наблюдать за состоянием регистров, переменных, па- мяти в соответствующих окнах, открываемых в разделе View основного меню. В процессе отладки можно вносить изменения в код программы и содержимое регист- ров . После внесения изменений необходимо перекомпилировать программу. Входные сигналы портов модели микроконтроллера можно задать в разделе Debugger > Stimulus. Устанавливаемые состояния сигналов портов привязываются к времени (тактам) отладки. Иногда результаты выполнения программы в режиме отладки не соответствуют выполнению этой же программы в реальном контроллере, так, например, отладчик программы (Рис. 6) без инструкций movlw 0x07 и movwf cmcon показывает, что выходы GP0 и GP1 регистра GPIO не изменяются - находятся в нулевом состоянии, содержимое регистра GPIO попеременно равно 0x14 и 0x20. Однако, контроллер, выполняющий программу без указанных инструкций, показывает на осциллографе циклическую работу всех пяти выходов: 0x15 и 0x22, включая GP0 и GP1 (см. Рис. 7). Рис. 7. Осциллограммы выхода GP0 (слева) и GP1 (справа) микрокон- троллера PIC12F629, работающего от внутреннего 4 МГц RC генератора. Программа (Рис. 6) формирует сигналы максимальной частоты на всех выходах контроллера. За период сигналов 5.3 мкс выполняется 5 команд (6 машинных циклов), амплитуда GP0 сигнала на осциллограмме равна 4.6 В, измеренное программатором питание контроллера 4.75 В. Прошивка микроконтроллера Для записи программы в микроконтроллер (прошивки контроллера) необходимо микроконтроллер подключить к интегрированной среде MPLAB IDE через программа- тор. Организация подключения показана ниже в разделе "Подключение программа- тора PIC-KIT3". Примечание: В контроллер PIC12F629 записана заводская калибровочная константа настройки частоты внутреннего тактового генератора. При необходимости её можно прочитать и восстановить средствами MPLAB с использованием программатора. Команды для работы с программатором и изменения его настроек находятся в меню MPLAB Programmer. Тип программатора в MPLAB выбирается в разделе: Меню > Programmer > Select Programmer (Рис. 8) . Прошивка микроконтроллера через программатор запускается командой: Меню > Programmer > Program. Сообщение об успешной прошивке показано на Рис. 9.
Debugger ^^^^^^Ш Tools Configure Window Help ^BBH * None 1 PIC5TART Plus 2 MPLAB ICD 2 3 Licensed Debugger 4 Starter Kit on Board Сб PICkit з! 7 MPLAB ICD 3 8 AN351 Quick Programmer Beta 9 PICkit 2 10 MPLAB PM3 11 REAL ICE 12 PRO MATE II 13 PICkit 1 Рис. 8. Выбор программатора для подключения к среде MPLAB. лч FirstPrX - MPLAB IDE v8.92 File Edit View Project Debugger D-v D«* [V D-v [V Programmer l Tools Configure Window Help Select Programmer Output ("Program ~) ^ <Ь Verify Read Blank Check All Erase Flash Device Hold In Reset Abort Operation Reconnect Settings,.. I I Linker Build Version Control ! Find in Files , PICkit 3 PICkit 3 detected Connecting to PICkit 3... Firmware Suite Version 01.28.90 Firmware type Midranqe PICkit 3 Connected. Device ID Revision = 0000000b [Programming... " [Programming/Verify complete Рис. 9. Запуск прошивки микроконтроллера и вид сообщения об ус- пешной прошивке. Примечание: Во время прошивки микроконтроллера у программатора PIC- KIT 3 мигает желтый светодиод. ПОДКЛЮЧЕНИЕ MATLAB/SIMULINK К MPLAB В системе моделирования динамических систем Simulink (приложение к Matlab) на языке графического программирования можно разрабатывать программы для се- мейства PIC контроллеров имеющих АЦП/ЦАП, счетчики, таймеры, ШИМ, DMA, интер- фейсы UART, SPI, CAN, I2C и др. Пример Simulink программы PIC контроллера показан на Рис. 10. Взаимодействие средств разработки и компиляции программ для PIC контролле- ров в Simulink показано на Рис. 11.
Configure Model for dsPIC Target (double-elide) Configure the Model for dsPIC Target(dbl click on the yellow block). Then, Compile using the incremental build icon (second icon on right of the simulation mode (Normal)) Master Configure Model fordsPICI ADC AN 5 Sampled value ADC Input OCmax Constant! ™ Sampling Offset luithin PWM TX Lab view MATL^B TX Output Multiplexed for Matlab / Labview Offset Sampling from 0 to OCmax OCmax/2-1 ОС (HW)Use Timer3 ADC is synchronised i/uith TMR3 ADC start sampling and converting when TMR3 = OCmax (=PR3) (Low) Duty cycle (50 us) PINRA2-->D PIN RB5 PIN RD0~> PWM PINRF4--> PINRF5--> igital Output ■-> ADC Output Compare UART Rx UART Tx Wl http:// Linkl Clock to open шеЬ page about this model UART Configuration T1 Set T1 Reset ОС (HW) Output Compare HW Periode is 100us boolean Counter Limited Data Type Conversions A2 Digital Output WRITE Blinking LED at2Hz Ports Info Рис. 10. Пример программы на языке графического программирования для PIC контроллера выполненной в среде моделирования динамиче- ских систем Simulink.
Simulink Компиляция Получение Си кода и бинарного (HEX) файла Загрузка hex файла Запрограм- мированный PIC контроллер I Модификация модели » Г' / RS232 1?' Возможность использования реальных данных Приём данных в Matlab Рис. 11. Структура [6] средств построения адекватной модели PIC контроллера на языке графического программирования. Для построения среды разработки необходимы следующие компоненты Matlab • Simulink • Real-Time Workshop Embedded Coder • Real-Time Workshop и Си компилятор компании Microchip: • СЗО для контроллеров PIC24, dsPIC30 и PIC33 • С32 для контроллеров серии PIC32 Установка компонентов Matlab На сайте http://www.kerhuel.eu/wiki/Download#Limitation имеются Simulink библиотеки (dsPIC Toolbox) для PIC контроллеров и версий Matlab с R2006a no R2012a: • Download dsPIC Toolbox for Matlab R2012a (Matlab 32 and 64 bits) • Download dsPIC Toolbox for Matlab R2006a (Matlab 32 bits) (31/03/2010) Для скачивания библиотеки необходимо зарегистрироваться. Программы поддер- живают работу 100 микроконтроллеров из серий PIC 16MC, 24F, 30F, 32МС, 33F, 56GP, 64МС, 128МС, 128GP. Бесплатные версии работают с Simulink моделями PIC контроллеров имеющих до 7 портов ввода-вывода. Для установки dsPIC Toolbox - библиотеки блоков PIC контроллеров для Matlab/Simulink необходимо: 1. Скачать dsPIC Toolbox для требуемой версии Matlab. 2. Распаковать zip файл в папке, в которой будут установлены Simulink бло- ки. 3 . Запустить Matlab.
4. Настроить текущий каталог Matlab на папку с распакованным файлом. 5. Открыть и запустить файл install_dsPIC_R2012a.m, например, кнопкой ► ме- ню или клавишей <F5> клавиатуры. Библиотеки dsPIC и примеры Simulink моделей устанавливаются в текущую папку Matlab (Рис. 12). Установленные блоки для моделирования PIC контроллеров дос- тупны в разделе Embedded Target for Microchip dsPIC библиотеки Simulink (Рис. 13) . MATLAB R2012a File Edit : CJ J : Shortcuts View * Debug % Ш jj] How to Add Parallel Desktop Window ч * : a» Erf й | ^J What's New Help e | Current Folder: | C:\MATLAE Current Folder « MATLAB ► R2012a ► simulink ► MPLAB Simulink -Pi) Name Date Modified l. examples blocks dspic 2instalLd5PIC_R2012a.m *] Readme.html 23/12/2016 18:41 23/12/2016 18:41 23/12/2016 18:4lJ 10/09/2012 16:25 23/12/2016 18:41 Рис. 12. Содержимое текущего install dsPIC R2012a.m. каталога после выполнения [3 Simulink Library Browser File Edit View Help О Шг » | Enter search term ^\ ф\ ЦТ .ibraries BUS CAN BUSI2C •Digital I/O •OTHERS ■Peripheral I/O •Peripheral MAPPING SPIPORT Serial PORT Simulink Configuration Library: Embedded Target for Microchip® dsPIC | Search Results: (none) | Most Frequently Used Blocks | иыи -ЗД^ BUS САН Peripheral I/O Simulink Configuration .„.. ,:x;tc BUS I2C Peripheral MAPPING Configuration — , Digital I/O SPI PORT Master ._ SI OTHERS Serial PORT Ports Info Рис. 13. Блоки, установленной библиотеки "Embedded Target for Microchip dsPIC". Для совместной компиляции Simulink модели средствами Matlab и MPLAB необхо- димо прописать в переменной окружения path Matlab с высшим приоритетом путь к каталогу MPLAB с файлами MplabOpenModel.m, MplabGetBuildinfo .m и getHardwareConfigs.m: »path(f с:\Program Files (x86)\Microchip\MPLAB IDE\Tools\MATLAB\f ,path) Установка Си компилятора MPLAB Компиляторы MPLAB находятся на сайте Microchip:
http://www.microchip.com/mplab/mplab-x-ide > Download Archive > MPLAB С Compiler for PIC24 and dsPIC DSCs. Для установки демонстрационной версии компилятора СЗО необходимо его ска- чать по ссылке PIC24/dsPIC v3.25 (Рис. 14) и запустить принятый файл mplabc30-v3.25-comboUpgrade.ехе. п;/--. -. ис v •./•: FIC2A/dsFIC v3 25 П.'.'-•':: IK' v • ' PIC24/d$PIC v3 30с П;/•:•;■:• Mi v • ' :: IK v './■: dsPIC v3 25 .: ПС v '. ' dsPICv3 30c ;:fk v • •' УК/ч ' /•' PIC24v3 25 PIC24v3 30c M:/-v :. м Fuly functional, al optimfc*tons avdbble. <* fevdbabonCofnptofl FJ functtonAy for 60 (toys, Imfced after. С Ute Compter urmceo runcoonaicy, oporocdoons asweo. Рис. 14. Версии Си компилятора (слева) и режимы его установки (справа). Примечание: Работа выполнена с версией v3.25 компилятора СЗО для PIC24/dsPIC. Проверка показала, что следующая версия v3.30 не под- держивает совместную компиляцию моделей Matlab R2012a (dsPIC Toolbox) без ошибок. Установочный ехе файл создаёт в разделе c:\Program Files (x86)\Microchip\ новый каталог mplabc30 с файлами: [▼c:\Program Files (x86)\Microchip\mplabc30\v3.25\V JName Ext р[Ып] CD [docs] О [errata-lib] ICJ [examples] ll~ 1 [include] pilib] p[src] p [support] ")Uninstall-MPLAB-C30-v3.25 exe JjUninstall MPLAB С for PIC24 MCUs .. Ink • README html ||W] License txt | Size <DIR> <DIR> <DIR> <DIR> <DIR> <DIR> <DIR> <DIR> <DIR> 3,238,335 1,344 84,694 15,950 Рис. 15. Каталоги компилятора СЗО MPLAB. Последовательность Simulink программирования для PIC контроллеров 1. Создайте рабочий каталог и скопируйте в него *.mdl примеры из раздела example (см. Рис. 12). 2 . Загрузите Matlab. Настройте его на рабочий каталог. 3. Включите в переменную окружения path Matlab с высшим приоритетом путь к MPLAB - каталогу c:\Program Files (x86)\Microchip\MPLAB IDE\Tools\
MATLAB\: »path(f с:\Program Files (x86)\Microchip\MPLAB IDE\Tools\MATLAB\f ,path) Примечание: Использование команды »path без аргументов приводит к отображению списка путей переменной path в окне команд (Command Window). Удалить путь из переменной path можно командой rmpath, на- пример : »rmpath(! с:\Program Files\Microchip\MPLAB IDE\Tools\MATLAB\f). 4. Создайте Simulink модель для PIC контроллера, используя блоки библиотеки "Embedded Target for Microchip dsPIC" (Рис. 13) , или загрузите готовую модель, например, Servo_ADC.mdl. Тип контроллера, для которого разрабатывается Simulink модель, выбирается из списка в блоке Master > PIC (Рис. 16, Рис. 10), который должен быть вклю- чен в состав модели. j Block Parameters: Master Г Master (mask) (link)- Define and configure dsPIC properties to create a compliant с code. General J Real Time - Quartz | Advanced User | Time Step reference pTimerl fpic|(need to click OK and RELOAD this dialog box) |]3Qf3012] 30f2011 3012012 30f3010 30f3011 Busy Flag Port (None Over load F lag Por t JNum Brown Out Reset |PBOR_OFF Power Up Time Latency |PWRT_0FF MCLR |MCLR_DIS ICD communication channel |ICS_PGD1 Г" Power Save Mode (Idle) 30f3013 30f3014 30f4011 30f4012 30f4013 30f5011 30f5013 30B015 30f5016 30fi5010 OK Cancel Help *1 n Apply Рис. 16. Выбор типа контроллера в блоке Master модели. 5. Проверьте настройки конфигурации модели: Меню > Simulation > Configuration Parameters <Ctrl+E>. В строке ввода System target file раздела Code Generation должен быть указан компилятор S-функций dspic.tlc (Рис. 17). Выбор dspic.tlc настраивает все остальные параметры конфигурации модели, включая шах1 и метод интегрирования. 6. Откомпилируйте модель tmp_Servo_ADC.mdl. Запуск компилятора показан на Рис. 18.
v^ Configuration Parameters: untitled/Configuration (Active) Select: Solver- Data Import/Export $■• Optimization 5-Diagnostics -Hardware Implementat. •Model Referencing •Simulation Target |Code Generation] Report Comments Symbols Custom Code Debug Interface SIL and PIL Verifies... Code Style Templates Code Placement Data Type Replace... Memory Sections DsPIC options 5-HDL Code Generation г-Target selection - System target file :|| dspic.tlc Language: [c Description: Embedded Target for Microchip dsPIC (real-time) Browse.. ~3 [-Build process TLC options: |- Makefile configuration- P Generate makefile Make command: Template makefile: J make_rtw dspic _pic3Q_gcc.tmf Г Data specification override Г" Ignore custom storage classes Г" Ignore test point signals г Code Generation Advisor- Prioritized objectives: Unspecified Check model before generating code: [off Set objectives , 4 Check model Г" Generate code only Build Рис. 17. Выбор компилятора S-функций dspic.tlc для моделей PIC контроллеров в разделе "Основное меню > Simulation > Configuration Parameters > Code Generation". П tmp_Servo_ADC Fib Edit View Simulation Format [ Tools ] Help , Simulink Debugger... Model Advisor... Model Dependencies □ la; H & Ш Configure Model for dsPIC Target (double-click) Configure Model fordsPIC Code Generation External Mode Control Panel. Control Design Parameter Estimation... Response Optimization... Report Generator... Requirements Design Verifier -Л j Normal ■3 Ш Options. Bui'd Subsystem... Generate S-Function... Navigate to Code... Code Generation Report т 1Д http:// Linkl Click t3 open neb page Рис. 18. Запуск компилятора Simulink модели.
В результате успешной компиляции (сообщение: ### Successful completion of build procedure for model: Servo_ADC) в текущем каталоге создаются HEX файл для прошивки PIC контроллера и МСР проект среды MPLAB (Рис. 19). MATLAB R2012a File Edit View Debug Parallel Desktop Window Help D tfl * •o c» I i* 00 -El I © Shortcuts £ How to Add ?} What's New Current Folder j. « PIC_controllers ► MATLAB _and_Simul ink ► Example J Name Э slprj EJ Servo_ADC_dspic Щ Servo_ADC.mdl 5ervo_ADC.mdl.autosave 5ervo_ADC.CQp |_ 5ervo_ADC.hexj |^Я 5ervo_ADC,nncp] Рис. 19. Результаты компиляции модели. Запуск модели в Matlab/Simulink выполняется в окне модели кнопкой: I Run I Условное время моделирования устанавливается в строке: Управление компиляцией Simulink моделей из среды MPLAB Управление компиляцией Simulink модели можно выполнять командами раздела Matlab/Simulink среды MPLAB, например, в следующем порядке. 1. Разработайте модель PIC контроллера в Matlab/Simulink. Сохраните модель. 2 . Запустите MPLAB . 3. Выберите MPLAB меню > Tools > Matlab/Simulink и новый раздел появится в составе меню. I Tools] [Matlab/Simulink] Configure 1 dsPIC30F/Ws Buck Converter 3 Gimpel PC-Lint/MI5RA 4. В разделе Matlab/Simulink откройте Simulink модель, например, Servo_ADC, командой "Matlab/Simulink > Specify Simulink Model Name > Open > File name > Servo_ADC.mdl > Open". Команда Open запускает Matlab и открывает модель.
5. Откомпилируйте модель и создайте МСР проект командами Generate Codes или Generate Codes and Import Files. Перевод MDL модели в МСР проект выпол- няется TLC компилятором Matlab. В результате создаётся проект MPLAB HServo_ADC.mcp со скриптами модели на языке Си. 6. Откройте проект: меню > Project > Open > ServoADC.mcp (Рис. 20) . H-i-J 5ervo_ADC.mcp В U Source Files Щ dsPIC_OutputCompare_Interrupt.c \-\S\ 5ervo_ADC.c !•■-[£] Servo_ADC_data.c 1=1 Servo_ADC_main.c В -LJ Header Files \[E| Servo_ADC.h Щ Servo_ADC_private.h Щ Servo_ADC_types.h ■L3 Object Files LJ Library Files LJ Linker Script 13 Other Files Рис. 20. Структура МСР проекта Simulink модели Servo_ADC.mdl в среде MPLAB. Проект Simulink модели готов для редактирования, отладки и компиляции в ма- шинные коды контроллера средствами MPLAB. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПРОГРАММАТОРА PIC-KIT3 Узнать какие программаторы записывают бинарный код в конкретный микрокон- троллер можно в разделе Меню > Configure > Select Device среды MPLAB 8.92. Например, программатор PIC-KIT3 не поддерживает контроллер PIC12C508A (Рис. 21, левый рисунок), но работает с контроллером PIC12F629 (Рис. 21, правый ри- сунок) . Select Device Deyice PIC12C508A Programmer* О PICSTARTPIus О PRO MATE II O MPLAB РМЗ Device Eamiry Microchip Tool Supoon 0 MPLAB REAL ICE ф MPLAB ICO 2 О MPLAB ICO 3 Language and Design Tools О ASSEMBLER v3 90 Debuggers О MPLAB SIM 0 MPLAB REAL ICE MPLAB ГСЕ 2000 OPCM16XA0 С O COMPILER v9 60 ф MPLAB ICO 2 Э MPLAB ICO 3 e » e ф ф 9 MPLAB ICE 4000 ф No Module OK 1 [ Cancel J L [X| 1 Select Device 1 PICkrt 1 PICkit 2 Р1СЮ13 VOI 1 PICkit 2 PI С kit 3 l СЕЛ CD Headers фМо Header 1 belp ] 1 Oeyice 1 Programmers О PICSTARTPIuS О PRO MATE II O MPLAB РМЗ Device £amity v ALL Microchip Tool Suppon О MPLAB REAL ICE О О MPLAB ICO 2 О О MPLAB ICO 3 О 1 Language ana Design Tools О ASSEMBLER v3 90 1 Debuggers О MPLAB SIM О MPLAB REAL ICE MPLAB ICE 2000 1 opCM12xeo с О COMPILER ф V9 60 О MPLAB ICO 2 О О MPLAB ICO 3 О MPLAB ICE 4000 ^ No Module OK 1 [ Cancel ) [ PICkit 1 PICkit 2 PICkit 3 VOI PIC kit 2 PIC Kit 3 1СЕЛСО Headers OAC162050(Req) Ые'Р I IX! V 1 Рис. 21. Перечень программаторов для прошивки микроконтроллера.
Информацию об установленном драйвере программатора PIC-KIT3 можно запросить у менеджера устройств ОС Windows (Рис. 22). ^ Device Manager File Action View Help «--tlDiifi'SifllSte - П - £fa Human Interface Devices (Sta HID-compbant device £j| USB Human Interface Device шшшшшшт Genua) Ditva Detail ±^ш USB Нить** Intelace D*vk« 0«v^# iyv« H шф lnM«<;« Device* Hanulachjei iSiandard tyt«em (*»vk«| Locator Locabon 0 (PlCU 3| Tha devc* а wortung ргореф Q you «• h#v»ig pcttem w*h the ckvc» ck* Tioufcatshool to xiart ihe еоиЫмНк*» Trqjterfioo» U» »n <tevic* lenabfel G«reral Dfrvw Detail Лд USB Нолеп Interface 0<rvc« Diiy* FVg**fc* D;rv« Da)« DtrveiVeruan D^MISitv | QnvwOe*«fa 1 1 | Update Onvq j | B<*B«fcQ»«i | I U™** | M«c.W4#l 01 07 2001 51X005512 МсютоИ Wndom Componer* Pitbhei To view detail eb&J *e irve» Им To i«>date the At*ei lo» ihn devce It the devce lafa «Пег updating Iht <jtivei id back lo вЧе prevewtly vuiafed cb*e» Г о ш«Ы«1 ib» dhvw ^dv«no«<a I <* [I Caned ] General Dwe» Deiafc J^ U$BHu4nlrt«it«c*0«vic« В USBWl0_04O»PlD.»0A\OU5366O0ie6 0* I Cancel Рис. 22. Информация об установленном драйвере программатора PIC-KIT3. Схема подключения микроконтроллера PIC12F629 к программатору PIC-KIT3 пока- зана на Рис. 23. Напряжение профвмммровэни* VDD Г Рячкнг." t;f.i"Hi]f ..лг>".л при'Г^нмэгг (Vt г- п гс- Чл- г -. н v н"; н ( и ^ r^ 11 и к: iг- н: л к^ -• f пргрзмг.'^тп^ GP5/T1CKI/JC П OSC1/CLKIN *^^Ц GP4/T1G/ JC OSC2/CLKOUT 1 GP3/MCLR/VPf> —U.[| Vss- GP0/CIN+/ICSPDAT GP1/CIN-/ICSPCLK ]£L СР2Я0СК1/ INT/COUT Рис. 23. Схема подключения микроконтроллера PIC12F629 к программатору PIC-KIT3.
Вывод PGM программатора для прошивки контроллеров PIC12F629 не использует- ся. Наличие вывода PGM для разных типов PIC контроллеров показано на Рис. 24. Вывод Р6М рекомендуется "притягивать" к общему проводу (GND), через резистор, номиналом 1К [3]. ОР8 VCcdI^ 8IGND П 2 7| Data ПЗ брСЮск VPPQ4 5\ VPPQ1 П2 ПЗ П4 Ч5 У6 У7 GN0I8 У9 то пп П12 П13 П14 D1P28 TIT 28j Data 271 Clock 26П PGM 25p 240 PGM 23П 22D 2Ш 201VCC 19IGND 18П 17h 16b 15b DP18 —ct Ч1 d2 У3 УРРП4 GNDI5 П6 37 У8 d9 18П 17u 16p i5h 141 VCC 131 Data 12|Clock lip 10DPGM vppd q a g q q q q q p VCCil П2 ЙЗ VPPU4 П5 П6 Q7 D1P14 2 1311 3 12|i VCC GND 141GND 131 Data 12|С1оск lip 10П 9h 8h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 DIP40 ^7" П20 401 Data 391 Clock 38 В PGM 37 б 36 П PGM 35 П 34 П 33 П 32IVCC 31IGND 30 П 29 П 28 П 27 В 26 б 25 h 24 П 23 П 22 П 21 П Рис. 24. Выводы PGM PIC контроллеров. Индикация светодиодов программатора Olimex PIC-KIT3 показана в следующей таблице. Желтый Вкл Вкл Мигает Красный Выкл Вкл Включен постоянно Состояние программатора Подключен к USB линии Взаимодействие с MPLAB Прошивка микроконтроллера Не следует подключать питание микроконтроллера VDD (Рис. 23) к программато- ру, если контроллер запитывается от своего источника питания. При питании микроконтроллера от программатора на линии VDD необходимо уста- новить рабочее напряжение, например, 5В программой MPLAB (Menu> Programmer> Settings > Power), как показано на Рис. 25. Примечание. При отсутствии напряжения на линии VDD MPLAB IDE выдает сообщение об ошибке: PK3Err0045: You must connect to a target device to use. Если программатор не может установить требуемое напряжение, например, 5В при его питании от USB, в которой напряжение меньше 5В, MPLAB IDE выдает со- общение об ошибке: PK3Err0035: Failed to get Device ID. В этом случае, снача- ла необходимо измерить напряжение программатора - считать его в закладке Ме- ню> Programmer> Settings > Status, а затем установить напряжение (не больше измеренного) в закладке Меню> Programmer> Settings > Power.
PICkit 3 Settings Calibration Mernoiy Program Memory I Configuration Programmer to go Status j С Power ^ QI P^e.U?r9^..c'f^ (к™. РЩМ .3 9 X Iм MrstPrX МР1АВЮГ v8.97 Fte Edit View Project Debugger qj oj C£ qj cv ^ ф Voltage j 5.00O (Z°lD Cancel Programmer | Took Conf к Select Programmer ► Program Verify Read Blank Check Al Erase Rash Device Hold In Reset Abort Operation Settings... Рис. 25. Установка напряжения VDD на программаторе PIC-KIT3 про- граммой MPLAB IDE v8.92. PICkit 3 Settings 2® I PICkit 3 Settings mm Cotbflton Memory ! Piogrammei to go Rrogiam Мелгхму Configjtalioo ( Stahn ] Роме* Versions Fiimware Suite Vwaon. 01 2890 AJopiilhrTi Plwgn Version 011433 OS Version 0124 02 Voltage P1CM3VD0 (["RgirwhVoil'ags"!! [ OK ] [ Caned | Hdp Calibration Memory [ Program Memory Configuration Programmer to go Status I flower \W\ Power target circuit from PICkit 3J Voltage :: ZLiiC 4.750 OK ] [ Cancel ] [ uppfr Рис. 26. Измерение (слева) и установка (справа) VDD напряжения программатора PIC-KIT3 программой MPLAB IDE v8.92. Пример MPLAB сообщения успешного подключения микроконтроллера к программа- тору по команде меню > Programmer > Reconnect показан на Рис. 27. Output Build Version Control Find in Files PICkit 3 PICkit 3 detected Connecting to PICkit 3... Firmware Suite Version 01.28.90 Firmware type Midrange PICkit 3 Connected. Device ID Revision = 0000000b Рис. 27. Сообщение MPLAB об успешном подключении микроконтролле- ра к программатору. Можно программировать не только отдельный PIC контроллер, но и контроллер, находящийся в составе рабочего устройства. Для программирования PIC контрол-
лера в составе устройства необходимо предусмотреть установку перемычек и то- коограничивающих резисторов как показано на Рис. 28 [3]. 1 -1 2 3 4 5 1 I •■/•: -l 1 ~м 1.1 \-— f . "~ ~ " 1 Г " * ,' 5 В Для DIP-8 не Напряжение программирования Рис. 28. Подключение микроконтроллера в устройства к программатору. составе электронного БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 4 5 PIC12F6XX. Однокристальные 8-разрядные FLASH CMOS микроконтроллеры компа- нии Microchip Technology Incorporated. PIC12F629, PIC12F675. 000 "Микро- чип". Москва - 2002. www.microchip.ru Microchip. MPLAB IDE. User's Guide with MPLAB Editor and MPLAB SIM Simulator http: //wwl. microchip. com/downloads/en/DeviceDoc/MPLAB_User_Guide_51519c. pdf ICSP Внутрисхемное программирование PIC-контроллеров DOC Rev 1.03 (послед- нее обновление 19.05.2005) http://www.5v.ru/icsp.htm MPLAB IDE Help: MATLAB. Introduction to Microchip-SIMULINK Blocksets and MATLAB Plug-in for MPLAB®IDE Produced by Murali Manohara Chembarpu. http://www.microchip.com/stellent/groups/SiteComm_sg/documents/DeviceDoc/e n542925.pdf Embedded Target for 16 bits PIC. http://www.kerhuel.eu/RTWdsPIC/
Системы АРДУИНО ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ УРОК 6. Фоторезистор Итак, вы уже позанимались с потенциометром, сопротивление которого изменя- ется из-за поворота рукоятки - штока. В этой схеме, вы познакомитесь с фото- резистором, который изменяет свое сопротивление в зависимости от того, сколь- ко света на него направлено. Arduino не может сама интерпретировать сопротивление, так как работает с напряжением, поэтому в этой схеме мы будем использовать делитель напряжения. Делитель состоит из двух резисторов, один из которых будет наш фоторезистор, а считываемое напряжение берется из точки между ними. Делитель будет выдавать высокое напряжение - когда фоторезистор получает много света, и низкое - ко- гда фоторезистор получает мало света. -1-5 Вольт Pin 9 * \/ Светодиод резисторам о** А Л (IП Фоторезисту и Pin АО резистор (кж^ч (Кор«чц Чшрч Opium) GND
НЕШЗЮЕШИШ- - BCUDe ^00000000000000000ЯШ+ 1И00000000 о,уууу;а^щууиуууу0уу jy^^igyyyyyyyy « Ш00000000И000000Э00000- фоууууоууууууууууу ■о 00000000000000000 "00000000000000000 ^ууууууууууууууууу го 00000000000000000 000000000000 а) 000000000000-0 000000000000« уууууууууууу^ 000000000000« T-CMCNICslCsJCNICMCNlCNOsJCsjCO 10101 00000 00000 00000 00000
/* * Код программы для опыта №6: sketch Об • * ФОТОРЕЗИСТОР • * Помощь сообщества Arduino. * Посетите сайт http://www.arduino.ее • * ФОТОРЕЗИСТОР • * Использование фоторезистора (датчика освещенности) для управления * светодиодом. • • */ // Как обычно, мы создадим константы с именами для используемых портов. // Это позволит сделать код более понятным. const int sensorPin = 0; const int ledPin = 9; //А также создадим глобальные переменные для уровней яркости // high (высокий), low (низкий): int lightLevel, high = 0, low = 1023; void setup() { // Укажем Arduino, что порт управления светодиодом, - исходящий (Нам не // нужно делать ничего особенного, чтобы использовать аналоговый вход). pinMode(ledPin, OUTPUT); // Serial.begin(9600); // для отладки, чтобы увидеть показания датчиков // через "монитор порта" } void loop() { // Для того чтобы измерить напряжение, идущее с делителя напряжения // (фоторезистор - резистор), как и в прошлых опытах, мы будем // использовать функцию analogReadO. Диапазон чисел с которыми работает // функция находится в пределах от 0 (0 вольт) и 1023 (5 вольт). // Но! Управлением яркостью светодиода занимается функция analogWrite(), // у нас возникают не большие сложности, так как она использует // диапазон от от 0 до 255.. lightLevel = analogRead(sensorPin); // Эту проблему можно решить с помощью двух полезных функций под названием // тар() и constraint) : // Функция тар() может преобразовывать один диапазон значений //в другой. К примеру - мы указываем тар() в параметрах, диапазон "из" 0-1023 // "в" 0-255, она преобразует первый больший диапазон во второй, более мелкий. // Так 0 останется 0, а 1023 станет 255, средние значения - 500 станет ~ 125.
// lightLevel = map(lightLevel, 0, 1023, 0, 255); // Поскольку map() может столкнуться с числами за пределами диапазона, // скажем или больше, или меньше, или даже с отрицательными, - она просто // сделает свою работу "не моргнув глазом" и будет права. // Поэтому нужно за ранее подготовиться к такому повороту событий, для этого // можно, и даже нужно использовать еще одну функцию - constraint). // Функция constraint) проверит содержится ли число в заданном диапазоне. // Если число выше диапазона, он будет уменьшено до самого большого, // а если число ниже диапазона, он будет увеличено до самого низкого // Пример: если constraint) столкнулось с числами 1024, 1025, 1026.., она // их преобразует в 1023, 1023, 1023..). С отрицательными числами она сделает // тоже самое, т.е все отрицательные станут 0. Если числа находится в пределах // диапазона, они станется теми же самым. // lightLevel = constrain(lightLevel, 0, 255); // Еще одна вещь, о которой стоит задуматься. Схема, которую мы // сделали не будет работать в полную силу, потому что изменение освещенности //не так сильно меняет сопротивление фоторезистора, как нам хотелось бы, а // следовательно и ток на sensorPin() (делителя напряжения). // Это будет меньший диапазон чем 0-1023, он будет приблизительно от 300 (темно) // до 800 (светло). Если мы просто отдадим эти значения тар(), светодиод конечно // изменит яркость, но это никогда не будут максимальные значения. // Изменить это можно двумя способами, каждый из которых представляет из // себя функцию расположенную ниже: manualTune() и autoTune(). // Для того чтобы задействовать оду из них - раскомментируйте одну и // закомментируйте другую. Выбор за вами! manualTune(); // ручное изменение диапазона от светлого к темному //autoTune(); // автоматическое - пусть Arduino все сделает за нас! // Вышеупомянутые функции будут изменять "lightLevel", до максимальных // значений от "Полностью Вкл" к "Полному Выкл". И это значит, что теперь // мы сможем регулировать яркость светодиода в широких пределах: analogWrite(ledPin, lightLevel); // Выражение выше, будет изменять яркость светодиода вместе с уровнем // освещенности. Чтобы сделать наоборот, заменить в analogWrite(ledPin, // lightLevel) // "lightLevel" на "255-lightLevel". Теперь у нас получился ночник! // для отладки, чтобы увидеть показания датчиков через "монитор порта", //раскомментируйте следующие 3 строчки // Serial.print(lightLevel); // вывод данных с фоторезистора (0-1023) // Serial.println(""); // возврат каретки // delay(500); // пауза } void manualTune() { // Как мы упоминали выше, фоторезистор не в состоянии менять сопротивление, в // зависимости от освещения, в широких пределах, а значит схемка, которую мы // создали, не будет перекрывать весь диапазон от 0 до 1023. Скорее всего весь // он будет от 300 темно, до 800 (светло). Поэтому если выполнить этот скетч // как есть, то видимые изменения яркости светодиода конечно видны будут, но
// это не будут максимальные значения. // В качестве эксперимента мы изменим параметры, и скормим их функции тар(). // Сначала попробуем полный спектр от 0 до 1023, а потом изменим его на 300 и 800. // Если светодиод все же не загорается в полную силу, увеличте большее число. // Если светодиод полностью не выключается, уменьшайте меньшее число. // Не забудьте, изменения не должны выходить за пределы диапазона от 0 до 1023! lightLevel = map(lightLevel, 300, 800, 0, 255); lightLevel = constrain(lightLevel, 0, 255); // Теперь возвратимся к main loop(), и пошлем lightLevel светодиоду. } void autoTune() { // Как мы, уже не однократно упоминали, фоторезистор не в состоянии менять // сопротивление, в зависимости от освещения, в широких пределах - весь // диапазон будет иметь границы, примерно от 300 темно, до 800 (светло). // В функции manualTune() вам придется неоднократно изменять цифры в ручную и // запускать программу снова, и снова пока она не заработает так как должна. // Но почему мы должны делать эту работу в ручную? У Вас же есть компьютер, // который просто обязан выполнить такую работу за нас! // В этой функции, Arduino будет отслеживать самые высокие и самые низкие // значения, которые мы читаем из analogRead(). // Если Вы посмотрите в начало программы, то увидите, что мы специально // выбрали LOW(НИЗКИЙ)=1023, т.е показания датчика гарантированно уместятся //в заданные пределы. Таким образом мы надеемся что ничего не упустим. if (lightLevel < low) // если уровень "lightLevel" меньше 1023, то присвоим { // константе "low" новое значение, которое и будет low = lightLevel; // теперь самым "низким" ~ 800 } // Тоже самое мы сделаем и с "HIGH" ~ 200: if (lightLevel > high) { high = lightLevel; } // Теперь, когда мы определили самые высокие и самые низкие значения, мы // можем "отдать" их непосредственно функции тар(). И никакое ручное // изменение не потребуется! // Здесь есть один маленький баг - мерцание светодиода, чтобы этого //не происходило добавим небольшие смещения, чтобы уменьшить границы: lightLevel = map(lightLevel, low+0, high-30, 0, 255); lightLevel = constrain(lightLevel, 0, 255); // Теперь возвратимся к main loop(), и пошлем lightLevel светодиоду. }
Вы должны увидеть, как изменяется яркость светодиода в зависимости от того, как много света попадает на фоточувствительный элемент вашего фоторезистора. Применение в жизни: • Уличные фонари зажигаются с наступлением темноты Примечание Многие из датчиков, которые вы будете использовать (фоторезисторы, потен- циометры и пр.) , есть не что иное, как резистор в той или иной степени. Их сопротивление изменяется в зависимости от чего либо (у фоторезистора от уров- ня освещенности, у потенциометра от поворота его ручки и т. д.). Аналоговые входы Arduino работают с напряжением, а не сопротивлением. Мы можем это легко исправить, включив резистивныи датчик как часть "делителя на- пряжения " . ♦5 вольт , Pin3 ' GND — (мыля) (-) Делитель напряжения состоит из двух резисторов. "Сверху" резистор ДАТЧИК, который Вы будете использовать. "Снизу" один обычный резистор, с фиксирован- ным номиналом. Когда вы подключите верхний резистор к +5 вольт, а нижний ре- зистор к "земле", напряжение в средней точке будет меняться пропорционально номиналу этих резисторов. То есть при изменении сопротивления фоторезистора, в зависимости от освещенности, будет меняться выходное напряжение в средней точке делителя, что нам и надо! В качестве резистора для нижнего плеча, мы используем резистор 10 КОм. Во всяком случае, такой номинал наиболее универсален для большинства наших экс- периментов . УРОК 7. Датчик температуры Датчик температуры - правильнее будет назвать датчиком для измерения темпе- ратуры окружающей среды. Данный датчик имеет три контакта - положительный, сигнал и земля. Он вырабатывает напряжение пропорционально температуре в гра- дусах Цельсия (коэффициент преобразования ^10 мВ/°С). В этом опыте вы узнае- те, как использовать датчик температуры с платой Arduino, а также как исполь- зовать окно отладки ArduinoIDE для отображения температуры. Когда вы будете создавать эту схему, будьте осторожны, не перепутайте дат- чик температуры и транзистор, их корпуса очень похожи.
+ 5 Вольт Pin АО TMP3S/TMP36/TMP37 Датчик Температуры GND (земля -) ТМР35/ТМР36/ТМР37 являются простыми в использовании датчиками температуры, которые меняют напряжение на своем выходе прямо пропорционально температуре окружающей среды. Вы можете использовать их во всех видах задач автоматиза- ции, где необходимо использовать изменение параметров в зависимости от изме- нения температуры. На этом датчике есть треугольный логотип или надпись "ТМР". Если повернуть датчик плоской стороной к себе, а выводами вниз, то назначение выводов будет таким (слева на право): 5V, СИГНАЛ, и GND. Перед тем, как открыть монитор порта, вы должны загрузить код (1) программы в плату Arduino, и только затем открыть Монитор порта (2). Только после этого откроется дополнительное окно (3) . -i OOQHH о К О О ;deWtty.usbmodem24131 Send • i^Autoscroll No line ending ~T) 9600 baud ~T)
ууууу ууууу ууууу ууууу ууууу шууууууууууууууууууууууууууууууш о ууууууууууууууууууууууууууууууо о.уоуууЕуу0уоуууууууу0уууууууууус1 ф У0УУ0ЕУУУУЕУУУУУВ0УУ0УУУУУВ1У0У » ш <°УОУУУЕУУУУОУУУУУ00УУУ0УвШга0УУ0^ =г ууу у у ууу у ууууу ууууу уууууу ууууу =г -ууууувуууууууууууууууууууууууу- -УУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУУ1 o(ooosO)ui^(>;N)-'0®5*,J№Ui5wfo-lo^oo' ^ c£j -fc* со го —»> В0ИВ iHHHB E.0000] OOBiZ УУУУ УУУУУ УУУУУ УУУУУ
/* * Код программы для опыта №7: sketch 07 • * Датчик температуры • * Помощь сообщества Arduino. * Посетите сайт http://www.arduino.ее • * ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ • * Использование "Монитора порта" (Serial Monitor), чтобы прочитать * показания датчика температуры. • • * Передача информации от Arduino компьютеру тема еще более интересная, чем * предыдущие опыты, - мы начнем использовать последовательный порт Arduino. * До сих пор мы ограничивались в использовании простых светодиодов для индикации * каких либо событий. Теперь мы убедимся, что Arduino можете не только * сигнализировать о чем либо, но и с легкостью общаться с компьютером, если это * необходимо, а также выводить все виды текста и данных на любой терминал. • */ // Мы будем использовать аналоговый порт 0 (PinO) для снятия // показаний с сигнального вывода датчика температуры. const int temperaturePin = 0; void setup() { // В этом скетче, мы будем используем последовательный порт Arduino, // чтобы передать текст обратно на компьютер. // Для того чтобы общение происходило корректно, необходимо соблюсти // общий протокол обмена данными, а также скорость передачи информации. // Для этого мы воспользуемся функцию Serial.begin(), она используется // для инициализации порта и согласования скорости связи. // Скорость передачи информации через последовательный порт измеряется в // битах в секунду, кстати бит может быть либо логической "единицей", // либо логическим "нулем", "baud rate" - скорость передачи. // Скорость 9600 является очень широко используемой при передачи данных, // хотя и очень медленной, при такой скорости передается примерно 10 // символов в секунду. Serial.begin(9600); } void loop() { // До сих пор мы использовали для наших скетчей только целые числа ("INT"), // "int" в переводе на руский - целые числа -0, 1, 23 и т.д.. // В зтй программе, мы будем использовать значения "float". // "Float" в переводе с английского - плавающий, у таких чисел помимо целой,
// есть еще дробная часть например, 1,42, 2523,43121 и т.д. // Мы объявляем три переменных, все они будут "float", т.е. дробные, или как // еще говорят с плавающей точкой. Мы можем объявить несколько переменных // одного типа за раз, на одной строчке, через запятую с пробелом: float voltage, degreesC, degreesF; // Сначала мы измерим напряжение на аналоговом входе. Обычно для этого мы // использовали функцию analogRead(), которая возвращает число от 0 до 1023. // Здесь же мы написали специальную функцию, о ней чуть дальше, под // названием getVoltage(), которая возвращает напряжение (от 0 до 5 вольт), // присутствующего на аналоговом входе. voltage = getVoltage(temperaturePin); // Теперь мы преобразовываем напряжения в градусы Цельсия. // В этой формуле используются данные полученные с датчика температуры: // Следующая формула работает для датчика ТМРЗб: degreesC = (voltage - 0.5) * 100.0; // Если у вас датчик ТМРЗБ формулу нужно немного изменить, // соответственно закомментируйте функцию выше и раскомментируйте // следующую, в ней ничего не надо вычитать, так как у ТМРЗБ // выходное напряжение 0,25 милли вольт, а не 0,75 как у ТМРЗб: // degreesC = voltage * 100.0; // Хотя нам это и не очень нужно, но давайте преобразуем градусы Цельсия (С) //в градусы Фаренгейта (F) (система используемая в США). // Это классическая формула преобразования С в F: degreesF = degreesC * (9.0/5.0) + 32.0; // Теперь мы будем использовать последовательный порт для вывода // данных на монитор! // Чтобы открыть окно монитора порта, нужно загрузить код, а затем // нажать кнопку "увеличительное стекло" на правом краю панели // инструментов Arduino IDE, откроется дополнительное окно монитора СОМ порта. // (ПРИМЕЧАНИЕ: не забудьте, о чем мы говорили ранее, что скорость передачи // должна быть одинаковой для обеих сторон (передающей стороны и принимающей. // Убедитесь, что контроль скорости передачи в нижней части окна установлен // в 9600. Если это не так, исправьте его на 9600.) // Также обратите внимание, что каждый раз, когда вы загружаете // новый скетч в Arduino, окно монитора порта закрывается. Это // происходит потому что последовательный порт используется также //и для загрузки кода! Когда загрузка будет завершена, вы можете // повторно открыть окно монитора СОМ порта. // Для передачи данных от Arduino в СОМ порт, мы используем функцию // Serial.print(). Вы можете добавить свой текст напечатав его в кавычках. // С рускими символами монитор не дружит! Сразу за вашим текстом будет // впечатано значение переменной, см. ниже, оно без кавычек, их 3 - // voltage, degreesC, degreesF:
Serial.print("voltage: ") ; Serial.print(voltage); Serial.print(" deg C: "); Serial.print(degreesC); Serial.print(" deg F: ") ; Serial.println(degreesF); // Вывод информации будет иметь вид подобно следующему: // "voltage: 0.73 deg С: 22.75 deg F: 72.96" // Обратите внимание, что все переменные выше заявлены как // "Serial.print", а для последнего "Serial.println". // Все слова и значения переменных будут выведены на экран в одной строке, // а вот после последней переменной будет произведен "перевод каретки" // на новую строку, за это как раз и отвечает "println". delay(1000); // повторение через одну секунду (можете поменять!) } float getVoltage(int pin) { // Эта функция имеет один входной параметр, получаемый с аналогового // порта. Вы могли заметить, что эта функция не имеет ключевого "void", // хотя "void" должен использоваться при объявлении функций, но если // только функция не возвращает никакого значение, у нас как раз случай, // наоборот, потому что возвращается значение с плавающей точкой, // которое является настоящим напряжением на этом выводе (от 0 до 5 В). // Вы можете написать свои собственные функции, которые принимают // что-то в параметрах, и после возвращают какие-либо значения: // Чтобы что-то принять в параметрах, укажите их тип и имя в скобках, // после имени функции (смотри выше). Вы можете указать несколько // параметров, разделенных запятыми. // Чтобы возвратить значение, укажите тип перед именем функции, // помните пример "float", и используйте функцию return() для возврата // значение (см ниже). // Если у вас нет необходимости, что-то получить, просто используйте // пустые скобки "О" после имени функции. // Если у вас нет необходимости возвращать какое либо значение, // просто укажите "void" перед именем функции. // Далее идет оператор возврата return() для нашей функции. Мы // делаем все вычисления которые должны сделать: return (analogRead(pin) * 0.004882814); // Это уравнение преобразует значение напряжения от 0,0 до 5,0 В., // полученное с помощью функции analogRead() с аналогового порта, //в значения от 0 до 1023. } В результате проведенного опыта, вы должны увидеть в окне "монитора порта" среды программирования Arduino IDE, надписи подобно тем, которые вы видите на
этом рисунке. f*^r> /dtv/tty.M>bmodtin24131 S<nd voltage: 0 23 deg C: 22.75 deg F: 72 96 voltage: 0 23 deg C: 22.75 deg F: 72 96 voltage: 0 23 deg C: 22.75 deg F: 72 96 voltage: 0 23 deg C: 22.75 deg F: 72 96 voltage: 0 23 deg C: 22.75 deg F: 72 96 j^Autoscroll No line ending ~T} 9600 baud ~Tj Если на дисплее какая-то ЛЛтарабарщина", то такое может происходить из-за несоблюдения скорости передачи данных между Arduino и последовательным пор- том. Установите скорость в окне ЛЛМонитора порта" - лл9600 baud". Применение в жизни: • В системах кондиционирования воздуха - датчик передает показания на пульт управления. • Как еще можно попробовать использовать этот код? Например, включить све- тодиод, если температура становится выше или ниже заданного значения. Прочитать показания с потенциометра - получится термостат! Ну и так далее, все в ваших руках! УРОК 8. Серводвигатель Серводвигатель - это двигатель, который включает в себя электронную схему с обратной связью. Достаточно простое управление, при помощи импульсов переменной длительно- сти. Например, импульс 1,5 мс установит сервопривод в положение 90 градусов. Серводвигатели идеально подходят для применения в электронике и автоматике, потому что обладают высокими скоростными характеристиками и умеют очень точно устанавливаться в нужное положение, что не умеют обычные двигатели. В нашем опыте используется маленький, но существуют и более крупные серво- приводы, которые широко используются в робототехнике, например, для управле- ния механическими манипуляторами на авто производстве. Обратите внимание, что сервоприводы могут потреблять много энергии, что мо- жет вызвать неполадки в работе Arduino. Если вы используете большой сервопри- вод или несколько, то лучше предоставить им собственный, отдельный источник питания 5V. Вы можете использовать маленький, например чтобы сделать (крошечный) мани- пулятора, или рули управления самолета, катером, или там где двигатель должен устанавливаться в необходимую позицию.
Pin 9 Серводвигатель сигнал (белый) GND (черный) GND (-) +5 (краен) ♦5 Вольт (5V) Сервопривод, как правило, имеет кабель, состоящий из трех проводов. Но мо- жет быть и разъем. В этом опыте вы узнаете, как использовать ШИМ (широтно-импульсную модуля- цию) для управления серводвигателем. У Arduino имеется полезный набор встроенных команд для выполнения основных операций ввода/вывода. Он может принимать решения, используя логику, а также решать математические задачи и т.п. Но реальной силой Arduino является огром- ное сообщество заинтересованных людей, а также их готовность поделиться ре- зультатами своей работы. Библиотеки - это сборники новых команд, которые собраны вместе для того, чтобы их можно было легко подключить к вашему проекту. Ардуино поставляется с несколькими полезными библиотеками, такими как Wire, LiquidCrystal, Ethernet, Servo и т.п. Servo - библиотека сервоприводов, как раз используемая в этом опыте. Дополнительную информацию см. на: http: //arduino.cc/en/Reference/Libraries - список библиотек и информации об их использовании. Если вы собираетесь использовать новый датчик или устройство, есть вероят- ность того, что кто-то уже создал библиотеку, для взаимодействия с вашим уст- ройством. Для многих датчиков и устройств библиотеки давно созданы, их оста- ется только найти. Вам в помощь Google и Yandex. Чтобы использовать библиотеку в проекте, выберите его из меню: ArduinoIDE > Sketch > Import Library (Скетч> Импортировать Библиотеку) i Hi rrtifif^ffT^JiMi^^J^ta^^^^ Проверить / Компилировать Показать папку Скетчей Добавить файл... ^^^^^^^^^^^^Ш Импортировать Библиот. ► | EEPROM Ethernet Firmata LiquidCrystal SD Servo SoftwareSerial SPI Stepper Wire
И0ВИ ЕУУУИ £ уууу ууууу у. ^- CN ГО Т ^УУУУИИМЕУУИУУУИУУУ - УУУУИИОШ фУУУУИИВШУУУУУУУУУУУИУУУУУУУУУ о) тэуууууууууууууууууууууууууууууу-о "ИУУУИЕУУУУВУУУУУУУВУУУУУУУУУ о п имкуаиууууууууууууууууууууууууу^ «3 нн!д"ИВ1Рыааяяа85я«?адишяиииидаиБ1И1Н1 я й S Я Я Я S ? < о Vf-ggfl- ДУВ? w и» « m N <н о DIGITAL (PWM-) 25 2 (UNO) «»ш« ARDUINO »*>«>»«» . »0)|5 €i » WWWLAROUINO.CC MADE IN ITALY POWER z z ПТ"1 ANALOG IN , 533235 .-14-1-8-1- 4
/* * Код программы для опыта №8: sketch 08 • * Серводвигатель • * Помощь сообщества Arduino. * Посетите сайт http://www.arduino.ее • * СЕРВОДВИГАТЕЛЬ • * Поворот сервопривода назад и вперед: полный диапазон движения. • * За дополнительной информацией обращайтесь в соответствующую тему на * форуме сайта Arduino: *http://www.arduino.cc/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1239464763 • */ // Если бы нам понадобилось написать программу управления серво- // двигателем с нуля, понадобилось бы очень много времени. К // счастью, другие люди уже сделали всю тяжелую работу за нас, и // нам не придется "изобретать велосипед". Нам лишь остается только // подключить готовую программу, к своей, и указать в некоторых // местах функции, которые мы будем использовать для управления сервой. #include <Servo.h> // подключаем дополнительную библиотеку // Как только вы "подключаете" библиотеку, так сразу получаете доступ //к этим функциям. Вы можете найти список функций в библиотеке // сервопривода в: http://arduino.cc/en/Reference/Servo. Большинство // библиотек доступно из меню "Файл / примеры". // Теперь мы создадим «объект» сервопривода, под названием servol. // Вы должны создать по одному для каждого сервопривода, которым // собираетесь управлять. // Вы можете управлять максимум двенадцатью сервоприводами на плате // Arduino Uno, использовав библиотеку "Servo.h". С помощью других // библиотек можно управлять и большим количеством. Обратите внимание, // что эта библиотека отключает ШИМ на пинах 9 и 10! Servo servol; //объект управления сервоприводом void setup() { // Сейчас мы прикрепим (attach) объект servol к цифровому // пину 9 (pin 9). Если вы собираетесь управлять более чем одним // сервоприводом, Вы должны прикрепить каждый новый объект серво к // своему, отдельному порту, причем это порт должен быть цифровым. // Прикрепление указывает Arduino, что пора начинать отправлять // сигналы управления для данного сервопривода. Сервоприводы требуют // непрерывного потока сигналов управления, даже если в настоящий // момент сервопривод не осуществляет никаких перемещений. В то время // когда сервопривод "простаивает" ему все равно необходимо передавать // сигналы о текущей позиции. Если вы хотите навсегда освободить
// сервопривод, придется это сделать вручную, для этого вы можете // передать команду servol.detach(). servol.attach(9); } void loop() { int position; // Для управления сервоприводом, вы указываете ему угол на который // он должен переместиться. Сервоприводы не могут повернуться на 360 // градусов, но вы можете указать ему, чтобы он поворачивался в // определенную позицию от 0 до 180 градусов. // Изменение позиции на полной скорости: servol.write(90); // Говорим серве повернуться на позицию 90 градусов, // т.е устанавливаем в среднее положение delay(1000); // Не большая пауза, чтобы дать время повернуться servol.write(180); // Говорим серве повернуться на позицию 180 градусов, // т.е устанавливаем в крайнее правое положение. delay (1000) ; // Ждем еще немного servol.write(0); // Говорим серве повернуться на позицию 0 градусов, // т.е устанавливаем в крайнее левое положение. delay(1000); // Снова пауза // Изменение позиции на более низкой скорости: // Чтобы замедлить движение сервопривода, мы будем использовать // цикл for(), для того чтобы передать ему кучу промежуточных // позиций, с задержкой в 20 миллисекунд между ними. Вы можете // изменить "размер шага", чтобы замедлить сервопривод или ускорить. // Обратите внимание, что сервопривод не сможет двигаться быстрее // своей полной скорости, так как импульсы управления передаваемые // на мотор с платы управления сервой передаются с частотой 50 Герц, //и еще модулю управления нужно время чтобы принять решение, - а в // той ли я нахожусь позиции, и стоит ли двигаться дальше, т.е. // минимальное время реакции не может быть быстрее 20 миллисекунд, // да еще добавленная нами пауза. // "Говорим" сервоприводу повернуться на позицию 180 градусов, // с шагом в два градуса: for(position = 0; position < 180; position += 2) { servol.write(position); // Перемещаемся на следующую позицию delay(20); // Короткая пауза } // "Говорим" сервоприводу повернуться на позицию 0 градусов, // с шагом в 1 градус:
for(position = 180; position >= 0; position -= 1) { servol.write(position); // Переместиться на следующую позицию delay(20); // Короткая пауза } Вы должны увидеть, как ваш серводвигатель переходит в различные позиции на разных скоростях. Применение в жизни: • Роботизированные механические руки, которые используются на автомобиль- ных заводах. УРОК 9. Датчик изгиба В этом опыте мы используем Flex Sensor, или ЛЛДатчик Изгиба". Его основа - пластиковая полоска с нанесенным слоем угля. Также как у переменного резисто- ра, у него меняется сопротивление, но вместо поворота ручки, вам приходится сгибать его, тем самым изменяя сопротивление. Для обнаружения этих изменений, мы снова используем ЛЛделитель напряжения". Наклоняя ЛЛДатчик" в одном направ- лении, он изгибается, и чем больше он изгибается, тем выше становится его со- противление. Приблизительный интервал изменений от 10 кОм до 35 кОм. Вы можете использовать это датчик встроив его, например, в перчатку для оп- ределения движение пальца, прикрепив к дверным петлям, чтобы узнать угол от- крытия двери, и т.д. В этой схеме мы будем использовать Flax Sensor для кон- троля положения сервопривода. Flex сенсор - пластиковая полоска с черными поперечными полосками. Он вос- принимает изгиб с полосатой стороны. Flex датчик имеет два контакта, и так как это резистор, подключать. полярность у него отсутствует, т.е. все равно какой куда ♦5 вольта <5VT резистор < (10 КоМ) *< (Коричн.-Чврн.-Оранж.) Я flex < sensor < ¥ Pin АО и D +5 вольт <5V) Pin 9 Сервопривод GNQ- <*»шы)Н -
ууууу ушууу yyyyi у вр^ввКШЭв а о у о о у - УБРУИИУУУвШУУУНУ-с 1УУ0ШУУУУУ о) Ш0000- r-cNcn^mcosoooo CMCMCNOJCNJCNCMOJCNJCO IО ЗУ ya~jy В0УУЕ УУУУУ 1УУ0]УУУУУУ * 1УУ0ШУУУНИ о 1УУ0 ] О 00 IS В В-о 1УУ0 ШЕШ0ЕШ го L-CSICO Ifi (О К СО О) О Ncmcnj I (N см eg см (м со IB У IE ■ УУУ " Q А N И О О) 00 N(OlA«rf)NHC ! 9 ^ <"* *? *? * tl I ^ , - g t t фф * <• » DIGITAL (PWM~) g S (UNO) У »Ш«<М '»-)»> ARDUINO SMDEOITXON 0 ») <■»> <•■■> (!■<> • •(Hi ■ %>Ж?) «I I» POWER О О 7 « > z z 5 m 5 Ф \D > a ^oi^im i ис 4 WWWLAR0mNO.CC MADE IN ITALY ANALOG IN , ЗДД8ДД
/* * Код программы для опыта №9: sketch 09 • * ДАТЧИК ИЗГИБА (FLEX SENSOR) • * Помощь сообщества Arduino. * Посетите сайт http://www.arduino.ее • * ДАТЧИК ИЗГИБА (FLEX SENSOR) • * Использование "FLEX SENSOR" для изменения положение сервопривода • */ // Подключите библиотеку сервопривода для добавления функций управления: #include <Servo.h> // Создание "объекта" Servo, с именем servol. Каждый "объект" может // иметь одно имя с помощью которого можно обращаться к конкретному // сервоприводу через весь скетч. Максимально количество // сервоприводов которыми можно управлять может быть 12: Servo servol; // Задать аналоговый порт для считывания показаний с датчика изгиба: const int flexpin = 0; void setup() { // Используйте окно монитора порта для отладки программы: Serial.begin(9600); // Включение управления сервоприводом на pin 9: servol.attach(9); } void loop() { int flexposition; // Значение входного сигнала с аналогового порта, int servoposition;// Выходное значение для сервы. // Прочитать положение гибкого датчика (от 0 до 1023): flexposition = analogRead(flexpin); // Мы уже знаем, рабочий диапазон значений функции analogRead() // 0-1023. Значения "делителя напряжения" получаемого с Датчика // изгиба, который мы используем, будет приблизительно 600-900. // Для сервы нужен диапазон градусов от 0 до 180... // Эта проблема решается с помощью двух полезных функций // о которых шла речь в опыте №6 - тар() и constraint).
// ...таким образом "конвертируем" диапазон значений 600-900 //в значения градусов для сервопривода от 0 до 180. servoposition = map(flexposition, 600, 900, 0, 180); servoposition = constrain(servoposition, 0, 180); // Теперь мы отдаем команды "серве", чтобы она // установилась в определенную позицию: servol.write(servoposition); // Каждый гибкий датчик имеет слегка различное, свое сопротивление, // Цифры 600-900 очень приблизительные, а нам бы хотелось точности. // Для точной настройки мы будем использовать СОМ порт, значения // которого мы увидим в окне Serial Monitor (Монитора порта): Serial.print("sensor: ") ; Serial.print(flexposition); Serial.print(" servo: "); Serial.println(servoposition); // Обратите внимание, что все перечисленные выше строки // используют команду "print", за исключением последней "Println". // Это позволяет ставить получаемые значения на той же линии, что // и надписи ("sensor: "), (" servo: "), и только в конце отправляет // окончательную команду "возврат каретки", чтобы перейти к следующей // строке. // После загрузки скетча в Arduino, включите Serial Monitor // (значок увеличительного стекла в правом углу панели инструментов). // Вы сможете увидеть изменяемые значения датчика. Запишите значения //не искривленного датчика и в максимальном искривлении, т.е. // минимальное и максимальное значение. Впишите полученные вами // значения вместо 600 и 900 в функции тар() выше, тем самым вы // повысите точность сопоставления гибкого датчика с точностью // поворота сервопривода. delay(20); // пауза 20мс между обновлением значений "servo" Вы должны увидеть поворот серводвигателя в соответствии с тем, на сколько много вы изогнули гибкий датчик. Применение в жизни: • Яркий пример применения датчиков изгиба - это игровые консоли Nintendo ЛЛPower Glove". Это был первый игровой видео контроллер, который исполь- зовал имитацию движения рук на экране в реальном времени. Примечание: Такое может случиться с каждым: программа написана, успешно скомпилирована, загружена, но не понятно почему, работает не так как задумано. У компьютера есть монитор, клавиатура, мышь - с их помощью легко и удобно отлаживать код, но у Arduino подобных аксессуаров нет. Выход - в видимости состояния переменных программы через выводы (пины). Ин- струментом для отлаживания может стать практически что угодно - светодиод, зуммер, и пр., но один из самых полезных инструментов Serial Monitor. Исполь-
зуя Serial.print() и println(), вы можете с легкостью вывести, в понятном для человека виде, текст и данные от Arduino, на экран компьютера. Это отличная возможность для проверки и окончательной отладки Вашей программы. Допустим, ваш цикл fffor()n со счетчиком от 1 до 8, кажется работает не пра- вильно . Для проверки добавьте Serial.begin(9600); в функцию setup(), а также до- бавьте Serial.print() или println() в loop. for (x = 0 ; х < 8 ; х++) { Serial.print(x); } 0123456: Вы хотели от 1 до 8, но счетчик, на самом деле считает от 0 до 7. Следова- тельно, нужно подправить код. for (х = 1 ; х < 9 ; х++) { Serial.print(x); } И после повторного запуска получите нужный результат: 12345678 (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
Техника УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ С02 TEA ЛАЗЕРА Лазер, описанный в №10 за прошлый год эволюционировал. Просто при каждой пересборке совершенствовалась какая-нибудь деталь. И вот что из этого вышло. «Дырчатый» лазер Усовершенствования: Теперь труба полностью симметрична. Катодный и анодный узлы идентичны. Понятно, что и полярность подключения теперь неважна. И анодный и катодный узел снабжены предионизаторами (предионизации много не бывает, и хотя это заметно усложнило сборку, результат того стоит.) Для еще большего увеличения интенсивности УФ предионизации в электродах насверлена цепочка дырок. Это относится и к катоду и к аноду. Теперь барь- ерный разряд горит не только по периметру электродов, но и на свободной поверхности диэлектрика внутри дырок. И сквозь дырки подсвечивает рабочий зазор. Ширина электродов в показанном здесь варианте составляет 10 мм. Причем та- кой тип лазера мягче относится к увеличению ширины электродов при условии что дырки насверлены достаточно часто (нет спада интенсивности УФ излуче- ния предионизации при удалении от края электрода). Вместо двустороннего скотча для крепления электродов стал использоваться клей 88. Прочность и в первую очередь долговечность конструкции от этого сильно выиграла. Для работы с выросшими давлениями напряжение питания было поднято с 10..12
кВ до 20..30 кВ. Естественно, что изменился тип и номинал накопительной емкости и увеличен (во всех смыслах) разрядник. (Для длины электродов 400 мм, ширины электродов 10 мм батарея состоит из 26 телевизионных К15-4 по 470 пф и 30 кВ каждый). В результате: • Давление при котором лазер работоспособен на смеси С02:воздух поднялось до 600 мм. рт. ст. И при этом никакого гелия! • Выходная энергия докарабкалась до 36 мДж (также без гелия). Вот фотографии этапов сборки такого лазера с рабочей длиной электродов 40 см. Можно видеть, что с лицевой стороны электродов дырки имеют диаметр 2 мм. Кроме того дырки обработаны до получения плавных краев (Острые края противо- показаны) . С обратной стороны дырки раззенкованы до вида конических каверн с диаметром у основания 6 мм. (В этой полости горит барьерный разряд, который и обеспечивает усиленную предионизацию). Кроме того хорошо видны контактные пояса (по 4 места контакта на каждый предионизатор и по 5 контактных поясов на каждый электрод). Напомню, что при недостаточном количестве мест контакта лазер такой длины нестабилен.
Электроды. Обратная сторона электродов и на- клеенные фольги предионизаторов. Обратите внимание на раззенкованные дырки и на количество контактных полос предионизатора. Предионизаторы закрыты двусторонним скотчем. Можно было положить и сплошной слой, но схема с несплош- ным слоем лучше защищена от пробоев слоя диэлектрика.
Смонтированы предионизаторы, разде- лительный слой диэлектрика (майлар 125 мкм) и контактные пояса. Оста- лось лишь приклеить электроды, вставить дистанционирующие стойки и соединить вместе катодный и анодный узлы. Процедура эта была описана в №10 журнала за 2016 г. Сам лазер в сборе. Вид спереди. Схема питания практически не отли- чается от старого варианта. Увели- чено напряжение питания и блокиро- вочный резистор заменен на катушку индуктивности (видна на фото). Вид сзади. Лазер в действии. Луч фокусирован сферическим алюминиевым зеркалом (тоже кстати отмытым от слоя краски автомобильным зеркалом). В качестве цели использована коробочка из чер- ного пластика и черный полиэтилено- вый пакет. В этой серии лазер рас- кочегарился аж до 50 мДж. На снимке кусок полиэтиленового па- кета после опытов. Для фото наложен на лист белой бумаги и размещен на- против лампочки, чтобы было видно дыры.
Новая версия Для проверки масштабируемости нового варианта лазера была предпринята по- пытка собрать лазер с шириной электродов 20 мм. Заодно представилась возмож- ность провести более подробную фотосессию процесса сборки. Здесь показаны новые электроды (алюминий, ширина 20 мм, тол- щина 2 мм) с новыми электродо- дерхателями. Наклеиваем слой фольги - полу- чаем заготовку для предиониза- тора. Размечаем размер предионизато- ра и положение токоподводов. Ширина токоподводов 15 мм, ши- рина предионизатора 26 мм (и здесь тоже используется барь- ерный разряд не только в дыр- ках но и по периметру, как бы- ло уже сказано - предионизации много не бывает).
г L Режем по разметке очень острым ножом или бритвенным лезвием. Острые углы скругляем. На фото показано то, что должно полу- читься в результате. Наклеиваем двусторонний скотч. Поверх скотча наклеиваем майлар (толщина 125 мкм).
Заготовка для общей шины. Жела- тельно чтобы ширина шины была не меньше ширины электрода. Шина наклеена. Торцевые концы также используются для токопод- вода к электродам. Заготовка для контактных поясов.
А вот и сами контактные пояса. Вид сверху и снизу. Обратите внимание на зазор на лицевой части. Он оставлен чтобы не эк- ранировать дырки в электродах. Наклеиваем электроды. Используй- те небольшие капли клея (88-й клей) . Помните, что не следует загрязнять дырки. Заготовки для распорок.
Следующий этап сборки. Майларо- вые лепестки отогнуты, на рас- порки наклеен двусторонний скотч. Далее распорки ставятся на элек- тродожержатели. А затем электрододержатели со- единяются друг с другом.
Смотайте электрододержатели друг1 с другом бытовым скотчем (узким) - это придаст конструкту допол- нительную прочность. Обратите внимание, что замотка ведется поверх распорок, чтобы не изгибать электроды. Неплохо также припаять контакт- ные пояса к общим шинам электро- додержателей - это уменьшает ис- крение и тепловыделение в месте контакта.
Установка лазера в трубу (корпус) Берется полуметровая пластиковая канализационная труба (благо этого добра везде хватает) Размечается положение отверстий под контактные болты. Сверлятся отверстия под контактные болты. Затем контактные болты вкручивают- ся в отверстия. Заметьте что этот лазер сделан с небольшой ошибкой. Болты попадают между распорками электрододержате- лей и при неосторожном вкручивании изгибают электроды. Надеюсь, что Вы эту ошибку не повторите. Помни- те, однако, что место поверх стоек уже замотано скотчем. По сути Ваша задача попасть болтом туда, где скотча уже нет, а стойка еще про- должается (вот почему стойки сде- ланы такими длинными).
Торцы трубы закрываются и герме- тизируются юстировками. Юстиров- ки делаются из оргстекла толщи- ной 10 мм. В качестве юстировоч- ных винтов используются болты на М4. На фото показаны заготовки для юстировок. Две из них уже содер- жат патрубки. Когда для изготов- ления юстировок доступен хороший материал - удобнее патрубки по- мещать в них, а не сверлить и без того замученную трубу. Соединив попарно треугольные за- готовки, сверлим центральное от- вестие под лазерный луч. В дан- ном случае ширина электродов 20 мм, поэтому и отверстие получа- ется большим. Для того чтобы котировочным вин- там было во что вкручиваться, используются металлические гай- ки. Вклеиваем гайки на эпоксид- ку.
С-- . ^ Фото готового лазера. Хорошо виден новый разрядник. Большой, зато более надежный.
На фото показан несфокусированный луч лазера на калориметре. Заметьте, светится обычный графит, а не какой-нибудь специальный визуализатор. Пятно свечения по форме повторяет зазор между электродами. Видно, что ширина разрядного столба гладко следует за шириной электродов и не испы- тывает "стягивания" как было для бездырчатых конструкций. Искра в воздухе - один из самых красивых эффектов, которые можно полу- чить с помощью ТЕА-лазера. В фокусе линзы интенсивность света достирает таких значений, когда воздух попросту пробивает электрическим полем све- товой волны. К сожалению с использованием только подручных материалов его воспроизвести не удалось. Здесь требуется не только большая мощность и энергия, но еще и острая фокусировка. Отмытое от краски автомобильное зеркало дает в фокусе слишком большое пятно. Вместо него пришлось использовать селенид-цинковую линзу от лазерного гравера. Резонатор лазера для получения искры тоже при- шлось собирать из настоящих лазерных зеркал. Оба зеркала плоские, заднее - полностью отражающее, переднее с пропусканием 50%. Только после этого удалось получить пучок достаточного качества, чтобы в фокусе он смог вызвать оптиче- ский пробой воздуха.
Судя по требуемой интенсивности (lei0 Вт/кв2) и по оцененному размеру пятна выходная мощность лазера достигла мегаватта, а возможно и нескольких. Энерге- тический выход был около 200 мДж по показаниям Пельтье калориметра. Лазер ра- ботал на смеси потожженкап :С02 = 1:1 при давлении 300 мм. рт. ст. Использова- лась описанная выше лазерная трубка с электродами шириной в 20 мм, которая питалась от конденсаторной батареи общей емкостью 70 нФ. Зарядное напряжение соответствовало 6 мм длины пробойного зазора между шарами в воздухе. (Это около 15.. 18 кВ. Да, конденсаторы к15-4 были слегка перегружены, и один из них даже вышибло. Но после его замены батарея с такими напряжениями работала нормально. Не все партии к15-4 отличаются такой стойкостью. Бывает и наобо- рот. Например, в другой батарее к15-4 ЮООпф х 20 кВ вышли все один за одним, так и не добравшись до номинального напряжения, не говоря уже о перегрузе.) Этот вариант лазера легко масштабируется на большие размеры и энергии. Тем не менее, масштабирование вширь здесь уже уткнулось в размер трубы. Двадцати миллиметровые электроды и двадцати шести миллиметровые предионизаторы на со- рокадвух миллиметровых электрододержателях оставляют всего лишь (42-26)/2=8 миллиметров на изолирущие закраины. Труба, таким образом, получается сравни- тельно низковольтной. 20 кВ в лучшем случае. Стоит отметить, что электроды такой ширины уже не требуют формовки под про- филь Ченга или Роговского. Вполне достаточно, если электроды будут плоскими, а их края скруглены. Дальнейшее расширение электродов потребует трубы большего диаметра. Но даже эта труба достаточно мощна, чтобы ее недогружала рама с пятнадцатью конденса- торами К15-4, 4700 пф, 12 кВ - самая мощная лазерная рама, которая у меня есть. Энергия в конденсаторах W = CU2/2, емкость батареи 70 нФ, а зарядное напря- жение при зазоре 6 мм в разряднике будет 15..18 кВ (примерно - искра метод неточный, а киловольтметр по точности еще хуже). Возьмем среднее U = (15+18)/2 = 16.5 кВ, тогда W=(710"8 * 165002)/2 = 9.5 Дж. Лазерный выход был, как мы помним, около 200 мДж. Делим одно на другое: КПД = 100*Wlas/W = 100*0.2/9.5 =2.1% Маловато будет... Применим подход, который используется в 90% научных статей. Первое, на что надо обратить внимание, это то, что не вся энергия конденса- тора вкладывается в плазму. А зачем нам считать холостые потери несовершенно- го источника питания, если мы хотим вычислить КПД лазера. Стало быть энергию лазерного излучения надо отнести к энергии вложенной в разряд. Дело за малым - измерить эту самую вложенную энергию. Для измерений нам всего лишь потребовалось бы измерить ток разряда Id и падение напряжения на разряде Ud. А потом проинтегрировать произведение Ud*Id по времени. Проблема в том, что при попытке проделать эту процедуру в домашних услови- ях, после подключения токоизмерительного резистора в разрядную цепь, мы заш- нуруем разряд из-за возросшей индуктивности и мерить станет попросту нечего. Поэтому придется довольствоваться одними вычислениями. По счастью падение напряжения на газовом разряде постоянно и зависит только от зазора, давления и состава смеси. Поэтому Ud можно из под интеграла вынести, а оставшийся ин- теграл от тока по времени будет ничем иным как электрическим зарядом, протек- шим через плазму. Заряд этот будет равен q=C*(U-Ud) . U=16.5 кВ - начальное напряжение на емкостях. Ud - напряжение горения разряда (постоянное во време- ни и зависящее только от зазора, давления и состава смеси). Понятно, что при снижении напряжения на конденсаторах ниже Ud разряд либо погаснет (и дальней- ший вклад энергии пойдет в блокировочный резистор и, значит, нам его учиты- вать не нужно), либо разряд зашнуруется (а напряжение погасания искры заметно ниже напряжения стабильного горения разряда), но вклад энергии в искру это не
более полезный процесс, чем вклад энергии в резистор, а значит и его учиты- вать не надо. То есть энерговклад в газ есть произведение напряжения горения разряда на заряд, прошедший через плазму: W = q*Ud= С*(U-Ud)*Ud. С - известно, U - известно, единственное чего недостает это Ud. По понятным причинам ученые не любят связываться с углекислотно-воздушными смесями, по- этому справочник нам тут не в помощь. Самостоятельно оценить эту величину можно из следующих соображений: 1. напряжение горения объемного разряда в газе близко к напряжению пробоя этого же газа в однородном поле (да, много копий сломано по поводу того, равны ли эти две величины или нет, но даже если и не равны, то отличаются они на несколько процентов, а такое незначительное уточнение нас интересо- вать не будет) 2. напряжение пробоя в смесях с электроотрицательными газами определяется в основном этими самыми электроотрицательными газами, т.е. разбавление воз- духа углекислым газом не должно сильно влиять на напряжение пробоя. (Это Вы могли и сами наблюдать при пробных обкатках лазерной трубки - напряже- ние пробоя приблизительно одинаково при заполнении чистым воздухом и при заполнении рабочей смесью, без гелия естественно.) То есть будем считать, что Ud равно напряжению пробоя воздушного промежутка длиной 6 мм (межэлектродный зазор в кювете) в однородном поле при рабочем давлении. Ud = 30[кв/см*атм]*0.6[см]*300[торр]/760[торр/атм] = 7.1 кВ. 300 торр - это рабочее давление лазера. Могло быть и больше, но для этого пришлось бы заряжать конденсаторы до большего напряжения, а бедные к15-4 и так в перегрузе. Отсюда энерговклад: W = q*Ud = С* (U-Ud) *Ud = 7 10~8* (16500-7100) *7100 = 4.6 Дж и КПД: 100%*Wlas/W = 100*0.2/4.6 - 4% У большинства промышленных и коммерческих С02-лазеров КПД составляет около 10%. У нас - всего в два с половиной раза меньше1. В принципе, наверное, мож- но выжать и эту недостающую двойку, если как следует почистить смесь (на ум приходит противогаз) и пооптимизировать резонатор. Но усилия могут не стоить результата. Замечания о газовой смеси Оба описанных здесь лазера выполнены достаточно длинными (активная длина разряда 40 и 50 см), поскольку в ранних вариантах были проблемы с недостатком усиления, в особенности при работе с гелием вблизи атмосферного давления. В отличие от более коротких вариантов оба лазера работоспособны на смесях с "отожженкой" - с воздухом из которого выжжен кислород путем сжигания, напри- мер, (изопропилового) спирта. Наилучшими по отдаваемой энергии, мощности и усилению являются смеси с отношением объема углекислого газа к объему ото- жженки на уровне 2:1 - 1:1. Однако лазеры довольно неплохо работают и на сме- си 1:3 - такая смесь дает длинный импульс и может быть полезна для, скажем, сверления, когда при использовании более быстрых смесей идет экранировка по- верхности плазмой и сверление неэффективно. Оба лазера были протестированы при атмосферном давлении на смеси углекислый 1 Это нормально - ведь данная конструкция работает в импульсном режиме, тогда как промышленные лазеры - в непрерывном.
газ:отожженка:гелий в отношении 1:1:6 (шина до половины наполняется отожжен- кой, затем до полна заливается углекислым газом - 12-граммовый Cross- man т овский баллончик как раз содержит газа на половину жигулевской камеры - затем спускается до половины и до полна доливается гелием из шарика - тут по- лучается смесь 1:1:2 - затем половина получившейся смеси выпускается в атмо- сферу и шина вновь дополняется гелием - получается 1:1:6). На смеси 1:1:6 при атмосферном давлении оба лазера работоспособны и видно, что будут работоспо- собны и при меньшем содержании гелия, но специальные тесты на этот счет не проводились. У гелиевых смесей есть пара недостатков: 1. без прокачки смесь быстро деградирует (за ^100..1000 импульсов выходная энергия падает вдвое, 2. даже сравнительно небольшое загрязнение воздухом (как, например, воздух, попавший в патрубки при отключении от вакуумной системы) дает заметное снижение выходной энергии. Еще большего повышения эффективности предионизации можно добиться добавляя в смесь ксилол (он доступен в качестве растворителя для красок в хозяйствен- ных магазинах). Просто брызните с миллилитр ксилола в шину перед замешиванием в ней газовой смеси. Добавка ксилола позволяет процентов на двадцать поднять рабочее давление. Причем улучшение по давлению, по выходной энергии лазера и по стабильности разряда наблюдалось в любых типах смесей: с гелием и без ге- лия, с отожженкой и с обычным воздухом, содержащим кислород (в последнем слу- чае пары ксилола, к сожалению, быстро выгорают и требуется проточный режим). Если в Ваших краях проблемы с ксилолом, рекомендую попробовать толуол (тоже бывает в продаже) и так называемый "сольвент каменноугольный". Если верить научным статьям, то наилучшими присадками к смеси являются органические ами- ны, но они уже относятся к так называемым "контролируемым веществам" и про- стому смертному недоступны. Зато средства для повышения октанового числа ав- томобильных топлив, как правило, основаны на применении веществ с низким по- тенциалом ионизации. Правда многие из них дешевы и основаны либо на изопропи- ловом спирте, либо на все том же ксилоле, но если Вам повезет купить что- нибудь действительно серьезное, считайте, что правильная присадка к лазерной смеси для получения объемного разряда у Вас есть. Атмосфера побеждена! Наконец то успех в построении работающего TEA лазера на смеси воздух-С02 при полном атмосферном давлении (Да-да! 1000 мбар, 1 атм, 760 мм.рт.ст.). Не только "безгелиевый", но и безвакуумный, а также не требующий азота и даже "отожженки". Только воздух и углекислый газ из баллончика для пневмашки. Конструкция, в общем, не изменилась. (Дырчатые электроды и барьерный разряд в качестве источника предионизации). Однако прямые попытки достичь атмосфер- ного давления в предыдущих конструкциях натыкаются на необходимость повышать напряжение и, в конце концов, диэлектрик вышибает. Если же увеличить толщину диэлектрика, падает интенсивность барьерного разряда и предионизации стано- вится недостаточно. Более менее прямой и тупой путь - уменьшение рабочего за- зора между лазерными электродами наталкивается на то, что длинноволновое из- лучение С02 лазера на пролазит между электродами - растут дифракционные поте- ри и усиления не хватает, чтобы их скомпенсировать. Тем не менее, именно этот последний путь и привел к успеху. Если вспомнить, что электроды - это две широкие блестящие плоскости, сразу приходит в голову мысль, что излучение может распространяться между ними как в волноводе, но... Остается сомнение, что дырки будут этому мешать. А без ды-
рок - плакала и масштабируемость и мощность. Сдюжит или не сдюжит? Ответить может только эксперимент. И, представьте себе, получилось. Была сделана новая дырчатая TEA конструкция: • Длина электродов 340 мм • Зазор между электродами 3 мм • Полная длина !от-зекала-до-зеркала! 390 мм • Ширина электродлв 15 мм. Дырки миллиметрового диаметра размещены в шестигранной решетке с шагом 2.5 мм (ну. . . сверлилось все вручную, поэтому и шах1 выдержан нестабильно и сетка местами скособоченная получилась - тем не менее, все работает) Зеркала: отмытое от краски автомобильное крытое алюминием зеркало сзади и выходное 85%-ное зеркало спереди. Тут вполне могло использоваться все то же алюминиевое зеркало, но с дырками с геометрическим фактором прозрачности не больше 15%. Питание от рамы с семью Муратовскими "бочоночными" конденсаторами 2000пф х 40 кВ каждый. Конструкция рамы с точностью до деталей изготовления не отлича- ется от используемой в описанных выше лазерах. Пороговое напряжение генерации при атмосферном давлении соответствует зазо- ру в 9 мм в главном разряднике. При 10 мм в разряднике лазер выдает 22 мДж в импульсе при частоте повторения 5 Гц (без прокачки газа). Не особо впечатляет по сравнению с предыдущим лазером, но зато чистая атмосфера и с воздухом, а не с азотом. "Миссия Выполнена " - создан волноводный TEA лазер атмосферного давления на смеси воздуха с углекислым газом. Он действительно не требует ни вакуумного насоса ни бескислородного азота, ни гелия. Однако рекомендовать его в качестве конструкции типа "Мой первый СО2 лазер" как-то не хочется. Лазер требует довольно аккуратной сборки и точ- ной настройки, что получается, только если Вы знаете, что делаете. Перед по- стройкой такого лазера лучше слегка набраться опыта в построении систем со слегка пониженным давлением, но и увеличенным лазерным зазором.
Техника ИСКРОВЫЕ РАЗРЯДНИКИ "Вот еще, чепуха какая. Берем две проволоки, сгибаем навстречу друг-другу и БА-БАХ!!.." - скажет кто-то и будет "в корне не прав". В большинстве случаев Вас не устроят ни скорость срабатывания двухострииного разрядника, ни потери напряжения на нем. А еще грохот, наводящий соседей на мысль о терроризме, а еще обхюрание электродов и, соответственно, рост напряжения срабатывания... Для наукообразных развлечений нужна конструкция посерьезнее. Для понимания смысла конструкции полезно напомнить закон Теплера. Он, ко- нечно устарел, и был неоднократно уточнен и дополнен современной наукой, но зато он прост и позволяет сразу выявить суть. А утверждает закон Теплера сле- дующее: "Омическое сопротивление искры в газе R в определенный момент времени t прямо пропорционально ее длине 1 и обратно пропорционально прошедшему через искру к этому моменту времени электрическому заряду Q." Т.е. R ~ 1/Q(t). От давления газа сопротивление искры (при постоянной ее длине) зависит мало. Чем плохо большое сопротивление искры? Во-первых, конечно, потери: в тепло уходит ни много, ни мало W = RI2 мощности. (Где I - ток в цепи разрядника.) Напряжение на нагрузке (на лазерной камере, ускорительной трубке, первичной обмотке катушки тесла или что Вы еще собираетесь питать через разрядник) тоже снизится (на AU = RI) . Вырастет постоянная времени разряда накопительных ем- костей (т = RC) и т.д. и т.п. Значит длину искры (а с ней и сопротивление и
индуктивность разрядника) надо всеми силами сокращать. Если предположить, что напряжение питания схемы задано и неизменно, что можно сделать для уменьшения длины искры?: • поднять давление раза в разряднике (способ очень эффективный и все серьез- ные разрядники работают с давлением в несколько атмосфер, но конструкция становится сложной - необходима повышенная прочность, герметизация, ниппе- ля , компрессор и т.д.) • заменить раз на более электропрочный (тоже хороший способ, но элегаз SF6 самоделыцику вряд ли доступен, фреон, как выяснилось, непригоден. . . оста- ется S02, но это на любителя) • еще можно выровнять электрическое поле. Что еще неплохо бы знать о разрядниках? Разрядник имеет довольно малую начальную проводимость сразу после пробоя. Из закона Тепплера следует, что надо как можно быстрее пропустить через не- го достаточный электрический заряд - прогреть плазму искры. Для этого парал- лельно разряднику с наименьшей возможной индуктивностью включают малоиндук- тивный конденсатор (так называемый обострительный конденсатор). Искра имеет конечную скорость развития (около 1 мм в наносекунду), поэтому разрядник имеет конечное время срабатывания, и чем больше длина искры в нем (чем больше рабочее напряжение) тем больше время срабатывания разрядника. По- этому воздушный разрядник, скажем, на 30 кВ (длина искры более 10 мм) в прин- ципе не способен обеспечить время включения менее 10 не. И чем больше рабочее напряжение, тем положение хуже. Не спешите, однако, хвататься за насос и под- нимать давление. Существуют и менее инфернальные1 способы борьбы с этим. Время развития искры может быть уменьшено с ростом электрического поля, но заметным это уменьшение становится только когда напряженность поля значитель- но превышает пробойные значения (при так называемых "перенапряжениях на раз- ряднике") . Этот эффект эксплуатируется в многозазорных разрядниках, по сути представляющих собой множество обычных разрядников, включенных последователь- но. Грубо процесс срабатывания многозазорного разрядника можно описать так: по- сле пробоя одного из зазоров все остальные оказываются перенапряженными и в них во всех (одновременно!) начинает развиваться искра. Чем большее количест- во зазоров оказывается замкнутыми, тем под большим перенапряжением оказывают- ся "отстающие" и тем быстрее в них развивается процесс пробоя. В итоге полу- чается, что многозазорный разрядник срабатывает всего в полтора-два раза мед- леннее, чем одиночный разрядник с зазором, равным зазору одного из зазоров многозазорного разрядника, и намного быстрее, чем одиночный разрядник с зазо- ром, равным сумме зазоров многозазорного разрядника. То есть десяти-зазорный разрядник по скорости срабатывания эквивалентен обычному, но с давлением 5-7 атмосфер. Точечная искра, длиной в единицы миллиметра, имеет довольно малую индуктив- ность (единицы наногенри), и если ток быстро сбегается к ней по широким шинам и быстро разбегается после нее в широкие шины, то вклад разрядника в общую индуктивность контура невелик. (Хорошо сделанный точечный разрядник вносит в контур ^10 наногенри.) Однако и этого бывает много. В таких случаях использу- ют разрядники, дающие возможность искре быстро разрастись в стороны, или даже дающие возможность одновременного образования множества параллельных искр. В одномерном случае это - рельсовые разрядники. Ничего сложного в этом нет. Электроды рельсового разрядника это стержни или трубки, установленные парал- лельно друг другу. Подвод тока делается шинами, шириной во всю протяженность 1 Инфернальный (устарев.) - демонический, адский, дьявольский.
электродов. Комбинация этих двух методов - многозазорный рельсовый разрядник - все пре- имущества , недостаток один - сложно. Кроме того, мне пока не удалось приду- мать конструкцию такого разрядника, одновременно и простую и герметичную и надежную и регулируемую. На 10..12 кВ Известно, что для воздуха при зазорах порядка 10 мм пробой между остриями наступает при напряженности поля Е = 10 кВ/см, между шарами при Е = 20 кВ/см, а в однородном поле - при Е = 30 кВ/см. То есть, выровняв поле можно вдвое- втрое снизить сопротивление (и индуктивность) искры. Поэтому, в идеале, элек- троды в разряднике должны иметь профиль Роговского или Ченга, но это сложно. Ограничимся сферой достаточного диаметра. В качестве сферического электрода, оказалось, удобно использовать мебельный болт со сферической шляпкой. В каче- стве второго электрода с успехом работает плоскость (в качестве плоского электрода используем обрезок алюминиевого уголка с шириной стороны не менее 30 мм - чтобы поместился корпус разрядника). Корпусом разрядника служит горлышко от пластиковой бутылки и крышка от этой же бутылки. Корпус получается герметичным, что подавляет шум, а заодно и раз- борным (доступным для чистки). Все детали показаны на рисунке. Пластиковый корпус крепится к алюминиевой плоскости приклеиванием. Поначалу это делалось с помощью эпоксидки и результат был нестабилен. Позже выясни- лось, что удобнее и надежнее клеить на термоклей ("глюган").
Для приклеивания насверлите по периметру будущего клеевого шва много отвер- стий диаметром по 2 мм (рис. выше). В процессе приклеивания термоклей затечет в них и образует столбики, на которых, как на заклепках, будет надежно дер- жаться вся конструкция. Отрежьте горлышко от пластиковой бутылки, вырованяйте срез, и приклейте к алюминиевому уголку. Перед приклейкой уголок (плоский электрод) желательно подогреть градусов до шестидесяти (горячий на ощупь). Наклейка без дополни- тельного прогрева дает меньшую прочность, что снизит предельные давления (пропускаемые энергии) выдерживаемые разрядником. По центру пластиковой крышки аккуратно просверлите отверстие диаметром на 0.5-1.0 мм меньшим, чем диаметр болта, используемого в качестве электрода. На торце болта нарежьте шлиц под отвертку с крупным жалом. Шлиц пригодится в дальнейшем для регулировки разрядника. Вкрутите болт резьбой в крышку. Дальше остается только собрать разрядник. И поставить в схему, где он будет использоваться (рис. ниже). Собрав разрядник, подключите его к мультиметру, включенному на измерение сопротивления (омов). Вкручивайте болт разрядника до тех пор, пока мультиметр не зарегистрирует короткое замыкание. Отметьте нулевое положение разрядника. В дальнейшем Вы от него будете отсчитывать количество оборотов болта разряд- ника, когда будете выставлять требуемое напряжение пробоя.
Описанный разрядник не является управляемым. До некоторой степени это ком- пенсируется тем, что он регулируемый. Если у Вас есть отвертка с длинной и хорошо изолированной ручкой, регулировку удается делать "на ходу." С другой стороны - не приходится заморачиваться над схемой запуска. Разрядник из мебельного болта и горлышка от бутылки хорошо работает до 10..12 кВ. При больших напряжениях можно было бы применить мебельный болт с большей высотой шляпки, но это до тех пор, пока он пролазит через бутылочное горлышко. Да и пробой по краям оставляет напыление, приводящее к снижению ра- бочего напряжения. На 20..30 кВ В качестве основания используйте кусок уголка с шириной стороны 50 мм. В качестве электрода используйте болт на Ml 6 с колпачковой гайкой под эту же резьбу. В качестве корпуса подойдет кусок канализационной трубы (диаметром 40 мм для 20 кВ и диаметром 50 мм для 30+ кВ). А в качестве контактного шлейфа - кусок жести от консервной банки или алю- миния от пивной. Ниже показана последовательность сборки. Она практически не отличается от того, что делали для разрядника из бутылочного горлышка. Только размеры всех деталей больше.
Если контактный шлейфик режете из лакированной жести или алюминия, не за- будьте его целиком тщательно зачистить от лака по всей поверхности - это сни- зит потери. А вот анодирование с алюминия можно снимать только по месту - по- тери на анодировании малы. Дальше остается только собрать разрядник. Разрядник неплохо работает при длине искры до 10 мм (в корпусе из 40 мм трубы) и до 15 мм (в корпусе из 50 мм трубы) , что соответствует напряжениям свыше 30 кВ. При энергиях разряда до 10 Дж разрядника хватает на несколько тысяч импуль- сов, после чего его необходимо вскрывать и чистить корпус изнутри. При энергиях разряда в 120 Дж разрядника хватает на несколько десятков им- пульсов (ближе к сотне) после чего необходимо чистить. Рельсовый разрядник Для его сборки потребуются: пара хромированных цилиндрических дверных ру- чек, подходящий кусок (куски) алюминиевого уголка, алюминиевый стержень (или медный или бронзовый) диаметром около 10 мм (подойдет и трубка, но придется чуть изменить способ крепления). Также потребуется немного пластика для кор-
пуса, пара болтиков с гаечками и разного рода слесарный инструмент. Все проводники (дверные ручки, стержень и уголки) в разряднике должны быть как можно прямее. С гнутыми деталями разрядник не будет работать правильно. Вместо алюминиевого уголка здесь использованы уголковые плинтуса. Отрежьте алюминиевый уголок в размер используемых дверных ручек с небольшим запасом (на стенки корпуса). Скруглите углы уголка и ручек. Если есть анодированные детали - удалите анодирование. Зашлифуйте поверх- ность ручек. Слишком блестящая поверхность электродов приводит к задержке пробоя и, соответственно, к разбросу напряжения срабатывания. Это не есть хо- рошо, в особенности, когда рабочее напряжение находится вблизи порога пробоя Ваших конденсаторов. Просверлите крепежные отверстия. Установите дверные руч- ки-электроды на уголки. Теперь нужно собрать коробочку - корпус разрядника. Неплохие результаты да- ет сборка на глюгане (термоклее из клеевого пистолета). Подсказка: места бу- дущей склейки покройте тонким слоем глюгана и прожарьте ручной газовой горел- кой. Такое "лужение" значительно облегчит склеивание и упрочнит клеевой шов. Сделайте днище. Отрежьте прямоугольный кусок пластика, длиной в размер уголка и шириной, вычисляемой по формуле: W = 2*(высота дверной ручки) + (диаметр центрального стержня) + 2*(минимальный рабочий зазор).
Использованные мной дверные ручкм имеют высоту 16.3 мм (при диаметре ци- линдрической части 11 мм) , диаметр использующегося медного стержня 10 мм. И поскольку хочется, чтобы этот разрядник имел полный зазор, варьируемый в пре- делах 3..6 мм (каждый из зазоров по полтора миллиметра) нужно взять ширину днища равной w = 16.3*2 + 2*1.5 + 10 = 45.6 мм. Потребуется затратить определенные усилия, чтобы вырезать днище более-менее точно в размер и чтобы оно при этом имело ровные стороны и прямоугольную фор- му . Но оно того стоит. Приклейте днище к электроду, как показано на фото ниже, и приклейте боковые стенки. Затем приклейте противоположный электрод. В боковых стенках профрезе- руйте регулировочные пазы. Вовсе необязательно использовать фрезерный станок. Достаточно обычной ручной дрели. Хотя вот иметь пальчиковую фрезу диаметром 3 мм тут не помешает. Если нет фрезы - пользуйтесь обычным сверлом. Это менее удобно, но вполне выполнимо.
На этих фото показан медный стержень, который вскоре станет центральным электродом. С торцов стержня просверлите отверстия под крепежные болты и на- режьте в них резьбу. В этом варианте резьба и винты используются на МЗ, но можно и М4. Не забудьте зашлифовать стержень и скруглить концы. Установите центральный электрод, пропустив крепежные болты через боковые стенки. Свободную площадь прорезей имеет смысл чем-нибудь прикрыть, чтобы разрядник при работе производил меньше шума. В качестве закрывашек неплохо использовать кусочки пластика с наклеенной на них боксерской резиной. Следующая важная часть разрядника - это его крышка. Она может быть и непро- зрачной , но с прозрачной все куда проще и интереснее. Прорежьте в верхней крышке четыре паза, как на правом фото выше. Ширина ка- ждого из пазов должна быть чуточку больше чем половина от максимального пол- ного зазора разрядника. Фото ниже показывает зачем это надо. Поскольку раз- рядник в этом примере предназначен для зазоров от 3 до 6 мм (7.8..15.6 кВ) то пазы должны быть шириной 3+ мм. На следующем фото показано, как использовать сверла для выставления зазора разрядника. Каждое сверло здесь имеет диаметр 3 мм. Отсюда полный выставлен- ный зазор равен 6 мм. Когда закончите с выставлением зазора залепите пазы звукоизолирующим материалом. Неплохие результаты дает толстый двусторонний скотч на основе пенорезины, используемый в качестве утеплителя окон.
Запустив разрядник остается только настроить его. Процедура настройки напо- минает юстировку открытого воздушного азотного лазера. Слегка постукивая по болтам, на которых держится центральный электрод, добейтесь, чтобы при сраба- тывании разрядника зажигалась не одна жирная искра где-нибудь с краю, а хотя бы несколько искр более-менее распределенных вдоль электродов. Когда закончи- те - подтяните болты. Разрядник готов к использованию. На правом фото показан небольшой воздушный лазер с этим разрядником. Тут не особо хватило место и Вам придется поверить на слово, что этот лазер способен возбуждать раствор родамина 6Ж до генерации на расстояниях до полуметра безо всяких линз. Для кумарина это соответствует расстоянию более одного метра. С точечным разрядником результаты куда хуже.
МИКРОБИОЛОГИЯ ДЛЯ ДОМОХОЗЯЕК Подумывали о том, чтобы вырастить целую культуру бактерий, скажем науки или веселья ради? Дело это, как ни странно, удивительно простое. Все, что вам по- требуется, это агаризированная питательная среда, несколько стерильных чашек Петри, да бактерии! Подготовка к культивированию микроорганизмов Д Подготовьте агаризированную питательную среду. Агар - это желеобразная субстанция, используемая для выращивания культур бактерий. Делается агар1 из красных и бурых водорослей, он представляет собой идеальную среду для многих разных видов микроорганизмов. Берем около 100 мл зерна (пшеница, рожь, ячмень, овес и т.д.), высыпаем в емкость, заливаем 500 мл воды (используется обычная вода из-под крана), ста- 1 Часто продается в китайских, вьетнамских и т.п. магазинах, поскольку используется в кулинарии стран Юго-Восточной Азии. Также является главным компонентом мармелада. Возможно можно купить через интернет.
вим на газ, доводим до кипения, делаем маленький огонек, и варим в течение 30 минут. За это время часть воды выкипит, а оставшаяся часть окрасится в приятный, темно-коричневый цвет. Получившийся отвар желательно профильтровать. В качестве фильтра можно ис- пользовать сложенную в несколько слоев марлю, или хлопчатобумажную ткань. Их укладывают в сито или воронку и аккуратно выливают отвар. Зерно и мелкие частицы, оставшиеся на фильтре выбрасывают. Если количество отвара получилось меньше, чем Вы рассчитывали, доведите его до нужного объема долив необходимое количество воды (используется обычная во- да из-под крана). Получившийся отвар переливаем в небольшую емкость, ставим на газ, доводим до кипения и уменьшаем огонь. Добавляем необходимое количество агара, постепенно2 высыпая его в кипящий отвар. На 500 мл - 7,5 г агара, если он самого лучшего качества, в противном случае надо добавлять больше (10-15-20 г). Размешивая, снова доводим отвар до кипения. Продолжая постоянно помешивать, добиваемся полного растворения агара. Как только это произойдет — среда готова. 2 Если агар высыпать сразу, он слипнется в комок, который будет потом очень нелегко растворить в жидкости.
Подготовьте чашки Петри. Вы их видели - небольшие плоские чашки из стекла или прозрачного пластика. У чашек Петри есть две части, верхняя и нижняя, они вставляются друг в друга, что служит для защиты культуры микроорганизмов от воздуха и прочих потенци- альных источников заражения, а также сдерживает газы, выделяемые микроорга- низмами в ходе фазы роста. Пластиковые чашки Петри должны быть стерильны. Стерильны! Иначе результаты эксперимента по выращиванию бактерий пойдут насмарку. Если вы покупаете чашки Петри, то они должны продаваться в герметично запакованной упаковке (такие чашки предварительно простерилизованы холодным методом). Агаризированная питательная среда тоже должна быть стерильной. К сожалению, кипячение не убивает споры микроорганизмов. Поэтому ее желательно простерили- зовать в скороварке 15-30 мин (после достижения нужного давления - при нем пар начинает выходить их клапана и слегка свистеть). Ну, или хотя бы помести- те емкость с питательной средой в микроволновку и, доведя среду до кипения, кипятите ее в течение минуты. Главное, чтобы раствор агара не "убежал". Достаньте чашки из упаковки и разделите половинки. Очень аккуратно залейте питательную среду в нижнюю половинку чашки тонким слоем, только лишь покры- вающим дно. Быстро закройте чашку Петри, чтобы не допустить попадания в агар бактерий из воздуха. Дайте чашкам Петри спокойно постоять минут 30-120, пока питатель- ная среда на остынет и не затвердеет (готовая питательная среда будет напоми- нать желе). Стеклянные чашки Петри обычно продают нестерильными. Их придется простери- лизовать в скороварке. Заодно можно простерилизовать и питательную среду. После приготовления, тут же разливаем готовую среду по чашкам Петри. (Чашки Петри сделаны из закаленного стекла, поэтому они не лопнут.) Наливать среду, следует слоем 3-5 мм. После этого накрываем чашки Петри, и установив их одна на другую в какую- нибудь тарелку или блюдце, (так будет удобнее переносить их с места на ме- сто) , ставим в скороварку (или кастрюлю), и стерилизуем в течение 1 часа. После стерилизации не спешите открывать скороварку - дайте ей остыть, иначе агар вспенится и испортит чашки. Достав чашки - дайте им постоять, пока пита- тельная среда не остынет и не затвердеет.
Если вы не планируете немедленно заселять бактерии в их новый дом, то чашки Петри необходимо поместить в холодильник до тех пор, пока не придет их час. Хранение чашек Петри в холодильнике является гарантией того, что вода не будет испаряться (а бактерии очень любят воду). Кроме того, питательная среда на холоде станет еще чуть тверже, а это не даст вам случайно порвать ее во время подсадки бактерий. Хранить чашки Петри в холодильнике нужно вверх дном. Так на крышке не будет скапливаться конденсат, который потом будет капать обратно и портить пита- тельную среду. Чашки Петри с питательной средой могут выдержать в холодильнике пару меся- цев . Когда придет их черед, достаньте чашки из холодильника и дайте им на- греться до комнатной температуры. Выращивание бактерий Д Подсадите культуру бактерий в чашку Петри. Агар тверд, чашка Петри комнатной температуры - все готово к продолжению эксперимента! А что дальше по плану? Правильно, подсадка культуры бактерий в питательную среду! И тут есть два метода - либо прямой контакт, либо отбор образцов. Прямой контакт: в этом случае бактерии попадают на агар через... да, через прямой с ним контакт. Один из самых распространенных методов проведения под- садки таким образом - это просто легонько коснуться пальцем поверхности пита- тельной среды (до или после мытья рук - неважно). Как вариант, можно коснуть- ся ногтем или даже старой монеткой. Можно просто поместить на питательной среде волосок или капнуть туда капельку молока. В общем, используйте вообра- жение ! Отбор образцов: этот метод позволит вам провести забор образцов микроорга- низмов с любой поверхности и перенести их в питательную среду. Все, что по- требуется - ватные палочки. Просто проведите палочкой там, откуда вы хотите взять образец микрофлоры (хоть изо рта, хоть с клавиатуры), затем проведите тем же концом палочки по поверхности питательной среды (не порвите ее). Через пару дней вы увидите интересные и ужасные результаты своего эксперимента!
Как вариант, в чашку Петри можно подсаживать микроорганизмы из разных ис- точников - для этого просто надо разделить чашку на четвертинки. Закройте, подпишите и запечатайте чашки Петри. Поместив бактерии на питательную среду, вам нужно закрыть чашку крышкой и запечатать ее чем-то вроде скотча. Обязательно подпишите, что и откуда растет в каждой конкретной чашке, иначе потом не вспомните. Писать можно маркером. В качестве меры дополнительной предосторожности, можно хранить каждую чашку в отдельном зип-пакете. Это послужит дополнительным слоем защиты для растущих бактерий. Если пакет прозрачный, то это не помешает вам разглядывать резуль- таты .
£д Поместите чашки Петри в теплое и темное место. Скажем, на несколько дней, чтобы бактерии могли спокойно расти. И не забы- вайте, что хранить чашки Петри и сейчас надо кверху дном, чтобы случайные ка- пли конденсата, падающие с крышки, не испортили красоту колонии микроорганиз- мов . Оптимальная температура на этом этапе - где-то между 20-37 по Цельсию. Впрочем, если нужно, чтобы микроорганизмы росли медленнее, то их всегда можно переставить в более прохладное местечко. Дайте бактериями минимум 4-6 дней на рост. За это время культура разовьется достаточно хорошо. О том, что рост начался, вас известит характерный запах, идущий от чашек Петри. Записывайте свои результаты. Через несколько дней вы заметите, что в каждой чашке Петри густо колосится что-то свое - бактерии, плесень, грибки и т.д. Записывайте свои наблюдения за каждой чашкой, делайте выводы о том, где бы- ло больше всего бактерий. Что у вас во рту? А на дверной ручке? А на клавиатуре? Ох, результаты вас поразят... С помощью особого маркера можно отслеживать скорость роста бактерий, еже- дневно рисуя контуры культуры на дне чашки Петри. Через несколько дней дно будет похоже на срез дерева - все в кругах!
Проверьте эффективность антибактериальных агентов. Интересно будет посмотреть, что будет, если добавить к культуре бактерий что-нибудь антибактериальное (мыло, к примеру, или то, что там у вас продает- ся) . Насколько эффективным оно окажется? Ватной палочкой поместите в центр капельку чего-нибудь антибактериального, затем продолжайте эксперимент как обычно. Бактерии в чашке будут разрастаться, образовывая кольцо вокруг места, куда было нанесено антибактериальное вещество. На этом месте бактерий не будет (если реклама не лжет), это так называемая "мертвая зона". Эффективность антибактериальных веществ можно сравнивать, оценивая ширину мертвой зоны в разных чашках Петри. Принцип прост: чем шире зона, тем эффек- тивнее вещество. Hand Sanitizer ^$> Безопасная утилизация микроорганизмов Д Соблюдайте все меры предосторожности. Перед утилизации надо позаботиться о безопасности. Да, большая часть ваших бактерий угрозы представлять не будет. Тем не ме- нее, большие колонии бактерий могут представлять собой определенную угрозу, так что сперва их надо убить, залив хлоркой3. Руки, работая с хлоркой, защитите резиновыми перчатками, глаза - очками, одежду - фартуком. 3 Отбеливателем для стирки белья. Разбавьте его до концентрации 10%.
Д Влейте хлорку в чашки Петри. Открыв чашку, аккуратно влейте туда небольшое количество хлорки. Чашу дер- жите в этот момент над раковиной. Контакт с хлоркой убьет бактерии. Не пролейте хлорку на кожу, она жжется. Дезинфицированные пластиковые чашки Петри положите в зип-пакеты и выбросите все это в мусор - стерилизовать их самостоятельно не удасться. Стеклянные чашки можно помыть (а агар из них положите в зип-пакеты и выбро- сите в мусор) и использовать повторно. Дополнения 1. Добавка небольшого количества сахара, грамм 10-15 (или лучше глюкозы) значительно улучшает рост микроорганизмов. 2. Можно использовать и картофельный агар. Берем 150 г картофеля, тщатель- но отмываем его от земли, не очищая, нарезаем кубиками ^1x1 см, высыпа- ем в емкость, заливаем 500 мл воды (используется обычная вода из-под крана), ставим на газ, доводим до кипения, делаем маленький огонек, и варим в течение 30 минут. С готовым отваром, поступаем точно так же, как и в предыдущем случае. Сахар тоже можно добавить. На таком пита- тельном агаре хорошо растут грибки и плесени. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ Никогда не выращивайте опасные микроорганизмы. Физиологические жидкости нельзя помещать на чашку Петри. Если такие чашки будут открыты, это может привести к заражению серьезной болезнью.
Литпортал НАУКА ПЛОСКОГО МИРА 4 Терри Пратчетт, Йен Стюарт, Джек Коэн Пролог: Миры плоские и круглые Есть вполне разумный подход к сотворению мира. Мир должен быть плоским, чтобы с него никто случайно1 не свалился если, ко- нечно , не подберется слишком близко к краю, потому что тогда он сам виноват. Он должен быть круглым, чтобы времена года медленно сменялись по ходу его размеренного вращения. У него должны быть крепкие опоры, которые не дадут ему упасть. Опоры должны стоять на прочном фундаменте. Во избежание бесконечной регрессии фундамент должен заниматься тем, чем по- ложено заниматься фундаменту, и стоять на месте без посторонней помощи. У него должно быть солнце, которое станет источником света. Солнце должно быть маленьким и не слишком горячим для экономии энергии, а еще должно вра- щаться вокруг диска, отделяя день от ночи. Другое дело, если кто-то хочет свалиться намеренно в этом случае он сам хозяин своей фантазии. См. романы «Безумная звезда», «Цвет волшебства» и «Последний герой».
Он должен быть населен людьми, потому что нет никакого смысла создавать мир, в котором никто не будет жить. Ход событий должен подчиняться желаниям людей (магии) или силе повествова- ния (рассказию). Плоский Мир воплощает в себе именно такую разумность: он плоский, круглый, удерживается четырьмя мировыми слонами, которые надежно стоят на гигантской космической черепахе, а населяют его обычные люди, волшебники, ведьмы, трол- ли, гномы, вампиры, големы, эльфы, зубная фея и Санта-Хрякус. Однако... Сотворить мир можно и глупым способом. И иногда это необходимо. Когда эксперимент в области фундаментального чародейства вышел из-под кон- троля и стал угрожать существованию Вселенной, компьютер ГЕКС был вынужден моментально использовать огромное количество волшебства. Единственным выходом был запуск проекта «Круглый Мир», магического силового поля, которое парадок- сальным образом удерживает магию снаружи. Включился Круглый Мир после того, как Декан Незримого Университета засунул внутрь палец, желая узнать, к чему это приведет. Круглый Мир не вполне уверен, к какой из его частей относится его название. Иногда оно обозначает отдельную планету, а иногда целую Вселенную. Несмотря на кое-какие неприятности, с которыми Круглый Мир сталкивался за свою исто- рию, к настоящему моменту он успешно существует вот уже тринадцать с полови- ной миллиардов лет; и все это началось, благодаря одному бородатому старику. Так как в Круглом Мире нет ни магии, ни естественных запасов рассказия, он существует в соответствии с правилами. Эти правила созданы не людьми, а самим Круглым Миром, что довольно странно, ведь Круглый Мир ничего не знает о том, какими должны быть его правила. Сложно сказать наверняка, но похоже, что он создает эти правила по мере своего развития. Он явно не знает, каким должен быть его размер. Снаружи вселенная Круглого Мира это шар 20 сантиметров в диаметре, который собирает пыль на полке в ка- бинете Ринсвинда и напоминает нечто среднее между футбольным мячом и детской игрушкой в виде снежного шара. Изнутри она выглядит немного больше как сфера радиусом в 400 секстиллионов километров. Но единственные известные2 обитатели этого мира считают, что она вполне может оказаться еще больше; возможно, даже бесконечной. Такая громадная вселенная производит впечатление расточительства в космиче- ском масштабе, потому что упомянутые обитатели занимают лишь крошечную часть ее поистине впечатляющего объема, а именно, поверхность планеты, которая по форме напоминает сферу диаметром всего лишь двенадцать тысяч километров. Эту сферу волшебники тоже называют Круглым Миром. Обитатели сферы называют ее Землей, потому что обычно ее поверхность состоит именно из земли (если не считать влагу, камни, песок и лед) типичный пример недальновидности. Всего лишь несколько столетий тому назад они еще верили в то, что Земля покоится в центре Вселенной; все остальное вращалось вокруг нее или бешено носилось по небу, но не играло заметной роли, потому что там не было их. Планета Круглый Мир, как нам подсказывает ее название, круглая. Но не круг- лая , как диск, а круглая, как футбольный мяч. Она моложе Круглого Мира как Вселенной примерно в три раза. Несмотря на свой крошечный размер в масштабах космоса, эта планета достаточно велика по сравнению со своими обитателями, поэтому если вы живете на ее поверхности и не отличаетесь умом, то по глупо- сти можете вообразить, что она плоская. Чтобы обитатели планеты не свалились вниз, их, согласно правилам, удержива- 2 Эти сведения могут оказаться недостоверными, так как выражают мнение упомянутых обитателей.
ет некая таинственная сила. К счастью, никаких слонов в основании планеты нет. В противном случае ее обитатели могли бы обойти планету по кругу и найти то место, где она соприкасается со слоном. Там они бы увидели, как планетар- ное чудище, обладающее колоссальной силой, лежит на спине вверх ногами (За- красьте подошвы желтым, и вам не будет казаться, что слон плавает в миске с английским кремом). Правила Круглого Мира демократичны. Эта таинственная сила не просто при- клеивает людей к их планете: она склеивает вместе все существующее во Вселен- ной. Правда, этот клей непрочный, так что все сохраняет подвижность и, как правило, находится в движении. Это относится и к Круглому Миру - планете. У нее есть солнце, но оно не вращается вокруг планеты. Наоборот, планета вращается вокруг солнца. Хуже то- го, к смене дня и ночи это не приводит, но из-за наклона планеты вызывает смену времен года. Ко всему прочему, ее орбита не круглая. Она немного сплюс- нута, что характерно для наспех построенных сооружений Круглого Мира. Таким образом, для смены дня и ночи планете приходится еще и вращаться самой. В ка- ком-то смысле это срабатывает: того, кто совершенно обделен умом, можно оду- рачить и заставить думать, что солнце движется вокруг планеты. Однако из-за своего вращения, ну кто бы сомневался, Круглый Мир так и не стал идеальной сферой, потому что, находясь в расплавленном состоянии, слегка сплющился точ- но так же, как и его орбита, в общем, не обращайте внимания. Из-за такой небрежной работы солнце пришлось увеличить до гигантских разме- ров и поместить на очень большом расстоянии. А значит, оно должно быть аб- сурдно горячим настолько горячим, что для поддержания его горения потребова- лось ввести в дело новые правила. И это при том, что колоссальная энергия го- рения в попытке согреть пустое пространство почти целиком тратится без всякой пользы. У Круглого Мира нет никаких опор. По-видимому, он считает себя черепахой, так как плывет сквозь космическое пространство под действием тех самых таин- ственных сил. Сфера, которая плывет, не имея плавников, не вызывает у своих обитателей беспокойства. Впрочем, люди появились не раньше четырехсот тысяч лет тому назад, по сравнению со временем существования планеты, их история занимает сотую долю процента. И появились они, судя по всему, случайно как потомки крохотных студней, которые стали спонтанно увеличивать собственную сложность правда, среди них эта тема вызывает многочисленные споры. Честно говоря, они не блещут умом, и лишь четыреста лет тому назад начали прорабаты- вать современные научные правила своей Вселенной, так что им еще многое пред- стоит наверстать. Обитатели планеты оптимистично называют себя Homo sapiens, что в переводе с соответственно мертвого языка означает «человек разумный». Их поступки редко соответствуют такому описанию, но время от времени встречаются и выдающиеся исключения. На самом деле их следовало бы назвать Pan narrans, то есть прима- тами, которые рассказывают истории, ведь для них нет ничего более притяга- тельного, чем развеселые небылицы. Они само воплощение рассказия, и в настоя- щий момент перестраивают свой мир таким образом, чтобы он стал похожим на Плоский Мир, иначе говоря, чтобы события действительно происходили, исходя из человеческих желаний. Они создали свою собственную разновидность волшебства с заклинаниями типа «изготовить долбленое каноэ», «включить свет» и «залоги- ниться в Твиттер». Такое волшебство жульничество, потому что оно просто мас- кирует упомянутые правила, но если вы совершенно обделены умом, то можете не обращать на них внимания и делать вид, что все это магия. Первая часть «Науки Плоского Мира» объяснила не только все перечисленное, но и многое другое, например, гигантскую улитку и злосчастную цивилизацию крабов, совершивших огромный скачок в сторону. Нескончаемая череда стихийных
бедствий подтвердила то, что волшебники знали с самого начала: жить в круглом мире небезопасно. Прокрутив вперед историю Круглого Мира, они перескочили от не слишком перспективных приматов, сгрудившихся вокруг черного монолита, к обрушению космического лифта, в то время как некие, по-видимому, высокоинтел- лектуальные, существа наконец-то поняли намек и покинули планету, отправив- шись к звездам, чтобы избежать очередного ледникового периода. Они ведь никак не могли быть потомками тех приматов, верно? У приматов, по всей видимости, было всего два интереса: заниматься сексом и дубасить друг друга по голове. В «Науке Плоского Мира II» волшебники с удивлением обнаружили, что разумные космические путешественники действительно произошли от приматов, этот новый и необычный смысл, связанный со словом «происхождение», впоследствии стал при- чиной серьезных проблем. Они узнали, что Круглый Мир попал не в ту Штанину Времени, и в результате его история отклонилась от первоначального варианта. Люди, отпочковавшиеся от приматов, стали варварами, а их общество жестоким и насквозь пронизанным суевериями. Они ни за что не успеют покинуть планету во- время, чтобы избежать своей печальной участи. Что-то вмешалось в историю Круглого Мира. Чувствуя некоторую ответственность за судьбу планеты, как если бы она была больной песчанкой3, волшебники отправляются внутрь своего удивительного тво- рения и обнаруживают, что его заполонили эльфы. Эльфы Плоского Мира это не те благородные существа, о которых повествуют некоторые мифы Круглого Мира. Если бы эльф приказал вам съесть вашу собственную голову, вы бы его послушались. Однако, вернувшись в прошлое, когда эльфы только появились, и выгнав их из Круглого Мира, волшебники сделали только хуже. Эльфы пропали, но вместе с ни- ми исчезли и любые намеки на инновации. Изучая историю, которая должна была лечь в основу правильной хронологии со- бытий Круглого Мира, волшебники пришли к выводу, что два человека, которым предстояло сыграть ключевую роль и приобрести широкую известность среди тех немногих благоразумных людей, так и не появились на свет. Одним из них был Уильям Шекспир, чьи художественные творения произвели на свет подлинный дух человечества, а вторым Исаак Ньютон, открывший двери в мир науки. Испытав серьезные затруднения и совершив в процессе несколько любопытных промахов, потребовавших выкрасить потолки в черный цвет, волшебники сумели восстановить тот единственный вариант истории, в котором людям удастся избежать полного уничтожения. Шекспировский «Сон в летнюю ночь» решительно изменил расклад в пользу людей, выставив эльфов на посмешище. А «Математические начала» Ньютона довели дело до конца, направив человечество в сторону звезд. Дело сделано. Но долго так продолжаться не могло. К моменту «Науки Плоского Мира III» Круглый Мир снова оказался в беде. Бла- гополучно вступив в викторианскую эпоху, которая должна была стать очагом ин- новаций, история снова отклонилась от верного пути. Развитие новых технологий не прекратилось, но замедлилось до черепашьей скорости. Общество утратило жизненно важный стимул к инновациям, и болезнь вновь охватила песчанку чело- вечества. Объяснение сложности жизни посредством божественного вмешательства, предложенное преподобным Чарльзом Дарвином в его Теологии видов, приобрело такую популярность, что наука и религиозная вера слились воедино. Рациональ- ные дискуссии4 утратили творческую искру. К тому моменту, как преподобный Ри- чард Докинз наконец-то написал книгу «О происхождении видов (путем естествен- ного отбора и т.д. и т.п.)», до падения кометы осталось слишком мало времени, 3 Песчанковые, или песчанки (лат. Gerbillinae) — мелкие грызуны, внешне напоминающие крыс. 4 Иными словами, оскорбления, переход на личности и неприкрытая лесть.
и развивать межпланетные путешествия было уже поздно. На этот раз проблема была не в самом рождении Дарвина. А вот добиться того, чтобы он написал нужную книгу... здесь все пошло наперекосяк, и вернуть историю в прежнее русло оказалось на удивление сложно. Вопреки пословице, нельзя спа- сти королевство, просто забив один недостающий гвоздь. Обычно это ничего не меняет за исключением того, что лошадь будет чувствовать себя немного лучше, потому что практически ни одно важное событие не исчерпывается единственной причиной. Потребовалось привлечь огромную бригаду волшебников, которые внесли более двух тысяч тщательно срежиссированных изменений, чтобы Дарвин попал на борт Бигля, не покинул корабль из-за мучившей его морской болезни и пробудил в себе интерес к реологии, благодаря которому он оставался с экспедицией5 вплоть до Галапагосских островов. У них бы так ничего и не получилось, но, в конечном счете, волшебники поня- ли: что-то активно мешает их попыткам вернуть историю к «заводским настрой- кам» . Аудиторы реальности это высшие инспекторы по технике безопасности: им больше нравится вселенная, в которой не происходит ничего интересного, и что- бы этого добиться, они готовы идти на крайние меры. Именно они чинили волшеб- никам препятствия на каждом шагу. Положение было рискованным. Даже после того, как Дарвин, благодаря усилиям волшебников, посетил Галапагосы и обратил внимание на вьюрков, пересмешников и черепах, ему потребовалось несколько лет, чтобы осознать важную роль всех эти существ, к тому моменту от черепашьих панцирей уже давно избавились, вы- бросив за борт после того, как было съедено их содержимое, а вьюрков Дарвин отдал специалисту, изучавшему птиц (но пересмешники его все-таки заинтересо- вали) . Прошло еще больше времени, прежде чем он решился написать книгу «про- исхождение», а не книгу «про теологию»; вместо этого он продолжал писать уче- ные книги об усоногих раках. А когда ему наконец-то удалось закончить «Проис- хождение», он допустил промах в «Происхождении II», дав книге название «Про- исхождение человека», да уж. Книга о «Восхождении человека» была бы более удачным маркетинговым ходом. Так или иначе, в итоге волшебники добились успеха, и даже ухитрились пере- нести Дарвина в Плоский Мир, чтобы он встретился с Богом Эволюции и полюбо- вался колесами его слонов. Публикация «Происхождения» закрепила соответствую- щий вариант истории как единственную настоящую хронологию. (Так устроены Шта- ны Времени.) Круглый Мир был в очередной раз спасен, и мог безмятежно лежать на свой полке, собирая пыль... До тех пор, пока... Глава 1. Огромная штука Каждый университет рано или поздно должен обзавестись большой, а еще лучше Огромной Штукой. Думминг Тупс, возглавлявший отдел Нецелесообразно-прикладной магии Незримого Университета, видел в ней едва ли не закон природы; кроме то- го, она не могла быть слишком большой, обязательно должна была представлять собой некую штуковину, и уж никак не маленькую. Старшие волшебники пристально разглядывали поднос с шоколадными печеньями, который принесла служанка, разносившая чай, и слушали с таким вниманием, ко- торого можно было ожидать от волшебников, внезапно ощутивших острую потреб- ность в шоколаде. В тщательно написанном и аргументированном докладе Думминг 5 Грубо говоря. Он оставался на суше всякий раз, когда у него появлялась такая воз- можность - примерно 70 % всего «путешествия».
отмечал, что согласно обстоятельным исследованиям, проведенным в Библиотечном пространстве, или, проще говоря, Б-пространстве, отсутствие Огромной Штуки достойно сожаления; более того, в научной среде университет, в котором они находились в данный момент, без Огромной Штуки уже стал бы объектом шуток и сардонических насмешек со стороны людей, которым было бы стыдно назваться их коллегами на академическом поприще, а особенно болезненными эти насмешки были потому, что сотрудники университетов знают, что на самом деле означает слово сардонический. И когда мистер Тупс привел последний прекрасно выстроенный довод, Архканц- лер Наверн Чудакулли тяжело опустил руку на последнее спорное печенье с шоко- ладом и сказал: «Итак, Думминг, если я вас знаю, а это, без сомнения, так и есть, вы никогда не поставите передо мной задачу, не имея под рукой готового решения». Продолжая говорить, Чудакулли слегка сощурил глаза: «На самом деле, мистер Тупс, если бы у вас уже не было кандидата на роль Огромной Штуки, вы были бы не вы. Я прав?». Думминг нисколько не смутился и просто сказал в ответ: «Что ж, сэр, как мне хорошо известно, в ЦВМ6 мы действительно считаем, что Вселенная преподносит нам множество загадок, требующих решения. Как говорится, сэр, неизвестность бывает смертельно опасной! Ха-ха». Думминг был доволен своим последним комментарием; он знал своего Архканцле- ра который обладал инстинктами бойца, к тому же бойца кулачного и потому до- бавил : «Я размышляю над тем, что причины существования третьей производной слуда нам просто неизвестны, в теории это означает, что в момент зарождения Вселенной, в первую наносекунду ее жизни, Вселенная в действительности начала движение назад во времени. Согласно эксперименту фон Пламеня, это означает, что мы как будто появляемся и исчезаем одновременно! Ха-ха!». «Что ж, да, охотно верю», мрачно согласился Чудакулли, посматривая на своих коллег; и поскольку он все-таки был Архканцлером, добавил: «А там разве не говорилось о коте, который был одновременно живым и мертвым?». Думминг всегда был готов к подобным вопросам; он ответил: «Да сэр, но как впоследствии выяснилось, этот кот был всего лишь гипотетическим, так что вла- дельцам домашних животных беспокоиться не о чем, позвольте также заметить, что теория эластичных струн оказалась просто очередной недоказанной гипоте- зой, так же, как и пузырьковая теория связующих горизонтов». «Вот как», вздохнул Чудакулли. «Очень жаль. А мне она как раз приглянулась. Ну да ладно, я уверен, что за свой недолгий век она помогла нескольким теоре- тикам заработать себе на хлеб, так что ее короткая жизнь, к счастью, не про- шла даром. Знаете, мистер Тупс, в течение этих лет вы часто обсуждали со мной различные теории, гипотезы, идеи и предположения, известные в мире естествен- ных наук. И знаете что? Хотел бы я знать, по-настоящему хотел бы знать, воз- можно ли, что Вселенная будучи, конечно же, в силу собственной природы дина- мической и, возможно, в некотором удивительном смысле разумной в данный мо- мент пытается избежать вашего неустанного подглядывания и, быть может, подво- дит вас к еще большим интеллектуальным подвигам. Дразнит, как ребенок!». Среди собравшихся волшебников наступила пауза, и на мгновение показалось, будто лицо Думминга Тупса было сделано из отполированной бронзы; затем он сказал: «Какой поразительный вывод, Архканцлер. Мои аплодисменты! Всем из- вестно, что Незримый Университет справится с любой задачей; с вашего разреше- ния, сэр, я прямо сейчас займусь бюджетом. Проект «Круглый Мир» был только началом. Теперь с проектом Челленджер мы займемся исследованием фундаменталь- ных основ магии нашего мира!» Он так быстро помчался к зданию Высокоэнергетической Магии, что его движе- 6 Центр Высокоэнергетической Магии.
ние трансформировалось в полет снаряда, который с точки зрения баллистики представляет собой прямую противоположность черепахи и по сравнению с ней об- ладает исключительно обтекаемой формой. Это произошло шесть лет тому назад. А сегодня лорд Витинари, тиран Анк-Морпорка, окинул взглядом Огромную Шту- ку , которая, казалось, ничего не делала, а просто жужжала сама с собой. Она парила в воздухе, то появляясь, то снова исчезая, и, по мнению Витинари, вы- глядела отчасти самодовольной что, без сомнения, было достижением для предме- та, не имеющего лица. В действительности она представляла собой довольно аморфный студень, в ко- тором, по всей видимости, извивались магические уравнения с таинственными символами и закорючками, очевидно, они несли какой-то смысл для тех, кто знал о подобных вещах. Патриций не был, как он сам признавался, любителем разных вращающихся и, кстати говоря, жужжащих технических штуковин. Как, впрочем, и всяких неопознанных закорючек. Он видел в них предметы, с которыми невозможно договориться или поспорить; повесить их или хотя бы подвергнуть изощренным пыткам тоже не представлялось возможным. Разумеется, поговорка о том, что «положение обязывает», как обычно, пришла на помощь, однако же, тем, кто знал Хэвлока Витинари, было хорошо известно, что подобную любезность он проявлял не всегда. По таком случаю, Витинари был представлен возбужденным и местами прыщеватым молодым волшебникам, одетым в белые мантии и, несмотря ни на что, остроконеч- ные шляпы; они сильно суетились вокруг гигантских нагромождений безмозглой жужжащей аппаратуры, расположенной позади студенистой штуковины. Тем не ме- нее, Витинари сделал все возможное, чтоб выглядеть полным энтузиазма и сумел поддержать разговор с Архканцлером Наверном Чудакулли, который, по-видимому, был так же не в курсе происходящего, как и сам Витинари; он поздравил Чуда- кулли , потому что так, без сомнения, и следовало поступить, чем бы ни занима- лась эта самая штуковина. «Уверен, что вы очень этим гордитесь, Архканцлер. Это невероятный успех и, я уверен, настоящий триумф, безусловно!» Довольно усмехнувшись, Чудакулли сказал: «Браво! Огромное вам спасибо, Хэв- лок, и знаете, что? Некоторые люди утверждали, что мы устроим конец света, если проведем этот эксперимент! Вы можете такое представить? Мы! Те, кто за- щищает от сверхъестественных сил этот город и даже весь мир на протяжении всей истории!». Лорд Витинари сделал почти незаметный шаг назад и осторожно спросил: «А мо- гу я поинтересоваться, когда именно вы начали свой эксперимент? Мне кажется, что в данный момент она жужжит вполне удовлетворительно». «На самом деле, Хэвлок, жужжание скоро прекратится. Шум, который вы слыши- те, исходит от роя пчел, вон там в саду, а Казначей еще не успел отдать им приказ вернуться к работе. Собственно говоря, мы надеялись, что вы окажете нам честь после обеда, конечно же, если у вас нет возражений». Выражение лица лорда Хэвлока Витинари на мгновение приняло вид картины, причем картины, нарисованной каким-нибудь очень современным художником, выку- рившим то, от чего мозги, по общему мнению, превращаются в сыр. Однако «положение обязывает» оказалось непреодолимым императивом даже для тирана, особенно если тиран дорожил своей самооценкой, так что два часа спус- тя сытый лорд Витинари стоял перед жужжащей громадиной, ощущая заметное бес- покойство . Он произнес короткую речь о необходимости расширения человеческих познаний о Вселенной. «Пока она все еще существует», добавил он, многозначительно посматривая на Чудакулли. После позирования перед линзами иконографа он взглянул на большую красную
кнопку, которая стояла перед ним на специальном пьедестале, и задумался: Есть ли доля правды в слухах о том, что эта кнопка может вызвать конец света? Что ж, возражать уже слишком поздно, а отступить в такой момент значит явно пре- небречь своими обязанностями. Его лицо просветлело, и Витинари подумал: Даже если известный нам мир взорвется по моей вине, то моему имиджу это, пожалуй, только пойдет на пользу. Когда он нажал кнопку, раздались аплодисменты именно так аплодируют люди, когда понимают, что произошло что-то важное, но не имеют ни малейшего поня- тия , чему они, собственно говоря, радуются. Убедившись, что все в порядке, Витинари обернулся к Архканцлеру и сказал: «Похоже, Наверн, я все-таки не уничтожил Вселенную, и это несколько обнадеживает. Должно ли произойти что- нибудь еще?». Чудакулли похлопал его по спине и сказал: «Не беспокойтесь, Хэвлок: мистер Тупс запустил проект Челленджер еще вчера утром, во время чаепития; он хотел просто убедиться, что проект заработает, а когда увидел, что машина разогре- лась , оставил ее включенной». Но уверяю вас, это никоим образом не умаляет роли, которую лично вы сыграли в этой церемонии. Формальная сторона такого знаменательного открытия лежит в основе всего предприятия, которое, могу с гордостью заметить, прошло без сучка без задоринки!» А это произошло шесть минут тому назад. Глава 2. Мысли об огромном Огромные Штуки обладают притягательной силой, и ученые Круглого Мира ни в коей мере не застрахованы от ее влияния. Основная масса научных исследований требует сравнительно недорогого оборудования, но некоторые затратны просто по определению, в то время как третьи располагают средствами, на которые можно содержать небольшую страну. Правительства всего мира испытывают тягу к боль- шой науке и нередко с большей готовностью идут на финансирование проекта стоимостью десять миллиардов долларов, чем проекта с бюджетом в десять тысяч точно так же, как комитет, который за пять минут утвердит строительство ново- го здания, а потом целый час будет обсуждать стоимость печенья. Причина всем известна: чтобы оценить стоимость здания, требуется помощь эксперта, а в пе- ченьях разбирается кто угодно. Финансирование научных проектов иногда проис- ходит точно так же, что не может не огорчать. Ко всему прочему, в глазах чи- новников и политиков, стремящиеся к карьерному росту, большая наука выглядит более престижной, так как в ней вращаются более крупные деньги. Тем не менее, у масштабных научных проектов может быть и другой, более дос- тойный восхищения, мотив: большие вопросы порой требуют больших ответов. Воз- можно, что в научно-фантастическом рассказе сверхсветовой двигатель можно со- брать прямо на кухонном столе из старых консервных банок из-под тушеной фасо- ли, однако в реальности этот путь редко приводит к успеху. Порой бесплатный сыр можно найти только в мышеловке. История большой науки восходит к Манхэттенскому проекту времен Второй миро- вой войны, в ходе которого была создана атомная бомба. Задача была невероятно сложной и требовала участия десятков тысяч человек, обладающих навыками в са- мых разных областях. Этот проект раздвинул границы науки, инженерного дела и, прежде всего, организации и логистики. Мы не хотим сказать, что поиск крайне эффективных способов разнести человека на кусочки обязательно служит разумным критерием успеха, но благодаря Манхэттенскому проекту многие люди убедились в том, что большая наука способна оказать колоссальное влияние на всю планету. С тех пор правительства способствовали продвижению большой науки; хорошо из-
вестные примеры - это лунные высадки кораблей «Аполлон» и проект «Геном чело- века» . Некоторые области науки в принципе не могут функционировать без Огромных Штук. Пожалуй, самый известный пример это физика элементарных частиц, пода- рившая миру целый ряд гигантских машин, известных как ускорители частиц и предназначенных для исследования мелкомасштабной структуры материи. Наиболь- шей мощностью обладают коллайдеры, которые сталкивают субатомные частицы с неподвижными мишенями или другими частицами лоб-в-лоб, чтобы выяснить, на ка- кие части они разлетятся. Частицы, предсказанные в теории, по мере развития физики становятся все более экзотическими и труднее поддаются обнаружению. Чтобы вытащить эти частицы наружу, приходится вкладывать в соударения больше энергии, а чтобы собрать воедино доказательства их реального существования в течение едва различимого промежутка времени, требуется и больший объем «след- ственной работы» математиков, и более мощные компьютеры. Поэтому каждый по- следующий ускоритель должен быть больше, а значит, и дороже своих предшест- венников . Адронный коллаидер по размеру немного меньше, чем Третье транспортное кольцо II БАК (наземный отсек! CS5 Еэропемский центр ядерных исследоеаний Детектор бозсна Хмггс^2 «наземный отсек» Детектор стоякиоэения тяжелых ионоо (наземный отсей! Детектор бозона Хиггса (наземный отсек) Большой Адронный Коллаидер. Самый новый и масштабный ускоритель это большой адронный коллаидер (БАК). Слово «коллаидер» нам уже знакомо, «адроны» это один из классов субатомных
частиц, а «большим» этот ускоритель назван вполне заслуженно. БАК занимает два кольцевых туннеля, расположенных глубоко под землей; большая их часть расположена в Швейцарии, но некоторые участки выходят на территории Франции. Диаметр основного туннеля составляет восемь километров, дополнительного при- мерно в два раза меньше. Под действием 1624 магнитов исследуемые частицы электроны, протоны, позитроны и т. д. движутся с околосветовыми скоростями вдоль двух труб, расположенных внутри туннелей. Температуру магнитов нужно удерживать вблизи абсолютного нуля, поэтому для их охлаждения требуется 96 тонн жидкого гелия; размер этих магнитов просто колоссален, и многие из них весят более 27 тонн. Частицы могут сталкиваться в одном из четырех мест, расположенных на пере- сечении труб. Этот проверенный временем метод позволяет физикам изучать структуру материи за счет того, что соударения порождают целый рой других частиц фрагментов, из которых состоят первоначальные частицы. Шесть невероят- но сложных детекторов, расположенных в различных точках туннеля, собирают данные об этом рое, а мощные компьютеры анализируют данные и восстанавливают ход событий. Стоимость БАК составила 7,5 миллиардов евро, примерно 6 миллиардов британ- ских фунтов или 9 миллиардов долларов США. Неудивительно, что такой проект требует международного сотрудничества, а значит, большая политика тоже играет в нем свою роль. Думминг Тупс хочет построить Огромную Штуку по двум причинам. Первая - это дух интеллектуальных изысканий, ментальная почва, на которой растет Центр Вы- сокоэнергетической Магии. Смышленые молодые волшебники, обитающие в этом зда- нии, хотят раскрыть фундаментальные основы магии - этот путь привел их не только к эзотерическим теориям вроде квантовой чародинамики и третьей произ- водной слуда, но и к тому судьбоносному эксперименту по расщеплению чара, ко- торый по случайному стечению обстоятельств произвел на свет сам Круглый Мир. Вторую причину мы уже назвали в начале предыдущей главы: в любом университе- те, который хочет, чтобы его считали университетом, должна быть своя собст- венная Огромная Штука. В Круглом Мире все точно так же и не только в отношении университетов. Физика элементарных частиц началась с небольшого оборудования и грандиозной идеи. Слово «атом» означает «неделимый» этот термин стал заложником судьбы с момента своего появления. Стоило физикам согласиться с существованием атомов, а произошло это чуть больше ста лет тому назад, как некоторые из них стали задумываться, не будет ли ошибкой воспринимать такое название буквально. Джо- зеф Джон Томсон подтвердил их опасения в 1897 году, открыв катодные лучи, ко- торые состояли из крошечных частиц, испускаемых атомами. Эти частицы получили название электронов. Можно просто стоять и ждать, пока атом не испустит новую частицу, можно его к этому подтолкнуть, а можно сделать ему предложение, от которого невозможно отказаться - выстрелить этим атомом по какой-нибудь мишени и посмотреть, ка- кие при этом получатся осколки, и куда они полетят. В 1932 году Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон построили небольшой ускоритель частиц и совершили знамена- тельное «расщепление атома». Вскоре выяснилось, что атомы состоят из трех ти- пов частиц: электронов, протонов и нейтронов. Эти частицы крайне малы, и уви- деть их пока что нельзя даже в самые мощные микроскопы; сами же атомы можно «увидеть» с помощью высокочувствительных микроскопов, использующих квантовые эффекты. Все элементы водород, гелий, углерод, сера и так далее состоят из этих трех частиц. Они обладают различными химическими свойствами, потому что количество частиц в их атомах отличается. Атомы подчиняются некоторым общим правилам. Частицы, к примеру, переносят электрический заряд: электроны отрицательный,
протоны положительный, нейтроны нулевой. Таким образом, чтобы суммарный заряд был равен нулю, количество протонов должно совпадать с количеством электро- нов . Самый маленький атом - это атом водорода, который состоит из одного электрона и одного протона; атом гелия состоит из двух электронов, двух про- тонов и двух нейтронов. Химические свойства атома главным образом зависят от его электронов, поэто- му разница в количестве нейтронов не оказывает на его химию существенного влияния. Но небольшая разница все же есть. Этим объясняется существование изотопов, разновидностей конкретного элемента, которые слегка отличаются хи- мическими свойствами. К примеру, атом наиболее распространенного изотопа уг- лерода содержит шесть электронов, шесть протонов и шесть нейтронов. Но есть и другие изотопы, в которых количество нейтронов варьируется от двух до шестна- дцати. Углерод-14, который используется археологами для определения возраста органического материала, содержит восемь нейтронов. Атом самой распространен- ной формы серы состоит из шестнадцати электронов, шестнадцати протонов и ше- стнадцати нейтронов; всего известно 25 изотопов. Роль электронов в химических свойствах атомов особенно важна, так как они находятся снаружи и, значит, могут контактировать с другими атомами, образуя молекулы. Протоны и нейтроны плотно упакованы в центре атома и составляют его ядро. В ранних моделях атома предполагалось, что электроны движутся вокруг ядра по орбитам, как планеты вокруг Солнца. На смену им пришла модель, пред- ставляющая электроны в виде вероятностных облаков, которые не сообщают, где именно находится частица, а указывают ее вероятное местонахождение с точки зрения наблюдателя. Сегодня даже она воспринимается как чрезмерное упрощение довольно сложной математической модели, в которой электрон находится везде и в то же время нигде. Три частицы электрон, протон и нейтрон свели воедино физику и химию. Они объяснили весь перечень химических элементов от водорода до калифорния самого сложного элемента, существующего в природе и даже различные короткоживущие элементы, созданные искусственно и обладающие еще большей сложностью. Все блистательное многообразие материи можно было получить из небольшого набора частиц, фундаментальных в том смысле, что их нельзя разделить на более мелкие составляющие. Это было просто и понятно. Но простота, понятное дело, оказалась недолговечной. Во-первых, для объяс- нения многочисленных экспериментальных данных, касающихся мельчайших деталей материи, потребовалось ввести в дело квантовую механику. Затем были обнаруже- ны новые, столь же фундаментальные, частицы, например, фотон - частица света и нейтрино - электрически нейтральная частица, которая настолько редко взаи- модействует с прочей материей, что могла бы без труда пройти сквозь свинцовую плиту толщиной в несколько тысяч миль. Каждую ночь мириады нейтрино, порож- денных ядерными реакциями на Солнце, проходят сквозь твердую оболочку Земли и сквозь ваше тело, не вызывая практически никаких последствий. Но нейтрино и фотоны были лишь началом. Через несколько лет фундаментальных частиц стало больше, чем химических элементов, и это вызвало некоторое беспо- койство, потому что объяснение оказалось сложнее объясняемых явлений. Но в итоге физики выяснили, что некоторые частицы более фундаментальны, чем дру- гие . Протон, к примеру, состоит из трех более мелких частиц, которые называ- ются кварками7. То же самое касается и нейтрона, только кварки скомбинированы 7 С 1970-х годов физики высказывали предположения о том, что кварки и электроны на самом деле состоят из еще более мелких частиц. Называли их по-разному: альфоны, гап- лоны, гелоны, маоны, прекварки, примоны, кинки, ришоны, субкварки, твидлы и Y- частицы. В настоящее время такие частицы обозначаются универсальным термином «пре- оны». Да и само существование кварков - всего лишь одна из теорий.
иначе. Электроны, нейтрино и фотоны, тем не менее, остались фундаментальными частицами: насколько нам известно, они не состоят из более простых частей. Одной из главных причин строительства БАК было исследование последнего не- достающего компонента стандартной модели, которая, несмотря на свое скромное название, дает почти полное объяснение физики элементарных частиц. В соответ- ствии с этой моделью, в пользу которой говорят довольно убедительные факты, из шестнадцати по-настоящему фундаментальных частиц можно составить любую элементарную частицу. Шесть из них называются кварками и образуют пары с до- вольно необычными названиями: верхний/нижний, очарованный/странный, истин- ный/прелестный. Нейтрон состоит из одного верхнего и двух нижних кварков; протон из одного нижнего и двух верхних. Далее идут так называемые лептоны, и снова парами: электрон, мюон8 и тауон (обычно его называют просто тау) вместе с соответствующими нейтрино. Самое первое нейтрино теперь называется электронным и образует пару с электроном. Все вместе эти двенадцать частиц называются фермионами в честь выдающегося американского физика итальянского происхождения Энрико Ферми. Оставшиеся четыре частицы имеют отношение к силам, а значит, удерживают вместе всю остальную материю. Физики выделяют четыре основных силы природы: гравитацию, электромагнетизм, сильное ядерное взаимодействие и слабое ядерное взаимодействие. Пока что вписать гравитацию в квантово-механическую картину не удалось, поэтому в стандартной модели она не играет никакой роли. Осталь- ные три силы связаны с особыми частицами, которые называются бозонами в честь индийского физика Сатьендры Ната Бозе. Различие между фермионами и бозонами играет важную роль, так как эти частицы обладают различными статистическими свойствами. Четыре бозона выступают в качестве «посредников» соответствующих взаимодей- ствий по аналогии с тем, как два игрока в теннис держатся вместе, благодаря тому, что их внимание приковано к мячу. Посредником электромагнитного взаимо- действия служит фотон, посредником слабого ядерного взаимодействия Z-бозон и W-бозон, а посредником сильного глюон. Это и есть стандартная модель: двена- дцать фермионов (шесть кварков и шесть лептонов) удерживается вместе четырьмя бозонами. Всего шестнадцать фундаментальных частиц. Ах да, еще бозон Хиггса семнадцатая фундаментальная частица. Конечно же, при условии, что этот легендарный Хиггс (как его называют в разговорной речи) действительно существует. До 2012 года он существовал толь- ко в теории. Несмотря на свои успехи, стандартная модель не в состоянии объяснить нали- чие массы у большинства частиц (масса здесь понимается в особом узкоспециаль- ном смысле). Хиггс приобрел известность в 1960-х, когда некоторые из физиков поняли, что бозон, обладающий необычными свойствами, мог бы объяснить один из важных аспектов этой головоломки. Одним из них был Питер Хиггс, который рас- считал некоторые свойства этой гипотетической частицы и предсказал ее сущест- вование . Бозон Хиггса создает одноименное поле - море бозонов Хиггса. Главное необычное свойства поля Хиггса заключается в том, что его сила отлична от ну- ля даже в пустом пространстве. Когда частица движется в таком всепроникающем поле, она вступает с ним во взаимодействие, результат которого можно интер- Сама стандартная модель «шита белыми нитками», потому что, как принято, более раз- витая теория должна включать в себя предшествующие теории, как частные случаи. Время жизни мюона равно 2,2-Ю-6 с. Вряд ли его можно назвать фундаментальной частицей, если он подвержен распаду. Мюоны почти всегда распадаются в электрон, электронное антинейтрино и мюонное нейтрино. Электрон же имеет время жизни не менее 6,6-1028 лет.
претировать как массу. В качестве аналогии можно привести ложку, которая дви- жется сквозь патоку, хотя в таком случае масса неверно отождествляется с со- противлением, и сам Хиггс критически отнесся к подобной интерпретации своей теории. Другая аналогия рассматривает Хиггс в качестве знаменитости, вокруг которой на вечеринке собираются поклонники. масса-» спин-* КВАРКИ ЛЕПТОНЫ 2/3 ^^^ 1 1/2 ^^^ 1 верхний 1 f-1.275 ГэВ/с^ ^ г3 ^^^ 1 11/2 ^^^ 1 |очарованный| Г= 173.07 ГэВ/С 1 Ь/з ^^Ь 11/2 ^^^ 1 ИСТИННЫЙ Гм.ВМэВ/с5 Л f^95 МэВ/с2 Л Г^4.1ВГэВ/с= Л Ш ^^Ь 1/3 ^^Ь II 13 ^^Ь 1 1/2 ^^^ 1 11/2 ^^^ 1 1 1/2 ^^^ 1 нижний II странный Ипрелестный! 0.5И MeV/c^ Л 1/2 ^^^ 1 электрон | Ц J <1.2 эВ/с> Л 1° # 1/2 ^^^ 1 электронное! LнейтриноJ -105 7 МэВ/с' Л 1 # 11/2 ^^^ 1 | мюон 1 V г* ■<0.17 МзВуе Л 1° # 1 мюонное 1 1 нейтрино J g'1.777 ГэВ/С^ Л 1 1/2 ^^^ 1 1 таУ 1 ■■<15.5 МзВ/с? ^ 1 # 1 1/2 ^^^ 1 таУ ^нейтриноj , | [0 | ■'■-126 ГзВ/с' * • Г * 1 1 г™»" \[ 6озона J ^^^^^^^^^^™| Го Л •1 фотон 1 [91.2 ГэВ/с' | ^^ 1 ш • 1 Z бозон 1 о ш FSD.4 ГэВ/с' 1 О _ 1 ^V 5 О с; m W бозон | < О Элементарные частицы Вещество Бозон Хиггса Кварки Лептоны I I Электроны Переносчики взаимодействий —i—'—i— Фотоны W±- и Zo-бозоны Глюоны Гравитоны (?) Адроны Мезоны I Барионы Нуклоны Атомы Электромагнетизм Слабое Квантовая электродинамика Т Сильное Гравитация Квантовая Квантовая хромодинамика гравитация (?) Электрослабая теория i -Теория Великого объединения (?) Молекулы Составные частицы Теория всего (?) Взаимодействия и теории Стандартная модель элементарных частиц. Существование (или отсутствие) бозона Хиггса было главной, хотя и далеко не единственной причиной вложить миллиарды евро в строительство БАК. В июле 2012 рода эти расходы должным образом окупились, когда две независимые группы экс-
периментаторов объявили об открытии ранее неизвестной частицы. Ей оказался бозон с массой около 126 ГэВ (миллиардов электрон-вольт - это стандартная единица измерения, которая используется в физике элементарных частиц), причем результаты наблюдений соответствовали предположению Хиггса в том смысле, что значения параметров, поддающихся измерению, совпали с предсказанными. Долгожданное открытие бозона Хиггса при условии, что оно не будет опроверг- нуто завершает стандартную модель. Оно стало возможным, благодаря большой фи- зике, и отражает одно из важнейших достижений БАК. Тем не менее, на сегодняш- ний день его основная роль ограничивается теоретической физикой. Существова- ние Хиггса не оказывает заметного влияния на другие области науки, которые действуют из предположения, что у частиц уже есть масса. Таким образом, можно возразить, что, потратив точно такую же сумму на менее зрелищные проекты, можно было бы почти наверняка получить результаты с большей практической цен- ностью. Однако природа Огромных Штук такова, что если деньги не тратятся на них, то более мелкие научные проекты тоже остаются ни с чем. Мелкие проекты, в отличие от больших, не способствуют столь эффективному карьерному росту в среде бюрократов и политиков. Открытие бозона Хиггса иллюстрирует некоторые из основных вопросов научного мировоззрения и природы научных знаний. Реальным доказательством существова- ния Хиггса служит крошечный всплеск на статистическом графике. Какой смысл стоит за нашей уверенностью в том, что этот всплеск действительно представля- ет собой новую частицу? Ответ требует крайне специализированных знаний. Непо- средственное наблюдение бозона Хиггса невозможно, так как он спонтанно и очень быстро распадается на целый рой других частиц. Столкнувшись с третьими, они создают грандиозную неразбериху. Чтобы выделить из нее характерные при- знаки бозона Хиггса, требуются хитроумные математические выкладки и очень бы- стрые компьютеры. Чтобы исключить случайные совпадения, нужно зафиксировать большое количество подобных событий. Так как они происходят довольно редко, этот эксперимент требует многократного повторения, а его результаты тщательно продуманного статистического анализа. И только после того, как шансы случай- ного всплеска упадут ниже одной миллионной, физики смогут позволить себе вы- разить уверенность в существовании Хиггса. Мы говорили о единственном бозоне Хиггса, но есть и альтернативные теории с несколькими хиггсоподобными частицами, то есть восемнадцатью фундаментальными частицами. Или девятнадцатью, или двадцатью. Но теперь мы, по крайней мере, знаем об одной из этих частиц, в то время как раньше само их существование находилось под вопросом. Понимание этих проблем требует значительного опыта в эзотерических областях теоретической физики и математики. Сложности возникают даже при попытке разо- браться в упомянутом аспекте «массы» и понять, к каким частицам его можно применить. Для успешного выполнения эксперимента нужны не только глубокие по- знания в экспериментальной физике, но и целый ряд инженерных навыков. Даже само слово «частица» несет узкоспециализированное значение, которое совсем не похоже на простой и понятный образ крошечного шарикоподшипника. Каким же об- разом ученые могут претендовать на «знание» устройства Вселенной в таком мел- ком масштабе, что ни один человек не способен наблюдать ее непосредственно? Совсем другое дело посмотреть в телескоп и, подобно Галилею, увидеть, как во- круг Юпитера вращаются четыре более мелких небесных тела; или заглянуть в микроскоп и узнать, что живые существа состоят из крошечных клеток, как это сделал Роберт Гук. Факты, говорящие в пользу Хиггса, как и многих фундамен- тальных аспектов науки, не лежат на поверхности. Для того, чтобы разобраться в этих вопросах, мы рассмотрим основную сущ- ность научного знания на примере более привычных явлений, чем Хиггс. Затем мы обозначим основную тему этой книги, выделив два принципиально разных подхода
к пониманию мира. Часто науку воспринимают как некое скопление «фактов», высказывающих одно- значные утверждения об окружающем мире. Земля вращается вокруг Солнца. Призма расщепляет свет на составляющие цвета. Если что-то крякает и ходит по- утиному, значит, это утка. Стоит только заучить факты, освоить научный жаргон (в данном случае орбита, спектр, Anatidae9) , расставить «галочки» и вы уже разбираетесь в науке. Этой точки зрения нередко придерживаются чиновники пра- вительственных ведомств, занимающихся вопросами образования, поскольку «га- лочки» поддаются счету. Удивительно, что, в первую очередь, с этим не согласны сами ученые. Они знают, что наука устроена совершенно иначе. Незыблемость фактов это миф. А любое научное утверждение носит временный характер. Политики это ненавидят. Как вообще можно доверять ученым? Стоит появиться новому факту, и они меняют свое мнение. Конечно, некоторые области науки меньше других подвержены влиянию времени. Ни один ученый не станет рассчитывать на то, что общепринятое описание формы Земли в одночасье превратится из шара в диск. Тем не менее, они уже видели, как плоская Земля уступила место сфере, сфера превратилась в сфероид, сплю- щенный у полюсов, а идеальный сфероид стал бугристым. В недавнем пресс- релизе10 было сказано, что Земля по форме напоминает картошку, покрытую бу- горками . Форма Земли (без океанов). С другой стороны, никто не удивится, если новые измерения покажут, что сем- 9 Утки. 10 https://www.newscientist.com/article/dn20335-earth-is-shaped-like-a-lumpy-potato/
надцатую сферическую гармонику Земли одну из составляющих ее математического описания нужно увеличить на два процента. Многие изменения в науке происходит медленно и постепенно, не оказывая влияния на общую картину. Но иногда научное мировоззрение меняется радикальным образом. Четыре эле- мента превратились в 98 (теперь, когда мы научились создавать новые, их стало 118) . Ньютоновская сила тяготения, таинственным образом действующая на рас- стоянии, трансформировалась в искривленное пространство-время Эйнштейна. Фун- даментальные частицы вроде электрона из крошечных твердых сфер превратились в вероятностные волны и теперь считаются локальными возбуждениями квантового поля. Поле представляет собой целое море частиц, в то время как отдельные частицы играют роль изолированных морских волн. Примером служит поле Хиггса: в данном случае в качестве соответствующих частиц выступают хиггсовские бозо- ны . Одного без другого не бывает: если вы хотите заниматься физикой элемен- тарных частиц, вы должны разбираться и в физике квантовых полей. Из-за этого слово «частица» неизбежно приобретает иное значение. Научные революции не приводят к изменению Вселенной. Они изменяют ее интер- претацию с точки зрения человека. В науке многие из спорных моментов касают- ся, в первую очередь, не самих «фактов», а их интерпретаций. Многие креацио- нисты, к примеру, не оспаривают результаты секвенирования ДНК11 они ставят под сомнение интерпретацию, в соответствии с которой эти результаты служат доказательством эволюции. Люди прекрасно владеют интерпретациями. Они помогают выпутываться из нелов- ких ситуаций. В 2012 году на теледебатах, посвященных религиозному сексизму и спорному вопросу о женщинах-епископах в англиканской церкви, за несколько ме- сяцев до того, как Генеральный Синод проголосовал против соответствующего предложения, один из участников процитировал 1-ое послание Тимофею 2:12-14: «А учить жене не позволяю, ни властвовать над мужем, но быть в безмолвии. Ибо прежде создан Адам, а потом Ева; и не Адам прельщен; но жена, прельстившись, впала в преступление». Сложно увидеть в этом утверждении какой-то иной смысл, кроме того, что женщины по своему положению уступают мужчинам, что они должны покориться и замолчать, и, более того, что первородный грех целиком лежит на совести женщин, а не мужчин, потому что Ева поддалась искушению змея. Несмот- ря на столь однозначное прочтение, другой участник упорно настаивал на том, что отрывок несет совершенно другой смысл. Все дело в толковании. Интерпретации важны, так как «факты» редко отражают отношение Вселенной к нам самим. «Факты» говорят нам о том, что источником солнечного тепла служат ядерные реакции в первую очередь, превращение водорода в гелий. Но мы хотим большего. Мы хотим знать почему? Появилось ли Солнце для того, чтобы снабжать нас теплом? Или все наоборот, и мы живем на этой планете, потому что солнеч- ное тепло создало природную среду, подходящую для эволюции существ, подобных нам? Факты одинаковы и в том, и в другом случае, однако выводы, сделанные на их основе, зависят от нашей интерпретации. Для нас привычен человеческий взгляд на вещи. И это вполне естественно. Ес- ли у кошки есть свое мнение, оно наверняка отражает кошачье мировоззрение. Однако естественные стереотипы человеческого поведения оказали значительное влияние на наш образ мышления о мире и представление о том, какие объяснения считаются убедительными. Кроме того, оно заметно влияет на мир, о котором мы Напомним, что ДНК расшифровывается как «дезоксирибонуклеиновая кислота» и пред- ставляет собой разновидность молекул, имеющих, как всем хорошо известно, форму двой- ной спирали. Они похожи на две спиральные лестницы, переплетенные друг с другом. «Лестниц» состоят из четырех видов «ступенек», которые называются основаниями и на- поминают кодовые буквы. У каждого организма есть своя уникальная последовательность оснований, в которой содержится его генетическая информация.
размышляем. Наш мозг воспринимает мир в человеческих масштабах и интерпрети- рует результаты восприятия с точки зрения того, что важно или, в некоторых случаях, было важным для нас. Сосредоточенность на человеческих масштабах может показаться вполне обосно- ванной. Как еще мы можем воспринимать этот мир? Однако риторические вопросы заслуживают риторических ответов, а у нас, в отличие от всех остальных пред- ставителей животного царства, есть возможность выбора. Человеческий мозг спо- собен осознанно модифицировать свой образ мышления. Мы можем научить самих себя мыслить в других масштабах как более крупных, так и более мелких. Мы мо- жем научиться избегать психологических ловушек, например, не верить в то, что нам нравится, основываясь только лишь на своем желании. Мы можем мыслить и более необычным образом: математики регулярно размышляют о пространствах, ко- торые содержат более трех измерений, о фигурах, которые настолько сложны, что не имеют какого-либо осмысленного объема, об односторонних поверхностях и различных размерах бесконечности. Люди способны мыслить не по-человечески. Такое мышление называется аналитическим. Оно вполне достижимо, хотя, пожа- луй, не дается от природы и далеко не всегда приводит к обнадеживающим выво- дам. Оно сыграло главную роль в становлении современного мира, в котором ана- литическое мышление становится все более необходимым с точки зрения выжива- ния. Если вы проводите время, утешая себя рассказами о том, что окружающий мир таков, каким вы хотите его видеть, то вас ждут неприятные сюрпризы и, возможно, что справиться с ними вы уже не успеете. К сожалению, необходимость в аналитическом мышлении воздвигает колоссальную преграду между наукой и че- ловеческими желаниями и убеждениями, которые раз за разом возрождаются в каж- дом поколении. Битвы, которые, по наивному мнению, ученых, завершились побе- дой в девятнадцатом веке, приходится переигрывать снова и снова; факты и ра- циональный подход сами по себе могут оказаться недостаточными для достижения цели. Наш естественный образ мышления появился не без причины. Он эволюционировал вместе с нами, так как обладал ценностью с точки зрения выживания. Миллион лет тому назад предки человека бродили по африканским саваннам, где их жизнь ежедневно зависела от способности найти достаточно еды, чтобы выжить, и не стать едой самим. Главной ценностью в их жизни были другие люди, а также жи- вотные и растения, употребляемые в пищу, и животные, которые хотели съесть их самих. Кроме того, в их мире было множество неживых предметов: камни; реки, озера и моря; погода; огонь (вероятно, зажженный молнией); Солнце, Луна и звезды. Но даже в них, казалось, прослеживались некоторые черты живых существ. Многие из них находились в движении; некоторые изменялись, не выказывая каких-либо очевидных закономерностей, а действуя как будто из внутренних побуждений; а многие были способны убивать. Неудивительно, что по мере развития человече- ской культуры мы стали воспринимать окружающий мир как результат осознанных деяний живых существ. Солнце, Луна и звезды были богами, видимым доказатель- ством существования сверхъестественных существ, обитавших на небе. Раскаты грома, вспышки молний все это указывало на недовольство богов. С подобными доказательствами мы сталкивались каждый день, так что о сомнении не могло быть и речи. Это особенно верно в отношении животных и растений, которые занимали цен- тральное место в жизни первых людей. Достаточно одного беглого взгляда на книгу с египетскими иероглифами, чтобы понять, как много среди них зверей, птиц, рыб, растений... или частей, принадлежащих зверям, птицам, рыбам и расте- ниям. Египетских богов изображали с головами животных; в одном случае это до- ходило до крайности: головой бога Хепри был целый навозный жук, аккуратно
приставленный к безголовому человеческому туловищу. Хепри олицетворял один из аспектов бога Солнца, а связь с навозными жуками (скарабеями) объясняется тем, что они скатывают из навоза шарики и закапывают их в землю. Солнце это гигантский шар, а значит, его толкает некий гигантский скарабей; доказатель- ством служил тот факт, что каждый вечер на закате Солнце тоже исчезает под землей (в подземном мире). Бог1 Хепри. Физик и автор научно-фантастических романов Грегори Бенфорд написал множе- ство эссе, посвященных общей теме: если не вдаваться в детали, то образ мыш- ления людей тяготеет к одной из двух категорий. Первая рассматривает челове- чество в качестве контекста Вселенной, вторая, наоборот, рассматривает Все- ленную в качестве контекста человечества. Конечно, один и тот же человек мо- жет использовать оба подхода, но большинство людей, как правило, склонны об- ращаться только к одному из них. Деление людей на два типа в большинстве слу- чае не несет никакого смысла: как говорится в одной старой шутке, есть два типа людей: те, кто делят всех людей на два типа, и те, кто не делят. Тем не менее, классификация Бенфорда довольно поучительна и содержит больше, чем просто крупицу правды. Мы можем перефразировать ее следующим образом. Многие люди воспринимают ок- ружающий мир Вселенную как ресурс, который мы можем использовать в своих ин- тересах; в ней они видят отражение самих себя. При таком подходе главные цен- ности всегда сосредоточены на человеке. «Какую пользу это принесет лично мне (или нам)?» - главный и зачастую единственный вопрос, который стоит задавать. С этой точки зрения, понять явление, значит, выразить его с точки зрения че- ловеческих отношений. Важна его цель и то применение, которое ему находят лю- ди. В подобной картине мира дождь существует для того, чтобы помогать расти злакам и давать нам свежую воду для питья. Солнце существует для того, чтобы согревать наши тела. Вселенная была устроена с расчетом на нас, и создана та- ким образом, чтобы мы могли в ней жить. Без нас мир был бы лишен всякого смысла.
Остается сделать простой и естественный шаг, чтобы увидеть в человеке венец творения, властителя планеты и хозяина Вселенной. Более того, вы можете при- держиваться этих взглядов, совершенно не осознавая всей ограниченности миро- воззрения, вращающегося вокруг человека, и настаивать на том, что в основе ваших поступков лежит не гордыня, а смирение, ведь все мы, без сомнения, под- чиняемся творцу Вселенной. Который, по существу, представляет собой сверхче- ловеческую версию нас самих короля, императора, фараона, повелителя, чья сила простирается настолько далеко, насколько мы можем себе это вообразить. Альтернативная точка зрения заключается в том, что люди всего лишь одно из крошечных проявлений необъятного космоса, который в основной своей массе функционирует за пределами человеческого восприятия и совершенно не обращает внимания на наши желания. Злаки растут, благодаря дождю, но причины существо- вания самого дождя не имеют к злакам практически никакого отношения. Дождь существует уже миллиарды лет, в то время как злаки около десяти тысяч. С точ- ки зрения космоса, люди всего лишь второстепенная деталь на малозначительном каменном шаре, история которого по большей части разворачивалась до того, как мы появились и стали задаваться вопросом «что здесь происходит?». Возможно, что с нашей точки зрения люди это самая важная часть Вселенной, однако проис- ходящее за пределами этой крошечной планеты никак не зависит от нашего суще- ствования, если не считать некоторых очевидных исключений, например, множест- ва мелких, но замысловатых кусков металла и пластика, которые в настоящее время захламляют поверхность Луны и Марса, движутся по орбитам вокруг Мерку- рия, Юпитера и Сатурна или блуждают на границе Солнечной системы. Можно было бы сказать, что Вселенная к нам безразлична, но даже это утверждение предпо- лагает излишнее самосознание; оно наделяет Вселенную человеческим качеством безразличия. В ней просто нет «субъекта», который может быть безразличным. Наша мировая система не функционирует в соответствии с человеческими понятия- ми. Мы будем называть упомянутые точки зрения «ориентацией на человека» и «ори- ентацией на Вселенную». Спорные моменты, которые привлекают к себе основное внимание, в большей или меньшей степени основаны на глубоком различии между этими двумя позициями. Вместо того, чтобы молчаливо предполагать, что одна из них лучше другой, а затем с пеной у рта спорить о том, какая именно, нам сле- дует в первую очередь научиться их отличать. В своих сферах влияния каждая из этих точек зрения обладает определенными преимуществами. Проблемы возникают, когда они наступают друг другу на пальцы. До начала двадцатого века ученые считали, что свет и подобные ему явления представляют собой либо частицы, либо волны. Они устраивали споры нередко ожесточенные о том, какая из точек зрения была правильной. После изобретения квантовой теории оказалось, что материя обладает и тем, и другим свойством, которые нераздельно переплетены друг с другом. Примерно в то же время, когда все солидные ученые знали, что свет это волна, появились фотоны, которые ока- зались частицами света. У электронов, принадлежность которых к частицам на момент открытия не вызывала сомнений, обнаружились волновые свойства. И в итоге квантовые физики свыклись с идеей о том, что кажущиеся частицы на самом деле представляют собой крошечные пучки волн. Затем появилась квантовая теория поля, и волны перестали собираться в пуч- ки . Они могли расплываться в пространстве. Так что теперь специалисты по эле- ментарным частицам должны знать о квантовых полях, а наличие массы у «частиц» лучше всего объясняется существованием всепроникающего поля Хиггса. С другой стороны, имеющиеся на данный момент факты подтверждают существование только отдельных частиц этого поля бозонов Хиггса. Обнаружить само поле пока не уда- лось. Может оказаться, что никакого поля не существует, и это будет интерес- но, так как приведет к перевороту во взглядах физиков на частицы и поля. А
еще будет немного обидно. В повседневной жизни мы имеем дело с твердыми и компактными объектами, на- пример, камнями, благодаря которым можем с легкостью размышлять о крошечных частицах. Мы имеем дело с текучими, но четко выраженными структурами, которые перемещаются по поверхности воды, и без труда представляем себе волны. Ориен- тация на человека подсказывает нам, что текучих камней не бывает и потому мы, почти не сомневаясь, предполагаем, что ничто не может одновременно быть час- тицей и волной. В то же время мышление, ориентированное на Вселенную, проде- монстрировало нам, что за пределами человеческой сферы это предположение мо- жет оказаться неверным. Мировоззрение, ориентированное на человека, старо, как само человечество. По-видимому, оно представляет основной образ мышления для большинства из нас, что вполне разумно с точки зрения эволюции. Ориентация на Вселенную появилась позже. Этот тип мышления, в данном случае мы имеем в виду науку и научный ме- тод, получил широкое распространение всего лишь триста-четыреста лет тому на- зад. Он по-прежнему остается взглядом меньшинства, которое, тем не менее, об- ладает заметным влиянием. Чтобы понять, почему это так, нам необходимо отве- тить на два вопроса: как устроена научная деятельность и из чего складываются научные доказательства. Те из нас, кто пожелал проявить внимание и приобщился к мышлению, ориенти- рованному на Вселенную, узнали, насколько огромным и древним предстает окру- жающий мир, и какой благоговейный ужас он внушает человеку. Даже в привычных для нас масштабах это место производит глубокое впечатление, не говоря уже о том, что, сталкиваясь с умопомрачительной реальностью, наше ограниченное вос- приятие теряется на ее фоне. Первым людям, которые скитались по африканским равнинам, мир, скорее всего, казался огромным, хотя действительно был крайне невелик. Расстояние, которое можно было пройти за месяц, считалось большим. Личное восприятие мира ограни- чивалось ближайшими окрестностями того места, где жил человек. Мировоззрение, ориентированное на человека, в таком маленьком мире отлично подходит для большинства ситуаций. Растения и животные, которые играли важную роль, прино- сили пользу конкретным группам людей, были сравнительно малочисленными и рас- полагались в непосредственной близости. Охватить их всех, запомнить их имена, знать, как подоить козу или сделать крышу из пальмовых листьев, с этим вполне мог справиться один человек. Глубокий смысл египетских иероглифов заключается не в том, насколько разнообразной была флора и фауна этой культуры, а в том, как тесно ее символичность была связана с организмами, игравшими важную роль в повседневной жизни египтян. По мере того, как мы стали глубже понимать окружающий мир и задавать новые вопросы, удобные ответы, выраженные на интуитивно понятном нам языке, стано- вились все менее осмысленными. Можно представить, как невидимый навозный жук- гигант, образно говоря, приводит Солнце в движение, однако Солнце это огром- ный шар, состоящий из раскаленного газа, а пережить такой жар обыкновенному жуку не под силу. Чтобы решить проблему, вы либо приписываете жуку сверхъес- тественные способности, либо признаете, что жук с этой задачей не справится. После этого вам придется согласиться с тем, что причины, объясняющие движение Солнца, существенно отличаются от целенаправленных толчков со стороны жука, который заготавливает припасы для своих личинок, и задаться интересным вопро- сом: «Как или почему оно все-таки движется?». С закатом все то же самое: за- ходящее Солнце, на первый взгляд, скрывается под землей, но мы вполне можем догадаться, что вращающаяся масса Земли просто скрывает его из вида. Вместо того, чтобы рассказывать сказки, которые не сильно помогают проникнуть в ре- альную суть вещей, мы узнали о нашем мире кое-что новое. Чтобы все это осознать, человечеству потребовалось время, потому что наша
планета намного больше деревни. Если каждый день вы будете проходить по 40 километров, то для того, чтобы обогнуть весь земной шар, вам потребуется три года, и это без учета переправы через океаны и прочих препятствий. Расстояние до Луны почти в десять раз больше; расстояние до Солнца в 390 раз превышает расстояние до Луны. Чтобы добраться до ближайшей звезды, это расстояние нужно умножить на 270 000. Диаметр нашей родной галактики в 25 000 раз больше. Рас- стояние до Андромеды, ближайшей галактики сопоставимого размера, превышает это число в 25 раз. А расстояние от Земли до края видимой наблюдаемой вселен- ной более чем в 18 000 превосходит расстояние до Андромеды. Круглым счетом оно составляет 400 000 000 000 000 000 000 000 километров. Четыреста секстиллионов. Ничего себе деревня. Мы не в состоянии воспринимать нечто столь огромное на уровне интуиции. В действительности наша интуиция плохо справляется даже с расстояниями больше нескольких тысяч километров, да и те даются нам лишь потому, что теперь мно- гие преодолевают подобные расстояния по воздуху, так что мир сжимается до вполне обозримых масштабов. Всего лишь один обед отделяет Лондон от Нью- Йорка . О размерах и возрасте Вселенной мы знаем, благодаря созданной нами методи- ке, которая сознательно и намеренно игнорирует точку зрения, ориентированную на человека. Происходит это за счет поиска не только тех фактов, которые под- тверждают наши идеи, а именно так человечество поступало с незапамятных вре- мен, но также и фактов, которые могли бы их опровергнуть; эта мысль обладает новизной, но в то же время вызывают заметное беспокойство. Методика, которую мы имеем в виду, называется наукой. Она заменяет слепую веру тщательно наце- ленным сомнением. Возраст ее предшественников насчитывает тысячи лет, однако, в современном виде наука существует всего несколько веков. В определенном смысле «знание» слишком сильное слово, поскольку с точки зрения ученых любое знание условно. Тем не менее, «знания», добытые с помощью науки, опираются на гораздо более прочный фундамент, чем прочие, так как этот фундамент пережил все попытки его разрушить. Благодаря науке, мы знаем о размерах и возрасте Земли. Мы знаем о размерах и возрасте нашей Солнечной системы. Мы знаем о размерах и возрасте наблюдае- мой Вселенной. Мы знаем, что примерная температура в центре Солнца составляет 15 миллионов градусов Цельсия. Мы знаем, что внутри Земли расположено ядро, которое состоит из расплавленного железа и по форме напоминает сферу. Мы зна- ем, что форма Земли близка к сфере, хотя и не совпадает с ней в точности, и (с соответствующими оговорками, которые касаются движущихся систем отсчета), что наша планета движется вокруг Солнца, а не покоится в пространстве, в то время как Солнце вращается вокруг нее. Мы знаем, что многие аспекты формы жи- вотных в значительной степени определяется длинной и сложной молекулой, рас- положенной внутри клеточных ядер. Мы знаем, что бактерии и вирусы служат ис- точником большинства болезней на планете. Мы знаем, что все состоит из семна- дцати фундаментальных частиц. «Знание» одно из тех простых, и в то же время сложных, слов. Возьмем типич- ный пример: откуда мы знаем температуру в центре Солнца? Кто-то был там и из- мерил ее? Скажем так, вряд ли. Если ученые правы насчет этой температуры, то никто, внезапно оказавшись в центре Солнца, не прожил бы там и наносекунды. Более того, они бы сгорели задолго до того, как достигли бы самого Солнца. По той же причине мы не отправляли в центр Солнца измерительные приборы. Так откуда же нам знать, насколько горяч центр Солнца, если мы не можем отправить туда людей или приборы, чтобы выяснить температуру на месте? Эти знания доступны нам, потому что наука не ограничивается одним лишь на- блюдением окружающей Вселенной. В противном случае она бы никогда не вышла за
границы человеко-ориентированнохю мира. Ее сила заключается в возможности размышлять о мире и познавать его на практике. Основной инструмент науки это логическое рассуждение, выведение свойств окружающего мира, исходя из сочета- ния наблюдения, эксперимента и теории. Математика уже давно играет в этом процессе ключевую роль на данный момент это лучший инструмент, благодаря ко- торому мы можем делать количественные выводы. Большинство из нас имеет общее представление о наблюдении: вы рассматривае- те интересующий вас предмет и что-то измеряете. Сложнее дело обстоит с тео- риями. Путаницы добавляет тот факт, что слово «теория» имеет два разных зна- чения. Одно из них «идея об устройстве мира, которая, будучи высказанной, еще не прошла достаточное количество проверок, чтобы убедить нас в своей право- те» . Работа ученого во многом сводится к тому, чтобы придумывать подобные теории и многократно проверять их на практике как можно большим числом спосо- бов. Но есть и другое значение: «обширный комплекс взаимосвязанных идей, ко- торые не удалось опровергнуть даже после бесчисленного множества попыток». Именно такие теории наполняют научную картину мира. Человек, который пытается убедить вас в том, что эволюция «всего лишь теория», путает второе значение с первым, либо пытаясь намеренно ввести вас в заблуждение, либо просто по не- знанию . У теории в первом значении есть изящное название «гипотеза». Но лишь немно- гие люди пользуются этим словом на практике, потому что звучит оно всегда пе- дантично , несмотря на вполне привычное слово «гипотетический». Ко второму значению ближе всего стоит слово «факт», однако в нем есть намек на завершен- ность , которая идет вразрез с сущностью науки. В науке факты всегда носят ус- ловный характер. Тем не менее, если факт хорошо обоснован, то есть относится к прекрасно проработанной и подтвержденной на практике теории, то доля его условности не так высока. Для его изменения требуются многочисленные доказа- тельства, а само изменение нередко сводится к небольшой модификации. Впрочем, время от времени случаются и настоящие революции, например, созда- ние теории относительности или квантовой механики. Но даже в этом случае пре- дыдущие теории часто продолжают использоваться в той предметной области, где они остаются достаточно точными и эффективными. Для расчета траектории косми- ческих кораблей NASA в основном пользуется не теорией Эйнштейна, а динамикой Ньютона в сочетании с его же теорией гравитации. Исключение составляют нави- гационные спутники, входящие в систему GPS, так как для вычисления точных ко- ординат они должны учитывать релятивистскую динамику. Наука едва ли не единственный тип человеческого мышления, который не только допускает подобный ревизионизм, но и активно ему способствует. Наука созна- тельно и намеренно ориентируется на Вселенную. В этом заключается смысл «на- учного метода». Наука устроена именно так, потому что ее первопроходцы смогли осознать хитрости, к которым прибегает человеческий разум, пытаясь убедить себя в истинности того, что он хочет видеть истинным, и вместо того, чтобы поощрять их или использовать в собственных интересах, предприняли контрмеры. С точки зрения одного распространенного заблуждения научный метод в дейст- вительности не существует, потому что отдельные ученые продолжают упорно сто- ять на своем, несмотря на очевидные доводы против. Получается, что наука это всего лишь очередная система верований, так? Не совсем. Ошибка состоит в том, что мы сосредотачиваемся на консерватизме и заносчивости отдельных людей, которые зачастую не соответствуют научным идеалам. Когда выясняется, что все это время они были правы, мы провозглашаем их гениями-одиночками; когда этого не происходит, мы забываем об их взглядах и идем дальше. Именно так действует научный метод. Отдельные личности сдержи- ваются, благодаря усилиям всех остальных ученых. Достоинство этой системы заключается в том, что она продолжит работать, да-
же если беспристрастным научным идеалам не будет следовать ни один ученый. У каждого ученого могут быть свои предубеждения, вполне вероятно, что в дейст- вительности так и есть, но научный процесс не отклонится от курса, ориентиро- ванного на Вселенную. Когда один ученый предлагает новую теорию или высказы- вает новую идею, другие ученые редко спешат поздравить его или ее с такой за- мечательной задумкой. Наоборот, они упорно стараются разнести ее в пух и прах. Как правило, ученый, предложивший новую идею, уже проделал это само- стоятельно. Намного лучше найти ошибку самому, пока работа еще не опубликова- на, чем ставить на кон свою репутацию, когда ошибку заметит кто-нибудь дру- гой. Словом, можно объективно относиться к чужому труду, даже если вы субъектив- но относитесь к собственной работе. И значит, некое подобие хрестоматийного научного метода не создается усилиями отдельных людей. Оно возникает благода- ря совместной деятельности целого сообщества ученых, сосредоточенных на поис- ке ошибок и улучшении существующих решений. Чтобы заметить ошибочное допуще- ние, достаточно одного сообразительного ученого. Даже аспирант может опро- вергнуть слова нобелевского лауреата. Если в будущем результаты новых наблюдений вступят в конфликт с тем, что, как нам кажется, известно сегодня, ученые после изрядного самокопания, упря- мого консерватизма и множества ожесточенных споров пересмотрят свои теории, чтобы устранить возникшие препятствия. Это не означает, что они просто- напросто сочиняют все на ходу: каждое последующее уточнение должно соответст- вовать все большему числу наблюдений. Отсутствие полной уверенности может по- казаться недостатком, однако именно благодаря ему наука достигла такого успе- ха. Истинность утверждения о Вселенной не зависит от того, насколько сильно вы в него верите. Иногда жертвой масштабной концептуальной ошибки может стать целое научное направление. Классический пример это «флогистон». Научная проблема, лежащая в его основе, состояла в объяснении тех изменений, которые происходят с вещест- вами в процессе горения. Дерево, к примеру, выделяет дым и огонь, и превраща- ется в пепел. Исходя из этого, возникла теория о том, что в процессе горения дерево испускает некую разновидность материи, «флогистон», и что именно из флогистона состоит огонь. Во втором томе первого издания Энциклопедии Британика 1771 года издания, сказано: «Горючие вещества действительно содержат в своем составе элемент ог- ня. Этому виду материи химики дали любопытное название «флогистон», которое в сущности есть не что иное, как греческое слово, обозначающее горючее вещество Возгораемость вещества неопровержимо свидетельствует о наличии в нем флоги- стона» . В этом же издании рассматриваются «элементы» земля, воздух, огонь и вода, а также приводится увлекательный анализ размеров Ноева ковчега, осно- ванный на том, что в нем должно было поместиться всего лишь несколько сотен видов. Когда в ходе изучения газов химики начали измерять массу веществ, они сде- лали открытие, которое поставило крест на теории флогистона. Несмотря на то, что пепел легче дерева, общий вес всех продуктов горения пепла, газа и осо- бенно пара превышает вес первоначального куска дерева. В результате горения дерево становится тяжелее. И если оно действительно испускает флогистон, то вес флогистона выражается отрицательным числом. При должном воображении это не кажется таким уж невозможным, и даже могло бы найти применение в антигра- витационных устройствах, если бы только было правдой, но это маловероятно. Открытие газообразного кислорода сыграло решающую роль: вещества горят только в присутствии кислорода, а в процессе горения поглощают кислород из окружаю- щей среды. Идея флогистона оказалась ошибочным представлением об «отрицатель- ном кислороде». Кстати говоря, кислород в течение некоторого времени называли
«дефлогистированным воздухом». Заметные изменения в общепринятой научной картине мира нередко сопровождают появление новых разновидностей экспериментальных данных. Одно из крупнейших изменений в нашем понимании звезд произошло после открытия ядерных реакций. До этого казалось, что звезды должны очень быстро исчерпать запасы горючей материи и погаснуть. А поскольку этого не наблюдалось, то природа звезд оста- валась загадкой. Споры об удивительной способности Солнца поддерживать горе- ние во многом сошли на нет, как только ученые поняли, что источником его све- та служат не химические, а ядерные реакции. Кроме того, это открытие привело к изменению научных оценок возраста Сол- нечной системы. Если Солнце это огромный костер, который до сих пор не погас, значит, загорелось оно сравнительно недавно. Если же его поддерживают ядерные реакции, то Солнце может быть намного старше, и изучая эти реакции, его воз- раст можно рассчитать. То же самое касается и Земли. В 1862 году физик Уильям Томпсон (впоследствии лорд Кельвин) вычислил, что если теория «костра» верна, то внутреннее тепло планеты было бы исчерпано в течение 20-400 миллионов лет. В его расчетах не учитывались конвекционные потоки в мантии Земли, и когда в 1895 году Джон Перри принял их во внимание, возраст планеты был увеличен до 2-3 миллиардов лет. Вслед за открытием радиоактивности Джордж Дарвин и Джон Джоли в 1903 году обратили внимание на то, что Земля располагает собственным источником тепла, в основе которого лежит радиоактивный распад. Понимание фи- зики радиоактивного распада привело к созданию весьма продуктивного метода, позволяющего оценивать возраст древних горных пород... и так далее. В 1956 году Клэр Кэмерон Паттерсон, опираясь на физику радиоактивного распада урана с по- следующим превращением в свинец, а также результаты наблюдений этих элементов в нескольких метеоритах, вывел оценку возраста Земли, которая считается обще- принятой и в наше время: 4,54 миллиарда лет. (Вещества, обнаруженные в метео- ритах, возникли одновременно с планетами, но не были подвержены тем сложным процессам, которые имели место на Земле. Метеориты «замерзшая» летопись ран- ней Солнечной системы). Этот факт был независимо подтвержден горными породами самой Земли в частно- сти, крошечными частицами минерала, известного как циркон. По химическому со- ставу эти частицы представляют собой сульфат циркония, крайне твердый мине- рал, который способен выдержать разрушительные геологические процессы, напри- мер, эрозию или даже метаморфизм, при котором горные породы в процессе вулка- нических интрузий нагреваются до экстремальных температур. Их возраст можно оценить, опираясь на радиоактивный распад урана и тория. Возраст самых древ- них образцов циркона, известных на данный момент небольших кристаллов, обна- руженных в западной Австралии в районе Джек-Хилл3 составляет 4,404 миллиардов лет (см. рис. ниже. - Ред.). Множество различных наборов экспериментальных данных согласуются друг с другом в оценке возраста нашей планеты. Именно по- этому ученые абсолютно уверены в том, что вопреки заявлениям младоземельных креационистов, представления о планете возрастом в 10 000 лет, полностью про- тиворечат экспериментальным данным и начисто лишены смысла. И к такому заклю- чению они пришли не посредством веры или поиска одних лишь фактов, подтвер- ждающих эту точку зрения, а в попытке доказать свою неправоту. Такой самокритичности нет ни в какой другой системе человеческого мышления. Некоторые к этому довольно близки, например, философия или юриспруденция. Системы, основанные на вере, тоже изменяются, как правило, довольно медлен- но, но лишь немногие из них поддерживают сомнение в себе как целесообразный инструмент перемен. В религии сомнение нередко считается анафемой, ведь важно то, насколько сильно вы верите. Подобная точка зрения, как нетрудно понять, ориентирована на человека: мир таков, каким его рисует наша искренняя и непо- колебимая вера. В то же время наука ориентирована на Вселенную, и уже неодно-
кратно демонстрировала нам, что мир вовсе не таков, каким его рисует наша ис- кренняя и непоколебимая вера. Циркон из района Джек-Хилл3 в Западной Австралии под микроскопом (окраска искусственная). Возраст свыше 4 млрд. лет. Эта мысль иллюстрируется одним из примеров Бенфорда: когда Джеймс Кларк Максвелл обнаружил, что электромагнитные волны перемещаются со скоростью све- та, стало ясно, что свет сам по себе это тоже волна. Совершить это открытие с позиции человеко-ориентированного мышления невозможно; более того, сама воз- можность такого совпадения была бы воспринята скептически: «Неспособность по- этов и философов увидеть связь между текучим движением волн и красотой яркого заката обнажила недостаток человеческого воображения, а вовсе не пробелы в реальности», пишет Бенфорд. Точно так же и бозон Хиггса, завершая стандартную модель, говорит нам о том, что Вселенная сложнее, чем кажется на первый взгляд. Стандартная модель, как и значительная часть исследований, которые повлекли за собой ее появле- ние, начинается с мысли о том, что все состоит из атомов; это утверждение са- мо по себе уже слабо соотносится с нашим бытовым опытом, но затем оно подни- мается на новый уровень. Из чего состоят атомы? Даже для того, чтобы просто задать такой вопрос, требуется умение выходить за рамки человеческих проблем. Чтобы дать на него ответ, подобный образ мышления нужно развить в мощный ме- тод, направленный на изучение Вселенной. Но вы не добьетесь успеха, пока не осознаете, что окружающий мир может оказаться совсем не таким, каким он ка- жется на первый взгляд, или каким его, быть может, хотят видеть люди. Этот метод и есть наука, которая относится ко второй категории Бенфорда: «Вселенная как контекст человечества». Собственно говоря, именно в этом со- стоит источник ее силы. Наука создается людьми и для людей, но при этом всеми силами старается обойти естественный образ человеческого мышления, сосредото- ченный на нас самих. Однако Вселенная не действует так, как нам хочется; она поступает по-своему, а мы большей частью просто плывем по течению. За исклю- чением того, что мы, будучи частью Вселенной, в процессе эволюции научились воспринимать отведенный нам уголок мира как уютное место для жизни. Мы можем взаимодействовать с небольшими фрагментами окружающего мира и иногда способны
подчинять их своей воле. Тем не менее, Вселенная не существует для того, что- бы могли существовать мы. Наоборот, это мы существуем, благодаря тому, что Вселенная устроена определенным образом. Наша жизнь в обществе, с другой стороны, практически целиком происходит в рамках первой категории: «люди как контекст Вселенной». Мы потратили тысячи лет, пытаясь организовать этот процесс и реконструировать окружающий мир так, чтобы события происходили по нашему желанию. Слишком холодно? Разожгите огонь. Опасные хищники? Истребите их. Охотиться слишком сложно? Приручите по- лезных животных. Мокнете под дождем? Постройте дом с крышей. Слишком темно? Включите свет. Ищите Хиггса? Потратьте 7,5 миллиардов евро. В результате большая часть объектов, с которыми мы сталкиваемся в нашей по- вседневной жизни, либо изначально созданы людьми, либо испытали на себе за- метное влияние человека. Форма британских холмов результат масштабных земля- ных работ древности, а большая часть британских лесов были вырублены в желез- ном веке, чтобы освободить место под фермы. А как же прекрасные пейзажи, ко- торые можно наблюдать рядом с величественным Чатсуорт-хаусом12 и в других по- добных местах, где мы видим реку, текущую посреди усеянных деревьями холмов, и «природа предстает перед нами во всем своем великолепии»? Так вот, большая их часть была создана Умелым Брауном13. Теперь нам кажется, что даже тропиче- ские леса Амазонии возникли благодаря сельскохозяйственной и архитектурной деятельности древних южноамериканских цивилизаций (см. рис. ниже. - Ред.). Хотя различия между бенфордскими мировоззрениями довольно глубоки, с ними вполне можно смириться, пока две точки зрения не вступают в открытое противо- стояние . Проблемы возникают, когда оба мировоззрения применяются к одному и тому же явлению. В этом случае они могут вступить друг с другом в конфликт, а интеллектуальные конфликты способны превращаться в конфликты политические. Шаткие отношения между наукой и религией наглядный тому пример. Видимый кон- фликт можно разрешить безболезненным путем; к тому же ученые нередко оказыва- ются религиозными людьми, но лишь немногие из них воспринимают библейские слова буквально. Тем не менее, традиционные способы мышления, принятые в нау- ке и религии, принципиально отличаются друг от друга, и даже непреклонные сторонники социального релятивизма склонны испытывать неловкость, утверждая, что никакого серьезного конфликта на самом деле нет. Классификация Бенфорда объясняет, почему. Религиозные объяснения мира большей частью ориентированы на человека. Они наделяют мир предназначением, человеческим качеством; они возносят человека на вершину творения; животные и растения, с их точки зрения, это ресурсы, по- мещенные на Землю ради блага человечества. Для объяснения человеческого ин- теллекта и воли они вводят такие понятия, как душа или дух, несмотря на то, что в теле человека таких органов нет, а отсюда недалеко и до загробной жиз- ни, существование которой не подкрепляется эмпирически, а целиком основано на вере. Так что в столкновениях науки и религии, происходивших на протяжении всей истории, нет ничего удивительного. Сторонники умеренных взглядов с каж- дой из сторон всегда осознавали, что в определенном смысле подобные столкно- вения не были вызваны необходимостью. Когда мы смотрим на события прошлого спустя достаточное большое время, понять, из-за чего разгорелся спор, часто бывает непросто. Однако на тот момент эти принципиально разные точки зрения просто не могли примириться друг с другом. Чатсуорт-хаус (англ. «Chatsworth House») дом-сокровищница, бывшая резиденция гер- цогов Девонширских, расположенная в центральной Англии, в графстве Дербишир. - Прим. пер. 13 Ланселот Браун, известный также как «Умелый Браун» (англ. «Capability Brown»), британский ландшафтный архитектор XVIII века. - Прим. пер.
Рисунок из журнала «Сайенс» за 19 сентября 2003 года. Амазония вовсе не была покрыта девственными лесами, куда почти не ступала нога человека, — напротив, до появления европейцев в Новом Свете немалую часть этой территории занимали поля и деревни, в которых жили до 8 миллионов человек. Участки специально удобренного чер- нозема занимают более 0,1 процента территории региона, причем впервые появились они в Амазонии 6000 лет назад, а спустя 4000 лет стали все более многочисленными. До прибытия европейцев ин- дейцы научились культивировать как минимум 83 вида растений, в том числе сладкий картофель, какао, табак и ананасы. От трех до пяти тысяч видов растений не перешли в статус культурных, одна- ко, активно использовались людьми. Флора многих лесов Амазонки, на первый взгляд кажущаяся естественной, на самом деле несет на себе следы одомашнивания. В состояние диких джунглей Амазония вернулась только из-за европейцев. Принесенные из Старого Света заболевания выкосили до половины населения региона еще до появ- ления там конкистадоров. В этом контексте крупнейшим полем битвы стала сама жизнь. Поразительный мир живых организмов: Жизнь с большой буквы. И особенно человеческое сознание. Нас окружает жизнь, мы сами живые существа, обладающие сознанием, и все это
кажется нам до ужаса непостижимым. Тридцать тысяч лет тому назад некоторые люди умели вырезать довольно реалистичные фигурки животных и людей из костей или слоновой кости, но даже сегодня никто не знает, как вдохнуть жизнь в не- одушевленный предмет. Более того, само представление о жизни как о некой суб- станции, которую можно «вдохнуть» в неодушевленный предмет, во многом лишено смысла. Живые существа не появляются на свет, благодаря оживлению своих мерт- вых аналогов. Это понятно тем, чье мышление ориентировано на Вселенную, одна- ко сторонники человеко-ориентированной точки зрения часто воспринимают живой организм и особенно тело человека как мертвую материю, оживленную обособлен- ной и бестелесной душой или духом. Доказательство, разумеется, заключается в том, что мы регулярно наблюдаем обратный процесс. Когда кто-то умирает, жизнь как будто бы покидает тело, превращая его в труп. Куда же она уходит? Конечно, наука не до конца понимает, как возникает наша личность и созна- ние, но она вполне уверена в том, что личность это следствие структуры и по- ведения мозга, находящегося внутри тела и взаимодействующего с окружающим ми- ром и, в первую очередь, с другими людьми. Личность развивается по мере раз- вития человека. Это не сверхъестественная сущность, которая попадает в тело в момент зачатия или рождения и обладает собственным независимым бытием. Это процесс, который в живом человеке осуществляется самой обыкновенной материей; когда человек умирает, этот процесс останавливается. Он не обретает новую жизнь где-то за пределами обыкновенной Вселенной. Идея души приобретает смысл в человеко-ориентированном мировоззрении. Но если мы придерживаемся ориентации на Вселенную, душа становится похожей на категориальную ошибку философии. За сотни лет изучения человека не было най- дено ни одного убедительного научного свидетельства в пользу существования души. То же самое касается и всех сверхъестественных составляющих любой рели- гии, известной человечеству. Наука и религия могут сосуществовать в мире, и это, пожалуй, лучшее, на что они способны. Но до тех пор, пока в религии ос- тается место для сверхъестественного, эти принципиально разные подходы к по- ниманию мира примирить не удастся. Когда же фундаменталисты пытаются подор- вать авторитет науки из-за того, что она противоречит их убеждениям, они на- влекают дурную славу на собственную веру и разжигают ненужные конфликты. Но, несмотря на опасность злоупотребления человеко-ориентированным мышлени- ем, мы не сможем осознать свое место в окружающем мире, ориентируясь только лишь на Вселенную. Этот вопрос сам по себе ориентирован на человека, а наши взаимоотношения с Вселенной включают в себя обе точки зрения. И хотя Вселен- ная состоит из семнадцати фундаментальных частиц, именно способы их объедине- ния в системы в сочетании с поведением этих систем, делают нас такими, какие мы есть. Глава 3. Брешь между мирами После того, как кнопка была нажата, Архканцлер уже не в первый раз заметил, что лорд Витинари обладал крайне полезным талантом - он мог бурлить от яро- сти, как вулкан, совершенно не теряя самообладания. Даже трупы позавидовали бы той холодности, которую он мог привнести в самый безобидный разговор. Теперь же, находясь в раздумье, Наверн Чудакулли услышал крик, который ис- ходил из здания Высокоэнергетической Магии. Вскоре за этим криком последовала толпа волшебников. Похоже, что они спасались бегством, но Чудакулли крепко схватил одного из них, не давая ему вырваться. «Эй, ты! Случилось что-то ужасное?». «Именно так, сэр! Там женщина! И она в ярости!».
Последний вопль был обильно сдобрен предположением, что справиться с раз- гневанной женщиной может только Архканцлер. По счастливой случайности Наверн Чудакулли был именно таким Архканцлером, поскольку, во-первых, знал, как смягчить обстановку, а кроме того, знал, когда стоит подмигнуть и что, пожа- луй, важнее, когда подмигивать не нужно. В случае с упомянутой дамой, встав- шей фертом в дверях ЦВМ, этот навык, по-видимому, мог сыграть жизненно важную роль; ее взгляд, в котором читалось явное раздражение, оттеняло вполне ося- заемое чувство, что происходящему стоило бы дать объяснение и, ко всему про- чему , весьма приличное. Архканцлер осторожно приблизился к женщине и, правильно выбрав момент, снял шляпу и поклонился не слишком театрально, с надлежащей долей старомодного обаяния. «Прошу прощения, мадам, могу я вам чем-то помочь?» - вежливо спросил он. «Мне показалось, я слышал крик». Она одарила его сердитым взглядом. «О, простите, но я ударила одного из ва- ших парней. Не смогла удержаться. Я обнаружила, что нахожусь не там, где сле- дует, и подумала: «Если сомневаешься, бей первой». Видите ли, я библиотекарь. А вы кто, сэр?» «Мадам, меня зовут Наверн Чудакулли. Я занимаю пост Архканцлера в этом за- ведении» . «И то, что вы не знаете, не стоит изучения, так что ли? А вот и нет!». Взглянув на лицо Чудакулли, женщина поняла, что Архканцлер был так же сбит с толку, как и она сама. «Нет, не отвечайте! Просто объясните мне, где я нахо- жусь и почему. Я не могу собраться с мыслями, пока эти мужики носятся туда- сюда , как трутни вокруг улья». «Мадам, ваши чувства мне вполне понятны - на то, чтобы заставить их со- браться с мыслями, уходят долгие годы. Но такое уж проклятие лежит на универ- ситетах; тем не менее, принимая сказанное во внимание, я готов предоставить вам объяснение: по всей видимости, вы магическим образом перенеслись в Незри- мый Университет и стали частью мероприятия, которое я мог бы назвать «науч- ным» экспериментом, несмотря на то, что вам оно может показаться настоящим волшебством и к тому же довольно сложным для понимания. У меня есть подозре- ния насчет того, как вы сюда попали, потому что несколько минут тому назад мой чарометр чуть ли не зашкаливал, а значит, магия, как мы ее называем, бу- шевала без всякого контроля». Сделав паузу, он в качестве утешения добавил: «Но не беспокойтесь. Для меня это привычное дело. Управление университетом не лишено превратностей судьбы, однако, я искренне верю в то, что причина проис- ходящего нам известна, и мы сможем все исправить в кратчайшие сроки. Позволь- те также заметить, что пока этот радостный момент не наступил, я буду рад ви- деть вас в качестве нашей гостьи». Окинув Архканцлера подозрительным и слегка изумленным взглядом, женщина сказала: «Похоже, что я каким-то таинственным образом оказалась где-то вроде колледжа Бейллиол; это место определенно его напоминает, ну надо же. Боже мой, где же мои манеры?» Протянув Чудакулли руку, она добавила: «Добрый день, сэр. Меня зовут Марджори Доу знаете, как в детской песенке14? Я не знаю, как сюда попала, не знаю, как мне вернуться туда, где я должна быть и еще мне как-то нехорошо». Пока она говорила, сбоку к Наверну Чудакулли подбежал волшебник, одетый в белую мантию; передав Архканцлеру клочок бумаги, он тут же умчался прочь. Взглянув на содержимое бумаги, Наверн сказал: «Полагаю, что вы, мадам, ро- дом из Англии, с планеты Земля, как вы ее называете, этот факт мне удалось Марджори очень любила свое имя, пока не пошла в школу; другие дети стали ее драз- нить , пока однажды она не обиделась и не устроила побоище, после которого к ней ста- ли относиться с некоторым уважением.
установить благодаря тому, что мой Библиотекарь не смог найти во всей множе- ственной Вселенной никакого другого места, где поют эту песенку». Старая библиотека колледжа Бейллиол (Оксфорд). Она пристально посмотрела на Архканцлера. Тем временем слова «планета» и «множественная Вселенная» устремились в ее мозг, вернулись обратно, затем, поскольку она все-таки была библиотекарем, достали пару каталожных карточек и положили их на место, чтобы позже хорошенько изучить. Вслед за этим она мед- ленно потеряла равновесие и чуть было не упала на лужайку, но Архканцлер, проявив должную галантность, успел ее подхватить. Придя в себя с таким видом, будто ничего не произошло, она сказала: «Прошу прощения, кажется, это путешествие на мне дурно отразилось». Прищурив глаза и скривив губы, она добавила: «Это не повторится, уверяю вас». Чудакулли, который, по-видимому, не находил слов от восхищения этой на удивление невероятной женщиной, проводил ее в кабинет экономки миссис Герпес, которая вскоре после этого доложила, что таинственная дама уже похрапывает в лучшей гостевой комнате. После этого миссис Герпес одарила Архканцлера одним из тех взглядов, которые говорят сами за себя - ведь он только что привел в университет даму. В итоге этот взгляд решил, что в своем собственном универ- ситете мужчина, в общем-то, может делать все, что ему заблагорассудится, но вы уж, пожалуйста, воздержитесь от всяких танцев-шманцев или, еще хуже, обжи- манцев. Наверн Чудакулли, с другой стороны, не стал сразу же ложиться спать, а по- сле того, как ушли все гости и посетители, легкой походкой направился в уни- верситетскую библиотеку. Там он побеседовал с главным Библиотекарем, который безотлагательно выполнил данное ему поручение. Наверн Чудакулли был очень умным человеком, даже несмотря на то, что носил весьма остроконечную шляпу, а по особым случаям облачался в довольно-таки на- рядную мантию. Ум был необходимой составляющей университетской жизни, если вы, конечно, хотели, чтобы эта самая университетская жизнь у вас была. Он гордился своей памятью на мелочи, и потому менее, чем через час, направился в кабинет Думминга Тупса. За ним послушно следовал Библиотекарь, известный сво- им легендарным талантом к сбору данных. «Господа и человекообразные15», подытожил Чудакулли. «Я убежден, что Огром- Библиотекарь Незримого Университета, с большой буквы «Б», стал орангутаном из-за несчастного случая, который произошел, когда из волшебной книги сбежало одно из за- клинаний . См. роман «Безумная звезда».
ная Штука, которая не так давно была задействована волшебниками из Центра Вы- сокоэнергетической Магии, могла столкнуться с тем, что, по мнению надежных источников, называется забоем да, мистер Тупс?». Всем известно, что если вы по глупости совершили какую-нибудь ошибку, то первым делом надо выяснить, нельзя ли переложить вину на кого-то другого, од- нако Архканцлер Чудакулли хорошо знал, откуда растут ноги, поэтому наилучшей защитой в случае Думминга было четко сформулировать свое намерение как можно скорее вернуть мир в статус-кво анте16, используя любые необходимые средства. «Дабы соблюсти порядок, Архканцлер», ответил волшебник, «замечу, что речь идет о сбое, причем не таком уж серьезном, если сравнить с другими варианта- ми. Я рад заметить, что, по нашим сведениям, никто не пострадал. ГЕКС счита- ет, что ваше предположение о проходе между Диском и Круглым Миром соответст- вует действительности. Браво, сэр! Просто поразительно, что вы смогли об этом догадаться по одной только детской песенке. К сожалению, теперь у меня есть новый повод для беспокойства, возможно, это не единственная брешь между наши- ми мирами». Чудакулли нахмурился. «Мистер Тупс. На мой взгляд, мы слишком часто вмеши- вались в историю Круглого Мира. Более того, это место, насколько я помню, появилось, благодаря стараниям Декана. Он решил поиграть с какой-то там не- бесной твердью, так что, строго говоря, сыграл роль творца. Впрочем», добавил он, «об этом лучше никому не рассказывать. Иначе спорам конца не будет». Думминг энергично кивнул. Чудакулли ухмыльнулся и продолжил с долей ехидного умысла в голосе: «Мне кажется, Мистер Тупс, нам нужно послать туда доверенное лицо, чтобы разведать обстановку. Все-таки мисс Доу оказалась здесь случайно, и наш долг убедиться в том, что ваш эксперимент не привел к каким-нибудь нежелательным последстви- ям в ее мире. Более того, я думаю, что ради наших общих целей кто-то должен отправиться из нашего мира в Круглый. Мы несем ответственность за это место». Чудакулли погладил бороду, что для всех, кто его знал, указывало на дурное и вместе с тем загадочное расположение духа Архканцлера. «Да, я думаю, что Де- кан сам должен отправиться туда на разведку». Погладив бороду еще раз, Чуда- кулли добавил: «Для страховки стоит послать вместе с ним Ринсвинда; в послед- нее время у него какой-то нездоровый вид, смена обстановки пойдет ему на пользу». «Увы, сэр», ответил Думминг, «если вы помните, а я знаю, что помните, наш последний Декан стал Архканцлером университета в Псевдополисе, а нового мы пока не назначили». Ничуть не смутившись, Чудакулли добавил: «Все равно доставьте его сюда! Это он создал Круглый Мир. Он не может просто так отмахнуться от своего творения; он должен сам увидеть, как обстоят дела на старом месте. Отправьте ему сема- форное сообщение. Сегодня мы должны действовать. Нам же не нужны новые про- течки !». Глава 4. Мировые черепахи Прежде чем Большой Адронный Коллайдер был запущен, было предпринято не- 16 Оригинальная фраза in statu quo res erant ante beHum пришла в современный обиход из дипломатической латыни XIV века. В международной правовой практике этот термин употреблялся для обозначения положения, существовавшего перед началом войны. Обычно употребляют сокращенный вариант: status quo ante - положение, существовавшее до на- чала чего-либо, или просто status quo.
сколько попыток добиться его закрытия по решению суда на случай, если он соз- даст черную дыру и поглотит Вселенную. Хотя эти опасения не полностью лишены смысла, они не учитывают более серьезную проблему: согласно космологической теории хаотической инфляции, произвольно взятая часть Вселенной могла взо- рваться в любую секунду (см. главу 18). Благодаря запуску Огромной Штуки, в Плоский Мир просочилась Марджори Доу. А поскольку она библиотекарь, то наше подозрение падает на протечку в Б- пространстве взаимосвязанном пространстве всех библиотек, которые когда-либо существовали или могли существовать. Возможно, это и не первый случай протечки из Круглого Мира в Плоский. Дав- ным-давно, когда была основана религия омнианцев, ее приверженцы уверовали в том, что Плоский Мир, несмотря на свое название, в действительности имеет форму шара. Откуда могла взяться такая мысль? И если уж об этом зашла речь, то почему многие из ранних культур Круглого Мира решили, будто их мир пло- ский? Кое-что о верованиях первых людей мы знаем благодаря археологии научной дисциплине, которая изучает свидетельства нашего прошлого. Сохранившиеся ар- тефакты и записи дают ключ к разгадке образа мышления древних людей. В какой- то мере эти подсказки можно уточнить, обратившись к другой научной дисциплине психологии, науке о человеческом мышлении. Картины, возникающие благодаря объединению этих двух наук, всегда условны, потому что экспериментальные дан- ные носят косвенный характер. Ученые могут целый день спорить в свое удоволь- ствие о толковании пещерного рисунка или палки с отметинами. У древних мифов и легенд есть множество общих черт. Часто они сосредотачи- вают внимание на глубоких и таинственных вопросах. И обычно дают на них ответ в духе человеко-ориентированного мировоззрения. В цикле о Плоском Мире мифо- логия Круглого Мира воспринимается всерьез, вплоть до комического эффекта; а более всего в самих основах географии Диска и его магических опорах - черепа- хе и слонах. Теперь мы познакомимся с тем, как различные древние культуры представляли себе форму и предназначение нашего мира, чтобы найти в них как общие элементы, так и заметные различия. Особенно это касается плоских миров и животных, которые служат миру опорой. Со слонами в данном случае возникает проблема, скорее всего, их перепутали с другим животным. К некоторым из этих древних мифов мы вернемся в главе 20, которая прольет свет на науку человече- ских верований. С позиции человеко-ориентированного мышления плоский мир логичнее круглого. Если не обращать внимания на горы и прочие неровности, а сосредоточиться на общей картине, то мир, на первый взгляд, кажется плоским. До появления теории гравитации люди считали, что предметы падают вниз, потому что там находится их естественная точка покоя. Чтобы это доказать, достаточно поднять с земли камень, а потом его отпустить. Иначе говоря, мир в форме шара казался неправ- доподобным : ни один предмет не удержится на его нижней половине. В то время как с плоского мира свалиться нельзя, если, конечно, вы не стоите слишком близко от края. Эту естественную склонность к падению можно нейтрализовать с помощью одного надежного способа: поставить внизу какую-нибудь опору. Возможно, что опора сама по себе тоже должна на что-то опираться, чтобы не упасть, но весь этот процесс можно повторять многократно при условии, что в самом низу находится прочный фундамент. Описанный процесс, также известный как строительство, ока- зался достаточно действенным, чтобы в 2560 г. до н. э. воздвигнуть в Гизе ве- ликую пирамиду Хеопса высотой более 145 метров. Эта пирамида оставалась самым высоким сооружением в мире до 1300 года, пока архитектор Линкольнского собора не применил хитрость и не построил здание, которое одновременно было и более высоким, и более узким.
Линкольнский собор (The Cathedral Church of the Blessed Virgin Mary of Lincoln). Одна из распространенных особенностей человеко-ориентированного мышления состоит в том, что часто оно прекрасно работает на практике, пока вы не начи- наете задавать вопросы, которые выходят за пределы человеческой сферы бытия. В таких случаях оно имеет склонность разваливаться на части. Описанный стиль мышления выглядит сравнительно надежным, если не обращать внимания на общую картину. Если воспользоваться теми же логическими рассуждениями, которые ле- жат в основе многих историй Плоского Мира, неизбежно возникает вопрос: «А на чем же держится мир?». Человеко-ориентированное мышление дает на него очевид- ный и вполне убедительный ответ: его что-то держит. В древнегреческой мифоло- гии эту роль играл Атлас, который держал мир на своих крепких плечах. Плоский Мир благоразумно остановил свой выбор на более правдоподобных кандидатах: ги- гантских космических слонах17. Для большей безопасности мир держит не один слон, а целых четыре а, может быть, и пять, если легенда, описанная в «Пятом элефанте», не врет. Все это, конечно, замечательно, однако и наука, ориентированная на Вселен- ную, и мифотворчество, ориентированное на человека, едва ли могут удержаться от дополнительного вопроса: «А на чем же держатся слоны?». Если обыкновенный слон, висящий в воздухе, кажется вам абсурдом, то представьте, что получится, если слон будет огромным, да еще и исключительно тяжелым? Ответ Плоского Мира А'Туин, гигантская космическая черепаха. Панцирь черепахи служит надежной опорой для слонов. С точки зрения космологии это звучит вполне разумно, но, понятное дело, не избавляет от следующего вопроса: «А на чем же держится че- репаха?» . Этот образ пришел из индийской мифологии (поэтому и слоны) . В средние века этот образ развивал Козьма Индикоплов (то есть Козьма, плававший в Индию). Но многие люди до сих пор верят в плоскую Землю. Международное Общество плоской Земли было основано в XIX веке и существовало, по крайней мере, еще в 2001 г. (как ныне - неизвестно).
Может показаться, что этому нет конца, но на помощь приходят факты из мира дикой природы. Природа располагает внушительным списком примеров, опровергаю- щих веру в то, что любой объект стремится к земле небесные тела, облака, пти- цы, насекомые и все существа, обитающие в воде рыбы, крокодилы, гиппопотамы, киты и, самое главное, черепахи. Правда, список можно сократить. Птицы и насекомые не могут все время нахо- диться в воздухе; нужно просто подождать, и тогда они тоже спустятся вниз и сядут на свое привычное место обычно это дерево или куст. Солнце, Луна и звезды вообще не относятся к земному царству, а значит, нет причин полагать, что они ведут себя по-человечески и это действительно так. Желание отнести их к числу обитателей сверхъестественного мира настолько привлекательно, что от него практически невозможно избавиться. То же самое касается и облаков, кото- рые имеют привычку повергать людей в трепет явлениями вроде грома и молнии. Облака вычеркиваем. Крокодилы и гиппопотамы тоже отпадают, так как много вре- мени проводят на суше. Рыбы этим, конечно, не славятся, но ни один здравомыс- лящий человек не будет пытаться уместить четырех слонов на спине рыбы. Остаются только черепахи. Маленькие черепахи проводят много времени на камнях, однако никто в здравом уме не станет рассчитывать на то, что такая черепаха удержит на спине четырех мировых слонов. Большие черепахи выходят на сушу, чтобы отложить яйца, но это таинственное явление не ставит под сомнение теорию о том, что естественное местообитание черепах - это вода. В которой они, заметьте, не нуждаются в ка- ких-либо опорах. Они умеют плавать. Логично предположить, что любая уважающая себя гигантская космическая черепаха будет плавать в космическом пространст- ве, а значит, никакие искусственные опоры, предохраняющие от падения, ей не нужны. После более внимательного изучения этих животных черепаха размером с мир выглядит идеальным кандидатом на роль опоры для гигантских слонов. Сложно представить, что могло бы справиться с этой задачей лучше нее. Словом, Плоский Мир, как уже было сказано ранее, отражает разумный подход к созданию миров. По сравнению с ним Круглый Мир начисто лишен смысла. Он имеет неправильную форму, ни на что не опирается и плывет сквозь пространство без посторонней помощи, несмотря на то, что его форма не располагает к плаванию где бы то ни было. По сути, это гигантский камень, а что происходит с камнями, брошенными в озеро, нам хорошо известно. Едва ли стоит удивляться тому, что волшебники потратили кучу времени, пытаясь разобраться с правилами самоорганизации Круг- лого Мира. Соответственно, нет ничего удивительного и в том, что человечество столкнулось с этой же проблемой в донаучную эру. Плоские миры, гигантские слоны, мировые черепахи - как они проникли в чело- веческое сознание? Мышление, ориентированное на человека, по иронии неизбежно притягивает к себе сверхчеловеческие вопросы картину мира в целом. Кто мы та- кие? Какова наша цель? Откуда все это взялось? А ирония мышления, ориентиро- ванного на Вселенную, помимо прочего, проявляется в том, что оно намного луч- ше приспособлено для ответов не на вопросы космических масштабов, а на вопро- сы человеческого бытия. Если вы хотите выяснить, как возникают цвета радуги, вы можете пропустить свет через стеклянную призму в затемненной комнате. Именно это сделал Исаак Ньютон примерно в 1670 году, правда, для этого ему пришлось решить кое-какие проблемы практического толка. Самой главной из них оказалась его кошка, кото- рая постоянно забредала на чердак, чтобы выяснить, чем занимался Исаак, от- крывала дверь и впускала внутрь свет. Тогда изобретательный ученый сделал в двери отверстие и прикрыл его куском фетра, став, таким образом, изобретате- лем кошачьей дверцы. Когда у кошки появились котята, рядом с большим отвер- стием он сделал отверстие поменьше, что на тот момент, по-видимому, казалось
вполне логичным . Во всяком случае, после того, как кошки перестали беспоко- ить Ньютона, он обнаружил, что белый солнечный свет можно расщепить на не- сколько цветов; так зародилась оптика. Когда речь идет о явлении вроде света, который можно поместить в лаборатор- ные условия, провести подобный эксперимент пара пустяков (конечно, если кошка не будет против). Но все не так просто, если вы хотите раскрыть природу Все- ленной. Мы не можем положить Вселенную на лабораторный стол, не можем выйти за ее пределы, чтобы узнать, какой она формы, и не можем отправиться в про- шлое, чтобы увидеть, с чего все началось. Все это могли бы проделать и проде- лали волшебники, однако ученые и теологи Круглого Мира вряд ли согласятся с тем, что Декан Незримого Университета включил Вселенную, засунув в нее палец. Вместо этого человеко-ориентированные мыслители Круглого Мира склонны при- бегать к объяснениям, основанным на человеческих понятиях, вроде императоров и слонов, поднятых на сверхчеловеческий уровень, где они превращаются в богов и носителей миров. У большинства человеческих цивилизаций есть миф о сотворе- нии мира, зачастую несколько мифов, которые иногда противоречат друг другу. Мыслители, ориентирующиеся на Вселенную, вынуждены прибегать к научным рассу- ждениям и проверять соответствующие теории косвенным путем. Нередко их космо- логические сценарии достигают чуть большего успеха, чем большинство мифов о сотворении. Иногда между ними прослеживается удивительно сходство: сравните Большой Взрыв с книгой Бытие. Тем не менее, ученые, изучающие космологию, пы- таются опровергнуть собственные идеи и продолжают искать в своих теориях сла- бые места, даже когда наблюдения, на первый взгляд, подтверждают их правоту. Как правило, спустя примерно двадцать лет, в течение которых теория получает все более убедительное эмпирическое обоснование, она начинает разваливаться на части по мере усложнения наблюдений (см. главу 18). Наши предки нуждались в логическом обосновании явлений, наблюдаемых в мире природы, и мифы о сотворении сыграли в этом существенную роль. Таким образом, можно предположить, что они способствовали зарождению современной науки и технологии, благодаря тому, что когда-то давно привлекли внимание человечест- ва к большим вопросам и дали надежду на то, что однажды мы дадим на них от- вет . А значит, будет не лишним изучить сходства и различия между историями о сотворении мира в различных культурах, особенно если речь идет о мировых сло- нах и космических черепахах. А также о третьем существе, служащем миру опо- рой , гигантской змее. Мировую черепаху (космическую черепаху, божественную черепаху, или черепа- ху, несущую мир) можно обнаружить в мифах китайских и индийских народов, а также различных североамериканских племен, в частности, ленапе (делаваров) и ирокезов. Примерно в 1680 году один из членов протестантской секты лабадистов, Джас- пер Данкаэртс, отправился в Америку для создания общины. В своем «Дневнике о путешествии в Нью-Йорк 1679-80» он записал миф ленапе о мировой черепахе. Мы приводим пересказ этой истории из статьи, написанной Джеем Миллером в 1974 году. Сначала повсюду была вода. Затем Великая Черепаха поднялась над водой, грязь на ее спине превратилась в землю, и выросло великое дерево. Когда оно Как и все замечательные истории, эта байка, рассказанная «сельским приходским священником», может оказаться ложью. По другим версиям Ньютону постоянно приходилось отрываться от своих исследований, чтобы выгнать кошку. Зелиг Бродецкий в книге «Сэр Исаак Ньютон» и Луис Тренчард Мор в книге «Исаак Ньютон. Биография» утверждают, что в свою комнату выдающийся математик не впускал ни кошек, ни собак. Правда, по словам Дж. М. Ф. Райта, проживавшего в комнате, которую Ньютон ранее занимал во время учебы в Кембриджском Тринити-Колледже, некоторое время тому назад в двери было два отвер- стия к тому время уже закрытые, которые по размеру подходили для кошки с котенком.
устремилось ввысь, одна из ветвей превратилась в мужчину; затем дерево скло- нилось, коснулось земли, и другая ветвь стала женщиной. От этой пары произош- ли все люди на земле. Миллер также отмечает: «мои беседы с делаварами указы- вают на то, что без черепахи, удерживающей наш мир, ни жизнь, ни сама Земля просто не смогли бы существовать». Согласно ирокезскому мифу о сотворении мира, еще до появления Земли на пла- вучем острове жили бессмертные Небесные Люди. Когда одна из женщин обнаружи- ла, что у нее должны родиться близнецы, ее муж вышел из себя и вырвал дерево, которое находилось в центре острова и служило источником света в те времена, когда еще не было Солнца. Женщина заглянула в образовавшуюся дыру и далеко внизу увидела океан, покрывавший Землю. Муж столкнул ее в дыру, и она упала. Ее поймали две птицы, которые попытались собрать грязь с океанского дна, что- бы образовалась суша, на которой женщина смогла бы жить. Наконец, Маленькая Жаба принесла грязь, которую размазали по спине Большой Черепахи. Грязь стала разрастаться, пока не превратилась в Северную Америку. Затем женщина родила двоих сыновей. Первый, Саплинх1, был добрым и принес в мир добро; второй, Флинт, разрушил большую часть того, что создал его брат, и стал источником зла. Братья сразились друг с другом, и в итоге Флинт был изгнан и стал вулка- ном на спине черепахи. Его гнев до сих пор дает о себе знать во время земле- трясений . Эти истории в некоторой степени аналогичны древнеегипетской мифологии, со- гласно которой первозданный холм Бенбен поднялся над морем хаоса. Бог Сет за- хотел убить своего брата Осириса. Он соорудил гроб, заманил Осириса внутрь, накрыл крышкой, запечатал ее свинцом и сбросил в Нил. Их сестра Исида отпра- вилась на поиски Осириса, но Сет ее опередил и разрубил брата на 14 частей. Исида нашла 13 из них, но пенис Осириса съела рыба. Тогда она сделала ему ис- кусственный пенис из золота и стала петь, пока Осирис не вернулся к жизни. Хотя для мировой черепахи не нашлось места в египетском пантеоне, она была распространена среди древних культур Центральной Америки таких, как ольмеки. Для многих из этих культур мир был одновременно квадратным и круглым, а еще был похож на каймана или черепаху, плывущих по волнам первозданного моря и олицетворяющих Землю, которую они иногда несли на себе, а иногда нет. У мира было четыре угла, по одному на каждое из основных направлений, и пятая симво- лическая точка, расположенная в центре. Космос подразделялся на три горизон- тальных уровня: внизу находилась преисподняя, наверху рай, а посередине обы- денный мир. В другой центрально-американской культуре, известной как цивилизация Майя, тринадцать богов-создателей вылепили людей из кукурузного теста. Бакабы четы- ре древних бога земных недр и вод несли мир, удерживая его с каждой из четы- рех сторон света. В более ранних описаниях бакабы несли небесного дракона, а впоследствии в них стали видеть утонувших предков. Их звали19 Кан-Цик-Наль, Хобниль, Хосан-Эк и Сак-Кими каждый из них повелевал одним из четырех направ- лений. Они были тесно связаны с четырьмя богами дождя и четырьмя богами вет- ра. Бакабы могли принимать облик морской ракушки, улитки, паутины, доспехов, напоминающих пчелу, или черепахи. Кроме того, в Дрезденском кодексе черепаха ассоциируется с богом дождя Чааком, который обладает похожей четверкой прояв- лений - по одному на каждую из сторон света. В месте расположения майяского поселения Пуук в городе Ушмаль находится «Дом черепах», карнизы которого украшены изображениями сотен животных. Его предназначение неизвестно, однако в культуре Майя черепахи были связаны с во- дой и землей. Их панцири использовались для изготовления барабанов и, по- видимому, ассоциировались с громом. Бога Павахтуна, который, подобно Атласу, 19 Поразительно, что жрецы всегда знают имена своих богов.
держал мир на своих плечах, иногда изображали в шляпе, сделанной из черепашь- его панциря. Бога кукурузы иногда изображали выходящим из панциря черепахи. Созвездие Ориона майя называли Ак-Эк, то есть «Черепашья звезда». Более подробные сведения приводятся в книге Пополь-Вух, созданной майяской народностью киче. Она повествует о трех поколениях богов, начиная с творцов- прародителей моря и небесных богов молнии. Майя занимались выращиванием куку- рузы, поэтому их человеко-ориентированное мировоззрения по своей природе было связано с циклической сменой влажных и засушливых сезонов: их боги-творцы вы- звали к жизни дождь и цикл выращивания кукурузы. Майя получили своих богов в виде стандартного комплекта. Каждый из них имел отношение к какому-либо ас- пекту календаря Майя, так что календарь был нужен, в частности, для того, чтобы выяснить, какой из богов обладает наибольшим влиянием в конкретный мо- мент времени. Часто боги обладали несколькими аспектами, а у некоторых из верховных богов таких аспектов было четыре - по одному на каждую из сторон света, причем обязанности каждого конкретного бога немного отличались от дру- гих. Согласно Пополь-Вуху, до появления Земли Вселенная представляла собой ог- ромное пресноводное море, над которым простиралось чистое небо, лишенное звезд и Солнца. В море обитали творцы-прародители Шпийакок и Шмукане. Под ни- ми располагалась Шибальба, обитель страха, мир богов Один Смерть и Семь Смерть. Боги моря и неба решили создать людей, чтобы те им поклонялись. А по- скольку таким существам необходимо место для жизни, боги создали землю, под- няв ее из первозданного океана и покрыв растительностью. Так майя представляли себе космогонию происхождение Вселенной. С точки зре- ния космологии (формы и структуры Вселенной) их Земля, с одной стороны, пред- ставляла собой плоский диск, а с другой, имела черты квадрата, углы которого определялись восхождением и спуском точки солнцестояния, а сторонами служили четыре великих мифических горы. По одной из версий идея квадратного мира от- ражает форму кукурузного поля. Веревка, расположенная по периметру, играла роль ограды, похожей на «окружносеть»20 Плоского Мира правда, здесь она была нужна для того, чтобы не пропускать внутрь недоброжелательных сверхъестест- венных существ. Каждая из гор была домом одного из проявлений бога- прародителя. Точное его имя неизвестно, но среди археологов он именуется Бо- гом Н. Добраться до обители богов можно было, пройдя через пещеры, однако из- за них в защитном периметре возникали бреши, через которые могло проникнуть зло. Далее Земля была подготовлена для выращивания кукурузы. Тогда дети и внуки творцов-прародителей, теперь уже живущие на Земле, создали Солнце, установили годичный цикл смены времен года и синхронизировали его с движением Луны и Ве- неры. Детей было двое Хун Хунахпу и Вакуб Хунахпу. Первый женился на Костяной Женщине - в книге не говорится, как она появилась на свет (точно так же, как в книге Бытие сказано, что жена Каина была родом из «земли Иод», но ничего не говорится о сотворении Иода и самой жены). Когда Костяная Женщина умерла, Хун Хунахпу и Вакуб Хунахпу отправились в подземный мир и потерпели поражение от рук двух владык смерти. Кровавая Луна, дочь существа из подземного мира, за- беременела, когда на нее попала слюна из мертвой головы Хун Хунахпу, и родила героев-близнецов Хунахпу и Шбаланке. Большая часть рассказа посвящена тому, как близнецы, обратившись за помощью к прародителям, в конечном счете, одер- жали победу над владыками смерти. Воспользовавшись смесью кукурузы и молотых костей, Шмукане приготовила тесто, из которого творцы-прародители вылепили первых людей. Дело сделано, а герои-близнецы стали Солнцем и полной Луной. Бога Н часто изображали с сетным мешком на голове. Одним из его воплощений Дрейфующая сеть длиной 10 000 миль, которая не дает предметам свалиться за край.
был опоссум; другим черепаха. На одном из камней в Копане его имя «желтая че- репаха» вырезано в форме изображения, объединенного с фонетическим знаком ак «черепаха». Черепашье проявление Бога Н символизировало всю Землю, так как всплывающая черепаха напоминала подъем Земли из первозданного океана. Еще од- ним воплощением Бога Н были четыре бакаба, которых епископ Юкатана Диего де Ланда в XVI веке описал как «четырех братьев, поставленных богом на четырех углах созданного им мира, чтобы они держали небо, не давая ему упасть». Здесь хорошо видна та грань, о которой писал Бенфорд. Мировоззрение майя, как и мировоззрения многих древних культур, было ориентировано на человека. Они пытались понять Вселенную, исходя из своего повседневного опыта. Их рас- сказы придавали истории смысл, изображая ее с точки зрения человеческих поня- тий только более масштабных. Тем не менее, находясь в рамках этого мировоз- зрения, они всеми силами пытались дать ответы на большие вопросы жизни, Все- ленной и всего остального. В западной культуре мировые черепахи/слоны чаще всего ассоциируются с инду- измом. Морских черепах часто путают с сухопутными к примеру, в американском варианте английского языка это происходит довольно часто21. В «Опыте о чело- веческом разумении» 1690 г. философ Джон Локк упоминает «жителя Индии, кото- рый утверждал, что мир опирается на слона, а сам слон стоит на черепахе». Бертран Рассел в произведении «Почему я не христианин» (1927 г.) пишет, что «согласно индуистским взглядам, мир покоится на слоне, который, в свою оче- редь , опирается на черепаху», а затем добавляет: «На вопрос «А как же быть с черепахой?» индийцы отвечают: «Давайте сменим тему»». Несмотря на то, что ис- тория о слоне и черепахе остается широко известной, она отражает ошибочную интерпретацию индуистских верований, в которой сводятся воедино два различных мифических существа мировая черепаха и мировой слон. На самом деле, в индуи- стской мифологии упоминаются три разных вида существ, благодаря которым Земля держится на своем месте это черепаха, слон и змея, причем ведущая роль, впол- не вероятно, был отведена именно змее. Выглядеть эти существа могли по-разному. Мировая черепаха чаще всего упоми- нается под именем Курмы или Кумараджи. Согласно Шатапатха Брахмана, ее верх- ний панцирь это небеса, нижний панцирь земля, а тело атмосфера. Бхагавата Пу- рана называет ее Акупарой, то есть «беспредельной». В 1838 году Левесон Вер- нон-Харкурт опубликовал Доктрину всемирного потопа, цель которой была недву- смысленно отражена в подзаголовке: отстаивание правоты библейского описания, которая в последнее время оказалась под сомнением в свете геологических домы- слов. Он пишет о черепахе по имени Чуква, на которой стояла гора Меру. В ин- дуистской и буддистской космологии эта гора священна и считается центром Все- ленной физической, духовной и метафизической местом обитания Брахмы и полубо- гов. Верной-Харкурт приписывает эту историю астроному, который рассказал ее епископу Геберу «в школе Видаяла в Бенаресе». Поскольку слово «видьяяла» (об- ратите внимание на небольшое различие в его написании) в переводе с санскрита означает «школа», это сообщение едва ли можно считать достоверным. В «Словаре выражений и мифов Бруэра» есть статья «Чуква. Черепаха, которая располагается у южного полюса и, как утверждается, держит на себе Землю», но доказательств в пользу этого утверждения не так много. Однако же в Рамаяне Чуквой называют мирового слона, также известного как Маха-падма или — пудма. Скорее всего, между различными мифологическими существами возникла путаница, и их истории перемешались друг с другом. В некоторых источниках утверждается, что Чуква - это первая и старейшая че- репаха, которая плавает в первозданном млечном океане и держит на себе Землю. Речь идет о словах «turtle» (как правило, это морская черепаха) и «tortoise» (пресноводная или сухопутная) - прим. пер.
В некоторых также говорится, что между черепахой и Землей расположен слон по имени Маха-Пудма. По-видимому, эта история упоминается в Пуранах, которые да- тируются периодом Гуптов (320-500 гг.) или позже. Верили ли индуисты в этот миф или вкладывали в него исключительно ритуальный смысл - вопрос спорный. Индуистские астрономы периода Гуптов знали, что Земля имеет форму шара и, ве- роятно, даже знали о том, что она вращается вокруг Солнца. Возможно, уже то- гда среди людей были как «священнослужители», так и «ученые» мыслители, ори- ентирующиеся на человечество или Вселенную. Млечный океан изображен на одном из самых известных рельефов, который вхо- дит в состав одного из величайших объектов всемирного наследия кхмерского храмового комплекса Ангкор-Ват в Камбодже. В одном из вариантов индуистской космологии млечный океан входил в число семи морей, которые окружали семь ми- ров в виде концентрических колец. В переводе Вишну Пурана, сделанном Горасом Гейманом Уилсоном в 1840 году, говорится, что бог-творец Хари (известный так- же под именами Вишну и Кришна) дал всем остальным богам указание бросить в млечное море лекарственные травы и взбить океан, чтобы получить из него амри- ту - пищу богов. Соответствующим богам было сказано использовать в качестве мутовки гору Мандару, обмотав ее змеем Васуки наподобие веревки. Сам Хари, приняв облик черепахи, сыграл роль опоры для вращающейся горы. Часть рельефа «вспенивание океана молока» в Ангкор-Ват. Примерно в 1870 году Ральф Гриффит сделал поэтический перевод Рамаяны Валь- мики. 45-я песнь первой книги повествует о том, что все прошло не так гладко, как наделялись боги. Когда они вместе с демонами продолжили взбивать Млечный Океан, обнаружилась фундаментальная инженерная ошибка: Когда же пришла гора во вращенье, Расселась земля под ней за мгновенье.
Они стали умолять Вишну, чтобы тот помог им «Мандары вес непосильный сне- сти» . И тогда Вишну любезно предложил идеальное решение: И чтобы горю их помочь, Он черепахой стал точь-в-точь, И лег1 на океанском дне, Опору дав большой горе. Теперь мы должны уделить внимание третьему представителю мировых животных, несмотря на то, что космология Плоского Мира им пренебрегает змее. И очень скоро вы поймете, почему. Лестничные перила многих индуистских и буддистских храмов выполнены в виде длинных каменных змей, в нижней части которых расположены многоголовые коро- левские кобры с раздутыми капюшонами вокруг каждой головы. Эти существа назы- ваются нагами. Наги Ангкора обычно имеют семь голов, расположенных в виде симметричного узора: одна голова в центре и по три с каждой стороны. В одной камбоджийской легенде рассказывается о том, что наги были расой сверхъестест- венных рептилий, а их королевство располагалось где-то в Тихом океане; каждая голова на их теле соответствовала одной из семи рас, которые, согласно мифу, имели отношение к семи цветам радуги. Махабхарата изображает нагов в довольно негативном свете - как злобных и вероломных существ, которым справедливо отводится роль добычи Гаруды, короля орлов. Тем не менее, если верить Пуранам, король нагов Шеша (также известный как Шешанаг, Деванагари и Ади-шеша) был одним из богов-создателей. Брахма впервые увидел его в образе самозабвенного человека-аскета и был настолько впечатлен, что поручил ему нести мир на своей голове. Только после этого Шеша принял облик змеи, проскользнул через дыру в Земле, достиг основания мира и в итоге вместо того, чтобы поместить планету себе на голову, подложил свою го- лову под планету. На его месте так бы поступил кто угодно. Почему же мы завели разговор о мировых змеях, которые не пользуются большой популярностью в каноничных историях о Плоском Мире? Потому что мировые слоны это, по всей видимости, и есть змеи, которых поте- ряли в процессе перевода. Санскритское слово нага имеет и другие значения. Одно из них «королевская кобра». Другое значение «слон», что, вероятно, служит отсылкой к змееобразно- му хоботу этого животного. Несмотря на то, что слоны упоминаются в более поздней санскритской литературе, они явно не встречаются в ранней эпике. Вильгельм фон Гумбольдт предположил, что мифы о мировых слонах могли возник- нуть из-за путаницы между различными значениями слова «нага», и в результате рассказы о змеях, несущих миры, исказились до мифов о мировых слонах. Так или иначе, эта идея кажется довольно заманчивой по отношению к культуре, в кото- рой слонов регулярно использовали для подъема тяжестей. В классических текстах на санскрите содержится множество отсылок, указываю- щих на роль мировых слонов в индуистской космологии. Они защищают и удержива- ют Землю с каждой из четырех сторон света, а когда они меняют свое положение, Земля начинает трястись - это весьма образное объяснение природы землетрясе- ний. В различных источниках упоминаются группы из четырех, восьми или шестна- дцати слонов. Амара-коша, словарь в стихах, написанный мудрецом Амара Синхой около 380 г. н. э., утверждает, что мир держится на шестнадцати слонах, из которых восемь мужского пола, и столько же женского. Он приводит имена сам- цов : Айравата, Анджана, Кумуда, Пундарика, Пушпаданта, Сарвабхаума, Супратика и Вамана. Имена самок автор обходит молчанием. В Рамаяне упоминаются лишь че- тыре слона мужского пола: Бхадра, Маха-Падма, Сауманас и Вирупакша. В Харивамше и Вишну Пуране имя Маха-Падма относится к сверхъестественной змее, но остается неясным, можно ли считать этот пример показательным. Как и драконы в мифологиях других культур, она охраняет припрятанные сокровища.
Словарь Бруэра описывает «распространенное толкование индуистского мифа, в котором черепаха Чуква держит на себе слона по имени Маха-Пудма, на которого, в свою очередь, опирается Земля». Этот вариант написания, по-видимому, берет начало с опечатки, которая появилась в 1921 году в одном из рассказов Махаб- хараты, опубликованном индийским поэтом и борцом за независимость Шри Ауро- биндо: Возвышается трон под диковинным балдахином И пьедестал его тот, чей капюшон из лотоса В своей зловещей красоте венчает ужасные Лоснящиеся складки великий Маха-Пудма; с высот своих Восседает он на троне Смерти. Но это существо явно напоминает гигантскую кобру если, конечно, вам не ка- жется, что выражение «капюшон из лотоса» относится к слоновьим ушам. В современном контексте эти истории интересуют нас, прежде всего, с точки зрения сравнительной мифологии. Мифы о сотворении мира во многих древних культурах обладают довольно близкими чертами. Невольно возникает желание объ- яснить подобное сходство с позиции межкультурных контактов. Теперь мы все лучше осознаем, что древние цивилизации, существовавшие в разные времена и в различных регионах планеты, были гораздо более развитыми, чем мы себе пред- ставляли. Кроме того, вполне надежные археологические данные указывают на то, что торговля охватывала намного большие расстояния, чем считалось ранее. Но даже в этом случае не стоит торопиться с выводами, поскольку другие объясне- ния могут оказаться более правдоподобными. Одно из них это культурная конвер- генция, в основе которой лежит человеческая психология и общие условия окру- жающей среды. По всей видимости, Земля, всплывающая из первозданного океана, и другие по- добные ей образы естественным образом посещают разумных, но при этом несведу- щих людей, которые пытаются объяснить происхождение окружающего мира с помо- щью человеко-ориентированного мышления. Уровень моря меняется вслед за прили- вами и отливами, скалы появляются и исчезают. Наводнения заливают низкие воз- вышенности, а затем снова обнажают их по мере убывания воды. Мы черпаем вдох- новение в природе, превращаем ее в нечто, превосходящее жизнь, и, пользуясь своим творением, объясняем то, что недоступно нашему пониманию. Мифы о сотво- рении мира это окна человеческой психики. Природные явления вроде морей, гор, вулканов и землетрясений распространены повсеместно и наводят на мысль о сходных сверхъестественных объяснениях. Все древние культуры испытали огром- ное влияние со стороны животных и растений, которые существовали вблизи их мест обитания. Если вы живете рядом с опоссумами и ягуарами, нет ничего уди- вительного в том, что ваши боги принимают их облик. Во многих отношениях именно различия между мифологиями разных культур пред- ставляют собой их наиболее значимую черту. Они указывают на то, что сходства зачастую являются результатом конвергентной эволюции, при которой одни и те же сверхъестественные объяснения возникают независимо друг от друга, так как обладают определенной логикой (нередко такой же, как в Плоском Мире), импони- рующей человеческому разуму. В раскатах грома, например, можно увидеть богов, которые швыряются разными предметами. Еще один интересный вопрос это эволюция мифов, которые передаются из уст в уста на манер испорченного телефона. Змеи превращаются в слонов. Даже когда мифы стали сохраняться в письменной форме, они по-прежнему претерпевали за- метные изменения, пока массовое производство книг не упростилось, благодаря изобретению печатного пресса. Даже сегодня многие из нас способны в общих чертах вспомнить шутку или рассказ, но не помнят имена персонажей. В матема- тических кругах можно услышать типичные шутки об известных математиках, при- чем сами истории остаются прежними, а известные математики часто меняются;
главное чтобы они были известными. В этом случае их личность не имеет особого значения история остается такой же забавной, кого бы вы ни выбрали. Шутка про черепаху, описанная чуть ниже, тому пример. Иногда логика мифологий может пролить некоторый свет на научные проблемы, напомнив нам о главной причине, по которой мы следуем научному методу склон- ность людей к самообману. Мы слишком легко соглашаемся с некоторыми фактами или доводами, когда они согласуются с нашими убеждениями; когда же они входят в противоречие с нашей верой, мы проявляем склонность к их отрицанию. Опрос, проведенный в 2012 году институтом Гэллапа, показал, что 46 % взрос- лых американцев согласны с тем, что «Бог1 создал человека не более 10 000 лет тому назад, и с того момента облик человека практически не изменился». 32 % согласились с тем, что «Люди произошли от менее развитых форм жизни за не- сколько миллионов лет, но этим процессом руководил Бог». И, наконец, 15 % считали, что «Люди произошли от менее развитых форм жизни за несколько мил- лионов лет, причем Бог1 в этом процессе не участвовал». В соответствии с науч- ными оценками, основанными на различных экспериментальных данных, первые представители рода Homo появились около 2,5 миллионов лет тому назад, а пер- вые представители Homo sapiens, анатомически не отличающиеся от современных людей, около 200 000 лет тому назад, но архаичные формы, по-видимому, в два раза старше. Во второй главе мы упоминали младоземельных креационистов. Их точка зрения такова: согласно исследованиям библеистов, сотворение человека произошло не более 10 000 лет тому назад, а поскольку люди были созданы лишь на несколько дней позже самой планеты, то и сама Земля не может быть старше 10 000 лет. Как мы уже видели, научные данные, согласно которым возраст планеты намного больше и составляет примерно 4,5 миллиарда лет, довольно обширны, последова- тельны и опираются на множество независимых исследований, подкрепленных ре- зультатами наблюдений. Если же вы упорно отрицаете все эти доводы, то добить- ся своей цели вы можете и более простым способом: в основе научного мировоз- зрения лежит не личный опыт, а логические умозаключения. Но не покажется ли странным, что меньше 10 000 лет тому назад бог-творец решил пойти на столь крайние меры и позаботился о том, чтобы его творение во всех отношениях выглядело на несколько миллиардов лет, а возраст человеческо- го вида насчитывал несколько сотен тысячелетий. Возможно, это лишь проверка нашей веры типичная универсальная отговорка, но в таком случае создатель на- шел довольно оригинальную причину, чтобы вводить в заблуждение им же сотво- ренных людей22. Вселенная с черепахой и слоном упоминается в начале крайне успешного бест- селлера Стивена Хокинга под названием «Краткая история времени». Он рассказы- вает о том, как один известный ученый, вероятно, им был Бертран Рассел23, вы- ступал с открытой лекцией, в которой объяснялось, как Земля вращается вокруг Солнца, а Солнце следует за вращением галактики. Когда он спросил, есть ли у присутствующих вопросы, пресловутая пожилая дама возмутилась тем, что его теории начисто лишены смысла, ведь на самом деле мир плоский и стоит на спине гигантской сухопутной черепахи. «А на чем же стоит сама черепаха?» спросил лектор. «Вы очень умны, молодой человек», похвалила его дама, «но под ней то- В 1857 году Филип Госсе написал книгу «Пуп Земли, или попытка развязать геологи- ческий узел» («Omphalos: An Attempt to Untie the Geological Knot»), в которой от- стаивал именно такой подход см. «Науку Плоского Мира II: Земной Шар». 23 В своей работе «Ограничения на переменные в синтаксисе» 1967 г. лингвист Джон Р. Росс утверждает, что речь идет о психологе/философе Уильяме Джеймсе. В других источ- никах под этим ученым подразумевались Артур Стенли Эддингтон, Томас Хаксли, Лайнус Полинг, Карл Саган и многие другие. Выбор за вами.
же черепахи, до самого низа!». Прежде чем теория Большого Взрыва стала доминирующей точкой зрения, специа- листы по космологии придерживались теории стационарной Вселенной: Вселенная существовала всегда и по существу является статичной. И несмотря на то, что теория стационарной Вселенной ушла в прошлое, многие люди по-прежнему считают ее более подходящей, чем какую бы то ни было теорию с точкой отсчета. В част- ности, у начала Вселенной, по-видимому, должна быть причина, а значит, возни- кает естественный вопрос: «Что произошло перед Большим Взрывом?» До недавнего времени ответ космологов звучал бы так: поскольку течение вре- мени началось вместе с Большим Взрывом, никакого «перед» просто не было, с тем же успехом можно спросить, что находится к северу от северного полюса. Однако за последние несколько лет многие ученые, занятые в области космоло- гии, стали задаваться вопросом, могло ли в тот момент происходить нечто более интересное, и существует ли осмысленная последовательность событий, которые привели к Большому Взрыву, то есть произошли «раньше» него с точки зрения причинно-следственных связей, пусть даже эти связи нельзя строго соотнести с понятием времени. В «Вымыслах реальности» Йен и Джек пишут: Многих людей, по-видимому, полностью устраивает ответ «так было всегда» они без труда могут вообразить Вселенную, которая уходит корнями в бесконечно да- лекое прошлое. Однако бесконечная колонна, состоящая из черепах, почти любому из нас кажется до крайности нелепой. Почему же тогда нас устраивает бесконеч- ная колонна причин и следствий: сегодняшняя Вселенная опирается на вчерашнюю, а та, в свою очередь на позавчерашнюю? Цепочка Вселенных тянется в прошлое без конца и края. Математические расчеты показывают, что бесконечная колонна, состоящая из неподвижных черепах, сможет выдержать свой вес, если во Вселенной действует постоянная сила тяжести с фиксированным направлением (будем считать его «ни- зом») . Такая невероятная конструкция удержится благодаря тому, что сила тяже- сти, действующая на каждую из черепах, полностью уравновешивается ответной силой со стороны нижележащей черепахи, и таким образом, третий закон Ньютона - действие равно противодействию - остается в силе. Точно так же и бесконеч- ная временная колонна вселенных не вызывает каких-либо затруднений: каждая из Вселенных служит следствием предыдущей, а значит, у каждой Вселенной есть причина. Однако людей, с точки зрения психологии, вполне устраивает бесконеч- ная колонна причин и следствий, в то время бесконечная колонна черепах вызы- вает смех. Впрочем, наше отношение к бесконечным колоннам причин и следствий меняется от случая к случаю. Философ Дэвид Юм отверг один из примеров «бесконечной прогрессии», как он ее назвал, в своих «Диалогах о естественной религии» 1779 года. Он привел этот пример в контексте рассуждений о Боге-творце как способе объяснения материального мира. Очевидный вопрос «А кто же создал Бога?», как и следовало ожидать, наводит на мысль о «творцах без конца и края», которую Юм хотел пресечь. Вот что он пишет: Что мешает нам на том же основании предположить, будто в основе одного иде- ального мира лежит другой идеальный мир, или другой разумный принцип? Но что если мы остановимся и не станем двигаться дальше; зачем заходить настолько далеко? Почему бы не остановиться на материальном мире?.. Какое удовлетворе- ние, в конечном счете, принесет эта бесконечная прогрессия? Если в основе ма- териального мира лежит похожий на него идеальный мир, то точно так же и в ос- нове этого идеального мира лежит иная Вселенная; и так далее, без конца. Сле- довательно, лучше было бы вообще не выходить за рамки нынешнего материального мира. Предположив, что в нашем мире содержится принцип, ответственный за его собственный порядок, мы в сущности утверждаем, что этот принцип - Бог. И чем раньше мы придем к существованию Божества, тем лучше. Делая шаг за пределы
обыденного мира, мы лишь возбуждаем капризное любопытство, которое никогда не сможем удовлетворить. Словом, если мы отождествляем Бога с материальной Вселенной, то нет нужды идти дальше, и это здорово, потому что избавляет от необходимости задавать щекотливые вопросы. Это, однако, не означает, что Вселенная создала сама се- бя. А значит, и тот самый вопрос, на который Юм хотел дать окончательный от- вет, по-видимому, остается открытым (правда, за двести лет до этого подобную идею высказывал Спиноза). Подобным образом и другие научные вопросы испытывают на себе влияние чело- веческой психологии. Нам сложно представить себе искривленное пространство Эйнштейна (хотя для опытного математика или физика это вполне возможно), по- тому что мы сдуру задаем вопрос «Что же оно огибает?». Ответ звучит так: ис- кривленное пространство не огибает что-то конкретное, оно изогнуто само по себе. Его натуральная метрика, то есть математическая мера расстояния, отли- чается от плоской. По сравнению с наивной моделью, основанной на геометрии Евклида, пространство как будто сжимается или растягивается. С другой сторо- ны, нас вполне устраивает бесконечная Евклидова плоскость или ее трехмерный аналог - пространство. Нам не приходит в голову спросить: «Вдоль чего тянется эта плоскость?». Хотя смысла (или его отсутствия) в этом вопросе ровно столь- ко же. Эти когнитивные искажения, вероятно, связаны с пространственной моделью, которая была выработана нашим мозгом в процессе эволюции, и, по-видимому, со- ответствует евклидовой геометрии. Возможно, что самая простая модель, которая укладывается в наши представления о близлежащем мире, после простейшей экст- раполяции создала ощущение неограниченного пространства. Эта идея довольно заманчива, потому что мы действительно не видим каких бы то ни было границ. Наш мозг сильно подвержен разным частностям. Предположительно наша модель причинно-следственных связей эволюционировала таким образом, чтобы соответст- вовать типичным последовательностям событий, происходящих в непосредственной близости, то есть в человеческой сфере бытия. В критической ситуации выясняется, что обе теории и та, в которой время имеет определенное начало, отделенное от настоящего конечным промежутком, и та, согласно которой время существовало всегда, не лишены недостатков. Это наводит на мысль о том, что мы ищем ответ не на тот вопрос. Наше представле- ние о Вселенной может оказаться таким же ограниченным и несуразным, какими были космические животные в древних культурах. Возможно, что с точки зрения ученых будущего и Большой Взрыв, и черепаха с четырьмя слонами на спине будут восприняты как концептуальные ошибки очень похожего свойства. Глава 5. Магия — это вымысел Когда старший библиотекарь мисс Марджори Доу проснулась, она обнаружила, что чувствует себя на удивление бодро как говорится, в приподнятом настрое- нии. Пошарив вокруг себя, она убедилась в том, что все важное осталось на месте; вне всякого сомнения, ночь она провела в превосходной и невероятно удобной кровати. На лицо была только одна незначительная проблема - эта кро- вать была чужой, а такого не случалось уже какое-то время. Но тот, кто знает десятичную систему Дьюи наизусть, не станет паниковать, пока, как следует, не разберется в происходящем. Она, несомненно, осталась цела и невредима, а Десятичная классификация Дьюи — система классификации книг, разработанная в XIX веке американским библиотекарем Мелвилом Дьюи. В XX веке Десятичная классификация Дьюи была заменена Универсальной десятичной классификацией.
теперь неожиданно поняла, что безумно хочет есть. Затем она обратила внимание на составленную от руки записку, которая была хорошо видна на небольшом сто- лике рядом с кроватью: «Если вам что-то понадобится, пожалуйста, позвоните в колокольчик; если вам ничего не нужно, тогда не звоните». По какой-то причине ее глубоко тронула та продуманность и аккуратность мыш- ления, с которыми было составлено это послание; записка указывала на здраво- мыслящий ум, которого так не хватает в наше время. Поэтому она осторожно по- звонила в колокольчик, на который ответила бойкая девушка, назвавшаяся Глен- дой. «Как вам спалось?» спросила она первым делом. «Строго говоря, женщины, которые не работают на кухне, в этот университет не допускаются. Но, если че- стно, это не так уж и важно, особенно если вы проявите настойчивость, чему, попрошу заметить, должны поспособствовать ваши элегантные шпильки». Все еще находясь в замешательстве, Марджори произнесла: «Да, это Джимми Чу - для библиотекаря обувь не совсем подходящая, но зато они наводят ужас на городских советников, когда речь заходит о бюджете». Гленда улыбнулась и сказала: «Архканцлеру известно, что вы библиотекарь; вскоре я вас к нему провожу. Ранее этим утром я взяла на себя смелость подоб- рать одежду, подходящую вам по размеру и росту; если вы еще не заметили, то она находится в гардеробе, в вашей комнате. Через пятнадцать минут я за вами вернусь. Остались ли у вас ко мне какие-то вопросы?». Мозг Марджори не то, чтобы крутился, правильнее было бы сказать, что он чувствовал себя так, будто какое-то время провел в шейкере для коктейлей. Бы- ло какое-то ощущение движения, которое исчезло спустя долю секунды; а потом, ради всего святого, какой-то светский прием в саду? За этим последовал неубе- дительный разговор с каким-то бородатым мужчиной вероятно, из Бейллиола, судя по его высокомерию; правда, в своем высокомерии он был просто очарователен и даже мог показаться довольно милым, как если бы он действительно заслужил право вести себя высокомерно. Но все остальное напоминало какую-то мешанину образов, звуков и людей. Она почти наверняка знала, кем была она сама, могла вспомнить свой телефонный номер, потому что, честно говоря, уже пыталась по нему позвонить, но в этом месте, где бы оно не находилось, не было сигнала. По крайней мере, подумала она, здесь цивилизованно, но все же я далеко от до- ма, и каким макаром я выучила их язык? Все, что ей оставалось делать, так это переодеться - просто поразительно, как волшебникам удалось найти одежду, которая точно подходила ей по размеру, и дождаться возвращения Гленды, которая пришла спустя ровно пятнадцать минут, радостно поздоровалась, еще раз спросила, как у нее дела, а потом повела ее по территории этого странного, но в то же время гостеприимного университета. Вскоре к ним присоединился пожилой, но привлекательный мужчина, который на- звался Арх Канцлером о таком титуле Марджори еще не слышала. Впрочем, ей при- шлось согласиться с тем, что слову «арх» он вполне соответствовал: Чудакулли был больше похож на шоумена, чем на профессора; он был столь же колоритен, болтал без умолку и, осторожно взяв ее за руку, препроводил к столику, кото- рый располагался в саде неподалеку. Марджори была увлеченной сторонницей вежливости и потому заметила: «Прошу прощения сэр, но я не могу вспомнить вашего имени». «Это вполне естественно, мисс Марджори Доу. Мне сообщили, что ваша дезори- ентация вскоре должна пройти, разумеется, именно поэтому мы с вами пьем чай в этой обстановке, которая, скорее всего, окажет на вас более благотворное влияние, чем мой кабинет; к тому же я люблю бывать на свежем воздухе и верю, что вы тоже. Мне нужно многое вам рассказать за короткое время, но где же мои манеры? Вы любите меренги?». Он продолжал следить за ней с тем же невинным выражением на лице, и Марджо- ри, в должной мере собравшись с силами, осторожно спросила: «Хрустящие или
мягкие?» «Предпочтительнее хрустящие те, что крошатся и похрустывают, но если вы за- хотите других, то их тоже принесут», сказал Чудакулли. Он передал ей тарелку с блестящими меренгами и добавил: «Я так и думал. Вы похожи на любителя по- хрустеть, хоть я и не знаю, как они выглядят. Слащаво-липкая размазня - это не для вас». «Сэр, а как же так получилось, что я вдруг ощущаю себя такой счастливой?» Она замолчала, и вспомнив одежду, которая пришлась точно пору, неожиданно за- подозрила неладное. «Вы что, меня нагуглили?». «Нет, мадам, потому что я не знаю, что значит «нагуглить», хотя я мог бы, к примеру, нагулять аппетит. А пока мы находимся в этом оазисе тишины посреди шумного мира, я прошу вас присесть и выслушать меня. Архканцлер учится умению читать людей, а вы человек весьма организованный и к тому же крайне, изуми- тельно начитанны. Я вижу это и сам, но ваш коллега по профессии, с которым вы, конечно же, еще не встречались, уверял меня в том же самом. Вскоре нам принесут самые разные виды чая и кофе, но прежде, чем вы что-нибудь скажете, позвольте мне кое-что объяснить и уж поверьте, уважаемая мисс Доу, это объяс- нение будет не из коротких!». И вот, когда всадники сумеречного эскорта, образно выражаясь, уже, по край- ней мере, надевали свои шпоры, Чудакулли в последний раз наполнил чашку Мард- жори и произнес: «Вот так вы оказались на тот самом месте, а точнее, прямо здесь; сразу отвечу на ваш первый вопрос: да, мы можем вернуть вас на Землю; хотя, если вы не возражаете, я бы предпочел называть ее Круглым Миром»; прав- да, сейчас, как говорится, неподходящий момент, потому что прямо в этот мо- мент мы столкнулись с некоторыми проблемами, которые, по всей видимости, не позволяют нам вернуть вас домой. Эта задержка не должна быть слишком долгой, и я приношу вам свои извинения; но наши намерения тверды, и мы уже ищем выход из этой ситуации; как я уже говорил, обычно мы можем обойтись чуть ли не взмахом руки, но, увы, проблема механического свойства, создала на нашем пути своего рода препятствие». Марджори набрала в грудь достаточно воздуха, чтобы высказать накопившиеся внутри предложения, и произнесла: «Мистер Архканцлер». Чудакулли быстро поднял руку и сказал: «Можете звать меня Наверном, если это не покажется вам слишком непривычным». Подумав, она продолжила: «Хорошо Наверн. В вашем обществе я действительно чувствую себя довольно непривычно, но в очень привычном смысле». Она улыбну- лась и добавила: «Разумеется, я знакома с научной фантастикой; и некоторые книги в этом жанре просто превосходны. Но почему-то мне кажется, что с вол- шебниками это не сработает. Ведь по большому счету магия это просто вымысел». Снова задумавшись на секунду, она добавила, скорее утвердительным, чем вопро- сительным , тоном: «Так ведь ? ». Глава 6. Реальность — это не магия Существует ли магия в действительности? Большинство из нас эту точку зрения не разделяют даже те, кто спокойно вос- принимает вторжение сверхъестественного в нашу повседневную жизнь. Магия это суеверие, чего не скажешь о вполне осмысленной вере в непорочное зачатие и загробную жизнь. Магия это человеко-ориентированная позиция. Она объясняет природные явле- ния, исходя из желаний человека. Соберите магические ингредиенты (которые часто имеют метафорическое отношение к желаемому результату, например, как
рог1 носорога к эрекции), произнесите волшебные слова (слова обладают силой), и Вселенная любезно претерпевает изменения ради исполнения ваших желаний. В целом мы больше предпочитаем истории о причинах, поскольку они более ло- гичны, чем истории о волшебстве. Нам нравится слушать о том, как одно событие происходит благодаря другому. Правда, для того, чтобы избежать заманчивых объяснений в духе «колонны черепах», когда цепочка причин уходит в бесконечно далекое прошлое, требуется определенная смекалка. Большинство из нас рядом с большой колонной чувствуют себя неуютно. Ученым по душе рациональная причинность, основанная на эмпирических данных. Верующие предпочитают помещать в основание своей невысокой колонны причин и следствий Бога, избавляя себя от необходимости копать глубже, как и советовал Юм. Ирония заключается в том, что наука составляет основу технологии, с помо- щью которой мы, как уже было сказано в первой части Науки Плоского Мира, пе- рестраиваем окружающий мир, пытаясь создать в нем видимость волшебства. Вклю- чая свет, вы пользуетесь достижениями множества сложных технологий: электри- чеством, проводами, пластмассовой изоляцией и т. д. (Если вам кажется, что выключатель это просто, значит, вы не задумываетесь ни о том, как он работа- ет, ни о том, что нужно для его изготовления). Электрики и компании, изготав- ливающие выключатели, обязаны разбираться в тонкостях этих технологий, но простым потребителям это не нужно. Для них все работает «как по волшебству». Если бы вы могли показать iPad средневековому монаху, он бы, скорее всего, счел его творением Дьявола. Кто же еще может нарисовать на грифельной доске движущиеся картинки? Для него это наверняка бы осталось непостижимым. Таковым оно остается и для большинства современных пользователей iPad. Мы сами хотим, чтобы гаджеты работали как по волшебству, исполняя наши желания. Наука же, напротив, интересуется, в первую очередь, тем, как события проис- ходят «сами по себе». Если наука ориентирована на Вселенную, то магия на че- ловека. Технология объединяет в себе обе точки зрения: человеко- ориентированный аспект отвечает за постановку цели, а ориентация на Вселенную помогает ее достичь. Иными словами, технологическая магия предполагает особую разновидность причинно-следственной связи. Не естественную, то есть основан- ную на внутренних механизмах законов природы, а человеческую как заставить природу делать то, что нам нужно. Но, рассуждая о причинности, легко запутаться. Что это такое в действитель- ности, мы не понимаем. Впрочем, не стоит беспокоиться: не понимают этого и ученые. Собственно говоря, любой, кто претендует на понимание причинности, не до конца осознает суть вопроса. Одна из главных загадок причинно-следственной связи заключается в том, что если вы попытаетесь отследить причины даже самых простых явлений, то обнару- жите бесконечно ветвящееся дерево, направленное в прошлое в нем сходится мно- жество маловероятных событий, которые происходят точно в нужный момент, чтобы затем случилось что-нибудь еще. Мы стоим на вершине бесконечной пирамиды сов- падений , которая расширяется в сторону прошлого. Кажется, будто вероятность любого конкретного события равна нулю. В начале книги «Расплетая радугу» Докинз приводит в качестве примера всех людей, которые не живут, потому что не родились; все сперматозоиды, которым не удалось оплодотворить яйцеклетку; все комбинации ДНК, которые не прояви- лись в реальных условиях. Число этих «потенциальных людей», пишет он, превос- ходит количество аравийских песчинок. Те же, кто родились в действительности, составляют ничтожно малое меньшинство. Он приводит слова Десмонда Морриса, который приписывал свою любовь к есте- ственной истории Наполеону: если бы во время Пиренейской войны прадедушка Морриса не потерял руку из-за пушечного ядра, события бы развивались совер- шенно иначе. Если бы ваши родители или дедушка с бабушкой никогда не встрети-
лись - Вы уже понимаете, к чему мы ведем: лишь крошечная часть всех потенци- альных событий происходит на самом деле. В Плоском Мире этот вопрос находит простое решение. Рассказий следит за тем, чтобы события развивались должны образом, и даже если возникают какие-то проблемы, монахи истории всегда готовы навести порядок. Иначе обстоят дела в Круглом Мире: когда волшебникам потребовалось произвести на свет Шекспира, они столкнулись с самыми разными затруднениями, прежде чем получили правиль- ную версию25. А откуда вам известно, что правильная версия - это вы? Давайте рассмотрим эту проблему подробнее: все события, которые могли про- изойти , в сравнении крошечной долей событий, которые произошли на самом деле. Некоторые физики, по их же словам, верят (хотя нам сложно признать, что они придерживаются этого мнения, когда просыпаются по утрам), что у этой голово- ломки есть очень простое решение. Все возможные события происходят в действи- тельности. Каждый конкретный выбор порождает новую Вселенную, а значит, раз- ветвление Штанов Времени никогда не прекращается; любое событие обязательно где-нибудь да произойдет. Такая мысль кажется абсурдной - неужели потенциаль- ные события можно ставить в один ряд с реальными? Представьте, что вы подбро- сили монетку сто раз и записали результаты бросков: ООРРРОО и так далее. До- пустим. Но потом вы заявляете, что каждая из возможных серий бросков «где-то» уже произошла, то есть и вариант 0000000, когда все броски завершились «ор- лом», и вариант РРРРРРР со сплошными «решками», и все остальные комбинации имели место в действительности. Просто они произошли не в этой Вселенной, а в каких-то других. Вы застряли во Вселенной с исходом ООРРРОО, но где-то есть мир, в котором выпала комбинация из одних «орлов» или из одних «решек». Мест- ные газеты, наверное, так и пестрели новостями, да? А может быть, то, что нам кажется маловероятным, в этих Вселенных происходит постоянно? Это мир кота Шредингера, который пребывает в состоянии между жизнью и смер- тью, пока кто-нибудь не заглянет в ящик. Думминг Тупс упоминал его в первой главе. Что ж, так мир кота Шредингера выглядит с точки зрения квантовых физи- ков, несмотря на то, что сам Шредингер придерживался другого мнения, а пример с котом привел как раз потому, что настоящие коты устроены совершенно иначе. К электронам это не относится, поэтому специалисты по квантовой физике вос- принимают кота как некий суперэлектрон. Впрочем, существует и альтернативная точка зрения: на самом деле произошло только событие 00TTT00, в то время как все прочие варианты вкупе с людьми, чьи сперматозоиды не добрались до яйце- клеток, и альтернативными историями, в которых Моррис не стал выдающимся на- туралистом, не имели места в действительности. В какой бы то ни было. Так вот, в некотором смысле классическая Вселенная представляет собой су- перпозицию всевозможных квантовых состояний, и именно к объяснению этого яв- ления так стремятся квантовые физики. Тем не менее, все эти квантовые альтер- нативы порождают лишь одну классическую Вселенную - вот почему коты не похожи на суперэлектроны. В книге КЭД26 Фейнман объясняет это явление на примере световых лучей. Согласно классическому (то есть неквантовому) закону отраже- ния , «угол падения луча, направленного в зеркало, равен углу отражения». Дру- гими словами, луч падает и отражается под одним и тем же углом. В классиче- ской Вселенной есть только один исход, который определяется простым геометри- ческим правилом. В квантовой Вселенной луч света как таковой не существует - его роль играет квантовая суперпозиция волнообразных фотонов, движущихся во всевозможных направлениях. См. «Наука Плоского Мира II: Земной шар». 26 Квантовая электродинамика. См. : Фейнман Р. КЭД — странная теория света и вещест- ва. 1988.
Если вы построите модель светового луча, опираясь на этот принцип, то ока- жется, что фотоны определенным образом концентрируются вблизи классического луча. Каждый фотон движется по собственной траектории; даже их точки сопри- косновения с зеркалом могут отличаться друг от друга, а дальнейшее направле- ние движения вовсе не обязано подчиняться классическому закону равных углов. Но если сложить волны, соответствующие каждому из фотонов, то есть каждому из потенциальных квантовых состояний системы с учетом их вероятностей, то в ре- зультате мы как по волшебству получим ответ, весьма близкий к классическому отраженному лучу. Фейнман смог убедить читателей в справедливости этого спе- цифического результата без каких-либо расчетов. Блестяще! Ати / » i * Фотоны из точки А попадают в точку Б разными путями, но при сложении путей получается один путь и угол па- дения равен углу отражения. Обратите внимание на то, как полная квантовая суперпозиция, состоящая из всевозможных состояний, включая и такие безумные варианты, как движение по волнообразным траекториям или фотоны, которые многократно ударяются о зерка- ло, приводит к единственному классическому исходу именно его мы и наблюдаем. Она не порождает суперпозицию, состоящую из множества классических Вселенных, и этим отличается от традиционной истории о том, что мир, в котором Вторая мировая война завершилась победой Адольфа Гитлера, как и мир, в котором Гит- лер потерпел поражение, а также неисчислимое множество других вариантов, реа- лизующих все вероятные исходы в любой момент времени, сосуществуют друг с другом. Да, но нельзя ли разделить такую квантовую суперпозицию на несколько клас- сических сценариев, чтобы их суперпозиция совпадала с квантовой? Каждый клас- сический сценарий был бы представлен в виде суперпозиции некоторых квантовых состояний, к тому же нам пришлось бы тщательно следить за тем, чтобы ни одно из состояний не использовалось дважды, но возможно ли это в принципе? Если да, то наше возражение насчет Вселенной с несколькими версиями Гитлера не бу- дет иметь никакого значения. Наиболее разумные классические отклонения от сценария с равными углами свя- заны с классическим выбором места падения луча (от которого зависит угол па- дения) и угла, под которым он возвращается обратно (угол отражения). Иначе говоря, мы рисуем множество прямых линий, которые выходят из источника света, достигают зеркала, а затем отражаются вероятно, под разными углами. Так вот, в океане вероятных квантовых состояний действительно существуют фотоны, траектории которых воспроизводят всевозможные движения классического луча. Но если мы изменим точку, в которой этот луч касается зеркала, и попы- таемся синтезировать луч в виде суммы близлежащих квантовых состояний, у нас
ничего не получится. Чтобы воссоздать первоначальный набор фотонных траекто- рий, которые правильно описывают падающий луч, для каждой траектории необхо- димо указать вероятность, сконцентрированную вблизи этого луча. В таком слу- чае траектории, расположенные в окрестности другого луча света, получат не- правильные вероятности, которые не подойдут под описание его альтернативы. Словом, изменить точку соприкосновения с зеркалом нельзя. Это означает, что траектории, отражающиеся под другим углом, в принципе не являются классиче- скими; в классической физике они невозможны, так как все классические траек- тории подчиняются закону отражения. По-видимому, этот мысленный эксперимент, в котором описывается мини- Вселенная с зеркалом и световым лучом, указывает на то, что упомянутая кван- товая суперпозиция соответствует единственному классическому состоянию, и разделить ее на несколько классических состояний не представляется возможным. Вероятно, этого можно добиться с помощью какого-нибудь хитроумного способа, но только не в мире падающих и отраженных лучей. Иначе говоря, несмотря на то, что множество квантовых состояний в этой мини-Вселенной бесконечно вели- ко, существует лишь одна суперпозиция, которая подчиняется классической сю- жетной линии. И поскольку это свойство проявляется в такой простой мини- Вселенной, можно предположить, что более сложные миры устроены аналогичным образом. В частности, несмотря на то, что классический вариант истории, в ко- тором Гитлер проиграл Вторую мировую войну, можно разделить на невообразимое число квантовых альтернатив, все эти состояния описывают только одну класси- ческую сюжетную линию поражение Гитлера. Более того, нельзя разбить это со- стояние на несколько классических альтернатив, просто поделив на части кван- товые состояния, лежащие в его основе. Если эти рассуждения верны, то у нас нет оснований считать, что отдельные квантовые состояния это нечто большее, что просто полезные математические функции. Главная проблема, связанная с котом Шредингера, заключается вовсе не в квантовой суперпозиции, а в нашей неспособности описывать результаты кванто- во-механических наблюдений так, чтобы они соответствовали реальному экспери- ментальному оборудованию. Когда мы проводим наблюдения и видим, что только одно из множества потенциальных состояний проявляется в действительности, мы отказываемся признавать собственное непонимание происходящего, и вместо этого продолжаем настойчиво утверждать, что Вселенная делится на части, которые в совокупности реализуют все возможные варианты выбора. С тем же успехом мы могли бы настаивать на том, что Вселенная движется вокруг неподвижной Земли, вместо того, что допустить возможность вращения самой Земли. Когда вы появились на свет, многие возможности остались нереализованными как же в таком случае быть с теми событиями, которые все-таки произошли? Мог- ло ли большинство из них произойти случайно, благодаря генетической рулетке, из-за которой сперматозоид, несущий конкретный набор генов, достиг цели, а остальные 200 миллионов нет? Или же дело в конкретном пушечном ядре, которое лишило человека руки, но не зацепило туловище и не убило других людей? Были ли другие, а возможно, и все события строго предопределены тем, что случилось мгновением раньше, которое в свою очередь было предопределено тем, что про- изошло за мгновение до него? Действительно ли у нас нет иного выбора, кроме как между миром, где все происходит по воле случая, и миром, в котором все события строго обусловлены и предопределены, начиная с Большого Взрыва и да- лее, минуя настоящее, вплоть до бесконечно далекого будущего? Действительно ли существует только одно возможное будущее? В первых главах книги «Эволюция свободы»27 Дэниел Деннет вполне убедительно «Freedom Evolves», 2003. - прим. пер.
доказывает, что мы не способны и никогда не сможем сделать выбор между этими двумя альтернативами. На самом деле это не настоящий выбор: понятие детерми- нированности/недетерминированности здесь не сработают, потому что мы никогда не узнаем, какое из них соответствует действительности. Это различие приобре- тает смысл, только когда мы проводим мысленный эксперимент, в котором переза- пускаем целую Вселенную, начиная с того же самого состояния, и выясняем, по- вторяется ли одна и та же последовательность событий. Оно вполне обоснованно отражает наш образ мышления об окружающем мире и подход к его моделированию, но не является осмысленным утверждением о мире как таковом. Мы могли бы привести примеры событий из любого места и времени, а затем об- судить их причины (благодаря чему они произошли в действительности?). Здесь мы рассмотрим три таких случая. Первый пример продемонстрирует, насколько сложно выявить какую-либо причину в реальном физическом мире, так как даже самые незаметные события могут иметь грандиозные последствия. Второе пример покажет, как в нашем культурном мире непримечательные события или же их от- сутствие, способны захватить контроль над социальной Вселенной и отклонить ее историю от желаемого результата. В заключение мы продемонстрируем, как вмеша- тельство человека может полностью изменить биологические системы и речь, кстати говоря, пойдет не о дронтах. В 1960-х математик и метеоролог Эдвард Лоренц обнаружил, что малейшие изме- нения в исходных данных компьютерной программы для предсказания погоды (по довольно простой модели) могут привести к существенному изменению итогового прогноза. Это открытие в сочетании с некоторыми другими идеями положило нача- ло математической теории детерминированного хаоса. Все мы знаем историю о том, что бабочка, взмахнувшая крылом в Токио, может спустя месяц вызвать тор- надо в Техасе. Этот довольно неплохой и эффектный пример, тем не менее, суще- ственно искажает характер причинно-следственной связи. Он наводит на мысль о том, что торнадо возникает благодаря конкретной бабочке, несмотря на то, что настоящая причина кроется в вызванном ей изменении - именно оно слегка меняет условия и смещает причинно-следственное равновесие в другую сторону, на новую траекторию того же самого аттрактора. В реальном мире бабочки окружают нас повсюду. f 1 ? г 1 1 А i \ —-»>- * 1 1 ' t < > / 4-_У • У' Г J / J г ^"^х у Л г4 1 J Г г / 1 1 1 * \ 1 1 ! * _—-**-- Аттракторы — это геометрические структуры, характеризующие поведение в фазовом пространстве (у - скорость, х - положение) по прошествии длительного времени. Грубо говоря, аттрактор — это то, к чему систе- ма стремится прийти, к чему она притягивается. Здесь аттрактор пока- зан синим цветом, а начальные состояния — красным.
Погода это динамическая траектория, проходящая через аттрактор, который мы называем климатом. Пока климат остается прежним, аттрактор не меняется, чего нельзя сказать о проходящих сквозь него траекториях. В этом случае мы имеем дело с той же разновидностью погоды, только события происходят в другом по- рядке . Изменение климата приводит к более глубоким последствиям - оно меняет форму самого аттрактора. В результате мы имеем дело с совершенно другим мно- жеством вероятных погодных траекторий. Впрочем, значительная их часть описы- вает возможные варианты погоды и с точки зрения первоначального аттрактора. Объясняется это тем, что аттрактор не может подвергаться каким-либо радикаль- ным изменениям - ему необязательно пересекать точку невозврата. Он может стать немного больше, немного меньше или же передвинуться на новое место, но не слишком далеко. Мы не можем наблюдать аттрактор непосредственно, но можем реконструировать его форму математическими методами, используя правильно об- работанные результаты наблюдений. Простейший способ обнаружения изменений ат- трактора это наблюдение таких данных, как средние значения температуры, раз- мера и частоты ураганов, вероятности наводнений и т. д. за длительный период времени. Многие возражения против «изменения климата» путают климат с пого- дой. В «Науке Плоского Мира III» мы посвятили рассуждениям о причинности доволь- но большой фрагмент текста, и не хотим повторять его здесь. Достаточно отме- тить , что ни одно событие не исчерпывается единственной причиной; практически всегда будет правильнее сказать, что каждое из предшествующих событий вносит свой вклад, чем указывать на одну конкретную причину. Но истории, тем не ме- нее, имеют линейную структур: А влечет В, а В влечет С. Такие истории посто- янно встречаются на судебных заседаниях, а также в большинстве романов и поч- ти во всех детективных или научно-фантастических произведениях. Этой вымыш- ленной причинностью, в силу ее последовательности, руководствуются даже исто- рии о Плоском Мире. Причина кроется в том, что люди это приматы, которые лю- бят рассказывать истории. А история это линейная последовательность слов. Ин- тересно было бы порассуждать о том, могла ли развитая инопланетная цивилиза- ция обойтись без выдумывания таких историй с линейной причинностью, в которых сюжет расходится с фактами. Можно ли всегда относить события на счет трех, или четырех, или десяти, или двадцати, или тысячи причин? Или же такой точки зрения на причинность придерживаются приматы, которые любят рассказывать ис- тории? Если мы действительно живем в детерминированной Вселенной, что бы это ни значило, то каждое последующее состояние неизбежно вытекает из предыдущего, причем свой вклад вносят и такие незначительные обстоятельства, как сила при- тяжения со стороны отдаленных звезд, и даже сила притяжения живых существ, которые обитают на планетах, окружающих эти звезды. Такая картина согласуется с некоторыми описаниями Вселенной: при определенных обстоятельствах (излюб- ленный пример это космический корабль, приближающийся к скорости света) то, что одним кажется будущим, для других расположено слева, в то время как собы- тия прошлого находятся справа. Иными словами, у любого события есть свое «ме- сто» , система отсчета, в которой оно уже произошло. В результате Вселенная принимает вид колоссальной кристаллической структуры, в которой прошлое и бу- дущее предопределены в равной мере. Такое представлением кажется нам столь же неудовлетворительным, что и бес- конечно ветвящиеся Штаны Времени. По историческим причинам эта идея частично основана на неверной интерпретации эйнштейновского понятия о мировой линии, известном в теории относительности - так называется фиксированная пространст- венно-временная линия, которая описывает полную историю частицы. Если есть одна кривая, построенная по уравнениям Эйнштейна, значит, есть всего одна ис- тория, верно? Этот вывод справедлив по отношению к миру, состоящей из одной-
единственной частицы, состояние которой можно измерить абсолютно точно до бесконечного числа десятичных знаков. В сложной и необъятной Вселенной это утверждение необоснованно. Если вы начнете рисовать в пространстве-времени некую кривую и предоставите ей возможность развиваться по мере роста, то в любой конкретный момент вы, скорее всего, не будете знать, куда она повернет в следующее мгновение, и не сможете предсказать ее будущую траекторию. Урав- нения Эйнштейна здесь не помогут, потому что мы не можем точно измерить теку- щее состояние Вселенной. Какой бы разумный смысл мы ни вкладывали в понятие детерминизма, к такой Вселенной оно не применимо, хотя после бесконечного ожидания, вы так же, как и в предыдущем случае получите одну-единственную кривую, или мировую линию. time •+•••••**••*•* i . /ft; v.'/ '•'•, V \ / • • У t = t2 t = t! time position position События, которые произошли События, которые могли бы произойти События возможные, но которые не произошли Мировая линия движения частицы, которой управляют случайным образом, так что, то что происходит, определяет то, как это происходит. Слева события определенные до времени tl, но не после того; справа, собы- тия определенные до времени t2>tl, но не после того. Столкнувшись с выбором между двумя крайностями миром случайностей и миром абсолютной предопределенности, большинство из нас будет чувствовать неприязнь к ним обеим. Оба варианта противоречат нашему жизненному опыту. Это не озна- чает , что один из них неверен, но зато позволяет донести одну важную мысль: любая теоретическая модель должна объяснять наш повседневный опыт. Она вполне может доказать, что глубоко внутри мир устроен совсем не так, как мы привыкли считать, но в то же время должна объяснить, как внутри соответствующей модели возникает привычная нам картина мира, даже если эта картина неверно отражает «реальные» явления, происходящие в модели. К примеру, большую часть атома, как известно, занимает пустое пространство. Стандартное заявление о том, что это утверждение имеет научное обоснование, вовсе не означает, что стол, вос- принимаемый нами как твердое тело, всего лишь иллюзия. Помимо прочего, вам придется объяснить, почему стол кажется твердым; а затем выясняется, что пус- тое пространство на самом деле не пустое, а заполнено квантовыми полями и взаимодействиями. Именно в этом и заключается смысл понятия «твердое тело» на выбранном уровне описания. Иными словами, мы хотим убедиться в существовании некой свободы действий, или неопределенности происходящего, которую мы можем склонять в ту или иную
сторону по собственному выбору хотя бы даже для того, чтобы просто поддержи- вать иллюзию обладания свободной волей. Нам бы хотелось думать, что на неко- тором уровне описания наши решения не являются всего лишь предопределенными исходами. Касательный вектор к мировой линии света (в вакууме) является изотропным вектором. Но вы, уверен, ^вй^ это и без меня знаете... f Щ1тчж Беспокойство вызывает тот факт, что описанный подход нашел бы поддержку в лице выдающегося (хотя и порой впадавшего в заблуждение) философа Рене Декар- та правда, объясняется это тем Декарт, как всем известно, разделил Вселенную на две составляющих: res cogitans и res extensa, то есть разум и материю. Ра- зум, или res cogitans, по Декарту должен обладать свободой, чтобы осуществ- лять контроль над телом, res extensa. При этом он считал, что само тело не оказывает на разум практически никакого воздействия. Задумайтесь над случайными обстоятельствами истории, которые сошлись воеди- но в персоне Декарта и разделили его мир надвое, что впоследствии привело к всевозможным аномалиям в современной интеллектуальной жизни от деления уни- верситетов на гуманитарные и естественнонаучные факультеты, представители ко- торых едва ли считают своих «противников» умственно полноценными личностями, до популярных и, в лучшем случае, иррациональных представлений о разуме и ду- ше . В своей книге «Основы биосемиотики»28 Дональд Фаваро приводит один замеча- тельный пример. Вначале он рассказывает об Аристотеле, который написал около 26 эссе, из которых только шесть были в VI веке переведены на латинский язык Боэцием. Два сочинения («Категории» и «Об истолковании») были посвящены мате- риальному миру, одно («Первая аналитика») разуму, а темой оставшихся трех («Вторая аналитика», «Топика» и «О софистических опровержениях») были логиче- ские рассуждения и правовые нормы. Сочинение «О душе» (лат. «De Anima» «жизнь», или «душа»), посвященное объединению разума и материи, не переводи- лось вплоть до XIII столетия, и в течение тысячи лет оставалось за рамками традиционного западного представления о «трудах Аристотеля», целиком основан- ного на переводах Боэция. Кстати говоря, это сочинение было переведено Жаном Буриданом с арабского языка в 1352 году; на тот момент все крупнейшие библио- теки располагались в Аравии или Испании, а мусульманская религия имела боль- шое влияние. Но, несмотря на это, в число стандартных «трудов Аристотеля» со- чинение так и не попало. Декарт, в частности, имел доступ к эссе «Категории» и «Об истолковании», но не был знаком с сочинениями «О Душе» и «О восприятии и воспринимаемом», в ко- торых Аристотель представил несколько замечательных идей насчет объединения разума и тела. И вот, будучи уверенным в собственной непредвзятости, а в дей- ствительности имея представление лишь о части весомых доводов Аристотеля, он отделил разум от материи. Тем самым Декарт заложил надежный фундамент интел- лектуального разобщения, которое продолжалось вплоть до «Кибернетики» Норбер- «Essential Readings in Biosemiotics» - прим. пер.
та Винера, ставшей точкой соприкосновения обратной связи и машин. Эта случайность, из-за которой эссе «De Anima» оказалось недоступным для Декарта и Фрэнсиса Бэкона, опубликовавшего «Новый органон» в 1620 году на ос- нове шести сочинений, переведенных Боэцием, полностью изменила интеллектуаль- ный климат Европы на четыре последующих столетия. На всем протяжении от Нью- тона до Эйнштейна физика ни разу не задумалась над смыслом информации. Шек- спир, Сэмюэл Тэйлор Кольридж и другие авторы вплоть до Кингсли Эмиса, Джона Бетчемана и Филипа Ларкина писали о машинах и промышленности, но всегда зани- мали позицию стороннего наблюдателя. Первым шагом к сближению мира разума с миром материи, стали Зигмунд Фрейд и Карл Юнг, которые не принадлежали ни одному из этих миров и уж тем более двум мирам сразу. А затем, после окончания Второй мировой войны, во время которой многие ученые были заняты проблемами коммуникаций, Клод Шеннон начал публико- вать статьи, превратившие информацию в количественное понятие. Вскоре после этого возникла кибернетика, в рамках которой обратная информационная связь, взаимодействуя с усилением и другими физическими процессами, приводила к из- менению выходного сигнала. Первым примером такого взаимодействия был предо- хранительный клапан парового котла: когда давление становилось слишком высо- ким, этот клапан выпускал часть пара. Винер добавил к ним комнатные термоста- ты , которые могли включать или выключать отопление. Практически во всех зву- коусилителях обратная связь используется для улучшения качества звучания пу- тем подачи выходного сигнала обратно на вход. В данном случае информация используется для управления механическими систе- мами, что открывает совершенно новые возможности для технологической магии. Внутри каждого ноутбука, айфона и, если уж на то пошло, холодильника скрыта длинная цепочка «заклинаний» программных инструкций, заставляющих универсаль- ную электронику решать конкретные задачи, необходимые для работы гаджета. Программисты - это волшебники современности. Отношение лингвистики к информации подобного рода, тем не менее, оставалось без внимания. И лишь на рубеже тысячелетий Стивен Пинкер, специализирующийся в области психологии языка, написал книгу «Как работает разум»29, выступая одновременно с неврологической и лингвистической позиции. Спустя три с поло- виной сотни лет две точки зрения пришли к плодотворному соглашению. В более поздней книге «Наши ангелы становятся лучше»30 Пинкер доказывает, что современные люди уже не проявляют такой жестокости, как их предки. Свою точку зрения он подкрепляет многочисленными примерами. Почти все рецензенты расходятся во мнениях с автором; эти люди слепы к данным статистики. Их ком- ментарии насчет вполне очевидного спада насилия за несколько последних веков исходят из того, что этот спад на самом деле мнимый и не имеет аргументиро- ванного подтверждения. Практически ни один комментарий не выражает современ- ной и уравновешенной точки зрения; почти все они высказываются с позиции или гуманитарных, или естественных наук, но не тех и других одновременно. Теперь, когда разделение между разумом и материей погребено под землей, или, по крайней мере, находится одной ногой в могиле, каков же современный взгляд на причинность? Пора перейти к нашему второму примеру, который сам по себе состоит из трех взаимосвязанных вопросов: день и ночь, радуга и включе- ние света. Отчего происходит смена дня и ночи? Ответ прост и очевиден31. Все дело в 29 «How the Mind Works», 1997 - прим. пер. 30 «The Better Angels of Our Nature» - прим. пер. 31 Впрочем, это не кажется очевидным - 20 % американцев, которые считают, что Солнце вращается вокруг Земли, и еще 9 %, которые просто не знают ответа. См. «Темные века Америки» («Dark Ages America») Морриса Бермана.
силах притяжения, которые действуют согласно закону всемирного тяготения, а также осевом вращении Земли, из-за которого Солнце освещает разные части пла- неты. Примерно за 24 часа Земля совершает один оборот этим и объясняется сме- на дня и ночи. Все просто. Теперь давайте поразмышляем о радуге. Здесь дела обстоят немного сложнее. Каждого из своих шести детей Джек отправил в школу, чтобы задать учителям один и тот же вопрос: «Как возникает радуга?». Во всех шести случаях учителя дали ответ, который мы (в другой книге) окрестили «ложью для детей»32: «Капля похожа на маленькую призму, а призма, как вам известно, расщепляет световой луч на несколько цветов». «Нет», отвечали дети Джека, «свет расщепляют только острые края призмы, а у дождевых капель острых краев нет. Но вообще-то пре- ломление света в дождевых каплях нам понятно; мы хотели узнать, как в небе появляется такая красивая дуга». И тогда все учителя разными словами ответи- ли : «Не знаю», а двое добавили: «Когда узнаешь, расскажи и мне, пожалуйста», чем заслужили солидный бонусный балл. Насчет острых краев призмы дети были не правы: свет преломляется даже на скругленных углах. Но они совершенно справедливо сосредоточили внимание не на цветах радуги, а на ее форме. Пока вы не дадите объяснение формы, вы не пой- мете , почему цвета, испускаемые миллионами дождевых капель, не смазывают друг друга. Реальная физика явления довольно сложна, хотя и была известна Декарту. Про- ходя через дождевую каплю, солнечный свет преломляется (и расщепляется на не- сколько цветов) , а затем меняет направление (в результате полного внутреннего отражения) и движется обратно в сторону Солнца, причем лучи разных цветов продолжают отдаляться друг от друга. Применив кое-какую замысловатую геомет- рию, можно показать, что в этом случае наблюдается эффект фокусировки, так как поведение лучей, проникающие внутрь капли, зависит от точки их падения. Большая часть лучей определенного цвета концентрируется в виде «пучков», рас- положенных под углом около 67° по отношению к первоначальному направлению. Этот угол зависит от длины световой волны, то есть от ее цвета. Таким обра- зом, встав спиной к Солнцу, вы увидите разноцветный букет световых лучей, ко- торые, пройдя через дождевые капли, движутся в вашу сторону и образуют в небе дугу окружности с углом 67°. Тот, кто стоит на метр правее, видит не ваши ка- пли, а капли, соответствующие другой окружности, также расположенной на метр правее вашей. Много лет тому назад, когда мир был еще юн, Джек учился на раввина и вырос с более-менее твердой верой в Бога, Авраама и завет между ними (Бытие, 9:13). Он восхищался радугой тогда и продолжает восхищаться сейчас. Какая замеча- тельная идея, и какой сложный способ для ее реализации. Да и разве свет не преломлялся ровно таким же образом еще до заключения завета? Теперь он видит в радуге одно из украшений материального мира процессы, которые вызывают вос- хищение и, на первый взгляд, кажутся маловероятными, или эволюция программы развития лягушек, которая должна справляться с сильными перепадами температу- ры и требует генома, который по длине превышает человеческий. Он не восприни- мает их как дело рук Бога, и тем не менее, выражает свою признательность. Он Этой фразой мы не хотим кого-либо унизить, просто она хорошо иллюстрирует одну образовательную дилемму. В книге «Крушение хаоса» («The Collapse of Chaos») профес- сия «лжеца-для-детей» пользуется большим уважением на планете Заратустра. Это назва- ние отражает тот факт, что учителям время от времени приходится упрощать свои объяс- нения, чтобы подготовить почву для более сложной информации в будущем. Наблюдения Заратустриан показывают, что любое из подобных объяснений можно считать истинным при подходящем толковании «истины», однако порой ценность такого толкования не слишком велика.
действительно хотел бы знать, есть ли на свете существа, помимо людей, кото- рые способы наслаждаться видом радуги, или испытывать наслаждение как тако- вое . Но радуги были «на своем месте» задолго до появления людей. Возможно, они доставляли удовольствие цивилизации крабов («Наука Плоского Мира», глава 31, «Огромный прыжок в сторону»). Схема образования радуги 1) сферическая капля 2) внутреннее отражение 3) первичная радуга 4) преломление 5) вторичная радуга 6) входящий луч света 7) ход лучей при формировании первичной радуги 8) ход лучей при формировании вторичной радуги 9) наблюдатель 10) область формирования первичной радуги 11) область формирования вторичной радуги 12) облако капелек То же самое касается и причинной обусловленности радуги сложная физика и результат, достойный восхищения. Теперь подошла очередь по-настоящему сложной причинно-следственной связи включение света. Думаете, это тоже просто? Вовсе нет. Из освещенного коридора
вы заходите в комнату, где есть выключатель. Дальше нейроны выполняют какие- то хитроумные действия, задействуют разные сенсорные и моторные штуки, и в результате мышцы, находящиеся в вашей руке, поднимают ее таким образом, чтобы ваш палец привел в действие выключатель. Вы нажимаете выключатель (или пово- рачиваете, или делаете что-нибудь еще) и замыкаете электрическую цепь. Теперь переменный ток может проникнуть в контур, соединенный с электрической лампой, в которой, вероятно, имеется нить накаливания нить мгновенно разогревается примерно до 3 000 °С, выделяя огромное количество тепла и довольно большое количество света. На ее месте могла оказаться флуоресцентная трубка или све- тодиодная лампа с более эффективной светоотдачей, то есть излучающая меньше тепла. Нам нужно не только задуматься о том, как вы заставляете свой палец нажать на выключатель, но еще и понять, как электросистема может, ничего не делая, просто дожидаться того момента, когда вы приведете ее в действие. У Джека есть друг, электрик добрый и отзывчивый парень, который поможет вам решить проблемы с электричеством, если вы ему позвоните. У этого электрика есть немало друзей и знакомых среди вузовских преподавателей, и он уже, по меньшей мере, три раза оказывался в следующей ситуации. Некий человек звонит ему, чтобы спросить, почему не работает электроприбор, подключенный к розет- ке, которую они купили и вставили в стену. И вот что выясняется, когда элек- трик приходит в этот дом: звонившие на полном серьезе не знали, что в стене должны быть проложены провода, которые соединяют розетку с источником элек- троэнергии. Они думали, что хватит одной розетки. Эта проблема частично связана со старым разделением между гуманитарными и естественными науками, но одним из упомянутых людей был биолог. Что же такого таинственного в электричестве? Нам кажется, что проблема заключается не в са- мом электричестве и даже не в понимании того, как оно работает. Все дело в скрытых инвестициях. Много лет тому назад ко многим общественным зданиям были подведены газовые трубы, снабжающие топливом светильники, благодаря им люди могли работать в темное время суток, когда электроснабжения еще не было нала- жено . Мать Джека возглавила пятый этаж старой фабрики на Миддлсекс-стрит в Лондонском Ист-Энде. Через все этажи проходили движущиеся ремни, которые вра- щали стержни, соединенные с ее швейными машинами, и приводились в действие огромными электродвигателями в подвале. Когда в 1960-х Джек спустился в под- вал, чтобы на них посмотреть, он был поражен тем, что еще осталось от старой гидравлической системы: вода подавалась в здание по трубам из центральной на- сосной станции и, выполнив свою работу, возвращалась обратно, по-видимому, это происходило между 1880 и 1910 годами. Теперь подобные капиталовложения превратились в ископаемые и уступили место электрическим кабелям; на деле источники энергии неоднократно сменяли друг друга, но для стороннего наблюдателя эти изменения оставались незаметными и проявлялось только в счетах, присланных Лондонской гидроэнергетической компа- нией. В распоряжении Лондонской гидроэнергетической компании находилась 181 миля чугунных труб, которые располагались под Лондоном и поставляли энергию на фабрики. Кто бы мог подумать, что мы об этом забудем? Сейчас электрические кабели в домах не лежат на виду, но раньше они представляли собой пару пере- брошенных через сад проводов, соединенных с местным трансформатором. Такие провода до сих пор можно увидеть во многих сельских районах, однако, в бри- танских городах и пригородах кабели, подведенные к домам, как правило, распо- ложены под землей (в Америке и Японии это встречается реже). В итоге тем, кто решил туда заглянуть, уже не очевидно, сколько средств и труда было вложено в систему распределения энергии. А поскольку провода не лежат на виду, люди далеко не всегда знают об их существовании и тем более об их необходимости. Тем не менее, именно благодаря этим скрытым проводам мы мо-
жем зажечь свет простым поднятием руки. Наш третий пример, как и было обещано, посвящен биологии и связан с вмеша- тельством человека. Это орхидеи. Возьмите цветок и посмотрите на него. Полюбуйтесь его лепестками. 120 мил- лионов лет тому назад у растений еще не было лепестков, а были только листья. Вероятно, некоторые листья имели особую окраску для привлечения насекомых, но это еще были не лепестки. Впрочем, листья тоже могли кое-чем удивить: они представляли собой уплощенные части растений, увеличивающие эффективность фо- тосинтеза. Они помогали собирать солнечный свет и затенять конкурирующие рас- тения. До того, как растения обзавелись большими листьями, многие из них име- ли крошечные листочки, которые покрывали стебель наподобие чешуи; еще раньше растения обитали главным образом в море и имели плоские «стебли», которые по- могали им собирать солнечный свет. Некоторые орхидеи имеют очень неожиданные цветы. Лепестки это хитрость, с помощью которой высшие наземные растения покрыто- семенные привлекают к себе насекомых (а иногда колибри или даже летучих мы- шей) , способствующих их половому размножению за счет переноса пыльцы от одно- го растения к другому. Изначально лепестки были листьями, которые не имели отношения к размножению ни к половому, ни к бесполому. Но эволюция превратила их в разноцветные букеты, которые так и притягивают к себе человека с его же- ланием что-нибудь подправить. Взгляните на обычную культурную розу не ту, что растет на живой изгороди и, как правило, соответствует «норме». И чашелистики, и пыльники, и, вероятно, даже рыльца пестиков превратились в лепестки. Цветок культурной розы это чу- довищная смесь, уничтожившая миллионы лет эволюции в процессе отбора генети- ческих различий на протяжении нескольких поколений. В любой теплице, предна- значенной для выращивания растений, культивируются сотни разновидностей, от- носящихся к множеству видов, и все они отличаются чудовищным размером лепест- ков и двойными цветками, в которых пыльники и чашелистики трансформировались в лепестки. Эти разновидности не способны размножаться половым путем, поэтому
для их воспроизводства применяют другие методы, например, обрезку. Мы, люди, увеличили их половые органы до такой степени, что устранили саму возможность полового размножения. У этого процесса есть и другая сторона. Без какого-либо вмешательства со стороны человека эволюция наделила орхидеи прекрасными цветками, придав им замысловатую форму и яркую расцветку. Но орхидеи встречаются редко и растут в отдаленных лесах, приютившись между ветвями огромных деревьев или на крошеч- ных участках по краям опасных болот. Испытывая восхищение перед этими расте- ниями, но не желая подвергать их изменениям, люди воспользовались разными ме- тодиками, чтобы сделать орхидеи доступными и превзойти природу. Они разрабо- тали множество хитроумных методов для бесполого размножения растений, включая тканевые культуры, благодаря которым новое растение можно вырастить практиче- ски из любой части старого. В результате нас буквально наводнили орхидеи. Их число возросло настолько, что теперь орхидею можно купить в любой теплице всего за несколько фунтов. Не выходя за пределы своих немногочисленных мест обитания и предоставленные сами себе, эти растения никогда бы не оказали на человечество заметного влияния. И знали бы о них лишь немногие ботаники. Но сегодня мы видим их повсюду и в ог- ромных количествах: в букетике у подружки невесты, на столах и подоконниках ресторанов. Своим существованием эти орхидеи обязаны нашему культурному капи- талу, который в данном случае проявился в форме ноу-хау. То же самое касается поездов, автомобилей и аэропланов. И систем распреде- ления электроэнергии. И моющих средств. И самых причудливых видов оружия. Плоды культурного капитала окружают нас повсюду даже тех, кто живет «вдали от цивилизации», в горах и джунглях (за исключением немногочисленных коренных народов, которые почти не контактируют с внешним миром). Одна из особенностей людей XXI века заключается в том, что почти вся наша среда обитания является «следствием» предыдущих вложений в культурный капитал, будь то предметы мате- риальной культуры или знания. Вступив во владение миром природы, мы стали пе- рестраивать его по своему образу и подобию. Почти все проявления окружающей нас причинности опираются на культурный капитал. Подобным образом мы перестроили нашу Вселенную на манер рассказия. За ее кулисами спрятана целая куча проводов, но поскольку спрятаны они намеренно, нам вовсе не обязательно в них разбираться, чтобы влиять на окружающий мир. Если бы для входа на Фейсбук требовалась ученая степень, Интернет бы остался ровно таким, каким он был в самом начале, когда Тим Бернерс-Ли создал мировую паутину всего лишь исследовательским инструментом для специалистов по физике элементарных частиц. События происходят «по волшебству», потому что это волшебство устроили мы сами. Если мы хотим, чтобы что-то случилось, оно случается. Будь то включение света или покупка орхидеи ценой в несколько фунтов. Глава 7. Удивительный глобус Мисс Марджори выглядела настолько неуверенной, что Чудакулли решил прийти ей на помощь. «В общем, у нас в Незримом Университете считается, что достаточно развитая магия неотличима от технологии. Но, насколько мне известно, вам редко прихо- дится произносить мантру, чтобы заставить машину работать... хотя некоторые лю- ди , как мне кажется, именно так и поступают». Несмотря ни на что, этот странный зеркальный мир казался Марджори чем-то средним между фантастикой и фантасмагорией; будучи хорошим библиотекарем, она
не прошла мимо этого факта и задумалась: если мир вокруг таков, что ты не ве- ришь собственным глазам, можно ли назвать это еще и «магорией»? «По правде говоря, Архканцлер», сказала она, «раньше у меня был древний Morris Minor - он достался мне в наследство от отца, который по воскресеньям набожно натирал его до блеска, и ругал на латыни, когда он ломался. Машина до сих пор нахо- дится у меня, и я лично убедилась в том, что иногда она соглашается завес- тись , если ей пропеть несколько куплетов из «Старых и новых гимнов»33; иногда нескольких тактов из «Все сущее во свете и красе»34 достаточно, чтобы вернуть ее к жизни даже морозным утром. Мой отец был помощником пастора и, как мне кажется, действительно считал, что даже в самых невероятных вещах можно обна- ружить некое подобие жизни». «Ах да, квази-языческий бог1 англичан, которому нравятся псалмы с многочис- ленными отсылками к природе, живым существам и выращиванию чего бы то ни было - бог1 зелени и садоводов. Мы изучали ваш мир довольно тщательно, я уже об этом говорил но, возможно, я упустил пару существенных фактов?» На его лице появилось задумчивое выражение. «Мне кажется, мадам, что вам пора увидеть ваш мир таким, каким его видим мы. Пожалуйста, будьте добры проследовать за мной; мне кажется, что увиденное раскроет вам глаза». Марджори казалось, что так называемый Незримый Университет был огромным и простирался во все стороны особенно вниз. Продвигались они медленно, а в ко- ридорах, заполненных протекающими отопительными трубами, находилось еще боль- ше суетящихся людей и, если верить глазам, как минимум один кальмар. Однако спустя какое-то время Чудакулли постучал в дверь, покрытую огромным количест- вом табличек с названиями различных должностей. Марджори успела заметить в коридоре множество ведер с углем, прежде чем они вошли в кабинет, и сразу же уткнулись в нечто, находящееся внутри, этим нечто оказался довольно неопрят- ный мужчина средних лет. В самой комнате стояла невыносимая жара. Когда мужчина увидел Марджори, по его лицу стало расплываться выражение ужаса, заставившее Архканцлера фыркнуть с невероятной силой. «Профессор Рин- свинд, мисс Доу желает взглянуть на Круглый Мир. Только, пожалуйста, не гово- рите мне, что снова положили его в ненадлежащее место, хорошо?» «Это не моя вина, сэр, правда!» - резко возразил Ринсвинд. «Сначала они расписываются в его получении, потом забывают, куда его дели, а потом вспоми- нают, что одолжили его другому студенту, а мне ни слова. Честное слово, толь- ко на прошлой неделе я нашел его в ломбарде на Скотобойной! Студенты? Никаких сил не напасешься! Правда, я его вернул и больше ни одному студенту не отдам! Но как назло, Архканцлер, прямо сегодня к нам поступило еще одно требование на этот раз от омниан. Но не от милых и дружелюбных людей вроде Санитарной армии. Нет! Это новое движение, будь у них возможность, они бы вернулись к временам Ворбиса; они уже становятся довольно раздражительными, если вы пони- маете , о чем я». Он искоса посмотрел на Марджори с видом, намекающим на то, что ему этого вовсе не хотелось. Встав между ними, Чудакулли произнес: «Профессор Ринсвинд, мисс Доу дейст- вительно женщина; без сомнения, вам уже доводилось находиться в непосредст- венной близости от женщин, если, конечно, вас не собрали из набора запасных частей. Ко всему прочему она моя гостья. А теперь, будьте так любезны пере- дать Круглый Мир своему Архканцлеру. Ведь я все-таки и есть Архканцлер!». Его рука потянулась к бороде... Ринсвинд поспешно кивнул и сказал: «Да, разумеется, сэр. Думминг Тупс сооб- щил мне, что вы снова собираетесь посетить Круглый Мир; это так?» «Hymns Ancient and Modern» (1861) - сборник церковных гимнов, часто используемых на англиканских богослужениях. - прим. пер. 34 «All Things Bright and Beautiful» - прим. пер.
«Конечно! Я хочу, чтобы вы вместе с Деканом, когда он сюда доберется, раз- ведали обстановку, что называется, во плоти. И не надо таких испуганных взглядов! В данный момент там вполне безопасно - никаких динозавров, всего одна или две малозначительных войны, небольшое глобальное потепление, никаких серьезных опасностей; как бы то ни было, эта молодая особа только что прибыла как раз оттуда». Когда Ринсвинд, взглянув на Марджори, всем своим видом вы- сказал пожелание, чтобы гостья поскорее отправилась восвояси, Архканцлер по- ставил в разговоре точку: «Мистер Ринсвинд, передайте мне Круглый Мир сейчас же!». Вскоре после этого Наверн Чудакулли сидел за своим столом и скидывал с него бумажные кипы колоссальной высоты; они разлетались во все стороны и, как снег, падали на пол. Вслед за этим на глазах у Марджори он опустил сумку, ко- торую существо по имени Ринсвинд передало ему, даже не попросив расписаться; вполне вероятно, что, по его мнению, этот способ был самым безопасным. Сумка, довольно объемистого вида, была сделана из зеленого сукна. Марджори присела на стул, поданный Наверном, а затем увидела, как Архканцлер достал из сумки Земной шар! Она сказала: «Подумать только, это же глобус, да еще и такой удивительный; он выглядит в точности как те картинки из космоса. Лично я недолюбливаю лю- дей, которые употребляют слово «изумительно» по отношению ко всему, что вызы- вает хоть какой-то интерес; но теперь мне и самой хочется его произнести! Изумительно!» «Как я уже говорил, Марджори, мы пока не можем вернуть вас домой, но зато можем показать вам практически все, что захотите и, если позволите, я мог бы предложить несколько интересных вариантов. Всего несколько дней тому назад мистер Тупс устроил мне замечательную демонстрацию морских существ, обитающих в самых отдаленных глубинах океана». Он указал на область, состоящую, главным образом, из моря, причем такого, которое, по его словам, буквально кишело за- нятными существами. «С Деканом мы не всегда сходимся во взглядах», добавил он, «но я полагаю, что, создав вашу планету из первородной тверди, он превзо- шел самого себя. Впрочем, у меня есть подозрение, что где-то, вероятно, суще- ствует некий шаблон, так что запустить Круглый Мир могла даже пролетающая ми- мо муха». «Муха, Круглый Мир», только и смогла произнести Марджори. Чудакулли усмехнулся. «Так мы его называем. Волшебники довольно неплохо об- ращаются с магией, но когда дело касается выдумывания имен, им не хватает во- ображения» . Пристально взглянув на Марджори, он добавил: «Должен поздравить вас, мадам, в этом вопросе вы проявили достойное самообладание. Я уверен, многие люди в этот самый момент стали бы убеждать себя в том, что происходя- щее вокруг нереально, и подобно вашей вымышленной Алисе, о которой вам, ко- нечно же, известно, решили бы, что скоро проснутся. И вполне возможно, рядом с кроличьей норой. Похоже, что вы как библиотекарь прекрасно справляетесь с анализом данных. Систематизируете и составляете указатели в уме. Все это про- изводит глубочайшее впечатление». «Ну, я посещала Роуден, а это чего-то да стоит. И если бы я была на месте Алисы, мистер Архканцлер, то в Стране Чудес я бы непременно навела порядок, причем основательный». Голос мисс Доу дрогнул, и она добавила: «Вам ведь все известно, не так ли?». «Ни в коей мере. Но благодаря тому, что Земля расположена в плоскости, под- чиненной нашему миру, мы будь то случайно или намеренно можем посещать вашу планету иногда во плоти, но чаще посредством разнообразных приспособлений вроде хрустальных шаров и тому подобного. Наши визиты не оставляют последст- вий возможно, нам плохо даются имена, но скрывать свое присутствием мы умеем хорошо; к тому же всеми этими инструментами мы пользуемся лишь изредка. Прошу
прощения, заходите!» Последняя фраза была сказана в ответ на стук в дверь, который оказался на- столько громким, что обломки и кусочки штукатурки легонько посыпались на пол, а часть пыли попала и на саму Землю; увидев это, Марджори захихикала. Глава 8. Фантастический глобус Свое название Круглый Мир получил, благодаря, эммм..., своей форме. Таким он выглядит снаружи. В восприятии волшебников. А вот изнутри - что ж, это хороший вопрос. В цикле «Наука Плоского Мира» это название играет двойную роль в качестве имени планеты и Вселенной. Планета действительно имеет круглую, а точнее, кругловатую форму, хотя в разные времена и в различных культурах этот факт не был оценен по достоинству, и предпочтение оставалось за другими фигурами. Что же касается Вселенной в общем, ее реальная форма нам неизвестна. Сфера это очевидный вариант, возможно даже слишком очевидный. Если вы не только обла- даете точкой зрения, а сами ей являетесь и можете видеть одинаково далеко во всех направлениях, то весь наблюдаемый мир автоматически выглядит круглым. Причем в центре находитесь вы сами! Просто поразительно. В отсутствие рассказия Круглый Мир не знает, какую форму ему следует при- нять. Каким-то образом фактическая форма планеты, Вселенной и, если уж об этом зашла речь, всего остального должна следовать из тех самых таинственных правил. Однако нет такого правила, в котором было бы сказано «сделать планеты круглыми». Более того, нет даже правила «сделать планеты». В нашем современ- ном понимании правила выражают малопонятные утверждения вроде35: п2 2т А + U{r) )ф = Еф Это уравнение, согласно которому кот может быть живым и мертвым одновременно. Вам ясно, почему? Разве это не очевидно? Ну, ладно, если уж вы настаиваете. Если функции Wx и Zx являются допустимыми волновыми функциями, описывающими со- стояние квантовой системы, то их линейная суперпозиция, Ч?х = CiWx + c2Zx, также описывает какое-то состояние данной системы. Если измерение какой-либо физиче- ской величины f (например, фотона, от которого зависит жизнь кота) в состоянии Wx приводит к определённому результату f 1, а в состоянии Zx — к результату f 2, то измерение в состоянии Ч?х приведёт к результату fx или f2 с вероятностями сх2 и с22 соответственно. Если fx - кот жив (фотон отразился) , a f2 - кот мертв (фотон прошел), то сложив слагаемые, мы получим Wx Zx '>-ЧШ>1^>-ЧНЗ>1^> 35 Это (стационарное) уравнение Шредингера.
Это кот, который одновременно жив и мертв, и он тоже является решением исходного уравнения. (Для сохранения унитарности нужно вставить еще пару выражений, но вы это и сами знаете). Правила упорно не желают делать акцент на человеке, и это сводит волшебни- ков с ума. Впрочем, им нравятся всякие причудливые символы, которые, без со- мнения, обладают волшебной силой. Хуже того, эти правила нигде не записаны. Их косвенное присутствие не найти даже в рассказии, потому что он не существует, во всяком случае, до тех пор, пока люди сами его не придумают. Правила действуют (как нам кажется) за кули- сами; но иногда по-настоящему разумному человеку удается приподнять завесу и краешком глаза увидеть вселенские шестеренки за работой. Иными словами, суще- ства, живущие в или на Круглом Мире (то есть мы) вовлечены в продолжительную игру-угадайку, в ходе которой они придумывают правила, как будто бы работаю- щие на практике, а затем спорят, действительно ли это так. У этой игры было много имен: религия, философия, натуральная философия, наука, или же просто Истина. В нее мы играем и по сей день. В этой главе мы займемся формой нашей планеты. Поскольку правильный ответ всем известен, мы сосредоточим внимание на воображаемых альтернативах, кото- рые предлагались людьми в разные времена, а также на процессах, которые при- вели к современному ответу, и упорстве, с которым люди готовы его отрицать. Обсуждение форму Вселенной мы отложим до 16-й главы. Этот вопрос намного сложнее в частности, из-за того, что мы не можем выйти за пределы Вселенной и взглянуть на нее со стороны. Впрочем, до 1960-х годов мы испытывали те же трудности в отношении нашей планеты, но это не помешало ученым выяснить ее форму и размер. А также возраст, хотя его научная оценка в определенных кру- гах остается предметом споров, потому что некоторым людям полученный ответ не нравится, что, разумеется, дает достаточные основания для его опровержения. Изначально древние греки считали мир плоским, но изменили свое мнение после того, как стали принимать во внимание косвенные факты, свидетельствующие об обратном. Им, как и представителям некоторых ранних культур, было известно, что Луна это шар. На первый взгляд она может показаться плоским диском, кото- рый стоит на ребре, однако смена фаз в сочетании с простой геометрией указы- вает на то, что форма Луны близка к сфере. Солнце, на которое сложно смот- реть , не рискуя ослепнуть, это диск, который по форме и размеру напоминает Луну, а значит, вероятнее всего, тоже является сферой. В конечном счете, гре- ки пришли к выводу о том, что Земля тоже имеет сферическую форму, и это от- части удивительно, потому что на сферу Земля вовсе не похожа. Если вы живете в горной местности, мир выглядит бугристым, в то время как в пустыне, вдали от больших песчаных дюн, он кажется плоским. Но если присмотреться как следу- ет, то окажется, что корабли, покидающие бухту, медленно исчезают под линией горизонта, а значит, поверхность моря искривлена. На мысль о шарообразной форме Земли наводят и другие подсказки, например, тень, которую земля отбра- сывает на поверхность Луны во время затмений. В мировоззрении древних греков, соединившем в себе ориентацию на человека и Вселенную, эта идея несла сюжет- но-тематический смысл: сфера представляет собой совершенную геометрическую форму, а значит, нет ничего удивительного в том, что боги использовали ее для создания мира. Спустя, как минимум, 250 000 лет эволюции и культурного развития современ- ных людей, которым предшествовали миллионы лет существования наших предков- гомининов, мы обзавелись собственной разновидностью рассказия, которая вопло- щает события в реальность, благодаря тому, что мы рассказываем о них истории, а затем черпаем в них вдохновение, которое и претворяет эти события в жизнь. Рассказав самим себе неисчислимое множество историй о форме Земли большей ча-
стью неверных, мы, наконец-то, смогли составить довольно точное описание фор- мы нашей родной планеты. Эта форма, как мы уже упоминали, представляет собой картофелину. Картофелина очень похожа на сфероид, или эллипсоид вращения вро- де сплюснутого надувного мяча для игры на пляже. А сфероид, в свою очередь, не сильно отличается от сферы. Для своего времени древние греки проделали по- разительную работу. Сферическая форма становится еще более логичной, когда вы начинаете пони- мать , что планета, на которой вы живете, похожа на другие планеты Солнечной системы, и в ваших руках оказывается телескоп, благодаря которому шарообраз- ность Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна (не говоря уже о Плутоне, Церере, Титане и других небесных телах, которые не считаются планетами) становится очевидной. Что наверху, то и внизу. Впрочем, этот ре- зультат основан на логических умозаключениях, а технологии, позволяющие взглянуть на Землю со стороны, оказались в нашем распоряжении сравнительно недавно. В 1968 году астронавт Уильям Андерс из экипажа Аполлона-8 сделал на лунной орбите знаменитый снимок «восхода Земли». На этом снимке выпуклое изо- бражение Земли, преимущественно голубого и белого цвета с вкраплениями зеле- ного и коричневого, поднимается над бесплодным и серым горным ландшафтом Лу- ны. (Первый выход человека на поверхность Луны во время полета Аполлона-11 произошел год спустя.) Этот образ наглядно продемонстрировал хрупкость нашего мира, плывущего сквозь космического пространство, и навсегда изменил ассоциа- ции, связанные со словом «Земля». Ирония в том, что изначально этот снимок не был запланирован. В расшифровке стенограммы, записанной NASA, приводится раз- говор между Андерсом и командиром корабля Фрэнком Борманом, который перед этим сфотографировал восход Земли на черно-белую пленку: Борман: Боже мой! Ты только посмотри на это! Это же восход Земли! Вот это красота! Андерс: Эй, не снимай ее, это же не по плану Борман: Джим37, у тебя есть цветная пленка? Андерс: Быстрее, дай мне вон ту катушку с цветной пленкой! Далее следует торжественная победа космического рассказия над управленче- скими графиками миссии. Теперь нам известно, что мир имеет форму шара, но несмотря на это, некото- рые личности продолжают упорно сопротивляться фактам. Им «известно», что на самом деле никаких высадок на Луну не было, все они сфабрикованы на голливуд- ских студиях. Нет никаких сомнений в том, что это возможно сейчас; кинемато- графисты регулярно используют изображения, сгенерированные при помощи компью- тера, для создания куда более сложных картин, включая фильм «Аполлон-13», ко- торый был выпущен спустя 25 лет с использованием высоко реалистичных спецэф- фектов. Маловероятно, что подобные кадры были доступны еще тогда, однако сек- ретные правительственные проекты, конечно же, скрывали технологические дости- жения, и лишь много лет спустя сделали их достоянием общественности. Чего, по-видимому, не скажешь о сравнительно несложных инженерных технологиях, не- обходимых для полета человека на Луну. Теория об инсценированных высадках на Луну имеет смысл только в том случае, если вы считаете возможным поддерживать глобальный заговор, охватывающий, в конечном счете, миллионы людей, среди ко- торых особенно выделяются русские, пытавшиеся победить американцев в гонке за лунное первенство. Мы не собираемся препарировать теории заговора или предпринимать очередную попытку доказательства того, что Нил Армстронг и Базз Олдрин действительно высадились на Луне в 1969 году либо, если уж на то пошло, что никакой высадки Ну, что может быть интересного в съемках Земли со стороны Луны. Пилот командного модуля Джеймс Ловелл.
не было. Вместо этого мы хотим рассмотреть одну из причин, по которой многие люди в прошлом верили, а довольно многие верят до сих пор, в то, что Земля плоская. Или имеет какую-то другую форму, не похожую на элегантный круглый глобус, который мы видим на уроках географии. Знаменитое изображение «Восход Земли», полученное с борта орби- тального модуля Аполлон-8. Источник: NASA. Странно, но на нем Земля похожа на элегантный круглый глобус. Причина заключается в той роли, которую играют умозаключения по сравнению с непосредственными наблюдениями. Умозаключения всегда оставляют возможность для альтернативного истолкования; часто у нас остается достаточно места для маневра, чтобы найти как будто бы логичный путь к отступлению. Приверженцы плоской Земли использовали эту возможность, чтобы придумать более или менее правдоподобные объяснения для большинства традиционных аргументов, утверждаю- щих шарообразность планеты. Опровержение одного из фактов, говорящих в пользу шарообразной Земли, часто противоречит опровержению других, однако если цель спора набрать как можно больше «очков», лишь немногие из наблюдателей способ- ны обратить на это внимание. Впрочем, у нас, скромных авторов, есть вполне убедительное доказательство шарообразности Земли, которое не опирается на фо- тографии, снятые в космосе, но мы повременим с ним до конца главы. До 1960-х годов даже нации, наиболее развитые в технологическом плане, в выборе удобной точки для наблюдения планеты были ограничены высотой, на кото- рую мог подняться самолет или воздушный шар. В более ранние времена пределом
доступных эмпирических данных были возможности сурка, рассчитывающего лишь на свои органы чувств, а неутолимая потребность Pan narrans в историях с объяс- нениями положила начало ряду образных идей. Одна из первых космологии, о которой мы имеем некоторое представление, от- носится к Древнему Египту раннединастического периода около 3000 г. до н. э. Что удивительно, она оставалась неизменной на протяжении трех последующих ты- сячелетий, несмотря на то, что мода менялась, а время от времени появлялись новые элементы. Основу египетской космологии, по-видимому, составляло нефор- мальное наблюдение за природными явлениями, дополненное человеческой фантази- ей и обильно сдобренное религиозными представлениями. Мышление древних египтян находилось под сильным влиянием их природной сис- темы координат с четырьмя четко определенными сторонами света, каждая из ко- торых несла глубокий смысл. Египет представлял собой «черную землю», зажатую между двумя регионами «красной земли»: тонкую полоску плодородной почвы, к которой с двух сторон примыкала пустыня впрочем, раньше эти пустынные земли больше были похожи на саванны, чем на обширные засушливые местности, извест- ные нам сегодня. Вода в реке Нил двигалась примерно с юга на север, в то вре- мя как ветер дул преимущественно в обратном направлении. Чтобы понять, на- сколько глубоко это направление укоренилось в египетском мышлении, достаточно взглянуть на иероглифы, обозначающие юг (лодка с поднятыми парусами) и север (лодка со спущенными парусами). Солнце, которое считалось богом еще с додина- стических времен, вставало на востоке и садилось на западе. В египетской мифологии Земля была плоской и в силу важности сторон света обладала некоторыми чертами квадрата. Она ассоциировалась с богом Гебом. Бо- гиня Нут создала над Землей гигантскую арку, ставшую небом и раем. Между ними располагался бог воздуха Шу. Различные аспекты ночного неба находили отраже- ние в земных явлениях; к примеру, грандиозная сияющая полоса Млечного Пути, протянувшаяся в ночном небе над пустыней, была аналогом реки Нил. Так как Солнце покидало небо на западе, а затем снова появлялось на востоке, оно, очевидно, двигалось под Землей, сквозь твердое тело планеты. Ночью солнечный бог Ра сражался с демонами и богами подземного мира, и каждое утро одерживал победу или, по крайней мере, оставался в живых. И все это, заметьте, благода- ря усердному труду и ритуалам жрецов. Карнакский храм (Луксор).
Космология, которая, как вы помните, представляет собой теорию о форме Все- ленной, взаимосвязана с космогонией, то есть происхождением мира. У древних египтян было несколько мифов о сотворении мира, возникших в разных областях страны, причем различные мифы часто комбинировались друг с другом в произ- вольных сочетаниях. Общий элемент, присутствующий в большинстве версий, уже упоминался в четвертой главе - это появление Земли из первичного холма, под- нявшегося над морем хаоса. Считается, что треугольная форма пирамид, помимо прочего, символизирует именно этот первичный холм. Уже давно известно, что Карнакский храм, расположенный в современном Луксоре, выполнял обрядовую функцию в качестве имитации того же самого холма, но, возможно, что этим его роль не ограничивалась. Не так давно археолог Энгус Грэм проводил геофизиче- скую разведку; используя метод электротомографии для обнаружения древнего русла реки Нил по ее илистым отложениям, он показал, что в древности Карнак располагался на острове посреди Нила. По мере спада воды после ежегодного разлива он воссоздавал появление первичного холма, становясь его буквальным, а не только символическим, воплощением. Несмотря на свой религиозный интерес к ночному небу, древние египтяне, по всей видимости, не занимались систематическим изучением астрономии ради зна- ния как такового. За этим нам придется обратиться к другой древней культуре Вавилону. Вавилон входил в число разнообразных цивилизаций Месопотамии плодородной местности, расположенной между реками Тигр и Евфрат. В настоящее время эту область занимает Ирак, а также отдельные области Ирана, Сирии и Турции. Город Вавилон располагался в центральной Месопотамии, примерно в 80 км к югу от со- временного Багдада. В эпоху Бронзового века на территории Месопотамии находились империи Старо- го Вавилона, Ассирии и Старого Аккада. Позднее, в Железном веке, появились Новый Вавилон и Новый Аккад. Примерно в 3500 г. до н. э. шумеры создали кли- нопись - треугольные знаки, которые наносились на глину с помощью палочки. Они изучали небо, знали о существовании «странствующих звезд», которые мы те- перь называем планетами, и почитали их как богов. В древних шумерских таблич- ках упоминаются семь небес и семь Земель. В истории Вавилона обычно выделяют два периода. В своем регионе город- государство Вавилон стал господствующей силой, когда в 1792 г. до н. э. на престол взошел шестой царь Хаммурапи - с этого момента и примерно до 625 г. до н. э. продолжался старовавилонский период. Начало нововавилонского периода связано с приходом к власти Набопаласара после гражданской войны, вызванной смертью ассирийского царя Ашшурбанапала. По сравнению с эпохой Старого Вави- лона, со времен нововавилонского периода сохранилось намного больше клинопис- ных текстов, посвященных астрономии, однако даже существующих старовавилон- ских текстов достаточно, чтобы продемонстрировать систематичность и организо- ванность, которую вавилоняне проявляли в изучении неба. Примерно в 1200 г. до н. э. старовавилонские астрономы составили первый известный звездный каталог, однако большая часть названий звезд дается на шумерском языке, а значит, шу- мерские астрономы, скорее всего, занимались систематическим изучением неба еще раньше. Вавилоняне расчистили путь для современной астрономии и, вероятно, естест- венных наук в целом. Они со всей тщательностью и строгостью наблюдали за дви- жением небесных тел, и особенно планет. Затем они искали закономерности, ис- пользуя для анализа данных математические методы. Они обнаружили, что многие астрономические явления периодичны, то есть повторяются примерно с одной и той же регулярностью. На одной из табличек записано изменение продолжительно- сти светлого времени суток в течение года, а серия табличек под названием «Энума Ану Энлиль» содержит таблицу Венеры Аммицадукской, в которой записаны
движения Венеры в течение 21 года, а также первое известное нам открытие пе- риодичности планетарного движения. Эта табличка, изготовленная около 700 г. до н. э., представляет собой копию более старой клинописи, которая, вероятно, относится к началу старовавилонского периода. Вавилоняне были прилежными наблюдателями, но не питали особого интереса к теоретическим обоснованиям, а об их космологии нам известно не так уж много. В табличках упоминаются такие фразы, как «окружность неба и земли», что наво- дит на мысль о едином шарообразном объекте, который соединял Землю и космос в воображении вавилонян. Оба компонента играли одинаково важную роль и двига- лись по кругу. Вавилоняне не связывали свои научные изыскания с религиозным восприятием космоса и, по-видимому, не считали, что планеты тоже движутся по кругу. После 400 г. до н. э. центром натуральной философии древнего мира стала Греция. Филолай, который был одним из членов пифагорейского культа, восприни- мал космос как центральный огонь, вокруг которого обращались Солнце, Луна, Земля и планеты. Сам огонь мы не замечаем, потому что его закрывает громада Земли. Около 300 г. до н. э. Аристарх Самосский создал, пожалуй, первую ге- лиоцентрическую космологию посредством простой замены центрального огня Солн- цем. Оригинальная идея о том, что Земля вращается вокруг Солнца, получила прак- тически единогласное неодобрение, причем исключением не стали и почти все греческие философы. Фалес считал, что Земля плавает на поверхности воды. Анаксимандр что Земля похожа на толстый диск с плоским верхом. Анаксимен по- лагал, что Земля, как и все остальные небесные тела, движется по воздуху. Ксенофан утверждал, что люди живут на плоской поверхности полубесконечного цилиндра, неограниченно уходящего вниз (намек на «черепах до самого низа»). Анаксагор соглашался с тем, что Земля плоская, в то время как Архелай настаи- вал на блюдцеобразной форме именно поэтому, считал он, люди не могут видеть восход и заход Солнца в одно и то же время. Большая часть древних естествоиспытателей отдавали предпочтение теориям Аристотеля и Птолемея, которые поместили Землю там, где ее, как и следовало ожидать, поместил бы любой здравомыслящий человек - в центре всего сущего. Плутарх, в своем сочинении, посвященном Человеку на Луне, видимому подобию лица, образованному более темными областями поверхности писал, что Клеанф, возглавлявший стоическую школу, требовал призвать Аристарха к ответственности за непочтительное отношение к богам. Почему? Потому что он посмел привести в движение «вселенский очаг» (Землю) и предположил, что небеса неподвижны, в то время как Земля движется «по вытянутой окружности» и хуже того вращается во- круг собственной оси. Через сто лет гелиоцентрическая теория снискала расположение одного из по- следователей Аристарха Селевка Селевкийского. На тот момент греки уже знали о шарообразной форме Земли, а Эратосфен смог довольно точно оценить ее размер путем наблюдения высоты полуденного Солнца в Александрии и Сиене (сейчас этот город называется Асуаном). В одном из вариантов египетского мифа о сотворении, Огдоаде, вместо первич- ного холма упоминается космическое яйцо. Млечный Путь возник из океана хаоса в виде холма, связанного с богиней Хатор. Небесная гусыня снесла на этот холм яйцо, внутри которого находился Ра. Впоследствии, когда культ Тота приобрел популярность, гусыня превратилась в ибиса, одно из воплощений Тота. Идея о том, что космос это яйцо, роднит многие культуры. Обычно из такого яйца вылупляется сама Вселенная или ее главные божества. В одних мифах кроме этого яйца изначально не существует больше ничего, в других яйцо покоится в первородном океане. Один из религиозных текстов на санскрите, «Брахманда Пу- рана», подробно описывает космическое яйцо в индуистской мифологии. «Брахм» в
данном случае означает «космос» или «расширяющийся», а «анда» «яйцо». В «Риг- веде» упоминается «хиираньягарбха», или «золотой зародыш». Он плавал посреди небытия, пока не разделился на две части небо и Землю. В китайском буддизме даосские монахи рассказывали о боге по имени Пангу, рожденном внутри космиче- ского яйца, которое в момент его появления поделилось на небо и Землю. В японской мифологии космическое яйцо плавает в безбрежном океане. Измерение радиуса Земли Эратосфеном. В финском эпосе «Калевала» творение приобретает необычный уклон и ассоции- руется с уткой, которая отложила несколько фрагментов яйца на колени богини воздуха Ильматар: Из яйца, из нижней части, Вышла мать-земля сырая; Из яйца, из верхней части, Встал высокий свод небесный, Из желтка, из верхней части, Солнце светлое явилось; Из белка, из верхней части, Ясный месяц появился; Этот отрывок иллюстрирует общую черту, присущую многим мифам сосредоточен- ность на человеке. С помощью привычного предмета из нашего быта они объясняют бескрайний и загадочный космос. Яйцо, как и Солнце с Луной, похоже на шар. Из яйца появляются живые существа отсюда его символическая роль в качестве ис- точника всей жизни. Разбейте яйцо, и вы увидите два основных цвета: белый бе- лок и желтый желток. Так уж получилось, что эти цвета совпадают с цветами Солнца и Луны. Неудивительно, что такие образы получили широкое распростране- ние . Для этого требуется лишь определенное сочетание логики и мистицизма, древние египтяне, к примеру, представляли взаимосвязь между богом Солнца и
навозным жуком, исходя из того, что они оба катают шарики. Та же комбинация отличает и рассказий Плоского Мира; именно поэтому Плоский Мир кажется таким «логичным», несмотря на то, что в нем существуют волшебни- ки, ведьмы, тролли, вампиры, эльфы и магия. Все, что нужно - это лишь слегка «подавить свои сомнения», как говорят в научно-фантастических кругах. После этого все выглядит вполне разумным. Главное отличие древности состояло в том, что упомянутых сомнений было совсем немного. Мышление, ориентированное на Вселенную, было уделом немногочисленных вдумчивых мыслителей в нескольких культурах. Когда греческая цивилизация вошла в состав Римской империи, основными цен- трами изучения природы стали Аравия, Индия и Китай. Европа вступила в продол- жительный период истории, который часто называют «Темными веками», намекая (вполне справедливо) на то, что об этом периоде нам известно очень мало, а кроме того, (ошибочно) подразумевая, что за все это время на интеллектуальном поприще не произошло ничего значительного. Ученые прикладывали немалые уси- лия, но большая их часть была потрачена на теологию и риторику. Зарождающаяся наука, как бы мы назвали ее сегодня, испытывала трудности. Часто можно услышать заявления о том, что в Средние века Земля считалась плоским диском, однако имеющиеся факты не дают определенного ответа, исключе- ние составляет лишь начало периода. Около 350 г. н. э. Святитель Иоанн Злато- уст, опираясь на слова Библии, пришел к выводу, что Земля плавала на поверх- ности воды под небесной твердью, той же позиции и примерно в это же время придерживался Святой Афанасий. Около 400 г. н. э. епископ Севериан Габальский полагал, что Земля является плоской. Оригинальность его позиции состояла в том, что Солнце в ночное время не двигалось под Земным диском, а уходило об- ратно на север, оставаясь недоступным для наблюдения. В 550 году египетский монах Козьма Индикоплов, тщательно соблюдавший египетские традиции, предложил теологические доводы в пользу плоской Земли, добавив к ней новую особенность - по форме она представляла собой параллелограмм, окруженный четырьмя океана- ми. Многие средневековые авторы, без сомнения, знали о шарообразной форме Зем- ли, правда, среди них было немало тех, кто считал, что на нижней половине нет никаких людей-антиподов. Ключевые области планеты вместе составляли полуша- рие, которое на рисунках или в тексте легко можно было принять за плоский диск. Один из известных примеров епископ VII в. н. э. Исидор Севильский, ко- торый в своем сочинении «Этимологии» писал: «Твердая масса земли подобна ко- лесу, потому и называют ее круглой, по сходству с окружностью. Из-за этого Океан, ее омывающий, заключен в круговой предел и разделен на три части, одна из которых называется Азией, вторая Европой, а третья Африкой». На первый взгляд, слово «круглый» в этом тексте относится к плоскому диску, а вовсе не к сфере. Карты той эпохи, известные как карты Т и О, Т-О, О-Т или orbis terrarum38, изображались в виде заглавной буквы Т, вписанной в окруж- ность буквы О. Тем самым буква О разделялась на три части: над горизонтальной чертой Азия, а слева и справа от вертикальной черты Европа и Африка. Поверни- те ее на 90 градусов, и она станет очень похожей на современную карту правда, искаженную. Все океаны соединены друг с другом, а суша окружена замкнутым кольцом воды. Тем не менее, эта карта могла быть плоской проекцией полусферы именно такого мнения, по всей видимости, придерживается большинство современ- ных ученых. С другой стороны, утверждение о том, что океаны «заключены в кру- говой предел» плохо соотносится с представлением о шарообразной Земле, осо- бенно если учесть причину, упомянутую в тексте: «подобна колесу». Но, может быть, ученые слишком придирчивы? «Круг земной» - прим. пер.
Orbi s Terrarum. Так или иначе, многие источники раннехристианской эпохи указывают на то, что о шарообразной форме Земли было известно уже тогда, однако этот вопрос создавал определенную теологическую проблему. Если Земля имеет форму шара, значит, на ней должны существовать антиподные области, диаметрально противо- положные тем регионам, о которых на тот момент знали европейцы. Существование таких областей не вызывало затруднений, однако мало кто верил, что там живут или могут жить люди. Объяснялось это вовсе не тем, что люди будут падать с нижнего полушария - просто никому еще не довелось посетить эти места и выяс- нить , существует ли там суша, а если и существует, то населена ли она людьми. С научной точки зрения это возражение было полностью обоснованно, проблема заключалась в отсутствии эмпирических данных. Вскоре после того, как в 410 г. был разграблен Рим, Святой Августин Иппонийский затронул этот вопрос в своем труде «О граде Божьем»: ...однако же предания об Антиподах, или, говоря иначе, людях, живущих на про- тивоположной стороне Земли, ни в коей мере не заслуживают доверия. Несмотря на предположения или научные доказательства, свидетельствующие об округлой и сферической форме нашего мира, нельзя исключать того, что обратная сторона Земли полностью покрыта водой; и даже если это не так, отсюда вовсе не следу-
ет, что на ней обязательно живут люди. Поскольку эти люди должны быть потом- ками Адама, значит, когда-то им пришлось проделать путь до обратной стороны Земли. Было бы слишком абсурдным полагать, что некие люди, сев на корабли, пересекли всю широту океана и достигли противоположной стороны мира, и что, следовательно, даже обитатели этих отдаленных областей являются потомками первого человека. Стало быть, пятерка по географии. История противостояния плоской и круглой Земли сложна, допускает множество противоречащих друг1 другу интерпретаций и ко всему прочему захламлена разными мифами. По одной из распространенных легенд Колумбу пришлось преодолеть широ- ко распространенную веру в плоскую Землю, чтобы получить от испанской короны разрешение на попытку добраться до Индии западным морским путем. В действи- тельности основных препятствий было два: с одной стороны, верная убежденность в том, что Земля слишком велика, чтобы путешествие прошло согласно планам Ко- лумба, с другой стоимость экспедиции. Колумб подтасовал факты. Образованные люди начали всерьез задумываться над тем, может ли Земля быть плоской или, во всяком случае, не похожей на традиционный сфероид, в виктори- анскую эпоху, около 1850 г. Парадокс заключался в том, что под влиянием ново- обретенного духа научных изысканий некоторые люди начинали сомневаться в пра- вильности общепризнанных наблюдений формы Земли. Стоит также упомянуть, что именно на этот период пришелся бурный рост веры в духовный мир. Под обстрел науки попала не только библейская идея творения. И хотя к вере в плоскую Зем- лю, судя по всему, не вернулся ни один солидный ученый, это произошло с неко- торыми видными представителями общества. Зачастую их мотивацией служило фун- даменталистское отношение к Библии вкупе с наивной или довольно своеобразной интерпретацией ее текста. Одним из самых известных споров на тему плоской Земли стал эксперимент, проведенный на Бедфордской равнине. Бедфордская равнина представляет собой длинный отрезок реки Олд-Бедфорд в Норфолке, переделанный в прямой канал. Ес- ли теория круглой Земли заслуживает доверия, то, взглянув вдоль поверхности реки, мы наверняка сможем заметить ее искривленную форму. В 1838 году Сэмюэл Бёрли Роуботэм провел именно такой эксперимент вооружившись телескопом, он зашел в реку и стал наблюдать за движением лодки на протяжении шести миль, до моста Уэлни. По его словам, мачта высотой около 1,5 метров все время остава- лась на виду, что, без сомнения, свидетельствовало о плоской форме Земли. В жизни Роуботэма было немало ярких событий. На болотах Норфолка он органи- зовал оуэнитскую общину, члены которой претворяли в жизнь утопический социа- лизм, описанный реформатором Робертом Оуэном. После обвинений в аморальных поступках сексуального характера Роуботэм стал путешествовать по стране с лекциями о том, почему Земля имеет плоскую форму и почему ученые заблуждаются на ее счет. Во время лекции в Блэкберне один из слушателей спросил, отчего корабли, уплывающие в море, скрываются из вида снизу вверх, начиная с корпу- са, пока не останется заметной только верхушка мачты. Не найдя ответа, Роубо- тэм сбежал из аудитории, однако эта неудача стала для него уроком впоследст- вии он улучшил навыки ведения дискуссий и нашел убедительные контраргументы к распространенным доводам в пользу круглой Земли. В 1849 году он опубликовал свои взгляды в брошюре под названием «Зететическая астрономия»39. Аналогичная точка зрения была изложена в более поздней брошюре «Противоречия современной астрономии и ее несогласие со Священным Писанием»40, название которой указы- «Zetetic Astronomy» - прим. пер. 40 «The Inconsistency of Modern Astronomy and Its Opposition to the Scripture» - прим. пер.
вает на один из возможных мотивов. Когда его взгляды стали вызывать скептическое отношение со стороны общест- ва, Роуботэма неоднократно просили провести полноценный эксперимент, но он постоянно отвечал отказом. Однако в 1864 году под возросшим давлением публики он поставил эксперимент на Плимутском утесе открытом пространстве, где в 1588 году сэр Фрэнсис Дрейк, как всем известно, играл в боулз, ожидая отлива, что- бы напасть на Непобедимую Армаду41. Если Земля действительно имеет форму ша- ра, то взглянув в телескоп на маяк Эдистон, расположенный на расстоянии 14 миль, мы увидим лишь его верхушку; если же Земля плоская, то маяк будет виден целиком. Результат не оставил сомнений: видимой оказалась лишь половина мая- ка. Роуботэм решил воспользоваться стандартным псевдонаучным ответом на контрдоказательство - просто не обращать на него внимание, и утверждать об- ратное . По непроверенным данным Роуботэм продавал лекарства от любых челове- ческих болезней под именем «Доктора Сэмюэля Бёрли» и утверждал, что способен остановить старение. Среди его патентов значится цилиндрический железнодорож- ный вагон, обеспечивающий неприкосновенность жизни пассажира. В 1861 году он женился на 16-летней дочери своей прачки; впоследствии у них родилось четыр- надцать детей. В 1870 году Джон Хэмпден заключил пари о том, что, повторив эксперимент, проведенный Роуботэмом в Бедфордской равнине, сможет доказать плоскую форму Земли. Он столкнулся с грозным противником в лице Альфреда Рассела Уоллеса, который обучался землемерию. С Уоллесом мы уже встречались в книге «Наука Плоского Мира III. Часы Дарвина». 1 июля 1858 года его статья «О сохранении вариететов и видов путем естественного отбора» была изложена на заседании Линнеевского общества совместно с очень похожей работой «О склонности видов к формированию вариететов», написанной Чарльзом Дарвином. В своем ежегодном от- чете президент общества Томас Белл отметил: «В сущности прошедший год не был отмечен ни одним экстраординарным открытием, которые, если так можно выра- зиться, способны за мгновение совершить переворот в своей области науки». В этих статьях было объявлено о создании теории эволюции путем естественного отбора. Как бы то ни было, Уоллес принял пари Хэмпдена. Благодаря знаниям в области землемерия, он смог избежать ошибок, допущенных в предыдущих экспериментах, и выиграл пари. Хэмпден опубликовал письмо, в котором обвинил Уоллеса в мошен- ничестве и предъявил ему иск с требованием вернуть деньги. За этим последова- ло несколько долгих судебных процессов, но, в конечном счете, Хэмпден был приговорен к тюремному заключению за клевету. Однако Роуботэму было не суждено успокоиться. В 1883 году он организовал Зететическое общество, которое стало предшественником Общества плоской Земли, и занял в нем пост председателя. Филиалы общества были расположены в Англии и Соединенных Штатах. Один из его сторонников, Уильям Карпентер, используя имя Здравый Смысл (Common Sense) в качестве псевдонима, опубликовал работу «Ана- лиз и разоблачение теоретической астрономии. Опровержение идеи о шарообразной Земле»42. За ней последовали «Сто опровержений шарообразной Земли»43. В каче- Эта байка, возможно, и не соответствует действительности, но будучи хорошей исто- рий , продолжает существовать почти так же, как и история о плоской Земле. К силе рассказия лучше относиться серьезно. Игра в боулз (англ. bowls; игра в шары или ша- ры) — традиционная английская спортивная игра, очень популярная в странах Британско- го содружества, главная цель в которой — подкатить асимметричные шары как можно бли- же к небольшому белому шару. 42 «Theoretical Astronomy Examined and Exposed Proving the Earth not a Globe» - прим. пер. 43 «A Hundred Proofs the Earth is Not a Globe» - прим. пер.
стве одного из доказательств он отмечал, что русла многих рек на большом про- тяжении не опускаются более, чем на несколько футов. Нил, к примеру, опуска- ется на 1 фут (30 см) через каждую тысячу миль. «Плоское пространство такой протяженности сложно соотнести с представлением о том, что Земля имеет выпук- лую форму. Следовательно, этот факт служит адекватным доказательством того, что Земля не является шаром». Будет не лишним проверить эти факты. Нил берет начало в озере Виктория, од- нако в это озеро впадают другие реки, поэтому, истоком оно, строго говоря, не является. Протяженность реки до впадения в Средиземное море составляет более 6 500 км. Озеро расположено на высоте 1 140 м над уровнем моря. Таким обра- зом, среднее понижение уровня реки составляет чуть меньше 1 метра в расчете на шесть километров русла. Через каждую тысячу миль этот уровень понижается на 900 футов, а вовсе не на 1. Люди, которые придерживаются крайних религиозных взглядов и следуют челове- ко-ориентированному мировоззрению, несмотря на то, что считают окружающий мир творением всемогущего божества, зачастую испытывают трудности с мышлением, ориентированным на Вселенную. Леди Энн Блаут была сторонницей буквального толкования Библии и, ко всему прочему, не отличалась особой фантазией. Она не только считала Библию единственным надежным источником информации о природе, но и была абсолютно уверена в том, что Земля имеет плоскую форму. Будучи убе- жденной в том, что ни один правоверный христианин (и Августин в том числе) не станет верить в круглую Землю, леди Блаут организовала выпуск журнала «Earth not a Globe Review» («Земля не шар. Периодический журнал»). В 1901 году она основала еще один журнал, который назывался просто «Earth» («Земля»). В том же году географ Генри Юл Олдем повторил Бедфордский опыт с применени- ем улучшенного постановку эксперимента. Он разместил в реке три вертикальных шеста, расположенных на одной и той же высоте относительно поверхности воды. Наблюдение через теодолит показало, что средний шест почти на метр возвышает- ся над соседними - этот результат соответствует предположению о сферической форме Земли и величине ее диаметра. До появления фотографии «Восход Земли» этот эксперимент широко использовался в школах в качестве демонстрации того, что наша планета имеет форму шара. В ответ леди Блаут наняла фотографа Эдгара Клифтона. В 1904 году он разместил телеобъектив на высоте двух футов над по- верхностью воды у моста Уэлни и сфотографировал то самое место, удаленное на расстояние 6 миль, где Роуботэм вошел в реку, чтобы провести свой первый экс- перимент . На фотографии был виден большой белый лист, касающийся поверхности воды. По всей видимости, этот результат удивил фотографа, который знал, что увидеть лист из этой точки нельзя. Леди Блаут предала фотографию широкой ог- ласке . Как Клифтону удалось сделать такой снимок? Был ли он подделкой? Добиться этого было несложно. Нужно сделать снимок с гораздо более близкого расстоя- ния, а во время публичного проведения эксперимента подменить фотопластинку. Или же разместить лист бумаги или камеру выше, чем было заявлено. Возможно также, что леди Блаут просто повезло, и на фотографии был запечатлен мираж. Разница в температуре воздуха приводит к искривлению лучей света в зависимо- сти от расположения холодных и теплых областей. Подобный эффект мог быть вы- зван «верхним миражом». Вера в плоскую землю продолжает существовать даже в нашу якобы просвещенную эпоху и, что удивительно, практически не испытывает влияния со стороны много- численных контраргументов, хотя и, без сомнения, остается точкой зрения мень- шинства. Международное общество исследования плоской Земли, обычно именуемое Обществом плоской Земли, было основано в 1956 году. Согласно последней гипо- тезе, предложенной Обществом, Земля представляет собой диск, центр которого расположен на Северном полюсе, а периметр окружен 45-метровой стеной льда
(Антарктидой). В качестве доказательства Общество приводит логотип Организа- ции Объединенных Наций, на котором изображена именно такая карта, только без ледяной стены. В основе логотипа лежит азимутальная равнопромежуточная проек- ция с центром в Северном полюсе один из стандартных картографических методов, с помощью которых сферическую Землю можно превратить в плоскую карту. Логотип Организации Объединенных Наций. Учитывая позицию различных инициативных групп и, в частности, борцов за права верующих, по отношению к эволюции и изменению климата, а также младозе- мельный креационизм, согласно которому возраст Земли, исходя из библейских свидетельств, не превышает 10 000 лет44, новость о том, что совет одной из школ в миссисипском захолустье настаивает на «преподавании альтернативных то- чек зрения» в рамках уроков естествознания, отводя равное время на изучение гипотезы о плоской Земле, вряд ли бы вызвала удивление, появись она в зав- трашней газете. Пришло время рассказать и о самом необычном повороте в истории с Бедфорд- ским экспериментом. За несколько лет до этого, в 1896 году, редактор амери- канской газеты Улисс Грант Морроу провел похожий эксперимент в старом дренаж- ном канале реки Иллинойс. Правда, он не пытался последовать примеру Роуботэма и доказать, что Земля имеет плоскую форму. Морроу собирался доказать, что форма Земли искривлена. В ходе эксперимента он обнаружил, что выбранный им объект наблюдения, расположенный чуть выше уровня воды на расстоянии 8 кило- метров , был виден достаточно хорошо. Морроу пришел к выводу, что поверхность планеты искривлена, но иначе, чем шар. Земля имеет не выпуклую, а вогнутую форму наподобие блюдца. Это заявление становится более логичным, если принять во внимание спонсора исследований Морроу - Корешанский союз, основанный Сай- русом Тидом в 1870-х годах. 44 Вычисления, проведенные архиепископом Джеймсом Ашшером на основе библейского тек- ста, показывают, что Сотворение мира произошло в ночь на воскресенье 23 октября 4004 г. до н. э., однако эта дата не выглядит достаточно древней, поскольку археологиче- ские данные сложно оставить без внимания. Если сдвинуть момент сотворения на 4000 лет в прошлое, проблема исчезает. Точность даты, приведенной Ашшером, объясняется тем, что сотворение мира, по его мнению, произошло ровно за 4000 лет до рождения Христа. Правда, остается неясным, почему бог так одержим десятичным счетом в едини- цах, кратных периоду орбитального вращения одной из планет.
Тид был врачом и проявлял живой интерес к алхимии. Он провел множество экс- периментов, в которых часто использовалось высоковольтное электричество, и в 1869 году получил сильный удар током. Сайрус утверждал, что пока он находился без сознания, с ним связался дух, который назвал его Мессией. После этого он сменил имя на Кореш - то есть Сайрус по-еврейски, и занялся спасением челове- ческих душ. Переиначивая форму планеты, Тид опирался на собственный опыт. Его идеи были намного глубже простой гипотезы о плоской Земле. Согласно его «Кле- точной космогонии», мы живем на внутренней поверхности Земли пустотелой сфе- ры , внутри которой находится Солнце. Гравитация не существует; ее роль играет центробежная сила, которая удерживает нас на поверхности планеты. Солнце ра- ботает на батарейках, а звезды это его искаженные изображения. Корешанство привлекало к себе сторонников, а Тид проповедовал целомудрие45, реинкарнацию и коммунизм, а также учил разным сверхъестественным наукам. По- пытка вмешательства в политику закончилась нападением со стороны его оппонен- тов, и в 1908 году Тид скончался от полученных ран. После смерти своего лиде- ра культ постепенно распался. Так вот, в некотором тривиальном смысле Тид был прав. Твердую Землю, окру- женную космическим пространством, можно преобразовать в полую планету, снару- жи которой находится бесконечный каменный массив, а внутри вся остальная Все- ленная. Все законы природы, уравнения математической физики и т. д. можно вы- разить в новых координатах. Они (как правило) будут выглядеть иначе, однако обе модели идеально соответствуют друг другу, эквивалентны с точки зрения ло- гики и неотличимы физически. С точки зрения математики их можно назвать «оди- наковыми» . Чтобы получить пустотелую планету, нужно воспользоваться геометрическим преобразованием, инверсией, которое было придумано Людвигом Магнусом в 1821 году. Выберите какую-либо точку пространства в качестве начала отсчета; затем каждую точку, расположенную на расстоянии d вдоль некоторого радиуса, замени- те точкой, расположенной на расстоянии 1/d вдоль того же радиуса. Сфера еди- ничного радиуса остается без изменений, поскольку 1/1 = 1, но ее внутренняя и внешняя части меняются местами, так как если d больше 1, то 1/d меньше 1. Центр сферы переходит в бесконечность, а бесконечность превращается в центр сферы. Если вы проделаете это, выбрав в качестве точки отсчета центр Земли, то получится полая планета, внутри которой заключена вся остальная Вселенная, а снаружи находится бесконечная стена из сплошного камня. В эту игру можно играть с любой моделью природы. С помощью нее можно дока- зать , что логотип ООН отражает истинную форму Земли. Можно переписать астро- номию относительно системы отсчета Земли. Если вы соответствующим образом пе- репишите все законы природы, никто не сможет вам возразить. В выборе страте- гий игры есть и практическая сторона: некоторые преобразования имеют преиму- щество , так как позволяют записать уравнения в более простой форме. Однако теории «Плоской Земли», использующие инверсию в качестве своего обоснования, опираются на бессмысленные преобразования, которые не несут никакой новой ин- формации об окружающей действительности. В том или ином виде мир, расположенный внутри нашей планеты, то есть под землей, встречается во многих религиях. Мы уже упоминали древнеегипетские ве- рования в существование подземного мира. Схожие элементы еще несколько веков тому назад можно было обнаружить в иудейско-христианских представлениях об аде. В индуистских Пуранах упоминается подземный город Шамбала; похожая исто- рия известна и в тибетском буддизме. Тем не менее, ни один из этих мифов не указывает на то, что Земля имеет форму пустотелого шара. 45 Неудачный выбор для любого культа. Самый действенный способ распространения веро- учений - научить последователей передавать свои убеждения детям.
В 1692 году астроном Эдмунд Галлей, видный ученый своего времени, получив- ший известность благодаря комете, пытался объяснить, почему стрелка компаса не всегда указывает на северный магнитный полюс. По его гипотезе изменение направления объясняется тем, что Земля состоит из концентрических оболочек сферической формы: внешней оболочки толщиной 800 км, двух оболочек поменьше и твердого шара, расположенного в центре. Он считал, что оболочки разделены слоями атмосферы, вращаются с различной скоростью и имеют независимые магнит- ные полюса. Свечение газа, выходящего наружу на полюсах, было источником по- лярных сияний. Эта идея была своего рода магнитной версией теории кристалли- ческих сфер Птолемея; подобным образом она многое объясняла и была в корне неверной. Псевдонаука всерьез занялась этим вопросом в 1818 году, когда похожую мо- дель предложил Джон Симмс, в его случае внешняя оболочка представляла собой сферу толщиной 1300 км с огромными круглыми отверстиями на обоих полюсах. Еще четыре оболочки с аналогичными полярными отверстиями находились внутри нее. Следует отметить, что произошло это за 77 лет до того, как норвежские иссле- дователи Фритьоф Нансен и Ялмар Йохансен в 1895 году достигли 86° с. ш., и за 91 год до того, как Роберт Пири в 1909 году достиг Северного полюса впрочем, в настоящее время есть основания полагать, что сам полюс он не нашел, хотя и подобрался к нему довольно близко. Симмс вел агитацию за проведение полярной экспедиции, а его сторонник Джеймс Макбрайд, по-видимому, смог убедить прези- дента США. Джона Куинси Адамса выдать необходимое разрешение и предоставить финансирование. Однако Эндрю Джексон, занявший президентское кресло после Адамса, свел эти начинания на нет. В 1826 году Макбрайд опубликовал «Теорию концентрических сфер Симмса»46, за которой вскоре последовал шквал аналогичных книг и теорий. Среди них были «Призрачные полюса»47 (1906) Уильяма Рида, упразднившего внутренние оболочки, и «Путешествие внутрь Земли»48 (1913) Маршалла Гарднера, в котором описыва- лось внутреннее Солнце. Уже в 1964 году вышла книга «Полая Земля»49, в кото- рой доктор Реймонд Бернард (вероятно, это псевдоним) высказал предположение, что внутреннее пространство нашей планеты служит источником НЛО. Он также объяснял, что произошло с Атлантидой, и куда в действительности сбежали ее жители после того, как материк исчез. Довольно отчаянным ходом стало упомина- ние туманности Кольцо в качестве доказательства существования пустотелых ми- ров . Эта структура, диаметр которой составляет чуть больше светового года, расположена на расстоянии 2300 световых лет и представляет собой расширяющую- ся газовую оболочку, отторгнутую звездой в процессе ее превращения из красно- го гиганта в белого карлика. Картография не в состоянии различить геометрию внутренней и внешней поверх- ности сферы, но как только поверхность переходит в третье измерение, разница становится очевидной. Если бы горы находились внутри Земли, их вершины бы на- ходились ближе друг к другу. Неудивительно, что теории Тида сталкиваются с серьезными проблемами. Многие из них можно устранить с помощью специальных оговорок, например, необычного преломления света, однако все эти исправления довольно сильно напоминают обычную физику, выраженную в инвертированной сис- теме отсчета, и не имеют под собой серьезных оснований. Центробежная сила не может заменить гравитацию, поскольку всегда направлена под прямым углом к оси вращения планеты. На полюсах она не будет ощущаться вообще, а действовать в наблюдаемом направлении, под прямым углом к поверхности, будет только на эк- 46 «Symmesf Theory of Concentric Spheres» - прим. пер. 47 «Phantom of the Poles» - прим. пер. 48 «A Journey to the Earth's Interior» - прим. пер. 49 «The Hollow Earth» - прим. пер.
ваторе. Океаны бы перетекли к полюсам и образовали бы два круглых водоема глубиной в несколько сотен километров. Центральное Солнце вскоре бы привело к перегреву. Наличие крупных пустот внутри планеты помешало бы распространению сейсмических волн, что противоречит результатам наблюдений. Впрочем, неболь- шие полости в этом смысле не являются проблемой. Спутниковые измерения грави- тации были бы невозможны; то же самое касается и орбит, по которым движутся сами спутники. Вымысел не ограничивается простыми фактами, а в художественной литературе можно встретить немало описаний полой Земли. Одно из первых подобных произве- дений под названием «Путешествия Нильса Клима под землей» было издано Людви- гом Хольберхюм в 1741 году. Герой, провалившийся под землю в результате обва- ла, живет на внутренней стороне внешней оболочки и обособленном центральном шаре. В 1788 Джакомо Казанова написал пятитомный блокбастер «Икозамерон», в котором брат с сестрой обнаружили расу гномов-гермафродитов, обитающих внутри пустотелой Земли. Псевдонаука Симмса нашла свою художественную нишу в произ- ведении капитана Адама Сиборна «Симзония. Разведывательная экспедиция»50 1820 г. Наибольшую известность в этом поджанре приобрел роман Жюля Верна «Путеше- ствие к центру Земли» 1864 г., который лег в основу множества фильмов, лишь отдаленно напоминающих оригинал. Но ближе всех к тематике настоящей полой Земли подошел Эдгар Райе Берроуз с серией «Пеллюсидар», началом которой по- служил роман 1914 г. «В недрах Земли»; в этом романе Землю покрывает оболочка толщиной 800 км, а ее внутренняя сторона освещается центральным Солнцем и на- селена многочисленными видами квазиразумных и разумных существ. Герой оказал- ся в Пеллюсидаре, когда его механический крот отказался сделать поворот и пробурил Землю по вертикали. В последнее время полые миры проникли в СМИ и компьютерные игры. Мы обещали привести необычное, но надежное доказательство шарообразной Зем- ли. Это не спутниковые фотографии, ведь они, как вы понимаете, были сфабрико- ваны - NASA так и не удалось вывести спутники на орбиту, а если и удалось, то снимки плоской планеты держат в тайне вместе с засекреченными стенограммами инопланетных визитеров и настоящими изображениями «Марсианского лица». Нет, в основе доказательства лежит расписание авиарейсов. Любой из нас может забронировать рейс в Интернете. Не считая редких случай- ных ошибок, информация на сайтах авиакомпаний должна быть корректной в про- тивном случае миллионы пассажиров, включая сторонников теории заговора, обра- тили бы на это внимание. Благодаря тому, что каждый день веб-сайты публикуют информацию о неисчислимом множестве рейсов, мы можем рассчитать время, необ- ходимое на конкретный перелет. Скорость движения всех коммерческих реактивных самолетов, используемых на основных маршрутах, примерно одинакова, скажем, около 800 км/ч. Точное значение не важно; смысл в том, что во всех случаях оно примерно одно и то же. И на это есть причина: если бы самолеты одной из авиакомпаний летали заметно медленнее остальных, давление со стороны конку- рентов быстро бы вывело эту компанию из игры. Во всяком случае большая часть магистральных воздушных судов производится одной и той же небольшой группой компаний. Таким образом, у нас есть возможность составить вполне достоверный список примерных расстояний (пропорциональных времени) между конкретными городами скажем, Кейптауном, Гонолулу, Лондоном, Лос-Анжелесом, Рио-де-Жанейро и Сид- неем. Воспользовавшись простой геометрией, вы можете нарисовать треугольники с помощью линейки мы обнаружим, что если мир действительно имеет плоскую фор- му, то Гонолулу, Рио-де-Жанейро, Кейптаун и Сидней (именно в таком порядке) должны быть расположены практически вдоль одной прямой линии. Длительности «Symzonia: a Voyage of Discovery» - прим. пер.
перелетов вдоль такой траектории составляют 13, 8 и 14 часов соответственно, что в сумме дает 35 часов. Так как траектория почти не отличается от прямой линии, а расстояние пропорционально времени, общее время должно быть примерно равно времени прямого перелета между Гонолулу и Сиднеем. Однако в действительности длительность этого перелета составляет 14 часов. Даже если списать небольшие ошибки на счет округления, разница все равно слишком велика, так что от гипотезы плоской планеты нам придется отказаться. Цифры не лгут: даже самый ревностный сторонник теорий заговора едва ли согла- сится с тем, что глобальные корпорации устраивают заговор, который влетает им в копеечку. Глава 9. Нечестивое предписание Дверь открыл Думминх1 Тупс, деловитый молодой человек, который, по всей ви- димости, играл главную роль во всем, что происходило в стенах университета. Марджори решила, что он был одним из тех самых незаменимых людей благовоспи- танным почти-заучкой, который в своей добросовестности доходил до помешатель- ства , но никогда, судя по всему, эту грань не переступал. «Это опять омниане, Архканцлер. У них есть судебный приказ о конфискации нашего имущества, то есть Круглого Мира, на том основании, что он имеет оче- видное отношение к их религии. Их мнение по данному вопросу было довольно ед- ким, Архканцлер», сообщил Думминг, нервно поглядывая на Марджори. «Они требу- ют передать им артефакт и намекают на то, что отказ повлечет за собой крайне неприятные последствия», добавил он. После этих слов Думминг замолчал, потому что молчание хранил и сам Чудакул- ли, а волшебник способен предвидеть даже едва заметные признаки разгорающего- ся вулкана. На всякий случай он осторожно сделал несколько шагов назад, и ко- гда Архканцлер заговорил, в голосе прозвучали зловещие раскаты грома. «Мистер Тупс, будьте добры, передайте приказ мистеру Косому. И пусть он, как наш законный представитель в обыденном мире, уяснит, что на угрозы вол- шебники реагируют весьма и весьма непредсказуемо. Едкость это еще цветочки. Благодарю вас, мистер Тупс, можете идти». Марджори наблюдала за происходящим с каким-то странным восхищением. Это ме- сто, без сомнения, было волшебным; время от времени на глаза попадался какой- нибудь несчастный кальмар, а свечи зажигались взмахом руки, но при этом, как ни странно, изготавливались при помощи самого, что ни на есть прозаичного труда прислуги. Магия была прямо перед вами, но, судя по всему, напоминала приличный остаток на банковском счете: всегда готова к использованию, но в остальном практически незаметна. Когда Думминг убежал, Марджори перевела дыхание и сказала: «Наверн, по- скольку я у вас в гостях, не будете ли вы так любезны объяснить, о чем вы только что говорили? Мне это показалось крайне интересным!». «Моя дорогая мисс Доу». Прежде, чем Чудакулли успел произнести следующее слово, Марджори дружелюб- ным тоном добавила: «Не сочтите за грубость, но я вовсе не ваша дорогая. Сре- ди моих друзей есть немало порядочных мужчин, хотя попадаются и такие, кото- рых порядочными можно назвать с большой натяжкой, но никому из них я не при- надлежу; я женщина независимая. Я благодарна вам за гостеприимство, хоть вы и перебросили меня сюда по воле случая и позвольте заметить, ни за что бы не прошла мимо, но вы, я уверена, понимаете, что в этой жизни важно знать, кто ты есть на самом деле. И я принадлежу самой себе. Без обид, просто считайте мои слова предостережением на будущее».
«Увы, Марджори», сказал в ответ Архканцлер, который тем временем одной ру- кой смахивал со сферы пыль, «Я несу вину за свое самонадеянное поведение. Од- нако умный человек понимает другого с полуслова, и по блеску в ваших глазах я вижу, что у нас еще есть шансы сохранить дружеские отношения, поэтому я при- кажу доставить сюда кофе и немного закусок, а затем я постараюсь немного про- яснить сложившуюся ситуацию». Такого понятия, как «закуска», в Незримом Университете, по-видимому, не су- ществует. Само слово, впрочем, было в ходу, однако, питаясь одними только университетскими «закусками», человек, вероятно, мох1 жить целую неделю, не опасаясь недоедания. И вот, вскоре после слов Архканцлера, несколько слух1 прикатили в комнату три тележки, содержимое которых было похоже на самый большой пикник, какой только можно себе вообразить. Когда Марджори обратила на это внимание, Архканцлер в ответ только рассме- ялся и сказал: «Все остатки отдают студентам. А уж они-то съедят все что угодно. Ешьте, не стесняйтесь». Послышался звон колокольчика, и вошла служанка с новой тележкой, которая буквально дрожала под весом кофейников, чашек и блюдец; когда она ушла, Чуда- кулли сказал: «Так-так, что же вам рассказать об омнианстве, которое сейчас настолько занимает мой рассудок, что я подумываю, не могло ли ваше случайное появление иметь отношение к этому проклятому омнианскому инциденту. Мой опыт подсказывает, что очень немногие события происходят по воле случая. С самого начала в нашем мире существовало великое множество богов, которые большей ча- стью воплощали определенное явление, место или даже назначение как, например, Афроидиота, богиня предметов, которые застревают в ящиках; в деревянных, ра- зумеется, у ящиков, сделанных из ткани, по-видимому, есть своя собственная богиня. Среди них была и сравнительно приличная религия, известная как Цер- ковь Ома, которая впоследствии во славу своего бога стала проявлять воинст- венность и агрессию по отношению к другим верованиям. Но однажды один достой- ный человек по имени Брута, вероятно, призрак опозоренного бога, кардинально изменил суть омнианской религии, сделав основной акцент на помощи ближним вместо бесконечных славословий в адрес своего бога51. Которому они, как мне кажется, должны были безумно надоедать, да?». По лицу Марджори пробежала неуверенность, а затем она ответила: «Вы же знаете, что эта история очень похожа на те события, которые, по мнению многих людей, произошли с моим миром? Кстати, позволю себе заметить, вы только что испачкали его майонезом. Высока ли вероятность, что жители Земли увидят, как по небу несется астероид из молочных продуктов?». Наверн улыбнулся. «Ее легко стереть. К тому же связь между Круглым и Пло- ским миром вовсе не так проста. Но их связывает рассказий, одна из самых мо- гущественных сил во всей множественной Вселенной. Он предписывает, как должны развиваться последующие события; или как они не должны развиваться, чтобы ис- тория не подошла к такому мрачному концу, в котором не останется места даже для тьмы, а впереди будет ждать одно лишь пустое и пронзительное отчаяние». Наступила пауза, в течение которой сам воздух, заполнявший комнату, как будто бы стал задыхаться, небосвод померк, а капля майонеза заструилась по поверхности сферы. Впрочем, впечатление было несколько подпорчено Архканцле- ром, который, просияв своей широкой улыбкой, произнес: «Но причин для беспо- койства, конечно же, нет, потому что мы постоянно наблюдаем за ходом событий! Для этого ведь и нужны люди, понимаете? Если мы перестанем наблюдать за мно- жественной Вселенной, она просто прекратит свое существование. И собаки, и кошки, и морские ежи, и орангутаны, и устрицы, и саранча тоже вносят свою лепту, но основную работу, так сказать, по подъему умственных тяжестей, при- ем . роман «Мелкие боги».
ходится выполнять нам, потому что мы наблюдаем, осознавая сам факт наблюде- ния, и думаем не только о том, что находится у нас перед глазами, но и о са- мом образе нашего мышления. В награду мы иногда находим еще более интересные темы для размышления, особенно когда эти размышления дают начало новым инте- ресным открытиям и так далее». Марджори хотела было что-то сказать, но взгляд в глазах Архканцлера заста- вил ее вместо этого наклониться вперед и взять очередное пирожное. «Мы, конечно же, понимаем», продолжал Чудакулли, «что в действительности наши познания весьма малы в сравнении с нашим же незнанием, но по какой-то причине это даже идет нам пользу ведь все сущее должно прилагать усилия, так что мы, зная о собственном невежестве, в своих стараниях должны превзойти всех остальных». Он сделал глубокий вздох, и добавил, как будто бы произнося напутственную речь: «Мы не отдадим Круглый Мир в руки этих назойливых люди- шек !». «Назойливых людишек?» - только и смогла произнести Марджори. «Именно!» - подтвердил Чудакулли. ««Церковь омниан последнего дня» стала воинственной и жадной до философии организацией, объявившей, что лишь ей од- ной известна настоящая истина!». Марджори заметила, как побелели его кулаки. «Даже мы не знаем всей истины, и у меня есть серьезные подозрения, что если все сущее обратится в истину, Вселенная вполне может начаться заново. Но ом- ниане не увидят разумных доводов, даже вооружившись телескопом, а ведь без разумных доводов ничего не выйдет. Те, кто диктуют нам, как нужно думать, а иногда утверждают, что думать не следует вообще, даже не заслуживают внима- ния. Блистательная идея, которая стала известной во времена Бруты, самого просвещенного из омнианских жрецов, была вполне ясна: все люди братья или же сестры, смотря по обстоятельствам и должны следовать голосу собственной со- вести и золотому правилу». Неожиданно Чудакулли как будто уменьшился в размерах; его лицо раскрасне- лось , а сам он начал так обильно потеть, что Марджори, не говоря ни слова, подала ему большой стакан воды, от которого, как ей показалось, пошел пар, стоило лишь ему коснуться губ Архканцлера. Он поблагодарил ее, и Марджори сказала: «А вы знаете, что некоторые жители Круглого Мира, как вы его называете, отказываются верить в то, что он дейст- вительно имеет форму шара, несмотря на то, что этот факт был, помимо прочего, доказан, благодаря прилунениям «Аполлона»? Они утверждают, что эти факты сфабрикованы, хотя на Луне остались самые настоящие следы. Честно говоря, мне неприятно об этом говорить, но на днях в мою библиотеку зашел один из этих довольно-таки нервных джентльменов, который заявил, что лунные экспедиции бы- ли лишь мистификацией, не более того. В библиотеке бывают самые разные люди, и со всеми приходится иметь дело библиотекарю; кстати, Наверн, сейчас вы были очень похожи на проповедника. Не в обиду сказано». «Мой брат Гьюнон жрец, а я нет», сказал Чудакулли. «Но с современными ом- нианами даже ему приходится непросто. Они не хотят, чтобы детям рассказывали о том, как этот мир держится на спине гигантской черепахи!». Он посмотрел на нее с улыбкой и добавил: «Я видел, с каким лицом вы сейчас на меня посмотре- ли, Марджори; но черепаха действительно существует - ее видели наши отважные исследователи. Конечно, существует она только в этой реальности; в других ре- альностях все может быть иначе. А еще ведь есть и Круглый Мир, который, как нам кажется, возник из некоего универсального шаблона, в отличие от Плоского Мира, который, по нашему мнению, был создан на заказ. Впрочем, и там, и там есть рассказий... да, в чем дело?». Дверь открылась, и в комнату снова вошел Думминг, который на этот раз даже улыбнулся. «У меня для вас хорошие новости, Архканцлер; и для вас тоже, мисс Доу. Наша маленькая проблема решена, и теперь вопрос о доступе к Круглому Ми-
ру можно легко решить путем переговоров». Помедлив секунду, Думминх1 добавил: «Но на вашем месте я бы сначала стер с него майонез». Глава 10. Откуда все это взялось? Как заметил Архканцлер, рассказий, управляющий причинно-следственными свя- зями, представляет собой движущую силу Плоского Мира. То же самое касается и Круглого Мира, но только при взгляде извне, с позиции волшебников. Внутри са- мого Круглого Мира никакого рассказия не было, пока на планете не появились люди, которые стали выдумывать разные истории, чтобы «объяснить» все непонят- ные явления окружающего мира; почему идет или не идет дождь, как возникает радуга, что вызывает гром и молнии, почему восходит и садится Солнце. Мы уже видели, как эти «сказочные» объяснения, в которых нередко встречаются герои, чудовища и боги, импонируют человеко-ориентированным взглядам, и как они тер- пят поражение подчас сокрушительное в рамках мировоззрения, ориентированного на Вселенную. Многие из величайших вопросов, посвященных причинно-следственным связям, касаются происхождения тех или иных явлений. Как появились растения, живот- ные, Солнце, Луна и мир в целом? Нас, как приматов-рассказчиков, первопричины буквально очаровывают. Нам недостаточно просто лицезреть деревья, камни или грозы; мы хотим знать, что служит их причиной. Мы хотим увидеть желудь, из которого вырастает дуб, понять геологическую предысторию камня, и в общих чертах обрисовать электрические процессы, в которых берет свое начало гроза. Мы хотим заполучить особую разновидность рассказия истории, которые бы объяс- нили нам возникновение и развитие подобных явлений. Исходя из этого стремле- ния к простым историям, мы ожидаем получить простые ответы на вопросы о пер- вопричинах. Тем не менее, наука свидетельствует о том, что любовь к историям вводит нас в заблуждение. Первопричины это весьма и весьма коварная материя. История о желуде и дубе, на первый взгляд, кажется простой и понятной любо- му человеку: посадите желудь в землю, полейте водой, обеспечьте его светом, и тогда из него вырастет дуб. За этой простой историей, однако же, скрывается довольно сложное объяснение крайне запутанного процесса развития: по сущест- ву, этот вопрос в равной мере затрагивает и ваше собственное происхождение из яйцеклетки. Кроме того, есть и другое осложнение: дуб не только вырастает из желудя, но и сам дает начало новым желудям. Ситуация в точности напоминает стереотип о курице и яйце. Заметим, что ключевой вопрос состоит вовсе не в том, «что появилось раньше». Задавать этот вопрос глупо, потому что и курица, и яйцо являются частями воспроизводящейся системы. Очевидно, что курица - это единственный способ создать одно яйцо из другого. До появления куриц в этой же генеалогии яиц роль посредника играла какая-нибудь дикая птица из джунг- лей; задолго до этого яйца откладывали маленькие динозавры; а задолго до них древние земноводные. Основная проблема с объяснением в духе «черепах до самого низа» заключается вовсе не в нелепом умозрительном образе, каким бы забавным они ни казался. Каждая из черепах действительно опирается на ту, что находится прямо под ней. Каким образом и почему эта бесконечная колонна существует вот настоящий во- прос . В рекурсивных системах важно не то, какая из частей появилась первой, а происхождение системы в целом. В случае яйца и курицы речь пойдет, главным образом, об эволюции, то есть последовательности актов развития, которые со временем приводят ко все большим изменениям, благодаря этому процессу совре- менные курицы пришли на смену диким птицам из джунглей и динозаврам. В данном случае первопричину всей системы можно проследить до момента появления первых
яиц, первых многоклеточных организмов, которые включили зародышевое развитие в процесс своего размножения. Точно так же и желудь представляет собой совре- менную версию тех семян, из которых раньше произрастали первые семенные рас- тения, а еще раньше древовидные папоротники и так далее вплоть до появления многоклеточных растений. Упомянутый выше «крайне запутанный процесс развития» также требует некото- рого объяснения. Ясно, что желудь сам по себе не становится дубом точно так же, как яйцеклетка, которая произвела вас на свет, сама по себе не становится вами. Дуб в основном состоит из двуокиси углерода, полученной из воздуха, во- ды из почвы и минералов в частности, азота тоже добытых из почвы. В деревьях из этих компонентов образуются, главным образом, углеводы целлюлоза и лигнин, а также белки, необходимые для функционирования химической машины. Количество вещества, привнесенного отдельным желудем, крайне мало. Подобным образом и плод, из которого (в довольно специфическом смысле) развились вы сами, почти целиком состоит из разнообразных веществ, полученных от матери посредством плаценты. Материальный вклад крошечной яйцеклетки довольно мал, но ее органи- зационная роль просто огромна. Яйцо вовлекает в процесс жизнедеятельности хи- мические вещества, предоставленные матерью, инициирует и контролирует после- довательные этапы развития - бластоцисту, эмбрион, плод, которые в конечном счете приводят к вашему рождению. Точно так же и желудь представляет собой сформировавшийся зародыш, который обладает довольно сложной организацией, за- мечательно приспособленной к тому, чтобы пустить в землю корни, расправить листики и начать превращение в маленький дуб. Любой из нас испытывает трудности с упомянутым словом «превращение». Однаж- ды на заседании комитета по этике, в одной из больниц, Джеку пришлось объяс- нять , как эмбрион - плод - младенец становится человеком. Это не то же самое, что щелкнуть выключателем и зажечь свет, объяснял он, это больше похоже на работу над картиной или романом. Нет никакого особого мазка кисти или слова, после которого работа сразу завершается; превращение происходит постепенно. «Допустим», сказал в ответ один из членов комитета, не сведущий в вопросе, «Но на каком же сроке беременности зародыш становится человеком и перестает быть всего лишь яйцом?». Похоже, что мы испытываем необходимость в строгих границах, даже если сама природа не в состоянии предъявить нам четко опреде- ленную последовательность этапов. Итак, рассуждая о первопричинах, давайте вначале отойдем от сложных вопро- сов развития вроде желудей и яиц, и поговорим о другом, объективно более про- стом , явлении о грозе. Перед бурей некоторое время можно наблюдать спокойное и безоблачное небо, по которому вслед за ветром движутся облака, а возможно, даже атмосферный фронт. Но есть и невидимая сторона, наблюдать которую мы не можем - это статическое электричество, которое постепенно накапливается внут- ри облаков. Облака представляют собой скопления водяных капелек, миллиарды крошечных шариков жидкой воды, окруженных водяным паром насыщенный раствор воды в воздухе. Капельки и пар поднимаются в верхнюю часть облака; затем они падают вниз и проходят сквозь облако, но не успевают выпасть в виде дождя, и цикл повторяется снова. В начале бури значительная часть капель, конечно же, проливается дождем. Облака довольно активные структуры с масштабной циркуляцией. Они кажутся простыми и воздушными, но внутри состоят из множества потоков, образованных водяными каплями и частицами льда. Каждая капелька и льдинка несет на себе крошечный электрический заряд, поэтому облако в целом тоже становится заря- женным по аналогии с нейлоновым бельем, которое приобретает электрический за- ряд, противоположный заряду вашего тела. Проплывая над холмами, облако соби- рает противоположный им заряд. По мере накопления заряда возрастает разность потенциалов между облаком и поверхностью земли, что явно не сулит ничего хо-
рошего. В конечном счете, она становится настолько большой, что молния, дви- жущаяся по следу ионизированного воздуха с малым сопротивлением, пробивает себе дорогу к земле. Особенно хорошо ее притягивают острые металлические по- верхности, которые выступают из земли и встречаются на верхушке высоких зда- ний, например, церквей. За неимением таких поверхностей незадачливой мишенью электрического удара может стать человек, гуляющий по холму. Формирование молнии. Грозовая буря выглядит проще, чем превращение желудя в дуб, так как не тре- бует большого количества хитроумной организации. Однако даже грозы вовсе не так просты, как мы привыкли думать нам неизвестно, как происходит накопление электрического потенциала. Каждый год в Круглом Мире происходит 16 миллионов грозовых бурь, но мы все еще не до конца уверены в том, как именно. Не удиви- тельно, что превращение желудя в дуб дается нам с трудом. Что же касается первопричин, истоков бури, истоков чего угодно. Если мы хо- тим дать объяснение грозовой бури, нужно ли нам сначала объяснить облака? Компоненты атмосферы? Статическое электричество? Основы физики и физической химии? Первопричина любого явления кроется во взаимодействии множества факто- ров . На практике для того, чтобы объяснить происхождение бури или любого дру- гого явления, у человека, дающего объяснение, и его собеседника должен быть приличный багаж общих знаний, охватывающих множество различных областей. К сожалению, так бывает не всегда. Возможно, вы учитель английского языка, бухгалтер, домохозяйка, психолог, торговец, строитель, банкир или студент. Вряд ли вам когда-либо встретятся фразы вроде «насыщенного раствора» или «частиц, несущих на себе крошечный электрический заряд». Но даже упомянутые фразы это всего лишь упрощения поня- тий, обладающих настолько обширными ассоциациями и такой огромной интеллекту- альной глубиной, что один человек едва ли сможет охватить их без посторонней помощи. Возможно, вы учитель биологии, математик или даже научный журналист, распо- лагающий более внушительными познаниями в этих областях. Но даже в этом слу- чае попытка объяснить происхождение бури, столкнется с определенными трудно- стями , поскольку мы сами не понимаем ее достаточно глубоко. Ни один из нас не является метеорологом. А даже если бы и являлся, мы все равно не смогли бы
сформировать настолько глубокое понимание, чтобы вы могли сказать: «Да, те- перь мне все понятно». Джек - эмбриолог и отчасти разбирается в яйцах и желу- дях; но даже упомянутые примеры вызвали бы у него затруднение по тем же самым причинам. В Круглом Мире истоки абсолютно любого явления на планете, за ее пределами и во всей Вселенной представляют собой сложнейшую сеть, объединяю- щую колоссальное множество факторов, о которых нам известно совсем немного. Один из способов избежать этой проблемы обратиться к божественному творе- нию. Если вы верите в бога-творца, то с помощью сверхъестественного вмеша- тельства сможете объяснить происхождение чего угодно, от Вселенной до грозо- вой бури. Тор отлично управляется со своим молотом - дело сделано, объяснение грома готово. Или вы так не считаете? Нам такое объяснение кажется не слишком удовлетворительным, потому что, приняв его, мы будем вынуждены объяснить про- исхождение самих богов и их сверхъестественных способностей. Может быть, это и не Тор вовсе, а Юпитер. Или гигантская невидимая змея, перебирающая собст- венные витки. Или инопланетный космический корабль, который преодолевает зву- ковой барьер. Некоторые мифы о сотворении мира, как уже было упомянуто в 4-ой главе, до- вольно сложны, однако ни один из них нельзя назвать объяснением в полном смысле этого слова. С помощью одной и той же формулировки можно «объяснить» все что угодно, включая с тем же успехом целую уйму событий, которые никогда не имели места. Если вы считаете, что голубой цвет неба это результат Божьего замысла, то вас в той же мере устроит и небо розового цвета, и даже желтое небо с лиловыми полосками, а само объяснение нисколько не изменится. С другой стороны, если, объясняя голубой цвет неба, вы опираетесь на рассеяние света частицами пыли в верхних слоях атмосферы, и узнаете, что интенсивность рассе- янного света обратно пропорциональна четвертой степени соответствующей длины волны, то вы поймете, почему коротковолновый голубой цвет доминирует над бо- лее длинноволновым желтым и красным. (Действительно, малое число, возведенное в четвертую степень, становится намного меньше, а обратная пропорциональность означает, что маленькие числа играют более важную роль по сравнению с больши- ми 1/10, к примеру, больше 1/100). Таким образом, вы получили полезное и со- держательное знание и теперь можете пользоваться им для ответов на другие во- просы . Впрочем, такое объяснение не дает полной картины - оно не объясняет, откуда берется пыль, и не отвечает на более сложные вопросы почему, к примеру, голу- бой цвет кажется голубым. Если вы в принципе хотите получить исчерпывающее объяснение какого-либо явления, творение станет для вас отличным решением. Теология действительно может дать ответ на любой вопрос. Более того, мириады религий и верований, существующих на планете, предлагают огромный выбор отве- тов, любой из которых поможет вам достичь удовлетворения, если ваша настоящая цель отыскать причину, которая избавит вас от необходимости задавать вопрос о голубом цвете неба. Приписывать его божеству все равно, что перефразировать ответ в духе «потому что потому». Азимов отмечал, что, дав согласие на установку молниеотводов, церкви в большей степени способствовали продвижению науки, а не теологии. Следуя этому образу мышления, мы пытаемся изложить научное или, по крайней мере, рацио- нальное обоснование первопричин, а также многих других вопросов. Думминг Тупс самый рациональный из всех волшебников, но даже ему приходится действовать в невыгодных условиях. Хотя, в общем и целом, ему все-таки удается одержать по- беду и объяснить Круглый Мир, не прибегая к помощи магии, даже несмотря на то, что магия - механизм, лежащий в основе большинства явлений Плоского Мира, составляет его базовую точку зрения. Многие люди, а, возможно, даже большинство, не отличаются рациональностью своих убеждений. По сути, они верят в магию, в сверхъестественное. Они рацио-
нальны во многих других отношениях, но в то же время позволяют миру, который они рисуют в своих желаниях, затуманивать их суждение по отношению к миру, который окружает их в действительности. Во время подготовки к выборам амери- канского президента в 2012 году несколько кандидатов от республиканской пар- тии, ранее согласившихся с выводами фундаментальной науки, в конечном счете, отказались от своих слов. Известный сторонник республиканской партии выступал против какого бы то ни было регулирования рынка, исходя из того, что оно «создает помехи для Божьего плана в отношении американской экономики». Более радикальные представители правого крыла высказываются против мер, направлен- ных на смягчение климатических изменений, но не из-за того, что не верят в изменение климата, а из-за того, что чем раньше мы разрушим планету, тем раньше произойдет второе пришествие Христа. Армагеддон? Мы тебя ждем! Попытки первоочередного использования рациональных методов объясняются, в частности, тем, что большая часть явлений, происходящих в нашем Круглом Мире, как оказалось, не требуют никакого волшебства. Более того, многие явления, которые раньше казались магическими, в настоящее время выглядят вполне логич- ными и без привлечения сверхъестественных сил, например, гром; впрочем, того же нельзя сказать об американской экономике, которая ставит в тупик и самих экономистов. А потому, объясняя происхождение чего бы то ни было в этой кни- ге, мы в меру своих возможностей будем придерживаться рационального образа мышления, каким бы сложным он ни оказался. При всем при этом нам бы хотелось знать, пользуются ли молниеотводами приверженцы «Христианской науки»52, кото- рые, будучи наставлены в том, что эти деяния противоречат Божьей воле, счита- ют грехом трансплантацию органов и даже переливание крови. Даже сегодня природа гроз, вероятно, остается для нас большей загадкой, чем вы себе представляете. Около двадцати лет тому назад астронавты космического шаттла «Атлантис» разместили на орбите спутник, гамма-обсерваторию Комптон (ГОК). Гамма- излучение так же, как и свет, представляет собой электромагнитную волну, но отличается намного большей частотой. Так как энергия фотона пропорциональна его частоте, общая энергия такого излучения довольно велика. ГОК была спроек- тирована для обнаружения гамма-лучей, испускаемых отдаленными нейтронными звездами и остатками сверхновых; казалось, что где-то была допущена страшная ошибка, потому что обсерватория стала сообщать о продолжительных импульсах гамма-излучения, источником которых была Земля. Это казалось нелепым. Источником гамма-лучей служат электроны и другие час- тицы , ускоренно движущиеся в вакууме. Но никак не в атмосфере. А значит, с ГОК было явно что-то не так. На самом же деле никакой ошибки не было. Обсер- ватория функционировала идеально. Но атмосфера Земли каким-то образом генери- ровала гамма-излучение. Поначалу считалось, что это излучение возникает на высоте около 80 км, то есть намного выше облаков. Как раз в это время было обнаружено, что на такой высоте встречаются спрайты - необычные вспышки света, по форме напоминающие огромных медуз. Считалось, что они представляют собой непредвиденное послед- ствие молний, которые возникают в нижележащих грозовых облаках. Во всяком случае, тот факт, что спрайты служат источником гамма-лучей или, по крайней мере, имеют к ним отношение, казался очевидным. Теоретики нашли несколько объяснений; наиболее вероятное из них состояло в том, что лавины электронов, созданные под действием молний, сталкивались с атомами в атмосфере, образуя спрайты и гамма-лучи. Электроны могли двигаться с околосветовой скоростью и запускать цепную реакцию, при которой каждый электрон в результате столкнове- «Христианская наука» - псевдохристианское религиозное движение, основанное в 1866 г. - прим. пер.
ния с атомом выбивает из него новые электроны. С 1996 года физики занимались украшением этой теории и предсказывали энер- гетический спектр гамма-лучей. Предсказания сошлись с данными ГОК, подтвердив тем самым, что источник излучения действительно располагался на очень большой высоте. Казалось, что все замечательно. Пока не наступил 2003 год. В том году Джозеф Дуайер, который находился на Земле, во Флориде, и зани- мался измерением рентгеновского излучения молний, зафиксировал колоссальный всплеск гамма-излучения в вышележащих грозовых облаках. Энергетический спектр этого всплеска в точности совпадал со спектрами лучей, которые, как считалось ранее, возникали на гораздо большей высоте. Но даже после этого никому не пришло в голову, что источником лучей, обнаруженных ГКО, были грозовые тучи - ведь их энергия была слишком велика. Энергия, необходимая для движения лучей в атмосфере, была неправдоподобно большой. В 2002 году NASA запустило спутник под названием RHESSI (Солнечный спек- тральный телескоп высоких энергий им. Рувима Рамати) для наблюдения гамма- лучей, испускаемых Солнцем. Дэвид Смит поручил студентке Лилиане Лопес про- смотреть данные на предмет фактов, подтверждающих существование источников гамма-лучей на Земле. Всплеск происходил раз в несколько дней, намного чаще, чем показывали наблюдения ГОК. Благодаря этому новому инструменту, удалось собрать более полную информацию об энергетическом спектре, ее анализ показал, что эти гамма-лучи преодолели значительное расстояние в атмосфере. Фактически их источник был расположен на высоте около 15-25 километров, то есть совпада- ет с верхней границей типичного грозового облака. По мере накопления новых данных стало все сложнее отрицать тот факт, что грозовые облака в огромных количествах генерируют гамма-излучение. Спрайты, с другой стороны, таким свойством не обладают. Каким образом в грозовых облаках возникает излучение с такой высокой энер- гией? Ответ пришел прямиком из «Звездного Пути» - антиматерия. При контакте материи и антиматерии происходит взаимная аннигиляция, которая сопровождается энергетическим всплеском, при этом масса практически полностью превращается в энергию. Корабли Звездного флота используют антиматерию в качестве топлива. Ее самая распространенная форма позитрон, или антиэлектрон, который естест- венным образом возникает в ходе радиоактивного распада и регулярно использу- ется в медицинских ПЭТ-сканерах (позитронно-эмиссионная томография). Однако антивещество естественного происхождения встречается редко, а грозовые тучи не слишком известны своими радиоактивными атомами. Тем не менее, довольно веские доводы говорят о том, что гамма-излучение, возникающее в грозовых об- лаках, имеет отношение к позитронам. Идея такова. Электрическое поле, расположенное внутри облака, в нижней час- ти заряжено отрицательно, а в верхней положительно. Такое поле способно время от времени создавать уходящие электроны с высокой энергией. Благодаря отрица- тельному заряду, эти электроны отталкиваются от нижней части поля и притяги- ваются к верхней иначе говоря, движутся вверх. Далее они сталкиваются с ато- мами в молекулах воздуха и создают гамма-излучение. Если такое излучение за- трагивает другой атом, оно может сгенерировать позитронно-электронную пару. Электрон продолжает двигаться вверх, в то время как положительно заряженный позитрон движется вниз под действием притяжения к нижней части поля. По ходу движения он сталкивается с атомами воздуха, выбивая из них новые электроны, и процесс повторяется снова. При этом опять-таки возникает цепная реакция, ко- торая распространяется в стороны, охватывая целые гряды грозовых туч. Этот процесс немного похож на природный лазер, в котором каскады фотонов, движущихся туда-обратно между зеркалами, по ходу своего движения способствуют генерации все большего числа новых фотонов до тех пор, пока их энергия не
станет настолько большой, что им удастся проникнуть наружу сквозь одно из зеркал. Роль зеркал играют верхняя и нижняя границы облака, только вместо фо- тонов, отскакивающих туда-обратно, облако гоняет электроны вверх, а позитроны вниз. К 2005 году эта теория была основательно проверена. Космический теле- скоп гамма-излучения им. Ферми в настоящее время обнаружил пучки заряженных частиц, которые испускаются грозовыми облаками и преодолевают тысячи миль вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Значительную долю этих частиц со- ставляли позитроны. поле зарядов Возникновение гамма-излучения в грозовом облаке. Описанное открытие выставляет грозовые облака в новом свете. Молот Тора не просто высекает искры (молнии) и создает шум (гром) он еще и создает антима- терию . Такое открытие невозможно сделать, просто выставляя на показ податли- вые объяснения в духе сверхъестественных сил. Оно стало возможным благодаря тому, что ученые постоянно высказывают сомнения в отношении известных «фак- тов» . Даже уже знакомые нам первопричины могут со временем давать начало новым историям. В поисках рациональных объяснений первопричин, наука нередко меняет
парадигму в ответ на новые факты или новые идеи. Происхождение Земли и Луны прекрасный тому пример, в котором имеют место любопытные перипетии. Одной из них оказалась неспособность в краткосрочной перспективе изменить парадигму под влиянием новых фактов. В данном случае главной проблемой стал избыток, а вовсе не недостаток фак- тов. Мы можем изучить структуру Земли, обратить внимание на летопись окамене- лостей и отправиться за образцами на Луну. Однако все это богатство эмпириче- ских данных в определенном смысле лишь осложняет дело. Что оно означает? Спустя 4,5 миллиарда лет мы пытаемся восстановить картину событий. На тот мо- мент возраст Вселенной составлял около 9 миллиардов лет (согласно теории Большого Взрыва, и еще больше, если верить наиболее распространенным альтер- нативным теориям). Во всех космологических теориях состояние Вселенной услож- няется со временем. Таким образом, к моменту появления нашей Солнечной систе- мы поблизости скопилось приличное количество стройматериалов. Исходя из данных, доступных для наблюдения в настоящее время, нам приходит- ся делать вывод о том, как в результате агрегации всей этой материи возникла система Земля-Луна. К таким наблюдениям относятся данные об астероидах, Солн- це и других планетах, а также детальная информация о структуре Земли и Луны. (Мы говорим о Луне в единственном числе, однако по одной из недавних гипотез на определенном этапе у Земли могло быть как минимум две луны). Очевидно, что до определенного момента Земля не существовала, а затем появилась. Луна сфор- мировалась спустя несколько сотен миллионов лет. Их происхождение тесно свя- зано друг1 с другом, и мы не сможем объяснить одно, не затрагивая другого. Главная проблема, связанная с происхождением Луны и зарождением Земли, за- ключается в том, что лунные породы едва уловимыми деталями химической струк- туры довольно сильно напоминают земную мантию. Так называет толстый слой гор- ных пород, расположенных непосредственно под континентальной и океанической корой, над железным ядром. В частности, соотношение изотопов некоторых эле- ментов одинаково в обоих случаях. Такое соотношение слишком маловероятно, чтобы его можно было увязать с более ранними теориями происхождения Луны, на- пример, о формировании обоих небесных тел из первичного пылевого облака, ок- ружавшего Солнце, или о том, что Луна, пролетавшая мимо Земли, была захвачена ее гравитационным полем. Джордж Дарвин, один из сыновей Чарльза Дарвина, предположил, что Луна отделилась от быстро вращающейся Земли, однако механи- ческие свойства такой системы в частности, энергия и момент импульса, харак- теризующий количество вращательного движения, не сходятся с расчетными значе- ниями. Кроме того, образование Земли и Луны не ограничивалось простым сгуще- нием пыли. По современным представлениям астро- и геофизиков Земля возникла за счет агрегации множества крошечных планетезималей, которые входили в со- став огромного диска, окружавшего Солнце на этапе его формирования. Теперь мы располагаем достаточно хорошими телескопами, чтобы увидеть несколько подобных дисков вокруг молодых солнц, расположенных в соседних звездных системах; та- ких примеров известно немало, так что теория, по всей видимости, соответству- ет действительности. В период с 2000 и до середины 2012 года астрофизики и геофизики, в общем и целом, были согласны с тем, что Луна возникла в результате колоссального столкновения между молодой Землей и неким объектом, который по размеру при- мерно соответствовал Марсу. Они назвали объект Тейей в честь матери лунной богини Селены. В результате столкновения значительная часть Земли и почти вся Тейя превратились в пар. Большая часть пара вновь сконденсировалась в области лунной орбиты и, слившись в единое целое, образовала Луну. Из оставшегося па- ра сформировалась земная мантия в этом и заключается причина сходства. В ка- честве приятного бонуса та же самая теория объясняет большую величину момента импульса в системе Луна-Земля.
Однако со временем в теории Тейи стали возникать проблемы. Столкновение с Тейей бы так сильно раскалило поверхность Земли, что почти вся вода должна была превратиться в пар. Современное состояние океанов, по-видимому, опровер- гает это предположение. Поэтому для спасения Тейи потребовались дополнитель- ные предположения. Вероятно, в древности на планету упало несколько ледяных астероидов, благодаря которым вода снова вернулась на Землю; возможно также, что испарившаяся вода в любом случае бы выпала на землю в виде осадков. Тем не менее, ряд древних горных пород, обнаруженных в Австралии, по всей видимо- сти, указывает на то, что около четырех миллиардов лет тому назад наша плане- та была покрыта огромным количеством воды, а значит, с момента формирования Луны, вероятно, прошло слишком мало времени, чтобы столкновение таких колос- сальных масштабов имело место в действительности. Мы описали теорию Тейи в «Науке Плоского Мира» 1999 года, однако сомнения взяли верх еще до выхода второго издания в 2002 году. Основная проблема была связана с новыми компьютерными моделями описанного столкновения. В первых мо- делях, на основе которых и была сформулирована теория Тейи, было показано, как огромный фрагмент отрывается от Земли, а затем делится на две части. Одна из этих частей превратилась в Луну, а вторая упала обратно на Землю и сформи- ровала мантию. Тейя перемешалась с обеими частями, причем в одной и той же пропорции это и объясняло тот факт, что Луна и земная мантия имеют один и тот же химический состав53. С другой стороны, имитационные модели, на основе которых был сделан этот вывод, требовали значительных затрат машинного времени, и только некоторые из сценариев удалось исследовать на практике. По мере совершенствования компью- теров точность математических моделей возросла, и теперь расчет их последст- вий требовал меньших затрат времени и усилий. Оказалось, что в большинстве случаев почти вся масса Тейи входит в состав Луны, в то время как на долю мантии остается лишь очень небольшая часть. Как же тогда объяснить практически полное сходство Луны и мантии? Гипотеза, с которой ученые соглашались до 2012 года, звучала так: по своему химическому составу Тейя, скорее всего, была очень похожу на мантию древней Земли. Разумеется, именно на решение этой проблемы и была направлена вся теория Тейи. Почему химический состав обязательно должен быть одинаковым? Если в случае Тейи мы можем ответить на этот вопрос «так уж сложилось», то почему бы не применить ту же логику и к самой Луне? Теория Тейи вынуждена опираться на то же самое предположение, которое она должна была объяснить. Во втором издании «Науки Плоского Мира» мы описали эту ситуацию как «потерю связи с реальностью», а Йен впоследствии выразил то же мнение в книге «Мате- матика жизни»54. Эта точка зрения, по-видимому, получила подтверждение, бла- годаря Андреасу Ройферу и его коллегам, которым недавно (в июле 2012 г.) уда- лось обнаружить сходный, но все же отличающийся сценарий. В нем также проис- ходит столкновение с другим телом, которое, однако, не только заметно превы- шало по своим размерам Тейю (или Марс), но и двигалось с гораздо большей ско- ростью. Это было не лобовое столкновение, а, скорее, удар в бок, после кото- Пробы грунта на Луне брались автоматическими станциями (400 кг грунта доставлен- ного Аполлонами потихоньку превращаются в фикцию) с поверхности, но этот грунт, так же, по-видимому, как и верхние слои мантии Земли, формируется межпланетными осадками (метеориты, пыль) . Метеоры, пыль, кометы и т. д. , - за счёт их масса Земли возраста- ет примерно на 40 тысяч тонн в год, но, скорее всего, эта величина постепенно умень- шается и несколько млрд. лет назад она была значительно больше - просто то, что мог- ло выпасть - уже выпало. 54 «The Mathematics of Life» - прим. пер.
рого «виновник скрылся с места преступления». Основная масса отторгнутого ве- щества принадлежала Земле, и лишь очень небольшая часть приходится на долю космического гостя. Новая теория согласуется с расчетами момента импульса и предсказывает еще более точное совпадение химического состава Луны и мантии, чем считалось ранее. Эта теория уже подтверждается рядом фактов. После того, как исследовательская группа Джунджун Чжан провела новый анализ образцов лун- ных пород, доставленных в ходе миссии «Аполлон», выяснилось, что соотношение между изотопами титана-50 (50Ti) и титана-47 (47Ti) на Луне «с точностью около четырех частей на миллион совпадает с аналогичным соотношением на Земле». Это не единственная возможная альтернатива. Матия Чук вместе с коллегами доказали: наблюдаемый химический состав лунных камней можно объяснить тем, что на момент столкновения скорость вращения Земли была намного выше - один оборот в несколько часов. При этом меняется как количество отторгнутой поро- ды, так и ее местоположение. Впоследствии период вращения Земли мог умень- шиться до современной отметки в 24 часа под действием силы притяжения Солнца и Луны. Робин Кэнап получила аналогичный результат с помощью имитационных мо- делей, в которых скорость вращения Земли лишь немного превышает современную, однако космический объект, ставший причиной столкновения, в отличие от перво- начальной гипотезы, оказался больше Марса. Это тот самый случай, когда Pan narrans настолько увлекается интересной ис- торией, что забывает первоначальную причину, по которой эта история появилась на свет. Совпадение, которое она должна была объяснить, потерялось из вида, а на смену пришел новый сюжет, в котором совпадение стало играть закулисную роль. Правда, теперь примат-рассказчик переосмысливает историю целиком и на сей раз уделяет должное внимание ее сюжету. Самый масштабный вопрос о первопричинах, с философской точки зрения, каса- ется происхождения Вселенной, и им мы займемся в 18-й главе. Но если отложить его в сторону, то место самого загадочной, и притом гораздо более личной, первопричины следует отдать происхождению жизни на планете Земля. Как мы здесь оказались? Наша неспособность создать жизнь с нуля или хотя бы понять, как «она» уст- роена, побуждает нас полагать, что для зарождения жизни природа была вынужде- на совершить нечто по-настоящему феноменальное. Эта уверенность, возможно, соответствует действительности, но, с другой стороны, может оказаться заблуж- дением, поскольку сложный мир не обязательно должен быть доступным для пони- мания с точки зрения простых понятий. Возможно, что жизнь становится практи- чески неизбежной, как только смесь потенциальных ингредиентов приобретает не- обходимую насыщенность, и нет никакого особого секрета, который можно было кратко изложить на почтовой открытке. Но объяснение природных явлений требует убедительных историй, доступных для человеческого понимания. Именно такой смысл Pan narrans вкладывает в «объяснение». Однако в устах ученых истории о первопричинах выглядят запутанными и трудными для понимания, особенно когда речь идет о восстановлении детальной картины событий. Возможно, события про- шлого нельзя сложить в историю. Даже имея возможность отправиться в прошлое и увидеть происходящее своими глазами, мы вполне могли бы посчитать его во мно- гом лишенным смысла. Но, несмотря на это, мы можем заниматься поиском историй, содержащих полез- ные знания. В научном представлении о происхождении жизни, как правило, выделяются две фазы: пребиотическая и биотическая. Нередко проблема претерпевает еще большее упрощение: неорганическая химия до появления жизни и органическая химия по- сле . Речь идет о двух больших направлениях химической науки. Органическая хи- мия изучает массивные и сложные молекулы, которые состоят из множества угле- родных атомов, в то время как в ведении неорганической химии находится все
остальное. Органическая химия составляет неотъемлемую и универсальную основу современной жизни, существующей в Круглом Мире. Однако у нас нет веской при- чины полагать, что происхождение жизни четко укладывается в эту удобную, но довольно-таки произвольную систему из двух категорий. Органические молекулы почти наверняка существовали до того, как их стали использовать какие-либо организмы. Иными словами, пытаясь представить возникновение жизни в виде не- кого внезапного перехода от неорганической химии к органической, мы совершаем ошибку, путаем два совершенно разных понятия. Да, было время, когда жизнь еще не существовала, и время, когда жизнь толь- ко начиналась. Однако возникновение жизни не было похоже на внезапное событие вроде включения света. В течение какого-то времени вполне вероятно, довольно продолжительного, порядка сотен миллионов лет Земля находилась в состоянии так называемого мезобиоза. Это сочетание органической и неорганической химии, которая постепенно превращается в живой организм не отправная точка и не ко- нечный пункт, а целый путь. Существует огромное множество гипотез, посвященных альтернативным путям развития, которые могли привести к возникновению жизни. В 1980-х Джек насчи- тал тридцать три правдоподобные теории, а теперь их количество, должно быть, исчисляется сотнями. Понимание того, что мы, вероятно, так и не узнаем, какой путь имел место в действительности, действует отрезвляюще. На самом деле это вполне вероятно. Реальный сценарий может оказаться одной из тысяч альтерна- тив , до которых мы еще не додумались. Некоторым из нас достаточно убедиться в возможности самого перехода от химии к простой биохимии; другие поверят в осуществимость конкретной последовательности шагов только после того, как увидят выращенные в лаборатории искусственные организмы, сравнимые по сложно- сти с бактериями. А третьи захотят увидеть искусственного слона, синтезиро- ванного из склянок с химикатами, и все равно будут настаивать на том, что кто-то сжульничал. Многие из вас будут уверены в том, что жизнь настолько отличается от нежи- вой или даже совсем недавно омертвевшей природы, что любая более или менее непрерывная последовательность шагов выглядит совершенно неправдоподобной. Отчасти эта уверенность объясняется нашей нейрофизиологией, ведь мысли о жи- вых или неживых объектах, например, мышах и камнях вовлекают в работу различ- ные участки нашего мозга. Поэтому нам трудно построить мысленный мост, связы- вающий камни с мышами или хотя бы школьную химию с «микробами». Вместо этого мы изобретаем душу или какое-нибудь другое понятие, благодаря которому мы мо- жем провести четкую границу между представлением о живом человеке и совершен- но ином образе мышления, который касается мертвых тел. Мы вкратце изложим ряд вероятных гипотез, касающихся происхождения жизни, чтобы дать вам возможность ознакомиться с существующими на данный момент идеями, а также различными подходами к проблеме, наглядно продемонстрирован- ной на их примере. Мы уже несколько раз упоминали о происхождении жизни в цикле «Наука Плоского Мира», поэтому теперь попытаемся осветить этот вопрос немного иначе. Например, история о вирусе, приведенная в конце этого парагра- фа, появилась совсем недавно. Около 2000 года она тихо сидела за кулисами, пока Харальд Брюссов в своей обзорной статье 2009 года не вынес ее на обсуж- дение. Чтобы задать для нее необходимый контекст, нам нужно будет ознакомить- ся с некоторыми из более ранних гипотез. Самым важным среди ранних экспериментов был опыт Стэнли Миллера, который в 1950-х работал в лаборатории Гарольда Юри. Он сымитировал воздействие молнии на среду, достаточно точно соответствующую атмосфере древней Земли: аммиак, углекислый газ, метан и водяной пар. Вначале он получил несколько токсичных газов, среди которых были и такие сильные яды, как синильная кислота и фор- мальдегид; это побудило его продолжать опыт, так как «токсичность» не являет-
ся собственным свойством вещества - оно характеризует воздействие на живой организм. Большая часть газов не имеет к живым существам никакого отношения. Дальнейшее воздействие привело к образованию аминокислот, которые, благодаря способности к взаимному соединению с образованием белков, играют наиболее важную роль в химии живых организмов наряду с некоторыми другими веществами. Помимо них Миллеру удалось также получить некоторые низкомолекулярные органи- ческие соединения. Сс ' ^=^ I 1 °- III А + яз I электродьР ловушка Опыт Стэнли Миллера. Разобраться в возникновении этих молекул будет весьма непросто, однако, как показал эксперимент, природа способна достичь такого результата, не прилагая никаких особенных усилий. Нет причин полагать, что процессы, происходившие в эксперименте Миллера, выходят за рамки стандартной химии, подчиняющейся физи- ко-химическим правилам. Мы умеем рассказывать правдоподобные химические исто- рии о доступных способах соединения и превращения атомов и молекул. Такое происходит постоянно; именно благодаря этому и существует такая наука, как «химия». Достаточно детализированные модели смогут отразить основные этапы, однако реальность почти наверняка превосходит их по своей сложности. Это важ- ный принцип: то, что нам кажется сложным, может оказаться простым с точки зрения природы. Работникам, повторившим этот эксперимент в подходящих газовых средах, уда- лось получить и многие другие органические соединения, например, сахара и да- же азотистые основания, из которых состоят молекулы ДНК и РНК, жизненно важ- ные для всех земных организмов. Мы уже упоминали и ДНК, и ее двойную спираль так или иначе, сейчас эта молекула пользуется широкой известностью. РНК, то
есть «рибонуклеиновая кислота», известна не так хорошо: она похожа на ДНК, но устроена проще. За рядом исключений РНК состоит из одной цепочки и не образу- ет двойных переплетенных нитей. Конкретные разновидности РНК играют ключевую роль в развитии любого организма. Вполне вероятно, что в древних морях Земли уже встречались эти две молеку- лы; более того, их появление, скорее всего, было неизбежным. К тому же теперь нам известно, что многие из упомянутых простых органических соединений встре- чаются в составе метеоритов; они могут возникать даже в космическом вакууме. Это дает нам еще один вероятный источник органических веществ. Словом, не- большие органические молекулы встречались повсеместно и в больших количест- вах, причем их существование было никак не связано с деятельностью живых ор- ганизмов . Впрочем, несмотря на такое многообещающее начало, одной лишь простой химии недостаточно. Важнейшие молекулы, входящие в состав организмов, устроены на- много сложнее и содержат значительно больше атомов, соединенных довольно спе- цифическим образом. Грэм Кэрнс-Смит предположил, что молекулы глины бы иде- ально подошли на роль катализатора, с помощью которого простые органические соединения могли бы превратиться в полимеры, подобные тем, что встречаются в живых организмах - пептиды и белки за счет соединения аминокислот и, вполне возможно, небольшие цепочки нуклеиновых кислот, включая РНК и ДНК, за счет соединения азотистых оснований с фосфором и сахарами. Необходимые для этого процессы опять-таки не выходят за рамки стандартной химии и не требуют вмеша- тельства живых существ. Было бы удивительно, если бы древние моря испытывали недостаток полимеров55. Создание сложных молекул вовсе не проблема. Возможно, что нам их сложность дается с трудом, но природа просто следует правилам; сложность в той или иной форме является их неизбежным следствием. И все же полимеры это еще не жизнь. Не считая кое-каких довольно специфиче- ских обстоятельств, они не способны ни к размножению, ни даже к репликации. (Репликация это создание точных копий; размножение создание неточных копий, которые, тем не менее, способны размножаться - дальше это дает больше возмож- ностей, но еще хуже поддается пониманию.) По-видимому, как репликация, так и размножение, требует не простой сложности, а сложности с организацией, причем отследить источник такой организации совсем не просто. Впрочем, упомянутые специфические обстоятельства могут возникать естественным путем, благодаря определенным сортам глины, которые сами по себе обладают способностью к реп- ликации. В водной среде небольшие глиняные пластины могут без посторонней по- мощи образовывать блоки, состоящие из практически одинаковых копий. С конца 1990-х годов произошло немало изменений. Тогда в «Науке Плоского Мира» мы уделили особое внимание идеям Гюнтера Вахтершаузера. Его гипотеза отличалась от общепринятого на тот момент первичного бульона Миллера-Юри, в котором спонтанно возникали нуклеиновые кислоты первое проявление наследст- венности. В отличие от них, Вахтершаузер предположил, что вначале возник ме- таболизм, то есть действующая биохимия. Согласно его гипотезе, это могло про- изойти в местах с избытком серы, оксида железа и сульфида железа в сочетании с подходящим источником тепла, приводящим в действие химическую реакцию. Одно из возможных мест, удовлетворяющих всем перечисленным условиям, это подводный гидротермальный источник, также известный как «черный курильщик». Внутри него расплавленная порода поднимается из мантии по трещинам, которые образуются в Возможно, что жизнь возникла на суше, а не в морях - морей тогда еще не было. В небольшой лужице на суше концентрация органики могла достигать куда больших значе- ний, чем в море. И к тому же такая лужа получала гораздо больше энергии от солнца (и была более теплой). В такой луже шел отбор на сохранение структур при периодических высыханиях. И кстати глина там могла быть - точнее то, из чего образуются глины.
местах раздвижения океанского дна. То же самое, хотя и не столь эффектно, происходит в подводных вулканических кратерах. Опираясь на эту железо- кислород но -серную химию, Вахтершаузер придумал ряд химических реакций, до- вольно точно воспроизводящих цикл Кребса биохимическую систему, которая игра- ет важнейшую роль практически в любом живом организме. Черные курильщики. В ходе лабораторных испытаний этот сценарий показал довольно неплохие, хотя и не идеальные, результаты. Таким образом, теория происхождения жизни перешла от первичного бульона, плескавшегося в водоемах или открытом море, к некой первичной пицце, по поверхности которой были разбросаны разные молекулы. Эта идея понравилась нам в 1999 году, благодаря своему отличию от систем, в кото- рых первыми возникают наследственные факторы; для нас оставалось неясным, по- чему такие системы обязательно должны реплицироваться - какая им от этого вы- года56. К тому же Вахтершаузер был не только биохимиком, но еще и юристом, а юристы не так уж часто высказывают оригинальные научные идеи. Однако на тот момент заметную популярность стала приобретать совершенно другая идея гипотеза РНК-мира. РНК и ДНК это разновидности нуклеиновых ки- слот, названных так из-за того, что их можно обнаружить внутри клеточных ядер. Существует множество других разновидностей нуклеиновых кислот; некото- рые из них намного проще ДНК и РНК, другие напротив, значительно, сложнее. Обе молекулы представляют собой длинные цепочки, состоящие из четырех видов более мелких единиц нуклеотидов. Нуклеотиды состоят из азотистых оснований, особых молекул, похожих на сложные аминокислоты, соединенных с сахаром и фос- фатной группой. Проясняет ли это дело? Нам показалось, что нет. Во многих ис- точниках можно получить более подробную информацию, но в данном случае нам нужно всего лишь подобрать подходящие слова, чтобы четко обозначить предмет нашего разговора. Нуклеиновые кислоты нашли применение одной замечательной хитрости, которая 56 В 70-х годах прошлого столетия возле черных курильщиков были найдены организмы, которых посчитали предками бактерий, но они не размножались в лаборатории при тех же давлениях и температурах. Тогда их отбросили, потому что считалось, что в жизни главное - размножение, но возможно жизнь - это преобразование энергии.
заключается в их способности образовывать двойные цепочки, содержащие в каж- дой из половин одну и ту же «информацию», закодированную разными, но взаимо- связанными способами. Четыре основания, играющие роль кодовых букв ДНК, обра- зуют друг с другом пары, а их последовательность на одной из цепочек состоит из «напарников» соответствующих оснований второй цепочки. Благодаря этому проявляется ключевое свойство парных оснований: каждая из цепочек обуславли- вает структуру своей пары. Если цепочки разделяются и обзаводятся новыми па- рами, прикрепляясь к комплементарным основаниям - вот чудеса вначале у нас была одна двойная цепочка, а теперь их стало две, и обе полностью совпадают с первой. Эта молекула не просто обладает способностью к самокопированию: она действительно копируется при условии, что в ее распоряжении находится доста- точное количество свободных оснований. А вот остановить ее будет не так про- сто. У РНК есть свои хитрости. Она может играть роль фермента, биологического катализатора; она способна даже катализировать собственную репликацию. (Ката- лизатор - это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но само при этом не расходуется: его молекулы вмешиваются в ход реакции, помогают достичь це- ли , а затем возвращаются на место.) Кроме того, она может катализировать и другие химические реакции, которые играют важную роль в живых организмах. Это универсальная ремонтная молекула жизни. Возможность объяснить происхождение РНК в отсутствие живых существ стала бы крайне важным шагом от неживой химии к примитивным формам жизни. К сожалению, понять, каким образом РНК могла без посторонней помощи появиться в первичном бульоне, оказалось довольно сложно. На протяжении многих лет в теории РНК-мира не хватало одного из ее важнейших элементов. Теперь эта проблема себя исчерпала. За последние годы было найдено множест- во различных решений, и некоторые из них достижимы не только в теории, но и экспериментальным путем. Первые цепочки оснований, задействованных в этом процессе, были довольно короткими получить цепочку из шести оснований легко, однако теперь их длина может доходить до 50 и более. Эта величина не сильно уступает длинам цепочек, которые можно обнаружить в настоящих биологических ферментах, обычно состоящих из 100-250 оснований. А значит, у нас есть все основания надеяться на то, что длинные цепочки РНК действительно были частью упомянутого первичного бульона. Есть и более вероятный сценарий: жировые мем- браны, очень похожие на мембраны клеток, удалось синтезировать в условиях, приближенных к тем, которые, по мнению ученых, имели место на примитивной Земле, а РНК может присоединяться к таким мембранам разными выгодными спосо- бами. Более того, по одной из недавних гипотез цепочки РНК могли подвергаться многократному разбиению на части, разрываться под влиянием высоких температур в черных курильщиках и заново соединяться в более холодных циклических кон- векционных потоках. Эта замечательная идея в точности повторяет способ копи- рования ДНК, который используется в системах, анализирующих последователь- ность оснований с помощью полимеразной цепной реакции, в ходе которой чередо- вание высоких и низких температур заставляет цепочки отделяться друг от друга и дает возможность собрать комплементарную последовательность - в результате количество копий многократно удваивается. С помощью этого естественного физи- ко-химического процесса могла реплицироваться и РНК. По этой, а также многим другим причинам гипотеза РНК-мира стала достойным представлением о самых первых этапах жизни на Земли. Возможно, она и не отра- жает реальный ход событий, но, по крайней мере, описывает вполне правдоподоб- ный сценарий. И даже если жизнь возникла иным путем, теория РНК-мира доказы- вает, что в сверхъестественном объяснении нет никакой необходимости. В прими- тивных морях возможно, рядом с курильщиками, а возможно и на пляжах приливных морей, где воды приливов разбавляли концентрированные водоемы, находившиеся
под воздействием солнечного света, или под воздействием вулканической актив- ности и землетрясений, росли и копировались цепочки РНК. Процесс копирования не всегда отличался абсолютной точностью, но именно эта его особенность давала неоспоримое преимущество, так как благодаря ей разно- образие увеличивалось без какого-либо специального вмешательства. Если слу- чайные изменения подобного рода действовали совместно с неким механизмом от- бора, который отдавал предпочтение определенным признакам, то РНК вполне мог- ла , и даже была обязана эволюционировать. Но отбор не представлял никакой трудности, напротив, предотвратить его стоило бы немалых трудов. Одновременно с появлением РНК, обладавших определенными свойствами, между ними происходила конкурентная борьба за свободные нуклеотиды и, по-видимому, доступ к специфи- ческим жировым мембранам в результате одни последовательности исчезали, в то время как другие увеличивали свою численность. Благодаря этому, появлялись еще более длинные цепочки с еще более специфическими свойствами. Так начался естественный отбор, а в системе стала зарождаться жизнь. В этом отношении эволюция путем естественного отбора не только объясняет видовое разнообразие живых существ - она составляет неотъемлемую часть того процесса, который стал причиной возникновения самой жизни. В контексте доста- точно разнородной системы ошибки копирования при условии, что они возникают, но не слишком часто вполне могут играть созидательную роль. Впрочем, РНК-миром наши возможности не исчерпываются. Согласно наиболее со- временной гипотезе, существенную роль в происхождении жизни могли сыграть ви- русы. Вирусы представляют собой длинные нити ДНК или РНК, обычно окруженные белковой оболочкой, которая помогает внедрять их в другие организмы главным образом, бактерии, а также клетки животных и растений. Большая часть вирусов использует для собственной репликации систему копирования ДНК/РНК, предостав- ленную зараженным организмом. После гибели клетки, или организма, новые ко- пии, как правило, попадают в окружающую среду. Начиная с исследования Карла Вёзе в 1977 году, систематики - ученые, кото- рые занимаются классификацией живых организмов во всем неисчислимом многооб- разии их форм, выделяют три основных разновидности живых существ - самые крупные и ранние ветви древа жизни. Это так называемые «домены» бактерий, ар- хей и эукариот. Существа, относящиеся к первым двум доменам внешне похожи, так как принадлежат к числу микроорганизмов, однако эволюционная история каж- дого из доменов складывалась по-разному. Археи, вероятно, восходят к наиболее древним из них; многие обитают в странных и необычных условиях: очень горя- чих , очень холодных, с высоким содержанием соли. О бактериях вы уже знаете. Обе разновидности организмов относятся к прокариотам это означает, что гене- тический материал их клеток не сосредоточен внутри ядра, а прикреплен к кле- точной стенке, либо свободно плавает в виде замкнутых петель, называемых плазмидами. Представители третьего домена, эукариоты, отличаются тем, что в их клетках имеются ядра. К ним относятся все сложные «многоклеточные» существа от насе- комых и червей до китов и слонов. И, конечно же, людей. К ним же относятся многие одноклеточные организмы. Если судить по РНК-последовательностям, пер- вое крупное разветвление в древе жизни произошло в тот момент, когда бактерии отпочковались от своих архейских предков. Впоследствии первая ветвь раздели- лась на архей и эукариот. Таким образом, археи приходятся нам более близкими родственниками, чем бактерии. Вирусы не входят в эту систему, и даже сама их принадлежность к живым орга- низмам находится под вопросом, поскольку они в большинстве своем не способны размножаться без посторонней помощи. Раньше считалось, что вирусы произошли двумя путями. Некоторые из них были дикими генами, которые, покинув свои ге- номы , стали выживать, паразитируя на других организмах и захватывая контроль
над их геннокопировальной техникой. Другие были безнадежно измельчавшими бак- териями или археями; по сути, измельчали они настолько, что в погоне за пара- зитическим образом жизни оставили после себя одни лишь гены. Время от времени разные дилетанты, физики или биологи-отщепенцы которым стоило бы проявить большую осмотрительность, высказывали предположение, что вирусы, будучи на- столько простыми, являют собой пережитки древней жизни. Это неверное суждение основано на том же самом, ошибочном, принципе, в соответствии с которым амеба считается нашим предком из-за своей кажущейся простоты. В действительности существует множество разных видов амеб, и некоторые из них имеют 240 хромо- сом, клеточных структур, в которых содержатся гены. В то время как мы распо- лагаем всего лишь 46 хромосомами. С этой точки зрения амеба устроена сложнее нас. Почему так много? Потому что для работы всех амебных функций необходимо огромное количество организации, сосредоточенной в крошечном пространстве. В 2009 году Брюссов написал обзорную статью под названием «Сомнительная универсальность древа жизни, или место вирусов в живой природе»57. В ней он отметил, что дарвиновское древо жизни, прекрасная и уже ставшая знаковой идея, основанная на эскизе из «Происхождения видов», вблизи корней выглядит довольно запутанной. Причиной тому служит процесс, называемый горизонтальным переносом генов. Бактерии, археи и вирусы не только радостно и непринужденно обмениваются генами друг с другом, но даже могут внедрять гены в геномы более высокоразвитых животных или изымать их. Иначе говоря, ген, содержащийся в бактериях одного типа, мог передаться как от бактерий другого типа, так и от архей и даже животных или растений. Основным фактором этого обмена являются вирусы, коих на планете существует великое множество - количество вирусных частиц, вероятно, в десять раз превы- шает суммарное количество всех прочих организмов. Так вот, может показаться, что с учетом всех этих генных обменов отследить наследственные линии, или ро- дословные отдельных бактерий практически невозможно. Как ни странно, но это не так; во всяком случае, не совсем так. Ключом к разгадке служит расположе- ние генов, которое можно обнаружить во многих вирусах; кроме того, знание об организмах, на которых паразитируют вирусы, также дает полезные зацепки. Не- которые паразитируют как на бактериях, так и на археях, а значит, можно с полной уверенностью предположить, что подобный паразитизм имел место еще до разделения этих групп. Ко всему прочему такие вирусы обладают РНК-геномом. Брюссов выдвинул довольно убедительное предположение о том, что подобные ви- русы могут быть отголосками древнего РНК-мира. Более того, заражение древними ДНК-вирусами могло привести к тому, что ДНК стала частью наследственной ин- формации всех известных нам существ, из-за которых мы теперь поднимаем такой шум. Так что некоторые отщепенцы и физики, вероятно, были правы с самого на- чала, пусть даже причины их заключений и были неверны. Если это действительно так, то нам нужно по-новому взглянуть на те роли, которые РНК играет в современных организмах. Согласно стандартной теории, ко- торая некоторое время оставалась без изменений, РНК выполняет скромную функ- цию курьера, доставляющего наиважнейшую ДНК-последовательность к рибосомам, гигантским молекулярным структурам, в которых происходит сборка белков. Суще- ствуют также короткие РНК, которые доставляют аминокислоты к рибосомам для последующей сборки белка. Рибосомы, в свою очередь, тоже состоят из несколь- ких видов РНК, и, согласно предположению некоторых ученых, играют главную роль в процессе синтеза клеточных белков, который и составляет их важнейшую функцию. Harald Brussow, The not so universal tree of life or the place of viruses in the living world, Philosophical Transactions of the Royal Society of London B364 (2009) 2263-2274.
Модель синтеза белковой молекулы в рибосоме: а — рибосома; б — ин- формационная (матричная) РНК; в — транспортная РНК; г — образование пептидной связи; д — растущая полипептидная связь. Но вскоре ситуация может измениться. За последние десять лет в биологии нуклеиновых кислот произошел переворот, который почти целиком связан с РНК. Матричная и транспортная РНК это всего лишь самые прозаичные роли, которые РНК играет в живых клетках. Но у нее есть и более важные функции, пожалуй, нам стоит назвать их «поэтическими» в проти- вовес упомянутым «прозаичным» ролям. Когда ДНК считалась самой важной молеку- лой клетки, а сборка белков ее важнейшей функцией (многие учебники так счита- ют до сих пор), цепочки ДНК, управляющие построением белков путем транскрип- ции в матричную РНК, назывались генами. Соседние фрагменты ДНК, в которых не были закодированы какие-либо белки, по большей части считались «мусорной ДНК», бесполезной для организма. Мусорная ДНК была всего лишь случайным по- бочным продуктом, доставшимся по наследству от прошлого, а поскольку ее реп- ликация обходилась дешево, у эволюции не было причин от нее избавляться. Собственно говоря, в ДНК есть немало следов старых генов и довольно много последовательностей, появившихся в результате вирусных атак - они могут ока- заться самым настоящим мусором. Тем не менее, оказывается, что, хотя «мусор- ная ДНК» не содержит инструкций для построения белков, почти вся ДНК, распо- ложенная в промежутках между генами, транскрибируется в РНК. Эти РНК-молекулы образуют главную управляющую систему клетки: от них зависит, какие гены будут активированы и когда именно, а также время жизни различных матричных РНК. В бактериях они, помимо прочего, управляют генами, но часть молекул РНК защища- ет клетку от вирусных атак. Это примитивная иммунная система. Так что если ДНК это солист, то РНК можно сравнить с оркестром. Принимая сказанное во внимание, мы можем вернуться к рибосомам, молекуляр- ным фабрикам, отвечающим за сборку белков. Это крошечные частицы, которые большей частью состоят из РНК. Будь то бактерии, археи, животные, растения или грибы, каждая их клетка обладает собственным набором рибосом; более того, на протяжении всей жизни в них встречается практически одна и та же РНК, хотя
и в сочетании с различными белками. Марчелло Барбьери ведущий представитель биосемиотики, сравнительно нового научного направления, изучающего коды жизни. Вы, вероятно, слышали о генети- ческом коде, с помощью которого рибосомы преобразуют триплеты нуклеотидов ДНК в различные аминокислоты, из которых состоят белки. Барбьери обратил внимание на то, что в природе существуют сотни различных кодов от инсулина, который прикрепляется к рецепторам на поверхности клетки и запускает в ней различные процессы, вплоть до запаха (а точнее, феромона) в моче самца мыши, который оказывает влияние на эстральный цикл самки. Все эти эффекты являются резуль- татом перевода с одного химического языка гормонов или феромонов на другой язык физиологических процессов. Так что генетический код не одинок - в биоло- гии коды встречаются на каждом шагу. С этой точки зрения ключевым элементов в процессе формирования белка является вовсе не ДНК, содержащая нужный рецепт, и не матричная РНК, которая служит его переносчиком, а рибосома. Которую для полноты аналогии можно сравнить с фармацевтом, выдающим лекарство по рецепту. Кажется очевидным и тот факт, что механизм столь древний и играющий такую важную роль во всех жизненных процессах, существовал еще до разделения бакте- рий и архей, а следовательно, вполне может иметь более или менее непосредст- венное отношение к РНК-миру. Что-то в той среде вступило в некое взаимоотно- шение, по-видимому, трансляцию из нуклеиновой кислоты в белок. Предшественни- ку современных рибосом, который, по всей видимости, не сильно отличался от современного спектра РНК-структур, удалось достичь цели. А значит, у истоков жизни стоит перевод между двумя химическими языками, достигнутый с помощью структуры, которая почти в неизменном виде дошла до наших дней. До рибосом существовала всего лишь химия. Сложная химия, если быть точным, однако, увеличение сложности это еще не самое главное. Важна не просто слож- ность , а «организованное усложнение». Любой повар знает, что если нагреть смесь сахара с жиром два сравнительно простых химических вещества, получится карамель58. С точки зрения химии карамель представляет собой невероятно слож- ное вещество. Она состоит из несметного количества молекул, каждая из которых содержит несколько тысяч атомов. По своей молекулярной сложности карамель превосходит любую из молекул, необходимых вам для того, чтобы прочитать эту страницу. Но за исключением приятного вкуса в карамели нет ничего особенного, а значит, если вы хотите получить что-то новое и интересное, простого увели- чения сложности недостаточно. Точно так же и смешивание разбавленных раство- ров аминокислот, Сахаров, оснований и других веществ с определенным сортом глины приводит к образованию длинных и довольно сложных полимеров. Но в них, как и в карамели, мало интересного. Когда же они благодаря первым рибосомам начали вступать в отношения друг с другом, организованная сложность возобла- дала над простым усложнением. В нашем случае речь идет об «организованном увеличении сложности». В слож- ной, но неорганизованной, системе, например, автомобиле, поведение отдельных элементов тормоза, рулевого колеса, двигателя практически не зависит от того, находятся ли они вне системы или же являются ее частью. Большую часть времени они просто находятся на своих местах, пока их не кто-нибудь не толкнет, потя- нет или как-то приведет в движение. Но вы, муха или амеба - это совсем другое дело. Поведение их компонентов меняется в зависимости от того, существуют ли они сами по себе или входят в состав системы. Составные части более тесно взаимодействуют друг с другом, благодаря чему сама их природа претерпевает Карамель (фр. caramel, от позднелат. cannamella — «сахарный тростник») — конди- терское изделие или ингредиент такого изделия, получаемый нагреванием сахара или увариванием сахарного раствора с крахмальной патокой или инвертным сиропом. Жиром смазывают форму, чтобы карамель не прилипала.
изменения в контексте системы. С этой точки зрения организованной сложностью обладает мост, соединяющий остров с материком. Если вам нужен действующий мост, не так уж важно, сделан ли он из веревок, стали или бетона. Он даже может состоять из пустоты (или воздуха), если речь идет о туннеле. Главное качество моста заключается не в его материале, а в способности надежно соединять две точки в пространстве. Это соединение представляет собой эмерджентное свойство моста. Иначе говоря, оно не является неотъемлемым атрибутом какого-либо исходного материала. Это свойство возникает благодаря взаимодействию материалов друг с другом и осо- бенностями местной географии. Более того, сама функция местной географии ме- няется вслед за возведением моста. Река, пересекающая мост, больше не чинит препятствий движению транспортных средств, несмотря на то, что последние не могут плавать ни на поверхности, ни под водой. Но что особенно важно, вы не сможете понять природу этого изменения, изучая материалы, из которых состоит мост. Когда начало и конец моста соединяются друг с другом, и только тогда, мест- ная география претерпевает кардинальные изменения. А значит, мост, по сути, возникает именно в тот момент, когда между его концами устанавливается связь. Все зависит от цели: в одном случае это произойдет после того, как через пре- пятствие будет переброшена первая веревка; в другом после того, как по мосту проедет первый автомобиль; в третьем после того, как будет открыто отделение таможенной службы. Точно так же и рибосома, находящаяся в клетке, существенно отличается от изолированной. Перед ней стоит конкретная, но довольно непростая задача - считывание матричных РНК и сборка белков в соответствии с генетическим кодом. Интересно, могли ли химические взаимодействия, возникшие благодаря рибосомам, фактически стать мостом, который соединил различные типы химии и предоставил энергию и материалы, необходимые для репликации самих рибосом? Ведь РНК это их основной компонент. Собственно говоря, если бы перед нами стояла задача выбрать единственную инновацию, отделяющую пребиоту от биоты, мы бы остановились на рибосоме, пе- реводчике высшего калибра. Мы согласны с мнением Барбьери, согласно которому рибосома является важнейшим элементом жизни. ДНК всего лишь скучный и доволь- но прозаичный текст. Но рибосома это оратора, а все остальные РНК поэзия. С появлением рибосом будущее оживает - именно этот момент во многих отношениях знаменует истинное начало жизни. Многие первопричины также связаны с более тонкими проявлениями эмерджентно- сти: начало шторма, желудь, возникающий в виде почки на дубе, происхождение Земли. Каждая из них представляет собой переход количества в качество, эмерд- жентное явление, которое локализует настоящую отправную точку. Первый удар молнии, первая пара листьев, выделение тепла, под действием которого плавится ядро, расположенное внутри мантии все это примеры эмерджентных явлений, кото- рые могут указывать на зарождение новых структур. Процесс «становления» де- лится на две части до эмерджентности и после нее. Эмерджентное явление выходит за рамки всего, что случалось до него. Оно способно на то, что недоступно его элементам, взятым по отдельности, либо со- бранным лишь частично или с помощью неких вспомогательных «опор», которые впоследствии становятся помехой. Такой переход зачастую представляет собой наилучший момент, который можно было бы назвать «началом». Эмерджентное явле- ние не возникает из составляющих его элементов, а зарождается в момент своего появления. Явление первого удара молнии знаменует начало грозы. Деление клеток, отли- чающее желудь от расположенных рядом с ним почек, служит признаком зарождаю- щегося дуба. Деление клеток и взаимоотношения, создавшие условия для развития
яйцеклетки, которая впоследствии превратилась в вас, стали организующей си- лой, вызвавшей эмерджентное событие, с которого началась ваша жизнь. Вселен- ная сложна из-за того, что в ней так часто происходили эмерджентные события переход количественных изменений в качественные. В ней возникли мосты на ма- нер рибосом, и теперь Луна вращается вокруг Земли. Благодаря этим связям, отдельные события превратились в паутину причинно- следственных отношений самое примечательное свойство окружающего мира. Однако история это не паутина. Она обладает линейной структурой, так как речь и письмо предполагают пословную передачу информации. Даже гипертекст, исполь- зуемый в Интернете, описывается линейной программой, составленной на языке гипертекстовой разметки (HTML). Именно поэтому первопричины кажутся такими сложными и запутанными с точки зрения наших историй человеческого рассказия, который порой ищет простоту там, где ее нет. Глава 11. Очень интересное дело Наверн взглянул на мисс Доу с выражением легкого сожаления, которое быстро сменилось улыбкой. «Значит, домой? Разве это не хорошая новость? Уверен, ваши люди захотят узнать, что с вами произошло, но у вас, конечно же, нет причин для беспокойства - мы можем вернуть вас ровно в то место и время, из которого вы попали сюда. Очень жаль, что вы не можете погостить у нас еще; всегда по- лезно побеседовать с тем, кто умеет говорить». Чудакулли вздохнул. «Быть Ар- хканцлером непросто. Очень немногие люди в разговоре воспринимают тебя как человека, а не огромную шляпу; остается только надеяться, что человек, кото- рый готов тебя одернуть, когда ты выставляешь себя круглым дураком, действи- тельно существует». Когда он снова вздохнул, Марджори сказала: «В таком случае вы не будете возражать, если немного задержусь. Я к тому, что если вы можете вернуть меня домой так, будто ничего и не было в общем, я уже давно не брала отпуск, а то, что здесь происходит мне кажется крайне увлекательным. В конечном счете, пра- во владения моей родной планетой, по-видимому, будет рассматриваться в каче- стве особо важного дела на суде. Так что извините, если я, так сказать, без- защитная квартирантка, требую себе место в первом ряду. Впрочем, я тоже могла бы оправдать свой хлеб; хоть я и говорю сама за себя, но я прекрасно разбира- юсь в любых вопросах, связанных с библиотечным делом. Тем не менее, я увере- на, что представитель означенного мира, говоря по справедливости, наверняка должен иметь право, по крайней мере, следить за ходом заседания». Взглянув на Архканцлера, Думминг Тупс заметил: «Возможно, ей придется на- деть бороду, Архканцлер; так гласит устав». Воздух слегка сгустился, и он стал внимательно следить за лицом Чудакулли. Медленно и выговаривая каждую букву так, словно она была какой-нибудь хруп- кой драгоценностью, Архканцлер произнес: «Мистер Тупс, вы, похоже, совсем за- были про... кодицил». «Кодицил, Архканцлер? » «Да, мистер Тупс, тот самый кодицил, согласно которому пол библиотекаря не имеет значения». Теоретически в этот самый момент Думминг Тупс уже вступил бы на скользкую дорогу, если бы не его постоянная должность в штате НУ и непревзойденные эн- циклопедические знания о самом университете. Так что, теоретически препоясав свои теоретические чресла, он сказал в ответ: «Архканцлер, такого кодицила не существует. Можете мне поверить, сэр, я знаком со всеми необходимыми уставами и инструкциями нашего университета». Он ожидал, что эти слова поднимут определенный шум, и сделал шаг назад,
прежде чем Архканцлер, приветливо улыбнувшись, произнес: «Мальчик мой, это кодицил, который существует де факто; ясное дело, если уж орангутан, пусть ему и довелось побывать человеком на пути к своему высшему призванию, может стать нашим Библиотекарем и, более того, лучшим библиотекарем из всех, кото- рые у нас когда-либо были, да еще и самым экономичным в плане пропитания, то библиотекарь, который вместе с тем является дамой, наверняка сможет работать в нашей библиотеке без бороды! Как бы то ни было, договоренность о том, что библиотекарь не обязан быть человеком мужского пола, действует безоговороч- но». После того, как буря улеглась, Марджори, постаравшись придать своим словам как можно более жизнерадостный тон, поинтересовалась: «А у вас действительно есть библиотекарь-орангутан? Я так и знала! Я уже видела его раньше и не я одна, правда, в открытую это обсуждается редко - так, на всякий случай. Пер- вый раз я его увидела, когда мне нужно было спуститься к книжным стопкам - он, наверное, удивился, потому что вручил мне свежую кожуру от банана и ис- чез . Главный библиотекарь попросил меня не рассказывать об этом случае млад- шим коллегам и шепотом добавил: «Если увидишь его хотя бы раз в жизни, счи- тай, тебе повезло». А во второй раз...». «Два раза за всю жизнь, мисс Доу?» просиял Чудакулли. «Предлагаю довести это число до трех. Вскоре я вас к нему провожу, но прямо сейчас, увы, мне нужно побеседовать с нашим юрисконсультом, мистером Кривсом. Жду не дождусь! Игра началась! Да, мистер Тупс, вы хотели что-то добавить?» «Да, Архканцлер. Я уверен, что в данном случае лорд Витинари захочет лично возглавить заседание в обеспечение справедливого суда». «Что! Но мы же создали Круглый Мир; он принадлежит нам как наше собственное творение. Не из воздуха же мы его достали...» Думминг ухватился за эту фразу, как шахматист, забравший у своего противни- ка ферзя. «Но ведь мы именно достали его из воздуха, Архканцлер. Именно так! Вы могли бы возразить, что Круглый Мир всегда был неотъемлемой качеством воз- духа, но кому приписать это качество? Дело обещает быть интересным». «Дело довольно интересное» сообщил мистер Кривс, главный законник Анк- Морпорка, который, ко всему прочему, был среди них самым мертвым, во всяком случае, он был самым мертвым человеком, который сам мог сказать, что он мертв. Он зашелестел разложенными перед ним бумагами, впрочем, это могли быть и его руки, поскольку среди всех зомби Анк-Морпорка мистер Кривс отличался особым усердием в работе. Когда он взглянул через стол на Чудакулли, его лицо приняло, в общем, могильный вид, а в голосе послышался хруст; передать это другими словами, к сожалению, не было никакой возможности. «Видите ли, Архканцлер, это не какая-то перебранка из-за лошади или дома; этот вопрос выходит за пределы сверхъестественного и затрагивает неизведанные территории, дорогостоящие территории. Мне известно, что «Церковь омниан по- следнего дня» пытается найти поддержку среди других религиозных групп, а не- которые из них, как известно, не питают особой любви к волшебникам; они видят в этом посягательство на чужие права». Чудакулли был вне себя от гнева. «Посягательство?» Мистер Кривс усмехнулся, и в его усмешке, как обычно, под конец послышался хруст. «Судя по накалу страстей в церковных кругах, омниан считают опасно старомодными и совершенно неспособными идти на компромисс; иначе говоря, ом- ниане просто знают, что они правы и с этим, Архканцлер, ничего не поделаешь. Кстати говоря, сегодня днем я слышал, что лорд Витинари готов взять это дело под свою опеку, поскольку ему принадлежит наивысшая светская власть, а зна- чит , его слово обладает законной силой». Он снова захрустел бумагами на своем столе. «Ах да, в четверг он сможет выкроить для нас время».
На следующий день Марджори разбудила миссис Герпес, явившаяся с чашкой мюс- ли для улучшения пищеварения, полным чайником Эрл-Грея, парой сваренных вкру- тую яиц и экземпляром некой газеты, которая оказалась «Анк-Морпоркской Прав- дой» . На первой странице крупными буквами был выведен заголовок: «ПРОБЛЕМА. КРУГЛОГО МИРА». В газете, разумеется, была и редакционная статья, однако, во- просы, имеющие отношение к религии, богам или чему-то подобному, в ней, как и в любой подобной писанине, не афишировались; вместо этого ее авторы предпочли поспешно обратиться к таким излюбленным способам отвлечения внимания, как изучение общественного мнения, поскольку многие люди очевидно находили в ре- лигии поддержку, а без уважения к чужому мнению никаких дебатов не получится. «Подыгрывай до готовности» так она называла подобную журналистику, которая робко стояла в стороне, пока общественному мнению еще можно было противосто- ять; при таком подходе никто не рисковал нарваться на неприятности с общест- венностью, или обнаружить язвительные послания в ящике для входящей почты. То, что редактор называл «голосом общества» было довольно забавным, особенно для тех, кто забавлялся, глядя на мир со стороны. Категорическое нежелание волшебников передать Круглый Мир в руки омниан давало людям повод задуматься подчас даже тем, кто не имел необходимого оснащения, о чем давали понять фра- зы типа «Я полагаю». После долгих лет библиотечной работы Марджори считала, что любая философ- ская ремарка, начинающаяся со слов «Я полагаю», едва ли способна стать источ- ником сногсшибательного озарения или хотя бы новой идеи, твердо стоящей на ногах. Ничего не поделаешь: у нее было три высших образования и докторская сте- пень , к тому же она могла думать на греческом языке - он отлично подходил для обращения с разными идеями. Латынь, считала она, была, в общем-то, довольно полезной; однако в греческом языке было какое-то особое je ne sals quo59 как и во французском, если уж на то пошло. Так что пока вы размышляли о том, как могли бы поддержать крамольные доводы против демократии, она порой не могла отделаться от раздражающей мысли о системе, которая допускает, чтобы рассуж- дения человека, обладающего глубокими познаниями в обсуждаемом вопросе, при- равнивались к мнению того, кто покупает газеты ради фотографий обнаженных женщин. Марджори много раз спорила об этом со своей матерью, которая пришла к выво- ду, что проблема, в конечном счете, решается сама собой, и отмечала, что даже самые титулованные и разумные люди могут быть повинны в самых глупых и даже убийственно опасных идеях. Она говорила, что глупые умники приносят гораздо больше вреда, чем глупые необразованные идиоты. Марджори отбросила газету в сторону, и тут раздался лихорадочный стук. От- крыв дверь, она увидела волшебника по имени Ринсвинд; над ним возвышался ог- ромный, но на вид дружелюбный орангутан, который вошел в комнату, опираясь на свои кулаки. Ринсвинд сказал: «Прошу прощения, мисс; Архканцлер хотел бы познакомить вас с Библиотекарем. Раньше он был человеком, как вы или я, но после одного про- исшествия в библиотеке он стал... и даже больше того, если понимаете, о чем я. Вы не удивлены?» «Видите ли, мистер Ринсвинд, я действительно не удивлена, не сильно, по крайней мере. Конечно, мы, библиотекари, не часто об этом говорим, но всем известно о банановых шкурках, которые появляются по ночам, когда книга, кото- рую ты упорно ищешь, обнаруживается именно там, где и должна быть, хотя это место, можно поклясться, пустует уже несколько месяцев. Все мы с этим сталки- вались, мы знаем, что он существует; иногда даже вниз головой. Лично я уже 59 Нечто неуловимое (букв, «не знаю что» (фр.)) - прим. пер.
дважды встречалась с этим джентльменом». Она протянула Библиотекарю руку; по ощущениям это было похоже на рукопожа- тие с тонкой дамской перчаткой. Он подмигнул ей, а затем Ринсвинд рассеял ча- ры, сказав: «Он поймет все, что вы ему скажете. А через какое-то время вы об- наружите, что и сами понимаете, что он говорит; знание в каком-то смысле про- сачивается... есть еще такое слово». «Осмос», без раздумий ответила Марджори, и в благодарность услышала преог- ромный «Ук!». «Архканцлер распорядился предоставить вам доступ к нашей библиотеке, кото- рая, разумеется, содержит все книги, созданные с момента появления письменно- сти. Вероятно, вас заинтересуют материалы Александрийской библиотеки - пока она горела, мы успели все вынести и... так, посмотрим да, библиотеки Атлантиды. Людей там, конечно, не было, но Библиотекарь вместе с друзьями расшифровал язык наиболее разумного вида омарообразных существ, которые писали о сотворе- нии мира на каменных пластинах. Очень жаль, что они оказались такими вкусны- ми». Марджори стояла с раскрытым ртом, пока Ринсвинд, не умолкая, тараторил: «Архканцлер сказал, что вы, возможно, захотите все здесь осмотреть, пока ос- тальные готовятся к заседанию в четверг; это будет главное слушание в городе! Итак, гран-тур по нашей Библиотеке. Строго говоря, для этого потребуется больше миллиона миллиардов лет, но мы можем срезать путь». По правде говоря, Марджори вернулась только в среду, не раньше обеда, насы- тившись книгами, хотя и не настолько, чтобы подавить желание сделать на сле- дующий день еще одну вылазку. Впрочем, такой возможности у нее не осталось; весь день предстояло потратить на юристов. Архканцлер согласился с ее просьбой насчет присутствия в зале суда, но так как в Плоском Мире она оказалась случайно, ее происхождение, на всякий слу- чай, упоминаться не будет, а что это за случай такой, она не знала. Впрочем, никто не запрещал ей говорить или наблюдать за ходом суда глазами ястреба, который ко всему прочему обладал отменным зрением. За любованием книгами она нашла время, чтобы ознакомится с газетами - похоже, что большая часть жителей не только не интересовались исходом дела, но даже не представ- ляли, что стоит на кону. Сама баталия интересовала их куда больше. Глава 12. Длинная рука учености В Плоском Мире, несмотря на отсутствие систематизированной правовой систе- мы , есть Гильдия Законников. В этом нет ничего удивительного, ведь ни один юрист не позволит таким мелочам встать у него на пути. Впрочем, в Плоском Ми- ре существует традиционный метод разрешения юридических разногласий - суд, на котором лорд Витинари, патриций Анк-Морпорка, имеет право выступать в качест- ве председателя если, конечно, сам того пожелает. Как и во многих местах Круглого Мира, разногласия, касающиеся законов, а также их предполагаемые на- рушения, в Плоском Мире подчиняются формальным процедурам, которые нередко включают в себя письменный свод законов, прецедентные решения по другим (час- то никак не связанным) делам, изложение доводов и возражений, мнение привле- ченных экспертов и... о да, доказательства. Но что же все-таки считается доказательством? В Круглом Мире, даже если речь идет о странах, считающих себя демократиче- скими, на удивление весомую долю судебного процесса составляют попытки той или иной стороны приобщить или же, наоборот, исключить из рассмотрения ключе- вые улики, всеми силами склонить присяжных на сторону своего клиента, добить-
ся заключения сделок о признании вины, и в целом создать помехи процессу справедливого суда60. Закон берет верх над правосудием. Эту склонность разделяют юристы обоих миров. В Круглом Мире, однако же, есть и законы другого рода. Местные обитатели называют их «законами природы», имея в виду правила, в соответствии с которы- ми действует окружающий мир. Можно нарушить человеческие законы, но не законы природы. Это не нормы, созданные людьми, а утверждения, в которых отражено устройство Вселенной. Научный суд тоже принимает решения, опираясь на имею- щиеся доказательства, но преследует иную цель. На основе научных доказа- тельств не принимается решение о виновности или невиновности подсудимого, а делается вывод об истинности или ложности самого закона. Если бы все было так просто. Именно так было принято считать в те безрассудные дни, когда казалось, что гравитация действительно уменьшается обратно пропорционально квадрату рас- стояния, свет представляет собой волну, а время не зависит от пространства. Бог1 был математиком, а Вселенная часовым механизмом. А теперь на футболках можно увидеть не только формулы теории относительности, но и надписи вроде «Раньше я был не уверен, но теперь начинаю сомневаться». Эта фраза, в общем и целом, характеризует современное отношение к физиче- ским законам в научной среде. Сегодня мы ожидаем, что устоявшиеся «законы» природы время от времени будут опровергаться, благодаря появлению более точ- ных результатов наблюдений или новых контекстов, в которых действуют сами за- коны. Трансмутация неблагородных металлов в золото недопустима с точки зрения химических законов, но вполне возможна с точки зрения законов ядерных реак- ций. Так называемые «законы», по-видимому, представляют собой повторяющиеся закономерности физического мира, для которых мы можем подобрать довольно точ- ное приближение в виде математических уравнений, применимых в ограниченном контексте. Часто мы называем эти приближения «моделями» или «правилами», но в целом, говоря о наиболее глубоких и проверенных из них, продолжаем использо- вать термин «закон». Неприятие уверенности делает науку сильнее, так как дает ученым возможность пересмотреть свои взгляды, когда они входят в противоречие с эмпирическими данными. Однако людям нравится уверенность, и многие, по-видимому, не в со- стоянии понять, в чем состоит преимущество осознанного сомнения. Благодаря этому открываются огромные возможности для приматов-рассказчиков, которые на- стоятельно требуют судебных драм и битвы обвинителей с защитниками. Можно стравить друг с другом двух ученых, ведь смысл законов природы каждый человек понимает по-своему. Или вынести на общественный суд противостояние науки и антинауки, рак легких против табачной промышленности, эволюция против концеп- ции разумного замысла, изменение климата против скептицизма и отрицания. В итоге начинает казаться, что законы природы гораздо больше похожи на че- ловеческие, потому что исход опять-таки зависит не от самих доказательств, а от их конкретной интерпретации, а также от того, будут ли они вообще прини- маться в расчет. Вместо людей, которые совместными усилиями пытаются постичь природу мироздания, мы наблюдаем следующую картину: если одни действительно стремятся к познанию, то другие считают, что уже знают, как именно устроен окружающий мир и будут всеми силами заталкивать свой ответ вам в глотку. На- учное сомнение становится в их руках оружием: оно дает возможность критико- вать науку, исходя из того, что в ней нет никаких знаний в полном смысле это- го слова. Ученые не придумывают законы, не стоят на их страже и не пытаются от них увильнуть. Вопреки представлениям социальных релятивистов и постмодернистов, В целом суд не решает кто прав, а кто виноват - суд решает чей адвокат лучше.
они не собираются вместе, чтобы решить, какие законы соответствуют их целям и затем объявить о том, что их выбор отражает реальную действительность. Ученые Круглого Мира так же, как и их предшественники-естествоиспытатели, всегда тратили большую часть своего времени на изучение потенциальных следствий, вы- текающих из гипотетических версий законов природы в надежде найти подтвержде- ние или опровержение какой-либо теории. Будучи людьми, они склонны поддержи- вать собственные теории и опровергать теории конкурентов, однако большая их часть по-настоящему старается избежать подобной предвзятости, если доводы в пользу их неправоты становятся достаточно вескими. В качестве насущного примера можно привести Ричарда Маллера, который с 2009 года возглавляет проект «Земля Беркли» («Berkeley Earth») и ранее (до июля 2012 года) был известен своим скептицизмом в отношении климатических измене- ний. В исследовании, ставившем своей целью опровержение предполагаемых дока- зательств в пользу техногенного глобального потепления, члены проекта (кото- рый получал средства от групп, оказывавших сопротивление возможным мерам борьбы с климатическими изменениями), заново проанализировали хронологические данные о температуре Земли за последние двести пятьдесят лет. Оказалось, что результаты исследования всецело согласуются с известными фактами, указывающи- ми на техногенный характер глобального потепления, и лишний раз его подтвер- ждают . Анализ показал, что за указанный период средняя температура на суше возросла на 1,5 °С. Почти две трети этого роста приходится на последние пять- десят лет. Маллер незамедлительно61 сообщил, что его прежнее беспокойство по поводу возможных ошибок в сборе данных оказалось необоснованным. «В прошлом году», отметил он, «я пришел к выводу, что глобальное потепление вполне реально, и предыдущие оценки скорости роста температуры соответствуют действительности. Теперь я могу сделать следующий шаг - глобальное потепление практически пол- 62 ностью связано с деятельностью человека» В этом состоит разница между скептицизмом и отрицанием. С законами природы связаны две существенных проблемы философского толка. Что они собой представляют? Как возникают? Дело осложняется еще и тем, что само это выражение может обозначать совер- шенно разные вещи. В своем сочинении Левиафан 1651 г. философ Томас Гоббс по сути имеет в виду законы, дарованные Богом: «Основной естественный закон за- ключается в том, что всякий человек должен добиваться мира, если у него есть надежда достигнуть его», иными словами, здесь говорится о том, как должны по- ступать люди. С другой стороны, Джон Локк, который был одним из первых членов Королевского Общества, и охотно соглашался с тем, что рабство запрещено Бо- гом, вкладывал в закон природы иной смысл: «Естественное состояние имеет за- кон природы, которым оно управляется и который обязателен для каждого; и ра- зум, который является этим законом, учит всех людей, которые пожелают с ним считаться, что, поскольку все люди равны и независимы, постольку ни один из них не должен наносить ущерб жизни, здоровью, свободе или собственности дру- Впрочем, его выводы оказались слишком поспешными с точки зрения некоторых ученых, выразивших недовольством тем, что результаты были объявлены еще до того, как публи- кация в научном журнале прошла коллегиальное рецензирование. 62 Это по принципу «Я считаю» (см. выше) . Проблема в том, что доказательств этому нет. Климат - это случайный процесс и как всякий случайный процесс подвержен колеба- ниям. Потепления бывали и раньше, причем более сильные и тогда когда промышленности вообще не было (но сейчас она вносит свой вклад, хотя и неизвестный) . Запугивание потеплением основано на математических моделях. Например, по ним прогнозировалось, что к прошлому году льда летом в Арктике не будет, а его там больше, чем в 2012. Ученые, которые пытаются статическими моделями предсказать вероятностный процесс - вообще не понимают сути явлений - они по большому счету и не ученые.
гого». Прекрасно спросим совета у разума и создадим такую систему, в которой свобода доступна каждому человеку. Для начала это, пожалуй, не так уж и пло- хо. Но дальше вам придется сделать несколько исключений; для ведьм, разумеет- ся; или детей, пойманных за воровством хлеба; или злоумышленников в целом. Вложив в слово «зло» подходящий смысл. С этих точек зрения законы природы стоят намного ближе к законам человече- ского общества, чем законы физики, которые мы подразумеваем под ними в на- стоящее время. Примером может служить закон всемирного тяготения или закон Ома, который описывает соотношение между напряжением, силой тока и сопротив- лением в электрических цепях. Такая интерпретация, по-видимому, намного ближе к «природе вещей», и именно она станет нашей отправной точкой. В книге «Характер физических законов» Ричард Фейнман писал, что открытие нового закона начинается с гипотезы наподобие ньютоновской теории гравитаци- онного притяжения. Затем с помощью расчетов мы проверяем, подтверждается ли эта гипотеза на конкретных примерах. Если все идет гладко, мы объявляем нашу гипотезу теорией и пытаемся проверить ее на множестве других примеров. В за- висимости от того, как растет масштаб таких примеров - сначала всем известное яблоко63, затем Луна и планетарные орбиты, и, наконец, открытие того факта, что между массивными сферами в лаборатории имеет место очень слабое притяже- ние, а галактики, разделенные огромными расстояниями, по-видимому, оказывают друг на друга гравитационное воздействие - мы впоследствии можем повысить статус теории до закона природы. Эта мысль возвращает нас к Большом Адронному Коллайдеру и сенсационному от- крытию бозона Хиггса, фундаментальной частицы, которая решила проблему с мас- сами остальных шестнадцати, известных по «стандартной модели» физики частиц, и долго оставалась предметом поисков. Прежняя безумная догадка превратилась в солидную и общепринятую точку зрения, а стандартная модель к настоящему мо- менту совершила гигантский скачок на пути своего признания законом природы. Впрочем, пока этот титул ей не достался, потому что наши современные знания допускают ряд альтернативных объяснений. В конце 2011 года конечно, если вы были оптимистом, хиггс представлял собой едва заметный и статистически недостоверный бугорок на графике, соответствую- щем энергии в 125 ГэВ (миллиардов электронвольт) . К середине 2012 тот же бу- горок достиг значимости уровня пяти сигм иначе говоря, вероятность ошибки стала меньше одного шанса на два миллиона. 4 июля 2012 года ЦЕРН европейская лаборатория, которая курирует и обеспечивает работу БАК, объявил о существо- вании хиггса. Точнее, одного из хиггсов. Хиггсоподобного объекта. Некой частицы с хигг- совскими свойствами. (Так называемая теория суперсимметрии, которая в настоя- щее время пользуется популярностью среди специалистов по математической физи- ке , предсказывает существование, по меньшей мере, пяти хиггсов. Возможно, мы обнаружили только первый из них). Результаты наблюдений совпали с предсказан- ным поведением конкретного хиггса, то есть особой теоретической структуры, однако, некоторые ключевые свойства реальной частицы еще не были измерены на практике. Пока в нашем распоряжении нет подходящих данных, никто не сможет с уверенностью сказать, что эти свойства также совпадут с теорией. Но теперь физики знают, где их нужно искать. Журналисты, что характерно, настойчиво требовали именовать хиггс не иначе, Хотя эту историю нередко считают простой легендой, в ее основе лежат реальные со- бытия. Ньютон часто говорил, что его вдохновило падение яблока. По словам Википедии, его знакомые, как, например, Уильям Стьюкли, чья рукопись стала доступной, благодаря Королевскому Обществу, подтверждают этот случай, хотя речь и не идет о той карика- турной версии, в которой яблоко упало Ньютону прямо на голову.
как частицей Бога, не имея на то никаких разумных причин, помимо сенсационных заголовков. Такое название появилось благодаря книге за авторством лауреата Нобелевской премии, физика Леона Ледермана. Изначально он, впрочем, говорил о «проклятой богом частице», имея в виду те проблемы, которые создал вокруг се- бя бозон Хиггса. Но в руках издателя она превратилась в «частицу Бога». Подобная тактика всегда таит в себе опасность. Вероятно, именно поэтому не- которые люди, преследующие религиозные цели, воображают, будто между хиггсом и их представлениями о Боге существует некая связь по аналогии с тем, как в словах о «божественном разуме», упомянутом Стивеном Хокингом в «Краткой исто- рии времени», некоторые люди увидели не метафору, а теологическое утвержде- ние. Слова о «частице Бога», вполне вероятно, подвигли оптимистичных миссио- неров, обивающих пороги домов, на заявления о том, что ученые (судя по сооб- щениям в журнале New Scientist) стали верить в Бога. Довод проповедников «Они нашли Бога в Большом Адронном Калейдоскопе» выдает себя с головой. История с «калейдоскопом» без сомнения, печальный факт, но даже эта оговор- ка меркнет в сравнении с утверждением о том, что ученые стали верить в Бога, благодаря наблюдению хиггсовского бозона. Это все что равно ссылаться на фо- тон в попытке доказать, будто они видели свет. Йен, будучи математиком, неравнодушен к пирогу из стандартной модели с хиггсовой глазурью, но он бы радовался еще больше, если бы существование Хиггса не подтвердилось, как когда-то предсказал Хокинг. Это было бы еще ин- тереснее. Джек же, как биолог, проявляет к ней большее недоверие. Он обеспо- коен тем, что факты, подтверждающие существование всех фундаментальных час- тиц, зависят как от конкретных интерпретаций опытных данных, так и от способа их получения. Наблюдение новой частицы дело непростое: обычный поиск по ста- ринке ничего не даст. Хиггс, к примеру, можно опознать по компании, которая ходит следом за ним. Он существует слишком недолго, чтобы его можно было на- блюдать непосредственно; вместо этого он распадается и превращается в сложный поток, состоящий из других частиц. Таким образом, вам приходится искать имен- но такой поток, который мог бы породить хиггс, и уже исходя из этого делать вывод о существовании самого хиггса. В качестве аналогии представьте себе фортепиано с точки зрения пианологов - эти существа отлично управляются со звуком, но не могут видеть сам инструмент или почувствовать его форму. Как же им выяснить, из чего он состоит? Дадим им возможность бросать в инструмент разные предметы. Запуская в него небольшие камни, они время от времени будут слышать звучание музыкальной но- ты. Мы знаем, что это происходит, когда камень ударяет по клавише, но пиано- логи заметят лишь музыку. Собрав достаточно данных, они обнаружат некий диа- пазон нот, обладающих четкой математической структурой. Очевидно, фортепиано состоит из звонцонов различной частоты. В ходе экспериментов с энергией более высокого порядка обнаруживается новая, совершенно непохожая на другие, «пиа- ница» - хлопкон. (Мы понимаем, что это происходит, когда захлопывается крышка фортепиано.) Дальше все становится сложнее. Вскоре к ним присоединяется пиа- но, за которым следуют мюано, тауано и многие другие64. Новые данные, полученные при более высоких энергиях, не только не упростили дело, а, наоборот, внесли еще большую путаницу. Как же пианологи предлагают решить многочисленные проблемы, возникшие в теории? Они добиваются огромных правительственных грантов, чтобы устроить столкновения еще большей энергии. Для этого им придется построить сорокаэтажный БАК (Большой Авангардный Ком- А если с силой ударить круглым камнем по другому крупному камню, то можно полу- чить множество осколков - элементарных частиц. Семнадцать из них можно назвать фун- даментальными, поскольку более крупные осколки могут быть сложены их них. Теперь мы знаем что такое «камень».
плекс), а затем, следуя проверенной временем манере заезжих рок-звезд, столк- нуть фортепиано с верхнего этажа. Результаты впечатляют, но с трудом поддают- ся истолкованию. В процессе тщательного анализа результирующий звук расклады- вается на какофонию, состоящую примерно из сотни звонцонов, нескольких вари- антов хлопкона и кое-какого остатка. Этот остаток, полученный путем вычитания всех известных компонентов из суммарного звука, без сомнения, окажется долго- жданным доказательством существования большого грохотона Биггса, который жур- налисты настойчиво именуют Шмяк-пианицей исходя из звука, который издает фор- тепиано , столкнувшееся с гипотетическим полем или автостоянкой, кто знает. Отсюда следует, что фортепиано обладает массой. Из-за того, что процедура, подтверждающая существование новой пианицы, на- столько сложна и ненадежна, нескольким миллиардам фортепиано придется кануть в небытие, прежде чем результат достигнет статистической значимости. Так и происходит, а открытие в итоге публикуется через несколько месяцев после то- го, как новость о первом эксперименте попала в газетные заголовки. Важный вопрос, в отношении которого Йен с Джеком склонны придерживаться не- много разного мнения, состоит в том, могут ли специалисты по физике частиц ошибаться в своем понимании природы материи точно так же, как и пианологи, которым никак не удается разобраться в устройстве фортепиано. Сталкивая пред- меты, чтобы увидеть, к чему это приведет, мы, с одной стороны, можем разло- мать их на составные части, а с другой спровоцировать новые варианты поведе- ния, которые никаким разумным образом нельзя рассматривать в качестве компо- нентов. Действительно ли физики узнают, из чего состоит материя, или же про- сто подталкивают ее ко все более безумному поведению? Возьмем менее шутливый пример: задумайтесь о том, как мы сами анализируем звук. Ученые и инженеры предпочитают раскладывать сложный звук на простые «компоненты», синусоидальные колебания определенной частоты. «Синусоидальная» форма указывает на математическую кривую, которая называется синусоидой и описывает простейший чистый звук. Этот метод называется Фурье-анализом в честь Жозефа Фурье, который использовал его для изучения теплопроводности в 1807 г. Звук кларнета, к примеру, состоит из трех основных компонент Фурье: колебания, несущего главную частоту (то есть ноту, которую напоминает звуча- ние инструмента), чуть более слабого колебания, имеющего в три раза большую частоту (третья гармоника), и еще более слабого колебания с пятикратной час- тотой (пятая гармоника). Эта закономерность распространяется только на гармо- ники с нечетными номерами вплоть до компонент, которые обладают настолько вы- сокой частотой, что человеческое ухо не в состоянии их воспринять. Сложив все эти Фурье-компоненты, звук кларнета можно синтезировать в цифро- вой форме65. Но можно ли сказать, что компоненты существуют как физические объекты? Спорить на этот счет бесполезно, даже несмотря на то, что мы умеем разделять звук на такие «объекты» и собирать их обратно. С одной стороны, их можно обнаружить, применив к звучанию кларнета подходящие математические ме- тоды. В то же время кларнет никоим образом не издает звуки в виде чистых си- нусоид, во всяком случае, ему не обойтись без кошмарной возни с подавлением нежелательных компонент, так как иначе это будет не совсем кларнет. С матема- тической точки зрения колебания кларнета лучше всего описываются нелинейным уравнением, которое порождает только сложный колебательный сигнал, а не от- дельные Фурье-компоненты. В этом смысле кларнет не генерирует отдельные ком- поненты, которые затем складываются друг с другом. Он издает звук в виде еди- Если главную частоту обозначить со, то комбинация sin (cot) + 0.75 sin(3cot) + 0.5 sin(5cot) + 0.14 sin(7cot) + 0.5 sin(9cot) + 0.12 sin(llcot) + 0.17 sin(13cot), учитываю- щая гармоники вплоть до 13-й, для человеческого уха будет звучать вполне убедитель- но.
ного, неделимого пакета. С помощью этих математических абстракций можно многое узнать о звуках клар- нета, но это лишь доказывает, что конкретный математический метод по-своему полезен, и вовсе не означает, что абстракции существуют в действительности. Похожий метод, применяемый для сжатия цифровых изображений, использует вместо звуковых волн полутоновые шаблоны, однако, в реальном мире изображение не формируется за счет сложения этих компонент. Может быть, физики просто подбирают разные математические структуры, в том смысле, что создают их, исходя из своих методов анализа данных а затем интер- претируют их как фундаментальные частицы? Существуют ли эти фантастические частицы высоких энергий на самом деле или же они являются артефактами сложных возбужденных состояний чего-то другого? И даже если существуют, повлечет ли это какие-то существенные изменения в научном или философском плане? Сегодня мы на свой страх и риск вторгаемся на территорию вопросов о природе реально- сти, и самый важный из них заключается в том, существует ли нечто подобное в принципе. Мы не уверены на счет ответов, поэтому ограничимся одной лишь по- становкой вопросов. И все же нам кажется, что некоторые различные интерпрета- ции одной и той же физической теории могут быть в равной степени справедли- вы66, а выбор наилучшей альтернативы зависит от того, что вы собираетесь с ней делать. С точки зрения фактов хиггс представляет собой небольшой бугорок на графи- ке, который в остальном является совершенно гладкой кривой. Учитывая образ мышления и традиции, характерные для физики частиц, мы интерпретируем этот бугорок именно как частицу. Но нам интересно, каким образом этот бугорок ста- новится центром внимания, в то время как гораздо большие объемы данных, опи- сывающих гладкую кривую, отходят на второй план. Те же характерные особенности можно увидеть и в более знакомом примере. На- ше представление о Солнечной системе со всеми ее планетами, астероидами и ко- метами, ведущими себя должным образом, было бы подорвано, если бы мы заметили несущийся по небу космический корабль, но приняли его за обычное небесное те- ло. Он бы стал злоумышленником, нарушающим закон всемирного тяготения. Ведь закон определяет естественный порядок вещей, а значит, космический корабль это аномалия. Задумайтесь о всей суматохе, поднявшейся вокруг аномалии Пионеров - необъ- яснимом торможении, обнаруженном во время наблюдения за космическими станция- ми Пионер-10 и Пионер-11. Эти аппараты стали первыми автоматическими межпла- нетными станциями, достигшими внешних планет Солнечной системы от Юпитера до Нептуна. Их скорость постоянно уменьшалась под действием притяжения Солнца, но, несмотря на это, аппараты двигались достаточно быстро, чтобы со временем выйти за пределы Солнечной системы. Однако, когда они находились примерно на том же расстоянии от Солнца, что и Уран, наблюдения показали, что скорость Пионеров снижается немного быстрее, чем можно было бы предположить, исходя из одной только гравитации примерно на одну миллиардную долю метра в секунду за секунду. В отчете, опубликованном после долгих размышлений в 2011 году, было сказано, что причиной торможения могли стать особенности теплового излучения В научно-фантастическом романе М. Джона Харрисона «Свет» (John Harrison. «Light», 2002 - прим. пер.) инопланетная раса, обитающая вблизи галактического ядра, изобрела шесть различных космических двигателей, причем все они были основаны на разных физи- ческих теориях фундаментальных частиц, часть из которых считались ложными. Все шесть двигателей работали исправно. Аэродинамические теории, которыми мы пользуемся в Круглом Мире, являются приближенными моделями, не учитывающими структуры атомного масштаба, и тем не менее самолеты летают безо всяких нареканий. «Ложь для детей» за- частую срабатывает.
станций, под действием которого возникло незначительное давление. В данном случае основной физический закон, то есть гравитация, задает общую картину фон, поверх которого разворачивается повествование о космической станции. Pan narrans не может отделаться от мысли, что космическая станция это самое интересное, потому что она не вписывается в сюжет истории она как будто бы нарушает закон. Наш разум, по-видимому, эволюционировал таким образом, чтобы уделять исклю- чениям особое внимание. Преуспевающий автор научно-фантастических и научно- популярных книг Айзек Азимов писал: «Самые захватывающие слова, которые можно услышать в науке, те самые слова, которые возвещают о новых открытиях, это вовсе не «Эврика», а «Забавно»». Планеты и кометы, подчиняющиеся законам при- роды , это банальность, которая не в силах привлечь наше внимание. Точно так же и законопослушные массы людей по большому счету вызывают у нас скуку - именно поэтому наши истории повествуют о злодеях и ведьмах. Персонажи Плоско- го Мира, которые обращают на себя наше внимание - это ведьма Матушка Ветро- воск и уборщик, а по совместительству монах истории, Лю-Цзы. Закон становится полезным, благодаря исключениям. Действительно ли законы наподобие гравитации можно считать особыми, уни- кальными утверждениями, которые в определенном смысле отражает универсальные истины. Придет ли в голову инопланетянам теория вроде всемирного тяготения, или же в падении яблок есть некая исключительно человеческая черта, которая наводит наш разум на мысль о лунных орбитах и солнечных система? Что если солнечные системы можно описать совершенно иным способом? Когда Томсон начал развлекаться с катодно-лучевыми трубками, он точно так же не имел ни малейшего понятия, что занимается разделением электронных пуч- ков, раскалывая атомы на части. Если бы мы начали не с электрона, а с какой- нибудь другой частицы, и попытались обнаружить зоопарк всех остальных частиц, отличался бы он от того зоопарка, который мы имеем сейчас? Или мы бы придума- ли совершенно иной зоопарк, который, тем не менее, описывает «реальный мир» так же точно, как и имеющийся в нашем распоряжении? Физики, в общем и целом, не разделяют эту точку зрения; они верят в то, что эти частицы существуют в действительности, и научные изыскания в любом случае привели бы нас к одному и тому же зоопарку. Но ведь открывая тот или иной зоопарк, мы руководствуемся конкретной теоретической моделью. Десять лет на- зад у них был один зоопарк, а еще через десять лет... Чтобы осветить этот вопрос более подробно, обратимся к развитию квантовой механики. Роль основного закона здесь играет уравнение Шредингера, которое описывает состояние квантовой системы в виде распространяющейся волны. Однако обнаружить саму волну экспериментальным путем, по-видимому, нельзя. Наблюдая за квантовой системой, мы получаем конкретные результаты, но каждое из наших наблюдений вносит искажения в эту гипотетическую волну. Поэтому у нас нет уверенности в том, что следующее наблюдение относится к той же самой волне. Эта, по-видимому, неустранимая неопределенность привела к тому, что в интер- претации квантовой теории появились кое-какие дополнительные особенности: квантовая волна стала считаться волной вероятности, которая сообщает нам шан- сы любого конкретного исхода, но ничего не говорит о текущем состоянии; в ре- зультате измерения волновая функция «коллапсирует» до единственного состояния и так далее. В наше время эта интерпретация стала напоминать общепринятую догму, а попытки альтернативных объяснений игнорируются без всякого разбора. Существует даже математическое утверждение, теорема Белла, которое якобы до- казывает, что квантовая механика не является вложением более общей детермини- рованной локальной модели, то есть модели, запрещающей мгновенный обмен ин- формацией между объектами, разделенными большим расстоянием. Но вне зависимости от вышесказанного Pan narrans испытывает трудности с
квантовой неопределенностью. Откуда природа знает, как ей поступить? Именно эта идея лежит в основе знаменитого высказывания Эйнштейна о боге, который (не) играет в кости. Поколения физиков свыклись с этой проблемой математики - утверждают, что «все так и есть», и нет нужды беспокоиться об интерпретациях. Но это вовсе не так просто, потому что вывод следствий из математических вы- кладок требует некоторых вспомогательных допущений. Вопрос «На что это похо- же?» вполне может быть следствием этих допущений, а не математической состав- ляющей как таковой. Интересно, что и мы, и Эйнштейн, используем игральную кость в качестве сим- вола случайности. Игральная кость имеет форму куба, а ее броски и отскакива- ния подчиняются детерминистским законам механики. В принципе у вас должна быть возможность предсказывать исход броска сразу после того, как игральная кость вылетает из руки. Конечно, моделирование вызывает определенные затруд- нения, однако это утверждение должно быть истинным, если речь идет, по край- ней мере, об идеальной модели. Тем не менее, это не так, и причиной тому слу- жит увеличение крошечных погрешностей описания в уголках кости. Это разновид- ность хаоса, которая имеет отношение к эффекту бабочки, хотя и, строго гово- ря, от него отличается. С математической точки зрения вероятности падения кости на одну из своих граней выводятся из динамических уравнений, где они играют роль так называе- мой инвариантной меры. Каждая грань имеет один шанс из шести. В некотором смысле инвариантная мера аналогична квантовой волновой функции. Ее можно рас- считать , исходя из динамических уравнений, и использовать для предсказания статистического поведения, однако ее прямое наблюдение невозможно. Она выво- дится на основе многократного повторения экспериментов. Кроме того, в опреде- ленном смысле эта волновая функция «коллапсирует» в результате наблюдения (конечного состояния кости). Стол и сила трения заставляют игральную кость перейти в одно из шести состояний равновесия. Наблюдаемое значение волновой функции зависит от скрытой динамики кости, которая катится и отскакивает от стола. В волновой функции она никоим образом не зашифрована. Она связана с дополнительными «скрытыми переменными». Сам собой напрашивается вопрос: может быть, нечто подобное происходит и в квантовой мире? Возможно, квантовая волновая функция это лишь часть всей ис- тории . На момент создания квантовой механики теории хаоса еще не существовало. В противном случае ее развитие вполне могло пойти по другому пути, так как тео- рия хаоса утверждает, что случайность можно идеально имитировать в рамках де- терминированной динамики. Если не обращать внимания на тончайшие детали де- терминированной системы, то внешне она будет выглядеть, как случайные броски монеты. Так вот, если вы не понимаете, что детерминизм способен имитировать случайность, то вам никогда не удастся связать видимость случайного поведения квантовых систем с какими-либо детерминистскими законами. Впрочем, с теоремой Белла эта идея все равно становится бесперспективной. Вот только... на самом деле это не так. Существуют хаотические системы, которые весьма похожи на квантовые, порождают видимую случайность детерминированным образом и, что особенно важно, совершенно не противоречат теореме Белла. Но даже если это возможно, потребуется затратить гораздо больше усилий, прежде чем эти модели смогут составить настоящую конкуренцию традиционной квантовой теории. Здесь дает о себе знать проблема Роллс-Ройса: если мы ста- нет отбирать только те конструкции автомобиля, которые способны превзойти Роллер, то инновации станут невозможны. Ни один новичок не сможет сместить то, что уже заняло прочную позицию. И все же мы не можем удержаться от вопро- са: что если бы теория хаоса появилась до первых работ в области квантовой механики? Создали бы ученые ту же самую теорию, если бы их работа происходила
в совершенно ином контексте, допускающем непротиворечивое сочетание детерми- нированных моделей с видимой случайностью? Может быть, однако, некоторые аспекты стандартной теории во многом кажутся бессмысленными. В частности, с математической точки зрения наблюдение пред- ставляет собой простой и понятный процесс, в то время как для реальных наблю- дений требуются измерительные приборы, описание которых на квантовомеханиче- ском уровне навсегда останется непостижимым из-за своей огромной сложности. Большая часть парадоксальных черт квантовой теории основаны на нестыковках между особым дополнением к уравнению Шредингера и фактическим процессом на- блюдения , но не уравнениях как таковых. А значит, можно предположить, что в перезапущенной истории наш «закон», описывающий квантовые системы, мох1 ока- заться совершенно иным, а Шредингеру не пришлось бы знакомить нам со своим загадочным котом. Возможно, современные законы физики обладают неповторимостью и уникально- стью, а возможно, их место вполне мох1 занять другой набор утверждений, но о законах в целом можно сказать кое-что еще. А также об их исключениях и осо- бенно об их преодолении. Этот слово вовсе не означает, что законы нарушаются. Мы хотим лишь сказать, что законы могут утратить свое значение из-за изменив- шегося контекста - аэробус, к примеру, преодолевает гравитацию, используя воздушные потоки позади крыльев. В качестве примера мы возьмем закон Ома, потому что он выглядит простым. По отношению к электричеству материя, в сущности, делится на два вида изо- ляторы и проводники. Если она является проводником, то к ней применим закон Ома: сила тока равна напряжению, деленному на сопротивление. Таким образом, при фиксированном сопротивлении для получения большей силы тока требуется большее напряжение. Однако сопротивление может меняться, и именно эта возмож- ность лежит в основе некоторых природных явлений молния, к примеру, превраща- ет изолирующий атмосферный газ в проводящий ионизированный канал для электри- ческого удара или шаровую молнию, которая, по сути, сворачивается в поверх- ность шара. Как аномалии, эти явления непроизвольно привлекают к себе инте- рес. Еще мы можем выделывать разные фокусы, используя проводники с переменным сопротивлением от термоэлектронных ламп 1920-х до (на данный момент) полупро- водников типа транзисторов. Этот фокус лежит в основе компьютерной индустрия. Открытие сверхпроводящих, то есть лишенных сопротивления сплавов вблизи аб- солютного нуля стало довольно интересной аномалией, которая по мере появления сплавов, не проявляющих электрического сопротивления при все более высоких температурах, обещает открыть перед нами совершенно новую энергетическую тех- нологию. Интерес представляет все, что не вписывается в картину закона Ома: ведьмы, космические корабли. Закон Ома тесно связан с историями о распределении электрической энергии. Описывая эти проблемы вместе с их решениями, мы можем продемонстрировать, как закон, «предоставленный самому себе», но действующий в ином контексте, может принципиально поменять ситуацию. Теперь мы можем перейти от точки зрения Фейнмана о том, что закон определяет как контекст, так и сущность природного явления к более прогрессивным взглядам. Распределение электроэнергии между домашними хозяйствами осложняется сопро- тивлением кабелей, из-за которого значительная ее часть рассеивается линиями электропередачи в виде тепла. Из закона Ома следует, что, увеличив напряжение и понизив силу тока, мы сможем передать точно такое же количество энергии с меньшими потерями. Однако в дома потребителей будет поступать высоковольтное электричество, и любой несчастный случай обернется трагедией. Хитрость в том, чтобы использовать переменный ток, колеблющийся с частотой 50-60 раз в секунду. Напряжение переменного тока можно изменить с помощью трансформатора, поэтому для передачи энергии можно использовать высокое на-
пряжение, а перед подачей в дома снижать его до менее смертоносного уровня. Теперь мы могли бы использовать постоянный ток и преобразовать его напряжение с помощью современной электроники, но во времена создания системы энергорас- пределения этот вариант был недоступен. К настоящему моменту мы вложили столько средств в систему переменного тока, что отказаться от них пусть даже и в пользу более удачной идеи будет непросто. Описанный трюк обходит проблему сопротивления, а, следовательно, и потерю энергии, связанную с законом Ома. Даже сейчас потери в протяженных линиях электропередачи могут доходить до од- ной трети, но это все же намного лучше, чем 70 %-ные потери в системах низко- вольтного постоянного тока 1920-х. Меняя параметры, переходя к переменному току низкой силы и высокого напряжения, мы можем в какой-то степени изменить правила игры. Слишком многие физики, по-видимому, придерживаются образа мышления, в соот- ветствии с которым физика составляют всю окружающую нас действительность про- сто потому, что имеет дело с фундаментальной структурой материи. В книге «Ха- рактер физических законов» Фейнман пишет: Одни и те же разновидности атомов можно обнаружить как в живых, так и в не- живых существах (sic); лягушки состоят из того же «теста», что и камни, раз- ница лишь в их структуре. А значит, наши задачи упрощаются; у нас нет ничего, кроме атомов, одинаковых и вездесущих. В той же книге он отмечает: Самое выдающееся допущение, которое оказало наибольшее влияние на развитие биологии, пожалуй, состоит в том, что все, что делают животные, делают и ато- мы, а явления, наблюдаемые в биологическим мире, являются результатом физиче- ских и химических процессов, и ничего «из ряда вон». Мы, как и Фейнман, не верим в существование чего-то «из ряда вон», некой elan vital («жизненной силы»), поддерживающей жизнь. Нет, все намного проще. Хотя на заре жизни способности организмов были весьма ограниченны и, по сло- вам Фейнмана, просто «делали то же, что и атомы», они эволюционировали и при- обретали новые качества, как, например, клеточное деление. Они научились пе- редавать свои особенности по наследству, обзавелись глазами и нервной систе- мой, необходимой для их использования. Они превзошли физико-химические систе- мы точно так же, как мы превзошли закон всемирного тяготения. Организмы изо- бретают новые трюки и находят применение новым контекстам. Птицы, к примеру, могут летать, оставаясь тяжелее воздуха. Мы не хотим сказать, что поведение птиц противоречит «фундаментальным» за- конам физики, которые относятся к составляющей их материи. Такое суждение бы- ло бы очень похоже на ошибку Декарта, который постулировал раздельную природу разума и материи. В действительности полет никоим образом не противоречит фи- зическим законам. В противном случае птицы бы не смогли летать. Так же, как и аэробусы. Мы хотим сказать, что такие явления, как полет, не являются естест- венными следствиями фундаментальных законов. Молекулы летать не могут, но птицам состоящим их молекул это под силу. Молекула может летать, став частью птицы. Контекст заметно меняет дело. Чтобы поднять организмы на новый уро- вень, избавив их от древних недостатков и наделив новыми преимуществами, жизнь обзавелась разнообразными сложными системами, каждая из которых возник- ла в результате естественного отбора. Тесто, из которого сделаны лягушки, немного отличается от теста, из которо- го сделаны камни. Возможно, их атомы почти одинаковы, однако разница в струк- туре , говоря словами Фейнмана, полностью меняет то поведение, которое мы ожи- даем от лягушки. Точно так же отличается и атомные структуры, из которых со- стоит человек, пингвин или пакет со стиральным порошком. Чтобы понять, как устроены птицы, лягушки или стиральный порошок, недостаточно знать об атомах или субатомных частицах, который входят в их состав. Важна структура, которую
образуют эти атомы. На самом деле составляющая материя может быть довольно разной, но если их структура отражает сходные функции, то в итоге получатся по существу те же самые птицы, лягушки и стиральные порошки. Магия заключена не в тесте, а в его структуре. Атомы, вовлеченные в различные структуры, обладают различными свойствами: атом, находящийся в куске камня, скорее всего, является одним из миллионов, составляющих кристаллическую решетку и, по сути, составляет ее неотъемлемую часть. В живом существе атом, как правило, является частью довольно сложной системы, которая постоянно меняет своих атомно-молекулярных партнеров. Ко всему прочему, такая изменчивая система нетипична для спонтанного поведения материи, действующей в соответствии с фундаментальными законами, несмотря на то, что сама система этим законам не противоречит. Это результат отбора на протяжении многих поколений, а значит, такая система действует, то есть что- то делает. И то, что она делает, хотя и не является чем-то «из ряда вон» в смысле Фейнмана, тем не менее, вносит определенный вклад в жизнь своего орга- низма. Она даже может быть частью вируса, разрушающего организм, но, несмотря на это, она составляет часть всех тех процессов, которые в совокупности назы- ваются жизнью. Жизнь сумела выйти за пределы простых законов природы, положивших ей нача- ло, и теперь представляет собой целый сложный мир, который отличается от соб- ственных истоков как минимум настолько же, насколько современный самолет от- личается от кремниевого топора. Именно такую эволюцию замечательно иллюстри- рует эпизод в начале фильма «Космическая одиссея 2001», когда человекообраз- ная обезьяна подбрасывает бедренную кость, и та превращается в космическую станцию. Впрочем, на фоне жизни, превзошедшей собственную первопричину, эта метаморфоза выглядит всего лишь незначительной переменой. Взглянем на это с другой стороны. В материальном мире, мире физики и химии, существует множество непрекращающихся процессов - от невообразимых физических явлений, происходящих в центре звезды, до замерзания и оттаивания этана и ме- тана на спутнике Сатурна Титане. Звезды взрываются, и сформированные внутри них элементы разбрасываются по космическому пространству, а затем из этих смесей по законам физики и химии сгущаются планеты. Затем скажем, глубоко на дне моря вблизи океанических разломов, источающих вещества в сильно измель- ченном виде некая аномальная химия дает начало наследственной системе. Ей мо- жет оказаться совокупность химических процессов, которые в определенном смыс- ле проявляют наследственные свойства, или РНК, или предшественник метаболиче- ской системы. Но в любом случае это начало истории, повествования, которое смогло выйти за рамки законов и готовится их превзойти. Ведьмы и космические корабли это ее будущее. В начале своего пути жизнь ничем не примечательна. Ее течение более или ме- нее подчиняется физико-химическим правилам, или законам. Но затем начинается борьба за пространство, за конкретные химические соединения, или за мембраны, представляющие собой жировые пленки на поверхности глины. Системы, которые функционируют лучше других, выходят за рамки законов и становятся крошечной историей типа «А справляется с работой чуть лучше В или С, значит, в будущем А станет больше» И вот, спустя миллион лет в океанах полно А, но не осталось ни следа С. К тому моменту у А появились подвиды А1, А2, A3. А где-то в глу- бине рыскает подходящее для повествования слово подвида Q, который склонен включать A3 в собственную систему. Через какое-то время мы получим QA3XYZ, и вот, система приступила к работе. Все это, без сомнения, происходило в соответствии с законами; однако конку- ренция, выбор чего-то одного в пользу чего-нибудь другого, тоже внесла свою лепту. Возвращайтесь через миллион лет, или, быть может, шесть недель, и уви- дите бактериальную клетку, которая доросла до новой истории.
Законы способствуют этим изменениям, но не направляют их. Они всего лишь играют роль исторического процесса, в ходе которого живая материя преодолева- ет законы, двигаясь во всевозможных направлениях. Через 3 тысячи миллионов лет вы найдете мешанину из обитателей Берджесских сланцев. А спустя еще 580 миллионов лет вы встретите физика, считающего, что все это совершенно неваж- но . И, тем не менее, действие преодолевает закон: сюжет движется вперед, бла- годаря космическим кораблям и ведьмам. Изначально жизнь возникла из неживых систем с законами, но, непрерывно ус- ложняясь , превзошла саму себя. Биология это не физика и химия с рукоятками управления. Это целый новый мир. И в этом мире одно животное обзавелось языком, воображением и пристрастием к историям, особому, совершенно новому явлению во всем космосе. Рассказий проник из Плоского Мира в Круглый; теперь некоторые события действительно происходят по желанию населяющих его существ. Возможно, что во всем мире подобных существ найдется немало; возможно, один такой вид приходится на сотню миллионов звезд. И все же нам стоит проявить осторожность на тот случай, если во Вселенной нет никого, кроме нас. Всего одна история на весь космос. А кругом одни лишь законы. (ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ)
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННОГО ЗА ПРЕДЫДУЩИЕ 10 ЛЕТ A simple homemade Van de Graaff generator Англо-русский словарь компьютерной лексики Англо-русский толковый словарь генетических терминов Машина времени Английский для наших. Часть 1 Английский для наших. Часть 2 Против интеллектуальной собственности Изготовление солнечного элемента Выражения величины Выражения величины (продолжение) Выражения величины (продолжение) Выражения величины (продолжение) Выражения величины (окончание) Английский для химиков Английский для химиков (продолжение) Английский для химиков (продолжение) Английский для химиков (продолжение) Английский для химиков (продолжение) Английский для химиков (продолжение) Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2009 2010 2010 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 3 6 7 9 10 12 1 8 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Английский для химиков (продолжение) Английский для химиков (окончание) Мозазавры в степях Волгограда Морские лилии Подмосковья Как извлечь ДНК из живого Wi-Fi антенна из банки Практика перевода Орхидеи Орхидеи (продолжение) Новый обскурантизм и Российское просвещение Наркотики и общество Формирование «диссертационной ловушки» «Блеск и нищета» высшего образования в России Оправдание науки Наука: вызовы природы и общества Выбор катастроф Наше образование Пятое правило арифметики DARPA и «Колхоз» Апокалипсис завтрашнего дня Почему мы доверяем науке? 0 реформе образования в России Об образовании Никола Тесла Жизнь Александра Флеминга 0 возможности генерации сверхпроводящего состояния воды Охота на шаровую молнию Где скрываются снежные люди Параллельные миры и машины времени Параллельные миры и машины времени (продолжение) Как устроена машина времени Предсказание прошлого Предсказание прошлого (окончание) Что происходит с современным НТП? Пиратство как прогрессивный налог Пиратство как двигатель прогресса "Книги, интернет, экология" Техношок или сложность? Аспирантура Глобальное потепление Глобальное потепление и озоновые дыры - наукообразные мифы "Изменение климата, 2001 г. Обобщенный доклад" Преподавание химии Взгляд российского шахтера на систему образования по хи- мии Да здравствуют пираты! Не просто бесплатно Обобществленные истины Большой Адронный Коллайдер Пиратская бухта У края финансовой бездны Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Английский Беспокойство Беспокойство Беспокойство Беспокойство Беспокойство Беспокойство Беспокойство Беспокойство Беспокойство Беспокойство Беспокойство Беспокойство Беспокойство Беспокойство Биографии Биографии Гипотезы Гипотезы Гипотезы Гипотезы Гипотезы Гипотезы Гипотезы Гипотезы Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии 2011 2011 2011 2012 2013 2013 2014 2016 2016 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2010 2010 2011 2011 2011 2007 2007 2007 2007 2008 2009 2009 2013 2014 2014 2006 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 10 11 12 1 3 4 2 1 3 2 4 6 1 3 4 6 7 7 1 3 6 6 6 8 9 10 11 5 5 6 4 7 8 12 3 3 4 5 6 7 7 7 7 7 7 8 8 8 4 5
Теория кризиса Чернобыль Глобальное потепление и его модель Конопляные мифы Проблема 2033 Таяние льдов Школьная Америка Еретические мысли о науке и обществе Герострат и логика Еще раз о науке и учености Туринская плащаница - пора ставить точку? Научно-технический прогресс - XXI век Экономика России - XXI век Инопланетян не обнаружить - они везде После Гигапедии Где российский хайтек? Голая обезьяна Возвращение в дивный новый мир Сумма биотехнологии Семена разрушения Сумма биотехнологии (продолжение) Семена разрушения (продолжение) Энергооснащенность России Сумма биотехнологии (окончание) Семена разрушения (окончание) Высшее образование - затраты и результаты Христианский и светский этапы европейской цивилизации Молния в кармане Механика Послужной список Ильи Громовержца В начале Религии мира Эволюционная роль религии Русская культура и способ производства Читая Библию Читая Библию (окончание) Читая Библию 2 Читая Библию 2 (продолжение) Читая Библию 2 (окончание) От папирусов до электронных книг Самиздат: неподцензурная журналистика в СССР Домострой Охотники за микробами Космос: наука и мифы История Земли и жизни на ней Призрак казненного инженера Неофициальное жизнеописание ВЭИ Баллада о вересковом меде Шотландский вересковый эль Что случилось в Росуэлле Неизвестная история человечества Не смеется ли Господь Бог? Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Дискуссии Идеи Идеи Измышлизмы Измышлизмы Измышлизмы Измышлизмы Измышлизмы Измышлизмы Измышлизмы Измышлизмы Измышлизмы Измышлизмы История История История История История История История История История История История История История 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2011 2012 2012 2012 2012 2012 2014 2015 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2007 2009 2007 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 5 6 3 6 6 6 7 7 9 1 1 1 1 2 3 4 10 2 9 9 10 10 10 11 11 12 12 8 4 1 7 9 3 3 4 5 8 9 10 3 5 6 7 8 10 11 12 1 1 2 3 8
Дилетанты Повседневная жизнь охотников на мамонтов Первобытное искусство Искусство Древнего Египта Искусство Древней Передней и Малой Азии Крито-Микенское искусство Искусство Древней Греции ч.1 Искусство Древней Греции ч.2 Очень Древняя Греция Очень Древняя Греция (продолжение) Кузькина мать Изгнание из Эдема Искусство этрусков Изгнание из Эдема (продолжение) Жизнь в Древнем Риме Жизнь в Древнем Риме Краткая история почти всего Краткая история почти всего (продолжение) Краткая история почти всего (окончание) Жизнь и чаяния алхимиков 1185 год 1185 год (продолжение) 1185 год (окончание) Неслучайные случайности Неслучайные случайности (окончание) Темные пятна Лунной истории Естественная история жизни Естественная история жизни (продолжение) Голубая кровь Естественная история жизни (продолжение) Естественная история жизни (окончание) Очень краткая история человечества До и после динозавров (продолжение) Блеск меча До и после динозавров (окончание) Краткая история тела человека Арабески ботаники Арабески ботаники (продолжение) Тропой Хаоса Арабески ботаники - 2 Тропой Хаоса (окончание) Арабески ботаники - 2 (окончание) Краткая история средневековья Краткая история средневековья (продолжение) Краткая история средневековья (окончание) Кривая история открытий Кривая история открытий (продолжение) Краткая история биологии Кривая история открытий (продолжение) Краткая история химии Кривая история открытий (продолжение) Краткая история химии (окончание) История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2012 2012 2012 2012 2012 9 11 12 1 2 3 4 5 5 6 6 7 8 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 12 1 2 2 3 4 5 6 6 7 7 8 8 9 10 11 12 1 1 2 2 3
Кривая история открытий (продолжение) Краткая история физики Кривая история открытий (продолжение) Краткая история физики (продолжение) Кривая история открытий (продолжение) Краткая история физики (продолжение) Кривая история открытий (продолжение) Краткая история физики (продолжение) Кривая история открытий (продолжение) Краткая история физики (продолжение) Кривая история открытий (продолжение) Краткая история физики (продолжение) Кривая история открытий (продолжение) Краткая история физики (окончание) Кривая история открытий (продолжение) Краткая история мусора Кривая история открытий (продолжение) Краткая история мусора (окончание) Кривая история открытий (продолжение) Бурьян Кривая история открытий (окончание) Бурьян (продолжение) Бурьян (продолжение) Бурьян (продолжение) Тропой микробов Бурьян (продолжение) Бурьян (окончание) XX век: поступь прогресса XX век: поступь прогресса (продолжение) XX век: поступь прогресса (окончание) Поступь прогресса: начало Поступь прогресса: начало (окончание) История атомного проекта СССР История атомного проекта СССР (продолжение) История атомного проекта СССР (продолжение) История атомного проекта СССР (продолжение) История атомного проекта СССР (окончание) История российской цензуры История российской цензуры (окончание) Боги и люди древнего Египта Боги и люди древнего Египта (продолжение) Боги и люди древнего Египта (окончание) Открытие Шумера Один день в древнем Риме Один день в древнем Риме (окончание) Записки о Галльской войне древние германцы Цивилизация Средневекового Запада Цивилизация Средневекового Запада Повесть временных лет Повесть временных лет (окончание) Внутренняя рыба История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История История 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 3 4 4 5 5 6 6 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 1 1 2 2 3 4 5 5 6 7 8 9 10 11 12 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 8 9 10
Внутренняя рыба (окончание) Протонный цикл История религий История религий (продолжение) История религий (продолжение) История религий (продолжение) Дейтерий и тяжелая вода История религий (окончание) Популярная палеогеография Популярная палеогеография (окончание) Вселенная внутри нас Вселенная внутри нас (окончание) Геологические часы Геологические часы (окончание) Цивилизация классической Европы Холодный термояд. Поиск внеземных цивилизаций: новая стратегия. "Клин Клинским вышибают, или кулинар в стиле X " Быть иль не быть Уроки программирования на Visual C++ с помощью MFC Тайны и секреты компьютера Уроки программирования баз данных в Visual Basic Технологии компонентного программирования Диагностика зависания и неисправностей компьютера VBA: для тех кто любит думать Работа с коммуникационными портами в программах для Win32 Локальная сеть из двух компьютеров Восстановление данных с лазерных дисков Основы программирования на С# C++ в примерах (для начинающих) Операции под MS Windows Полезные советы по работе с компьютером Строим локальную сеть Сборка ПК дома Базовый курс: Windows и Интернет MS-DOS Visual Basic 6.0 Самоучитель для начинающих Visual Basic 6.0 Самоучитель для начинающих Самоучитель по ASSEMBLER Как начать осваивать микроконтроллеры Тропой пингвина Советы и секреты Ускорение Windows XP Настройка системы безопасности Windows XP Папы и мамы ПК Настройка BIOS Настройка BIOS (продолжение) Разберемся с компом Разберемся с компом (окончание) LINUX для системщиков Компьютер изнутри. Периферийные устройства История История История История История История История История История История История История История История История Комментарии Комментарии Комментарии Комментарии Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер 2015 2015 2015 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2006 2006 2007 2008 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2010 11 11 12 1 2 3 3 4 5 7 8 9 10 11 12 12 12 1 7 1 3 4 6 7 7 8 9 9 9 10 11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 6 6 6 7 8 11 12 1 3
Компьютер изнутри (окончание) Простейший ремонт компа Локальная сеть Локальная сеть (продолжение) Локальная сеть (продолжение) Локальная сеть (продолжение) Локальная сеть (окончание) Программирование в QSL на примерах Выращивание грибов. Советы начинающим. Простые опыты с ультразвуком. Культура растительных клеток и тканей Практическая биотехнология для начинающих Руководство по капиллярному электрофорезу Как увидеть ДНК Техника эксперимента в органической химии Лазерные треки в тонких пленках 0 плазмоидах и шаровой молнии Демонстрация шаровой молнии Природа шаровой молнии Исследования формирования плазмоидов Создание шаровой молнии Работа с мицелием Практикум начинающего миколога Практикум начинающего миколога (продолжение) Практикум начинающего миколога (окончание) Электрофорез ДНК в агарозном геле Трансформация Е.coli плазмидой Разведение дрожжей Агрохимический анализ почвы микробиологическая лаборатория Работа с растительным сырьем Мираж на вашем столе. "Ген, мутация и эволюция человека. Расы и народы." Набор инструментов генного инженера. Физика в вопросах и ответах. Шум окружающей среды Роман о грибах Модели молекул Как измеряются расстояния между атомами в кристаллах Невероятно — не факт Технологические экзотермические смеси Растительные галлюциногены Пять нерешенных проблем науки 101 ключевая идея: Физика Основы биотехнологии Лекции по биологии Расшифровка прошлого Неандертальцы снова выйдут на мамонтов Поход за разумом Заразные гены... ...И парадоксы систематики Лекции по биологии (продолжение) Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Компьютер Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Лаборатория Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез 2010 2010 2012 2012 2012 2012 2012 2016 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2011 2011 2011 2011 2013 2013 2013 2014 2014 2015 2006 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 4 6 5 6 8 9 10 5 2 2 5 1 3 4 6 9 10 10 10 10 10 4 6 7 8 3 3 5 3 10 4 12 2 2 2 3 5 6 6 6 9 10 11 12 1 4 5 5 5 5 5 5
Каннабиноиды Из чего все состоит Как физики изучают элементарные частицы "Топливные элементы: прошлое, настоящее, будущее" Эволюция До и после динозавров Проставляем даты Вендские жители Земли Суперсила Искусственные драгоценные камни Экология Биология для электронщиков Биология для электронщиков (продолжение) Биология для электронщиков (продолжение) Биология для электронщиков (окончание) История отмороженных "Радиация: дозы, эффекты, риск" Решение задач с применением нечеткой логики Нейрокомпыотинг и его применение Происхождение мозга Нейрокомпыотинг и его применение Происхождение мозга Человеческий мозг Происхождение мозга Человеческий мозг (окончание) Генетика для второгодников Атомная физика для второгодников Сверхпроводимость Нанотехнология Неприятности с физикой Неприятности с физикой (окончание) Тайная жизнь муравьев Тайная жизнь пчел Тайная жизнь термитов Наши соседи: пауки и насекомые Периодическая система: история и современность Генетика для второгодников (продолжение) Психоделики сегодня Вечный двигатель Частная жизнь муравьев Легендарные композиты прошлого Частная жизнь муравьев (продолжение) Частная жизнь муравьев (окончание) Характер физических законов Характер физических законов (окончание) Геном человека Геном человека (продолжение) Геном человека (продолжение) Мир многих миров Геном человека (окончание) Мир многих миров (окончание) Мир в ореховой скорлупке Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 6 8 8 8 9 9 9 9 10 10 11 12 1 2 3 4 6 6 9 9 10 10 11 11 12 1 2 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 12 1 2 2 3 4 4 5 7 8 9 10 10 11 12
Мир в ореховой скорлупке (продолжение) Краткий курс биологии Мир в ореховой скорлупке (продолжение) Краткий курс биологии (продолжение) Мир в ореховой скорлупке (окончание) Краткий курс биологии (продолжение) Краткий курс биологии (продолжение) Краткий курс биологии (продолжение) Краткий курс биологии (продолжение) Краткий курс биологии (продолжение) Краткий курс биологии (продолжение) Краткий курс биологии (продолжение) Краткий курс биологии (продолжение) Краткий курс биологии (продолжение) Краткий курс биологии (продолжение) Физминимум для женщин Краткий курс биологии (окончание) Вселенная в электроне Вселенная в электроне (продолжение) Вселенная в электроне (окончание) Методы микробиологии Современные концепции в биологии Современные концепции в биологии (окончание) Природа микроорганизмов Молекулы Радиация вокруг нас Молекулы (продолжение) Рост микробов Молекулы (продолжение) Введение в биотехнологию Молекулы (продолжение) Введение в биотехнологию (продолжение) Молекулы (окончание) Введение в биотехнологию (окончание) Мир микробов Синопсис химии Мир микробов (продолжение) Синопсис химии (окончание) Мир микробов (продолжение) Мир микробов (продолжение) Введение в теорию вероятностей Мир микробов (продолжение) Введение в теорию вероятностей (продолжение) Мир микробов (продолжение) Введение в теорию вероятностей (окончание) Мир микробов (продолжение) Введение в статистику (продолжение) Мир микробов (продолжение) Введение в статистику (продолжение) Мир микробов (продолжение) Введение в статистику (окончание) Мир микробов (продолжение) Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 1 2 2 3 3 4 5 6 8 9 10 11 12 1 2 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 12 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 8 8 9 9 10 10 1 1 2 2 3 3 4
Пьеса о группах Мир микробов (продолжение) Пьеса о группах (продолжение) Мир микробов (продолжение) Пьеса о группах Мир микробов (продолжение) Пьеса о группах (окончание) Мир микробов (продолжение) Введение в планирование эксперимента Мир микробов (продолжение) Введение в планирование эксперимента Мир микробов (продолжение) Введение в планирование эксперимента Мир микробов (продолжение) Введение в планирование эксперимента (окончание) Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику (продолжение) Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику (продолжение) Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику (продолжение) Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику (продолжение) Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику (продолжение) Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику (продолжение) Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику (продолжение) Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику (продолжение) Мир микробов (продолжение) Осваиваем статистику (продолжение) Хроники лаборатории. "Иисус, еврей из Галилеи " Лес (часть повести «Улитка на склоне»). Имя розы Сладкое бремя славы Сморчки Клон "Отверженные, гл.3 " Альтист Данилов Мусорщик на Лорее Рог изобилия Дед Мороз Профессия Кракатит Мой сын физик Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Ликбез Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2006 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 4 5 5 6 6 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 12 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 1 2 3
Женская интуиция "Человек, который пришел слишком рано " Ретрогенетика Тиски доктринерства Фелицетин Адепт Сергеев Аналитик Уровень шума Принцип неопределенности Шальная компания Новогодний маньяк Снегурочка Срубить дерево Муравьи Где бы ты ни был Скальпель Оккама Обмен разумов Ферми и стужа Взрыв всегда возможен Верный вопрос Открытие себя Постоянная должность Сбалансированная экология Подарки Семилиранды Рождественский сюрприз Куколка Фабрика Абсолюта Абсолютное оружие Ящера Какие смешные деревья День муравья День муравья (окончание) Революция муравьев Революция муравьев (окончание и подвал) Сага о психоделиках - 2 Сага о психоделиках - 2 (продолжение) Сага о психоделиках - 2 (окончание) Ночь перед Рождеством Упорный Сага о психоделиках Сага о психоделиках (продолжение) Сага о психоделиках (продолжение) Дневник Евы. Дневник Адама Свидетель колдовства Наваждение Олеся Ответное чувство Ведьма на выданье Прохвессор накрылся День триффидов Котел с неприятностями День триффидов (окончание) Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 3 4 5 6 6 7 8 9 10 11 12 12 1 2 3 4 5 6 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 1 1 2 3 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9
Пчхи-хологическая война Мертвое прошлое До скорого! Терпение и труд Военные игры Похищение чародея Ключик Пасынки Вселенной Глубокоуважаемый микроб Война с саламандрами Двенадцать дел Шерлока Холмса Двенадцать дел Шерлока Холмса (окончание) Шерлок Холмс и пятно Пуассона Рибофанк Рибофанк (окончание) Клуб Когда меня отпустит? Мутант-59 Они сделаны из мяса Мендель "Непрочный, непрочный, непрочный мир" Мендель (окончание) До Эдема Судьба Кощея Ущелье белых духов Пыльца Пыльца (окончание) Бациллус террус Боятся ли компьютеры адского пламени Боятся ли компьютеры адского пламени (окончание) Вокзал потерянных снов Вокзал потерянных снов (продолжение) Вокзал потерянных снов (продолжение) Вокзал потерянных снов (окончание) Рой Киберозойская эра Рой (окончание) Полночь Полночь (окончание) Цветы техножизни Вирт Химические дела Шерлока Холмса Химические дела Шерлока Холмса (окончание) Нимфомация Нимфомация (окончание) Лавина Букварь для благородных девиц (окончание) Криптономикон Мирки Криптономикон (продолжение) Криптономикон (продолжение) Криптономикон (окончание) Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2015 2015 2015 2015 2015 2015 9 10 10 11 11 12 12 1 2 3 4 5 6 6 8 9 9 10 11 12 12 1 2 3 3 4 5 5 6 7 8 9 10 11 12 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 2 3 4 5
Ртуть Бессмертие Ртуть (окончание) Панорама времен Короли-пустынники Панорама времен (окончание) Заводная Заводная (продолжение) Заводная (окончание) О дивный новый мир Панктаун 1-0 Короткие рассказы Наука Плоского мира Лавка времени Наука Плоского мира (окончание) Наука Плоского мира 2 Наука Плоского мира 2 (окончание) Наука Плоского мира 3 Наука Плоского мира 3 (окончание) Задачи с решениями Материалы семинара по обработке сигналов Расчет дополнительных погрешностей каналов ИИС АСУТП Анализ временных рядов и прогнозирование Автоматическое регулирование объектов Сигналы и линейные системы Сигналы и линейные системы Сигналы и линейные системы (продолжение) Сигналы и линейные системы (продолжение) От постановки задачи до принятия решения Сигналы и линейные системы Сигналы и линейные системы Сигналы и линейные системы Цифровая обработка сигналов Цифровая обработка сигналов Цифровая обработка сигналов Цифровая обработка сигналов Цифровая обработка сигналов Цифровая обработка сигналов Цифровая обработка сигналов Цифровая обработка сигналов Цифровая обработка сигналов Автоматы и их обучение Использование компьютерных моделей Вычислительная гидродинамика Имитационная модель процесса обучения Многокомпонентная модель обучения Метод конечных элементов Компьютерная модель вращения тела в силовом поле Кибернетическая модель «Учитель-ученик» Компьютерное моделирование технических систем Моделирование систем массового обслуживания Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Литпортал Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2007 2007 2007 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2011 2011 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 6 6 8 9 9 10 11 12 1 2 3 4 5 7 8 8 9 10 11 12 1 8 11 7 10 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8 10 1 3 4 6 9 10 11 12
Изучение колебательного и волнового движения Моделирование больших систем частиц Исследование процесса обучения на ЭВМ Контент-анализ школьного учебника физики Формирование эмпирических знаний у учащихся Использование компьютерных моделей при изучении кванто- вой физики Компьютерное моделирование явлений переноса Метод больших частиц Гидродинамика: метод больших частиц Оценка сложности школьного курса физики Моделирование работы ядерного реактора Моделирование социально экономических процессов Имитационная модель обучения Моделирование боя на компьютере Использование MS EXCEL для решения физических задач Использование MS EXCEL (продолжение) Молочнокислые бактерии H1N1. Война с ветряными мельницами Трудно быть богом. Тангенциальная индукция и законы электромагнетизма Относительность и электрические машины Апгрейд обезьяны Апгрейд обезьяны (окончание) Верхом на бомбе Верхом на бомбе (окончание) Людской зверинец Судьба цивилизатора Судьба цивилизатора (окончание) Конец феминизма Конец феминизма (окончание) На пути к неизбежному На пути к неизбежному (продолжение) На пути к неизбежному (окончание) Голая обезьяна (окончание) Физика для самых маленьких Физика для самых маленьких (продолжение) Физика для самых маленьких (окончание) Стирка ультразвуком. Приготовление целебных спиртных напитков Трехфазный двигатель в однофазной сети Выбор осциллографа Получение дрожжей из пивных бутылок Биология. Палеонтологическая экскурсия Выбор системы очистки воды Из жизни винодела Гальванопластика дома Умная теплица Химия в саду Определение минералов с паяльной трубкой Удаление пятен Пайка для начинающих Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Матпрактикум Микроб Микроб Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Мышление Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2014 2015 2009 2009 2007 2007 2007 2009 2009 2012 2012 2014 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2016 2016 2016 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 1 3 6 7 10 2 6 7 2 5 5 7 8 6 8 10 1 2 3 4 6 8 9 11 5 7 8 2 4 9 6 8 9 9 10 12 7 7 8 9 11
Хромирование без проблем Нарезание резьбы Работа с оргстеклом Работа со стеклом Как построить ветрогенератор Видеопроектор своими руками Световая микроскопия Гераниевое масло Экспериментальный муравейник Саке и рисовая водка Сумка для дамы Варим пиво дома Алюминиевый чайник Бурбон Начинающим самогонщикам Самогонный ликбез Нефть из мусора «Физический минимум» на начало XXI века Энергия атома: в конце концов Шаровая молния - единство противоречий Финансовый менеджмент семьи Китайцы вывели трех частично светящихся поросят. "Художник? — Значит, террорист." Особенности национального похмелья Канадские ученые обнаружили в кипятке живую рыбу "Власти США. утверждают, что пища из клонированных живот- ных безопасна" Полный справочник по уходу за пресноводными тропическими рыбами Экономика и финансы домашнего хозяйства Юмор и объявления Курс лекций по ТРИЗ для начинающих Растения — твои друзья и недруги Юмор и объявления Эти странные русские Анатомия сканера: взгляд изнутри Анатомия сенсоров изображений Наглядное сравнение сканеров CCD и CIS Правда о колбасе Юмор и объявления Вольбахии: чужие внутри генома Традиционное предновогоднее послание Редакторам Полезные советы по работе в MS Word Запись в библиотеку "Алё, мы ищем редакторов" Муравьи - грибоводы Искусственный рай Малый алхимический свод Традиционное предновогоднее послание Работа мастера позолотчика Диссертация Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Практика Проблемы Проблемы Проблемы Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2016 2016 2016 2009 2009 2009 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 12 1 1 1 10 10 6 9 9 10 10 11 11 12 1 2 2 5 6 10 1 2 2 4 4 4 5 7 7 8 8 8 9 9 9 9 9 9 10 12 1 2 3 4 5 6 7 12 1 2
Как поступить в американский университет Диссертация Минералы Дух экономной лампы Открытое письмо президенту Волна пиратского залива Обман в науке Кое-что из Заблуждений Опиум для народа Что сбылось из прогноза РЭНД? Новогодняя элегия Ловцы человеков День святого Валентина Ловцы человеков (окончание) Покупаем комплектующие для ПК Новые горизонты Фулбрайта И это все о ней И это все о ней (окончание) Фотогалерея и справочник Фотогалерея и справочник Фотогалерея и справочник Разговор с ангелом майским вечером "Клеи, замазки, цементы " Краткий определитель научного шарлатанства Переписка Некоторые ядовитые растения Некоторые растения-психоделики Традиционное предновогоднее послание Некоторые растения-психоделики (продолжение) Интересные факты по истории Книги из спецхранов Как работает электродвигатель Книги из спецхранов (продолжение) Книги из спецхранов (окончание) Нанопоры в молекулярной биологии Экзамен по химии Доллар 98 Лекарственные растения Сенсор для обнаружения панкреатита Дедушка Митрофаныч Лекарственные растения (продолжение) Лекарственные растения (продолжение) Лекарственные растения (окончание) "Золото, золото, золото" Защитные и клеящие составы Из писем в редакцию "Золото, золото, золото (окончание)" Ножевые и инструментальные стали Домашняя библиотека Homelab Шарманка и кукуруза Опреснитель воды Открытия и названия элементов Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 3 7 8 8 9 10 11 11 12 12 12 1 1 2 3 3 4 5 5 6 7 7 8 10 10 11 12 12 1 1 2 2 3 4 4 4 5 5 5 5 6 7 8 8 8 8 9 10 11 11 11 12
Провал Люминофор своими руками Спектрофотометр из телефона Переписка Получение низких температур Переписка Технологические советы Хлорирование воды Простые опыты с растениями Какого цвета зеленка? Франций - история открытия Все врут календари Погрешности в химическом анализе Удивительная биология Лаборатория биохакера Удивительная биология Термоядерная энергетика Удивительная биология Переписка Десять тысяч лет с дрожжами Мир глазами зоопсихологов Переписка Мир глазами зоопсихологов (продолжение) Переписка Мир глазами зоопсихологов (продолжение) Тихоходки и коловратки Мир глазами зоопсихологов (продолжение) Мир глазами зоопсихологов (окончание) Пивоварня на балконе Спектрометр из CD диска Наноалмазы при комнатной температуре Переписка Пивоварня на балконе (окончание) Растения могут стать нефтью за минуты Рождение твердотельной электроники Переписка Обратная связь Обратная связь Обратная связь Простые демонстрационные опыты Знакомство с минералами Знакомство с минералами (продолжение) Знакомство с минералами (окончание) Информационное моделирование Прощание со Швабией В мире насекомых Что-то не так В мире насекомых (продолжение) Введение в электропривод насосов (окончание) В мире насекомых (продолжение) В мире насекомых (продолжение) В мире насекомых (продолжение) Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное 2011 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2015 2015 2015 2015 12 3 3 3 4 4 5 6 9 11 11 12 1 2 3 3 3 4 4 5 5 5 6 6 7 7 8 9 11 11 11 11 12 12 12 1 1 2 3 4 6 7 8 8 8 9 9 10 1 1 2 3
Биологически активные растения В мире насекомых (продолжение) Биологически активные растения (продолжение) Информационно-кибернетический подход к обучению Биологически активные растения В мире насекомых (продолжение) Кто мы? Биологически активные растения Биологически активные растения В мире насекомых Биологически активные растения В мире насекомых Искусственные мышцы из рыболовной лески Современные девушки Биологически активные растения Биологически активные растения В мире насекомых Я атеист Биологически активные растения В мире насекомых (продолжение) В мире насекомых (продолжение) Биологически активные растения (продолжение) В мире насекомых (продолжение) Биологически активные растения (продолжение) Флексагонные сетки Биологически активные растения (продолжение) В мире насекомых (продолжение) Как сеять грибы Электродвигатели Биологически активные растения (продолжение) В мире насекомых (продолжение) Arduino - начало Биологически активные растения (продолжение) В мире насекомых (продолжение) Фуллерены Биологически активные растения (продолжение) В мире насекомых (продолжение) Биологически активные растения (продолжение) В мире насекомых (продолжение) Биологически активные растения (продолжение) В мире насекомых (продолжение) Учимся использовать QSL Пример проектирования дискретного ПИД-регулятора Управление шаговым двигателем с помощью PC Основы автоматизации эксперимента Интерфейс RS-485 Согласование сигналов для систем управления Принципы электросовместимости приборов Гальваническая развязка Протокол MODBUS Шина I2C Система КАМАК Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Разное Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009 4 4 5 6 6 6 6 8 9 9 10 10 10 10 11 12 12 12 1 1 2 3 3 4 5 7 7 7 7 8 8 9 9 9 10 10 10 11 11 12 12 5 9 10 2 12 12 12 12 2 2 3
Х-10 - коммуникация через электросеть Подключение приборных плат к шинам компьютера Применение протокола Х-10 в домашней автоматизации Стандарты VME и VXI QNX/Neutrino Интерфейс RS-485 Преобразователь интерфейса I2C - UART Однопроводный интерфейс компании DALLAS Управление выходом спирта Меморандум электронщикам С чего начинаются роботы С чего начинаются роботы (продолжение) С чего начинаются роботы (окончание) Передача информации по каналу связи Автоматическая система управления АЦП с USB Обработка сигналов Обработка сигналов (продолжение) Обработка сигналов (продолжение) Обработка сигналов (продолжение) Обработка сигналов (продолжение) Обработка сигналов (продолжение) Обработка сигналов (продолжение) Интерфейс компьютера в сети микроконтроллеров Обработка сигналов (продолжение) Обработка сигналов (окончание) Основы автоматического регулирования Система CAN Основы автоматического регулирования Использование параллельного порта Последовательный интерфейс RS232 Основы автоматического регулирования (окончание) Использование параллельного порта в режиме ЕРР USB: сопряжение датчика с компьютером Измерительный комплекс из USB-модулей Командно-информационные сети Разработка системы «Бригада» Разработка системы «Бригада» Web-термометр Ардуино для начинающих Ардуино для начинающих Цветовая маркировка диодов. Параметры отечественных излучающих диодов ПК диапазона. Параметры отечественных излучающих диодов ПК диапазона. Параметры прецизионных стабилитронов и стабисторов. Параметры стабилитронов и стабисторов - ограничителей напряжения. Параметры стабилитронов и стабисторов малой мощности. Параметры стабилитронов и стабисторов большой мощности. Semiconductor Diodes. Zener Diodes. Цоколевка распространенных биполярных и полевых транзи- Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Системы Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2015 2015 2016 2016 2016 2016 2006 2006 2006 2006 2006 2006 2006 2006 2006 2006 3 4 4 5 5 6 7 8 2 1 3 4 5 9 10 11 6 8 9 10 11 12 1 2 2 3 9 9 10 10 10 11 1 5 7 11 12 4 10 11 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
сторов. Общие сведения по малогабаритным электромагнитным реле Параметры тиристоров. Тривиальные названия химических веществ Таблица растворимости неорганических веществ. Растворители и разбавители Зарубежные микросхемы и их аналоги Бытовые яды Опасные пищевые Е-добавки Команды DOS Справочник кустаря Альфа и омега Словарь компьютерного сленга Старинные рецепты Физические эффекты Физические эффекты (продолжение) Дискретные случайные величины Электронные компоненты Демоны ада Русские прогрессоры Латинские крылатые выражения Растворители лаков Пластификаторы и наполнители Крылатая латынь Растительные масла для лаков Бытовые пластмассы Растворимость Самодельный плазматрон. Электрохимическая установка. Высоковольтная лаборатория Ректификационная установка своими руками Самоделки для сада и огорода Дистиллятор с тепловым насосом Размышление на вечную тему (переработка мусора) Самодельное оборудование Анатомия и физиология контрольно-измерительных приборов Установка перегонки и ректификации спирта Устройства для получения пленок Магнитометры Эффективный способ получения газа Брауна Окно в инфракрасный мир Аппарат для синтеза бензина Самодельный плазмотрон Робот-сканер Муфельная печь МПК-2 Самодельный пескоструйный аппарат Инвертор для индукционного нагрева Инвертор для индукционного нагрева - 2 Коаксиальная криптоловая печь Инвертор с PDM-регулированием мощности Ультрафиолетовый лазер Инвертор для индукционного нагрева - 3 Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Справочник Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2009 2012 2012 2013 2014 2015 2015 2015 2015 2016 2016 2016 2016 2016 2006 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2012 2012 2012 1 2 2 2 3 4 8 9 10 12 4 6 1 4 5 1 9 1 1 2 12 1 1 2 3 5 12 2 3 4 6 10 11 3 9 2 3 4 4 5 7 11 5 6 7 12 12 12 3 3 4
Микроскоп Левенгука Амплификатор для ПЦР Построение ректификационной колонны Генератор озона за 15 минут Спинтарископ Перестраиваемый лазер на красителях Большие проблемы маленького ферментера Хранить вечно Электронное гидрореле на терморезисторах USB-микроскоп из Web-камеры Микроскоп из цифровой камеры Самодельный компрессор Генератор нейтронов Магнитная мешалка Навесной монтаж Рентгеновская установка Рентгеновский сканер Рентгеновский томограф С02 лазер с продольным разрядом Термоэлектрический калориметр Самодельный С02 TEA лазер Простой высоковольтный блок питания Вакуумный насос Биопринтер Электрохимическая обработка металлов Пиво своими руками Краткая инструкция по сканированию книг и обработке ска- нов Лабораторная технология Приготовление спиртосодержащего сырья Руководство по ректификации спирта Табуретовка Культивирование грибов Левитация сверхпроводника Газовый аккумулятор Нетрадиционные технологии домашнего выращивания грибов "Наиболее характерные заражения грибной культуры, мице- лия , субстрата " Оцифровка печатных текстов "Выращивание грибов простым способом, т.1 " "Выращивание грибов простым способом, т.2 п Домашнее пивоварение: технология двух кастрюль Дать книге вторую жизнь Изготовление фейерверков Домашнее виноделие Выращивание грибов Литье Разведение пивных дрожжей в домашних условиях Жарим зерно дома Эли бочкового созревания Уксус. Что это такое и как его делают Краткая инструкция для сканирования книг Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Техника Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии 2012 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2015 2015 2015 2015 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 4 3 7 2 4 5 6 1 2 6 6 1 3 4 4 7 7 7 9 9 10 10 10 11 12 1 1 1 4 4 4 5 6 6 7 7 9 9 9 10 10 10 11 12 12 1 1 1 1 2
Гальванопластика Как сканировать журналы и брошюры Искушение коньяка Домашний эль Производство грибов Создание текстового слоя Домашнее виноделие Грибы на грядках Техника стеклодувных работ Стеклодувное дело (продолжение) Лазерно-утюжная технология печатных плат Искусственная икра Выращивание грибов Создание электронных книг из сканов Извлечение духа вина Технология красоты Иллюстрации djvu-книг Технология красоты (продолжение) Технология красоты (продолжение) Комплект DEE от LizardTech Технология красоты (окончание) Культивирование каннабиса Светящаяся краска Изготовление качественных печатных плат Варим мыло Книги своими руками Золото из материнских плат Работа с оргстеклом Знакомство с портным Введение в магнитные жидкости Дамаск и булат Технологии по работе со стеклом Пескоструйная обработка стекла Изготовление ножа Как почистить сканы книг Пиротехника для начинающих Практикум начинающего грибовода Реставрация антиквариата Реставрация антиквариата (продолжение) Реставрация антиквариата (окончание) Выращивание спирулины Серебрение Технология эмали Конверсия углеводородов в жидкое топливо Грибознатство и грибоводство Экстракция DMT из природного сырья Повышение плодородия почвы Пшеничный самогон Варка хмельного меда Водки Культивирование нехороших растений Культивирование нехороших растений Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии Технологии 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2012 2012 2012 2012 2012 2013 2013 2014 2015 2015 2015 2015 2015 2016 2016 2016 2 3 3 4 5 6 7 5 7 8 8 10 12 1 2 3 3 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 10 10 11 2 7 7 9 10 11 2 10 11 12 12 1 2 1 3 4 5 8 8 4 5 7
Вакуумное напыление Культивирование нехороших растений Посуда и оборудование Что и как сделать Что и где взять Кристаллы Методика выращивания кристаллов Опыты без взрывов Электролиз Девять уроков пиротехники Химия для любознательных Термит Введение в пиротехнику Опыты в домашней лаборатории Некоторые синтезы для домашней лаборатории Анализ грязных вод Влечение запаха Угольная батарея Опыт создания угольного топливного элемента Озон Купоросное масло химии Клондайк для химика Желудочный сок химии Грозное оружие химии "Первый, восьмой и семнадцатый" Светящиеся краски и краски-хамелеоны Клондайк для химика Получение аммиачной селитры Выращивание кристаллов Препараты из природного сырья Препараты из природного сырья (продолжение) Препараты из природного сырья (продолжение) Препараты из природного сырья (продолжение) Препараты из природного сырья (окончание) Качественные реакции Экстракция растительных алкалоидов Работа со стеклом Как сделать ракету Получение щелочных металлов Лаборатория юного химика Некоторые кухонные рецепты Простые рецепты Изготовление реактивов Изготовление реактивов (продолжение) Изготовление реактивов (продолжение) Изготовление реактивов (окончание) Самодельные реактивы Самодельные реактивы (продолжение) Самодельные реактивы (продолжение) Самодельные реактивы (продолжение) Самодельные реактивы (продолжение) Самодельные реактивы (окончание) Технологии Технологии Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка 2016 2016 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2012 2012 2012 2012 2012 8 8 1 1 1 4 4 5 6 7 8 9 12 1 2 3 4 8 8 10 11 11 1 2 3 4 5 6 11 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5
Получение хлоратов и перхлоратов Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Самодельные реактивы Самодельные реактивы Самодельные реактивы Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Изомеризация псевдоэфедрина в эфедрин Концентрирование серной кислоты Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Выращивание кристаллов Ищем элементы Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Учебные опыты по органической химии Некоторые методы органической химии Учебные опыты по органической химии Некоторые методы органической химии Уроки ТБ Некоторые методы органической химии Учебные опыты по органической химии Некоторые методы органической химии Учебные опыты по органической химии Некоторые методы органической химии Учебные опыты по органической химии Учебные опыты по органической химии Учебные опыты по органической химии Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Исследование производных амфетамина Учебные опыты по органической химии Некоторые методы органической химии Учебные опыты по органической химии Некоторые методы органической химии Учебные опыты по органической химии Некоторые методы органической химии Учебные опыты по органической химии Некоторые методы органической химии Учебные опыты по органической химии (окончание) Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка Химичка 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 6 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 8 8 9 10 11 12 1 2 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 11 12 1 2 3 4 5 7 8 9
Некоторые методы по органической химии Выделение кофеина из чая Некоторые методы органической химии Некоторые методы органической химии Аналого-цифровой преобразователь из звуковой карты. Преобразование угла потенциометра в цифровой код. Прецизионный измеритель перемещения. Устройство для обнаружения движущихся металлических предметов. "Схема, обеспечивающая развертку по диагональной оси лю- бого осциллографа" Блок питания аэроионизатора Другой блок питания аэроионизатора Еще один блок питания аэроионизатора Варианты блока питания аэроионизатора Электронный пылеулавливатель Цифровая шкала - частотомер Узлы электронных схем Применение микросхемного стабилизатора К175ХП2 Как воруют электричество Схемы питания высоковольтных устройств Помехоустойчивые устройства Полезные схемы Простой импульсный блок питания на 15 Вт Высоковольтная электроника Приемники импульсного ИК излучения Автоматическое бесконтактное переключающее устройство Конденсаторное реле сверхдлительных выдержек времени Фотоэлектронные устройства (обзор) Числоимпульсный генератор Измерение температуры датчиком DS1820 Источники стабильного тока и их применение Электронно-оптический индикатор Индикаторы магнитных полей Приборы для научных исследований Преобразователи частоты и устройства плавного пуска Регулировка мощности Лабораторный блок питания 0...20 В Управление сетевой нагрузкой Термометр цифровой Универсальный регулятор мощности Радиоэлектронные устройства Ремонт СД-проигрывателей Экономичный источник питания счетчика Гейгера Сцинтилляционные детекторы ионизирующего излучения Радиолюбительский дозиметр Прибор непрерывного радиационного контроля Радиационный индикатор в радиоприемнике Датчик радиации в охранной системе Создание USB-устройств Программируемый логический контроллер Заготовка для исследования переходных процессов Химичка Химичка Химичка Химичка Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника 2016 2016 2016 2016 2006 2006 2006 2006 2006 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 10 10 11 12 12 12 12 12 12 1 1 1 1 1 4 5 6 7 8 8 9 10 11 12 1 1 1 1 2 2 2 2 3 4 4 4 4 5 5 6 7 8 8 8 8 8 8 9 9 9
Микроконсоль для Бейсик-контроллера AVR BASINT Индукционная печь Контактный терморегулятор Электроника для биологов "Измеритель индуктивности, сопротивления и емкости " Блок питания радиолюбителя Исследование динамических параметров БП в N1 Multisim Датчики в системах сбора данных и управления От сайта к сайту Цифровое управление паяльником FT8U245AM в интерфейсе USB "Преобразователи интерфейса USB на микросхемах FT8U232AM, FT8U245AM" Наглядная электроника Многоточечный термометр Работа АЦП с СОМ портом Наглядная электроника (продолжение) Функциональные модули установок ИФВЭ Наглядная электроника (продолжение) Формирование микроконтроллерами интервалов времени Преобразование сигналов в заданные логические уровни Наглядная электроника (продолжение) Наглядная электроника (окончание) Анатомия микроконтроллерных схем Измерительные цепи Цифровой термометр с датчиком LM75AD Как использовать карты MMC/SDC Практика создания ПИ-регуляторов Высоковольтный усилитель постоянного тока Пьезокерамический трансформатор Быстродействующий повторитель напряжения Источник мощных прямоугольных импульсов света Измерение временных интервалов Инфранизкочастоный диэлектрический спектрометр Устройство для определения диэлектрических параметров Счетчик Гейгера Цифровой глаз с памятью Управление лампой через интернет Управление лампой через USB Включение компьютера звонком телефона Управление шаговым двигателем через USB ШИМ-контроллер на микроконтроллере AVR ИК радар близкого действия Инфракрасный радар Подключение карт памяти к микроконтроллерам Устройство регистрации температуры Разработка датчика угловой скорости Высоковольтный источник питания 0-1000 В Миниатюрный осциллограф Homemade Arduino Мир электронщика Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2010 2011 2011 2011 2011 9 9 10 10 11 11 11 11 11 12 12 1 1 1 2 2 2 3 3 4 4 4 5 6 7 8 8 9 10 10 10 11 12 1 1 2 6 8 8 8 9 9 10 10 11 11 12 1 2 3 4
Контроллер шарового двигателя для робота Контроллер униполярного шагового двигателя Управление шагового двигателя на ПЛИС Самодельный мини-эхолот Универсальный измерительный прибор «АВО-2006» Цифровой акселерометр Подключение детектора типа сцинтиллятор-фотодиод Цифровой генератор низкой частоты Источник стабилизированного высокого напряжения Формирователь киловольтных импульсов Простой источник стабильного тока Источник для зарядки емкостных накопителей Цифровой модулятор плотности импульсов Способы подстройки частоты инвертора Импульсные блоки питания АЦП с Centronics Источник питания ультразвуковой установки Контроллер шины ISA Автоматизированный диэлектрометр Генератор высоковольтных импульсов напряжения Преобразователь для зарядки емкостных накопителей Измеритель скорости звука в жидкости Мощный стабилизатор тока Преобразователь прибора для теплофизических измерений Лабораторный блок питания из АТХ Импульсный блок питания из КЛЛ Выпрямители с тиристорным регулятором Эволюция импульсных источников питания Импульсный блок питания Регулируемый бестрансформаторный блок питания Высоковольтный блок питания Блок питания для домашней лаборатории Компенсация сопротивления в химической ячейке Автогенераторный преобразователь емкостного датчика Многоканальный аналоговый прибор 24-разрядная система сбора данных Быстрый малошумящий предусилитель Система регистрации оптических сигналов Измеритель скорости звука Микротермостат с совмещенными нагревателем и датчиком Многоканальный оптический регистратор Простой аналого-цифровой преобразователь Введение в электронику Введение в электронику (продолжение) Введение в электронику (продолжение) Введение в электронику (окончание) Управление электроприводом на микроконтроллере Система управления асинхронным двигателем Сварочный инвертор Блок питания калориметра Простые радиоконтактные устройства Доработка звуковой карты Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2012 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2014 2015 5 5 5 6 6 7 8 8 8 9 9 11 1 2 5 6 6 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 6 7 7 7 8 9 10 10 11 11 12 12 1 1 2 3 4 5 6 6 8 9 10 1
Цифровой вычислительный синтезатор Блок питания плазмотрона Управляемый высоковольтный источник Преобразователь сигнала для платинового терморезистора Усилитель сигнала термопары Простые схемы температурных регуляторов Практика создания ПИ-регуляторов Стабилизатор вращения коллекторного двигателя LCF-метр Силовой ключ на МДП-транзисторе Измеритель емкости Цифровой измеритель процентных отклонений Терморегулятор для инкубатора Прецизионный аналоговый терморегулятор Простой импульсный источник питания Регулятор мощности нагревательных приборов Регулятор мощности с RS-485 Простой резистивный термометр Модуль передатчика на КМОП-микросхемах Технологический контроллер Блок питания на скорую руку Высоковольтный источник на скорую руку Технологический контроллер (продолжение) Технологический контроллер (продолжение) Контроллеры технологических клавиатур Технологический контроллер (продолжение) Технологический контроллер (продолжение) Технологический контроллер (продолжение) Технологический контроллер (продолжение) Физики продолжают шутить "Юноше, обдумывающему житье " Телевизор на службе здоровья Справочник Гименея Это должен знать каждый таракан О жидком воздухе Анекдот Анекдоты Теория валентности История физики Про бизнес Проект Genesis Химики еще шутят Закон Мэрфи 2 = 1 Всемирное тяготение Теория относительности Фокусы квантовой теории Что значит быть PhD Библейские байки Математики тоже шутят Собутыльник Гений Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Электроника Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2015 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2016 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008 2009 2009 2009 2009 2010 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2011 2 3 4 5 6 6 8 9 10 10 12 12 12 1 1 2 2 3 3 4 5 5 7 8 8 9 10 11 12 6 10 12 4 5 7 8 9 3 4 5 7 11 12 1 2 3 4 4 5 6 7 7
Подлокотник 0 побочных аспектах современной цивилизации Невероятный симбиоз Шестой Б Божественный Google Поступь прогресса Короткие рассказы Короткие рассказы Друг Нестационарная динамика полета Трудности предсказания Законы Мерфи для медиков Законы Мерфи для медиков (окончание) Тяжелая работа Фляжка Набор «Настольная АЭС» Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор Юмор 2011 2011 2011 2012 2012 2013 2013 2014 2014 2014 2014 2015 2015 2015 2016 2016 9 9 10 10 12 8 12 5 6 8 9 3 4 4 7 9